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Die Erfindung betrifft eine Zentrisch-Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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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.
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Aus der
DE 10 2004 027 058 A1 ist eine Spannvorrichtung bekannt, die einen Grundkörper, eine am Grundkörper angeordnete feste Spannbacke, eine relativ zum Grundkörper bewegliche Verstellbacke und einen Verstellantrieb zur Verstellung der beweglichen Spannbacke gegenüber der festen Spannbacke enthält. Der Verstellantrieb umfasst eine mit der Verstellbacke kuppelbare Zahnstange, die über eine Formschlussverbindung lösbar mit einem Kupplungsteil des Verstellantriebs verbunden ist.
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In der
DE 10 2007 027 808 B3 ist eine Zentrisch-Spannvorrichtung mit einem Grundkörper, zwei im Grundkörper angeordneten Trägern für Spannbacken und einem Verstellantrieb zur Verstellung der beiden Träger offenbart. Der Verstellantrieb besteht aus einer in einem Lagerblock drehbar gelagerten und in Axialrichtung gesicherten Verstellspindel, die über Gewindezapfen in Eingriff mit entsprechenden Gewindebohrungen in den Trägern steht. Zum Schutz vor Verschmutzung sind die Träger als die Verstellspindel umschließende Halbschalen ausgeführt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In einer besonders kompakten und platzsparenden Bauweise sind die Längsführungen als Vielkeilfdhrung mit Vielkeilprofilen an dem Grundkörper und dazu korrespondierenden 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.
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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.
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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.
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Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Zentrisch-Spannvorrichtung in einer Explosionsdarstellung;
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2 die Zentrisch-Spannvorrichtung von 1 mit verriegelten Spannbacken in einer Perspektive;
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3 die Zentrisch-Spannvorrichtung von 1 mit verriegelten Spannbacken in einer Seitenansicht;
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4 die Zentrisch-Spannvorrichtung von 1 mit verriegelten Spannbacken in einem Längsschnitt;
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5 die Zentrisch-Spannvorrichtung von 1 mit gelösten Spannbacken in einer Perspektive;
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6 die Zentrisch-Spannvorrichtung von 1 mit gelösten Spannbacken in einer Seitenansicht;
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7 die Zentrisch-Spannvorrichtung von 1 mit gelösten Spannbacken in einem Längsschnitt;
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8 die Zentrisch-Spannvorrichtung von 1 mit umgedrehten Spannbacken in einer Perspektive und
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9 die Zentrisch-Spannvorrichtung von 8 in einem Längsschnitt.
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Die in 1 in einer Explosionsdarstellung gezeigte Zentrisch-Spannvorrichtung enthält einem Grundkörper 1, an dem zwei Spannbacken 2 und 3 über Längsführungen verschiebbar geführt und durch einen Verstellmechanismus mit einer Verstellspindel 4 und Spindelmuttern 5 und 6 gegenläufig verstellbar sind. Die Längsführungen sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Vielkeilführung mit äußeren Vielkeilprofilen 7 an den Außenseiten des Grundkörpers 1 und dazu korrespondieren inneren Vielkeilprofilen 8 an den Innenseiten der beiden Spannbacken 2 und 3 ausgeführt. Die äußeren und inneren Vielkeilprofile 7 bzw. 8 weisen mehrere in Längsrichtung des Grundkörpers 1 bzw. in Längsrichtung der Spannbacken 2 und 3 verlaufende, zueinander parallele keilförmige Führungsprofile 9 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.
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Wie besonders aus 1 hervorgeht, enthält der Grundkörper 1 an seinen beiden Enden jeweils eine nach oben offene seitliche Aussparung 11 und eine in Längsrichtung durchgehende Öffnung 12 für die Verstellspindel 4 und die Spindelmuttern 5 und 6. Innerhalb der durchgehenden Öffnung 12 des Grundkörpers 1 und den seitlichen Aussparungen 11 sind die beiden Spindelmuttern 5 und 6 axial verschiebbar gerührt. Zwischen den beiden nach oben offenen seitlichen Aussparungen 11 hat der Grundkörper 1 eine geschlossene Deckfläche 13, durch welche die Verstellspindel 4 abgedeckt wird. An den beiden Stirnseiten des Grundkörpers 1 sind in den 1, 3 und 6 erkennbare Vertiefungen 14 für die Spindelmuttern 5 und 6 vorgesehen.
