DE102012112755A1 - Zentrisch-Spannvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Zentrisch-Spannvorrichtung, die einen Grundkörper (1), zwei über Längsführungen (7, 8) am Grundkörper (1) verschiebbar geführte Spannbacken (2, 3) und einen Verstellmechanismus mit einer Verstellspindel (4) und Spindelmuttern (5, 6) zur gegenläufigen Verstellung der beiden Spannbacken (2, 3) enthält. Ein schneller Wechsel der Spannbacken wird dadurch ermöglicht, dass die Spindelmuttern (5, 6) zwischen einer Verriegelungsstellung zur Verbindung mit den Spannbacken (2, 3) und einer Lösestellung zur Freigabe der Spannbacken (2, 3) verdrehbar sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Zentrisch-Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Zentrisch-Spannvorrichtungen weisen in der Regel einen z.B. auf einem Maschinentisch aufspannbaren Grundkörper, zwei an dem Grundkörper über Längsführungen verschiebbar geführte Spannbacken und eine Verstellspindel zur gegenläufigen Verstellung der beiden Spannbacken auf. Mit Hilfe der Verstellspindel können die am Grundkörper verschiebbar angeordneten Spannbacken gleichzeitig zusammengefahren werden, wodurch eine zentrische Spannung von Werkstücken ermöglicht wird. Um eine möglichst universelle Aufspannung von Werkstücken zu gewährleisten, werden Spannbacken mit unterschiedlichen Backenformen verwendet. Der Wechsel der Spannbacken benötigt jedoch viel Zeit, da die Spanbacken in der Regel auf- und abgeschraubt werden müssen.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zentrisch-Spannvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine äußerst kompakte Bauweise aufweist und einen schnellen Wechsel der Spannbacken ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird durch eine Zentrisch-Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Bei der erfindungsgemäßen Zentrisch-Spannvorrichtung sind die Spindelmuttern zwischen einer Verriegelungsstellung zur Verbindung mit den Spannbacken und einer Lösestellung zur Freigabe der Spannbacken verdrehbar. Die Spindelmuttern sind Teil einer Schnellkupplung, die eine einfach herstellbare und wieder lösbare Verbindung zwischen der Verstellspindel und den Spannbacken zur einfachen Montage und Demontage der Spannbacken ermöglicht.
- Die Spindelmuttern weisen zweckmäßigerweise einen mit einem Innengewinde versehenen hohlzylindrischen Teil zur Verbindung mit der Verstellspindel und einen Verriegelungsteil zur lösbaren Verbindung mit den Spannbacken auf.
- In einer besonders zweckmäßigen Ausführung kann der Verriegelungsteil der Spindelmuttern über eine Rastverbindung mit den Spannbacken lösbar verbindbar sein. In einer einfachen und kostengünstigen Ausgestaltung kann die Rastverbindung mindestens ein in den Spannbacken angeordnetes Verriegelungselement zur form- und kraftschlüssigen Halterung des Verriegelungsteils an den Spannbacken enthalten. Das Verriegelungselement kann in einer kostengünstigen Ausführung aus einem in eine entsprechende Querbohrung in den Spannbacken eingesteckten Federdraht bestehen.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann der Grundkörper an seinen Stirnseiten Vertiefungen mit einer Anschlagfläche zur Begrenzung der Drehung der Spindelmuttern aufweisen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich die Spindelmuttern beim Lösen der Verriegelung nicht um 360° drehen und dadurch keine Zentrumsverstellung erfolgen kann.
- In einer besonders kompakten und platzsparenden Bauweise sind die Längsführungen als Vielkeilführung mit Vielkeilprofilen an dem Grundkörper und dazu korrespondieren Vielkeilprofilen an den Spannbacken ausgebildet. Der Platzbedarf solcher Führungen ist wesentlich geringer als bei den sonst üblichen Führungen in T-Nutenform. Außerdem sind solche Führungen unempfindlicher gegen Verschmutzung. An dem Grundkörper können z.B. äußere Vielkeilprofile und an den Spannbacken dazu korrespondierende innere Vielkeilprofile vorgesehen sein. Selbstverständlich können in entsprechender Weise auch an den Spannbacken äußere Vielkeilprofile und an dem Grundkörper dazu korrespondierende innere Vielkeilprofile angeordnet sein.
- Die inneren und äußeren Vielkeilprofile sind vorzugsweise in Form von abgewickelten Normgewinden ausgeführt und weisen z.B. mehrere in Längsrichtung des Grundkörpers bzw. in Längsrichtung der Spannbacken verlaufende, zueinander parallele keilförmige Führungsprofile in Art einer Längsverzahnung auf. Dadurch können die Längsführungen auf einfache Weise mit Standardwerkzeugen hergestellt werden, die auch auf für die Fertigung von Verzahnungen oder Gewinden verwendet werden.
- Die Spannbacken können eine beliebige, an die jeweilige Spannaufgabe angepasste Form aufweisen. Vorzugsweise weisen die Spannbacken eine Stufenform auf, so dass der Spannbereich durch Umdrehen der Spannbacken auf einfache Weise erweitert werden kann.
- Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Zentrisch-Spannvorrichtung in einer Explosionsdarstellung; -
2 die Zentrisch-Spannvorrichtung von1 mit verriegelten Spannbacken in einer Perspektive; -
3 die Zentrisch-Spannvorrichtung von1 mit verriegelten Spannbacken in einer Seitenansicht; -
4 die Zentrisch-Spannvorrichtung von1 mit verriegelten Spannbacken in einem Längsschnitt; -
5 die Zentrisch-Spannvorrichtung von1 mit gelösten Spannbacken in einer Perspektive; -
6 die Zentrisch-Spannvorrichtung von1 mit gelösten Spannbacken in einer Seitenansicht; -
7 die Zentrisch-Spannvorrichtung von1 mit gelösten Spannbacken in einem Längsschnitt; -
8 die Zentrisch-Spannvorrichtung von1 mit umgedrehten Spannbacken in einer Perspektive und -
9 die Zentrisch-Spannvorrichtung von8 in einem Längsschnitt. - Die in
1 in einer Explosionsdarstellung gezeigte Zentrisch-Spannvorrichtung enthält einem Grundkörper1 , an dem zwei Spannbacken2 und3 über Längsführungen verschiebbar geführt und durch einen Verstellmechanismus mit einer Verstellspindel4 und Spindelmuttern5 und6 gegenläufig verstellbar sind. Die Längsführungen sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Vielkeilführung mit äußeren Vielkeilprofilen7 an den Außenseiten des Grundkörpers1 und dazu korrespondieren inneren Vielkeilprofilen8 an den Innenseiten der beiden Spannbacken2 und3 ausgeführt. Die äußeren und inneren Vielkeilprofile7 bzw.8 weisen mehrere in Längsrichtung des Grundkörpers1 bzw. in Längsrichtung der Spannbacken2 und3 verlaufende, zueinander parallele keilförmige Führungsprofile9 bzw.10 in Art einer Längsverzahnung auf. Eine derartige Vielkeilführung ermöglicht eine kompakte Bauweise und einfache Fertigung, da die Längsführungen durch Standardwerkzeuge hergestellt werden können, die auf für die Fertigung von Verzahnungen oder Gewinden verwendet werden. - Wie besonders aus
1 hervorgeht, enthält der Grundkörper1 an seinen beiden Enden jeweils eine nach oben offene seitliche Aussparung11 und eine in Längsrichtung durchgehende Öffnung12 für die Verstellspindel4 und die Spindelmuttern5 und6 . Innerhalb der durchgehenden Öffnung12 des Grundkörpers1 und den seitlichen Aussparungen11 sind die beiden Spindelmuttern5 und6 axial verschiebbar geführt. Zwischen den beiden nach oben offenen seitlichen Aussparungen11 hat der Grundkörper1 eine geschlossene Deckfläche13 , durch welche die Verstellspindel4 abgedeckt wird. An den beiden Stirnseiten des Grundkörpers1 sind in den1 ,3 und6 erkennbare Vertiefungen14 für die Spindelmuttern5 und6 vorgesehen. - In eine in