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In eine in 4 gezeigte untere Ausnehmung 15 des Grundkörpers 1 ist ein Lagerstück 16 mit einer Lagerschale 17 eingesetzt und wird über Schrauben 18 am Grundkörper 1 fixiert. Die nach oben ragende Lagerschale 17 des Lagerstücks 16 greift in eine Ringnut 19 der Verstellspindel 4 ein. Über das Lagerstück 16 ist die Verstellspindel 4 in dem Grundkörper 1 drehbar und in Axialrichtung gesichert geführt. Die Verstellspindel 4 weist einen mit einem Außensechskant versehenen Verstellzapfen 20 sowie ein Rechts- und Linksgewinde 21 und 22 zum Eingriff mit entsprechenden Innengewinden 23 bzw. 24 der beiden Spindelmuttern 5 und 6 auf. Durch Drehung des Verstellzapfens 20 können so die beiden Spindelmuttern 5 und 6 entgegengesetzt zueinander verschoben und die Spannbacken 2 und 3 somit gleichzeitig zusammen- bzw. auseinander gefahren werden. In den Spannbacken 2 und 3 sind federnde Verriegelungselemente 25 zur lösbaren Verbindung mit den Spindelmuttern 5 und 6 angeordnet. Bei der gezeigten Ausführung bestehen die Verriegelungselemente 25 aus einem Federdraht, der in entsprechende Querbohrungen 26 in den Spannbacken 2 und 3 eingesteckt ist.
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Die beiden Spindelmuttern 5 und 6 enthalten einen hohlzylindrischen Teil 27 mit den Innengewinden 23 bzw. 24 und einen seitlich abstehenden Verriegelungsteil 28 mit einer Abschrägung 29 zur lösbaren Verbindung mit den Spannbacken 2 und 3. Die beiden Spindelmuttern 5 und 6 sind durch eine Drehung relativ zum Grundkörper 1 zwischen einer in den 2 bis 4 gezeigten Verriegelungsstellung und einer in den 5 bis 7 gezeigten Lösestellung verdrehbar. In der Verriegelungsstellung hintergreift der Verriegelungsteil 28 der Spindelmutter 5 bzw. 6 gemäß 4 das federnde Verriegelungselement 25 und wird von diesem gegen eine innere Anlagefläche 30 der Spannbacke 2 bzw. 3 gedrückt.
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Wenn sich die Spannbacken 2 und 3 in der in den 2 bis 4 gezeigten maximalen Öffnungsstellung befinden, können die Spannbacken 2 und 3 von Hand nach innen gedrückt werden, so dass die federnde Verriegelungselemente 25 die Verriegelungsteile 28 der Spindelmuttern 5 und 6 freigeben und die Spannbacken 2 und 3 von den Spindelmuttern 5 und 6 gelöst nach innen verschoben werden können. Durch die Abschrägungen 29 an der Verriegelungsteilen 28 wird das Lösen der Spindelmuttern 5 und 6 von den Spannbacken 2 und 3 erleichtert. Nach dem Lösen und dem nach innen Schieben der Spannbacken 2 und 3 können die von den Spannbacken gelösten Spindelmuttern 5 und 6 nach unten gedreht werden, bis die Verriegelungsteile 28 gemäß 6 zur Anlage an einer unteren schrägen Anlagefläche 31 der Vertiefung 14 gelangen. Dann können die Spannbacken 2 und 3 nach außen geschoben und zur Vergrößerung des Spannbereichs ggf. umgedreht werden, wie dies in den 8 und 9 gezeigt ist. Durch die Anlage der Verriegelungsteile 28 an den Anlageflächen 31 der Vertiefungen 14 an den Stirnseiten des Grundkörpers 1 kann sichergestellt werden, dass die Spindelmuttern nicht um 360° verdreht werden und eine Zentrumsverstellung der Spannbacken 2 und 3 erfolgt.
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Bei der gezeigten Ausführung sind die beiden Spannbacken 2 und 3 stufenförmig ausgebildet und weisen gegenüberliegende Spannflächen 32 und 33 an einem erhöhten Oberteil auf. Durch Umdrehen der Spannbacken 2 und 3 kann so der Spannbereich auf einfache Weise erweitert werden. Die Spannbacken 2 und 3 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.