4 gezeigte untere Ausnehmung15 des Grundkörpers1 ist ein Lagerstück16 mit einer Lagerschale17 eingesetzt und wird über Schrauben18 am Grundkörper1 fixiert. Die nach oben ragende Lagerschale17 des Lagerstücks16 greift in eine Ringnut19 der Verstellspindel4 ein. Über das Lagerstück16 ist die Verstellspindel4 in dem Grundkörper1 drehbar und in Axialrichtung gesichert geführt. Die Verstellspindel4 weist einen mit einem Außensechskant versehenen Verstellzapfen20 sowie ein Rechts- und Linksgewinde21 und22 zum Eingriff mit entsprechenden Innengewinden23 bzw.24 der beiden Spindelmuttern5 und6 auf. Durch Drehung des Verstellzapfens20 können so die beiden Spindelmuttern5 und6 entgegengesetzt zueinander verschoben und die Spannbacken2 und3 somit gleichzeitig zusammen- bzw. auseinander gefahren werden. In den Spannbacken2 und3 sind federnde Verriegelungselemente25 zur lösbaren Verbindung mit den Spindelmuttern5 und6 angeordnet. Bei der gezeigten Ausführung bestehen die Verriegelungselemente25 aus einem Federdraht, der in entsprechende Querbohrungen26 in den Spannbacken2 und3 eingesteckt ist. - Die beiden Spindelmuttern
5 und6 enthalten einen hohlzylindrischen Teil27 mit den Innengewinden23 bzw.24 und einen seitlich abstehenden Verriegelungsteil28 mit einer Abschrägung29 zur lösbaren Verbindung mit den Spannbacken2 und3 . Die beiden Spindelmuttern5 und6 sind durch eine Drehung relativ zum Grundkörper1 zwischen einer in den2 bis4 gezeigten Verriegelungsstellung und einer in den5 bis7 gezeigten Lösestellung verdrehbar. In der Verriegelungsstellung hintergreift der Verriegelungsteil28 der Spindelmutter5 bzw.6 gemäß4 das federnde Verriegelungselement25 und wird von diesem gegen eine innere Anlagefläche30 der Spannbacke2 bzw.3 gedrückt. - Wenn sich die Spannbacken
2 und3 in der in den2 bis4 gezeigten maximalen Öffnungsstellung befinden, können die Spannbacken2 und3 von Hand nach innen gedrückt werden, so dass die federnde Verriegelungselemente25 die Verriegelungsteile28 der Spindelmuttern5 und6 freigeben und die Spannbacken2 und3 von den Spindelmuttern5 und6 gelöst nach innen verschoben werden können. Durch die Abschrägungen29 an der Verriegelungsteilen28 wird das Lösen der Spindelmuttern5 und6 von den Spannbacken2 und3 erleichtert. Nach dem Lösen und dem nach innen Schieben der Spannbacken2 und3 können die von den Spannbacken gelösten Spindelmuttern5 und6 nach unten gedreht werden, bis die Verriegelungsteile28 gemäß6 zur Anlage an einer unteren schrägen Anlagefläche31 der Vertiefung14 gelangen. Dann können die Spannbacken2 und3 nach außen geschoben und zur Vergrößerung des Spannbereichs ggf. umgedreht werden, wie dies in den8 und9 gezeigt ist. Durch die Anlage der Verriegelungsteile28 an den Anlageflächen31 der Vertiefungen14 an den Stirnseiten des Grundkörpers1 kann sichergestellt werden, dass die Spindelmuttern nicht um 360° verdreht werden und eine Zentrumsverstellung der Spannbacken2 und3 erfolgt. - Bei der gezeigten Ausführung sind die beiden Spannbacken
2 und3 stufenförmig ausgebildet und weisen gegenüberliegende Spannflächen32 und33 an einem erhöhten Oberteil auf. Durch Umdrehen der Spannbacken2 und3 kann so der Spannbereich auf einfache Weise erweitert werden. Die Spannbacken2 und3 können aber auch jede andere beliebige, an die jeweilige Spannaufgabe angepasste, Form aufweisen. So können die Spannbacken z.B. einen Basiskörper aufweisen, an dem auswechselbare Spannplatten oder Spannkörper befestigt sind.
Claims (12)
- Zentrisch-Spannvorrichtung, die einen Grundkörper (
1 ), zwei über Längsführungen (7 ,8 ) am Grundkörper (1 ) verschiebbar geführte Spannbacken (2 ,3 ) und einen Verstellmechanismus mit einer Verstellspindel (4 ) und Spindelmuttern (5 ,6 ) zur gegenläufigen Verstellung der beiden Spannbacken (2 ,3 ) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmuttern (5 ,6 ) zwischen einer Verriegelungsstellung zur Verbindung mit den Spannbacken (2 ,3 ) und einer Lösestellung zur Freigabe der Spannbacken (2 ,3 ) verdrehbar sind. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmuttern (
5 ,6 ) einen mit einem Innengewinde (23 ,24 ) versehenen hohlzylindrischen Teil (27 ) zur Verbindung mit der Verstellspindel (4 ) und einen Verriegelungsteil (28 ) zur lösbaren Verbindung mit den Spannbacken (2 ,3 ) enthalten. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsteil (
28 ) der Spindelmuttern (5 ,6 ) über eine Rastverbindung mit den Spannbacken (2 ,3 ) lösbar verbindbar ist. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung mindestens ein in den Spannbacken (
2 ,3 ) angeordnetes Verriegelungselement (25 ) zur form- und kraftschlüssigen Halterung des Verriegelungsteils (28 ) an den Spannbacken (2 ,3 ) enthält. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsteil (
28 ) der Spindelmutter (5 ,6 ) das Verriegelungselement (25 ) in der Verriegelungsstellung hintergreift und von diesem gegen eine innere Anlagefläche (30 ) der Spannbacke (2 ,3 ) gedrückt wird. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (
25 ) aus einem in eine entsprechende Querbohrung (26 ) in den Spannbacken (2 ,3 ) eingesteckten Federdraht besteht. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (
1 ) an seinen Stirnseiten Vertiefungen (14 ) mit einer Anschlagfläche (31 ) zur Begrenzung der Drehung der Spindelmuttern (4 ,5 ) enthält. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellspindel (
4 ) einen Verstellzapfen (20 ) sowie ein Rechts- und Linksgewinde (21 ,22 ) zum Eingriff mit entsprechenden Innengewinden (23 ,24 ) der beiden Spindelmuttern (5 ,6 ) enthält. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellspindel (
4 ) über ein am Grundkörper (1 ) befestigtes Lagerstück (16 ) drehbar gelagert und in Axialrichtung gesichert ist. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsführungen (
7 ,8 ) als Vielkeilführung mit Vielkeilprofilen (7 ) an dem Grundkörper (1 ) und dazu korrespondieren Vielkeilprofilen (8 ) an den Spannbacken (2 ,3 ) vorgesehen sind. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (
1 ) äußere Vielkeilprofile und an den Spannbacken (2 ,3 ) dazu korrespondierende innere Vielkeilprofile (8 ) an den Spannbacken (2 ,3 ) vorgesehen sind. - Zentrisch-Spannvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielkeilprofile (
7 ) an dem Grundkörper (1 ) und die dazu korrespondieren Vielkeilprofilen (8 ) an den Spannbacken (2 ,3 ) mehrere in Längsrichtung des Grundkörpers (1 ) bzw. in Längsrichtung der Spannbacken (2 ,3 ) verlaufende, zueinander parallele keilförmige Führungsprofile (9 ,10 ) in Art einer Längsverzahnung aufweisen.
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