DE102013015922A1

DE102013015922A1 - Universal-Spannsystem zum Spannen von Bauteilen auf Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE102013015922A1
Application number: DE201310015922
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-23
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2015-03-26

Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Universal-Spannsystem zum Spannen von Bauteilen auf Werkzeugmaschinen. Durch den Einsatz von Wechsel-Spannplatten und der Kombination von Auflageelementen mit Spindelstück, einer handelsüblichen Schraube als Spindel, speziellen Nutensteinen und verschiedenen Spannelementen lassen sich Spannkräfte erzeugen, die mit hydraulischen Schraubstöcken vergleichbar sind. Die einfache und sehr kompakte Bauweise aller Einzelkomponenten lässt den Einsatz mehrerer Spannelemente an einem Werkstück zu, sodass Bearbeitungsvibrationen weitestgehend eliminiert werden können. Durch die Erfindung sind zeit- bzw. kostensparende sowie stabile Aufspannungen zu realisieren.

Description

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um die Kombination von Grund-, Spann- und Auflageelementen zum Spannen von Gegenständen auf Werkzeugmaschinen.
Wenn Werkstücke zur Formgebung auf eine Bearbeitungsmaschine wie z. B. Bohrwerk oder Fräsmaschine aufgespannt werden, so kann dies bei Werkstücken mit einfachen Konturen und einer ebenen Fläche durch Magnetspannsysteme oder Vakuumspannsysteme erfolgen. Bei Werkstücken mit parallelen Außenkonturen kann eine Aufspannung ggf. auch in hydromechanischen Schraubstöcken erfolgen. Wenn die Komplexität der Außenkontur des Werkstücks jedoch kein Spannen mit den genannten Spannmitteln zulässt, muss mit sogenannten Spannpratzen, Auflageelementen, Aufspannwinkeln bzw. Aufspannwürfeln gespannt werden. Bei diesen Spannmethoden wird das Werkstück auf ein oder mehrere Auflageelemente bzw. auf einen Aufspannwinkel/-würfel aufgelegt und mit Hilfe von Spannpratzen auf den Maschinentisch bzw. auf Aufspannplatten/Wechselplatten gespannt. Bei wechselnden Bauteilen ist die Zeit zum Aufspannen eines Bauteiles in der Regel viel höher als die Maschinenlaufzeit zur Abarbeitung des Fräsprogramms. Aus diesem Grund setzt man Wechselspannplatten ein, um während des Fräsvorgangs das nächste Bauteil aufzuspannen und somit die Rüstzeiten zu verkürzen. Auf diesen schweren und teuren Wechselspannplatten aus Stahlguss wird die Aufspannung des nachfolgenden Bauteils vor der Maschine vorbereitet und anschließend die komplette Spannsituation mit dem Maschinentisch verbunden. Die bereits am Markt vorhandenen Hydraulikspannelemente, sowie die Aufspannplatten und Aufspannwürfel aus Stahlguss sind sehr schwer und teuer. Um mehrere Spannsituationen vor der Maschine vorbereiten zu können, ist eine sehr hohe Investition in Spannmittel notwendig, die nur von sehr wenigen Firmen geleistet werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spannsystem zu schaffen, welches mit leichten, einfachen Bauteilen ein flexibles und kostengünstiges Spannen mehrerer Spannsituationen gewährleistet.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass einfache und kostengünstig hergestellte Spannhilfsmittel aus Stahl und Aluminium zu einem flexiblen Universal-Spannsystem kombiniert werden, und somit eine Vielzahl von Spannsituationen mit sehr geringen Kosten für Spannmittel ermöglicht wird. Das Universal-Spannsystem, bestehend aus mindestens einer Wechselplatte mit Nuten und/oder Innengewinden zur Befestigung von Auflage- oder Spannelementen, mindestens einem Auflageelement und einem Spannelement, ist sowohl für die Einzelteil- und Kleinserienfertigung, als auch für die Mehrfachaufspannung in der Großserienfertigung konzipiert. Das Universal-Spannsystem kann vor der Maschine auf Aluminium-Wechselplatten aufgebaut, und sehr schnell auf dem Maschinentisch befestigt werden. Durch dieses schnelle Wechseln eines neuen Bauteils zur Bearbeitung wird die Fertigungsnebenzeit erheblich reduziert und die Produktivität erhöht. Durch die Kombination von Auflageelementen mit Spindelstück, handelsüblichen Schrauben als Spindel, speziellen Nutensteinen und verschiedenen Spannelementen lassen sich Spannkräfte erzeugen, die mit hydraulischen Schraubstöcken vergleichbar sind. Die sehr kompakte Bauweise des Universal-Spannsystems erlaubt das Spannen an mehreren, auch sehr schwer zugänglichen Stellen eines Bauteils, so dass Vibrationen während der Bearbeitung selbst bei sehr komplexen Schweißkonstruktionen minimiert werden können. Die im Vergleich zu den marktüblichen Stahl-Wechselplatten eingesetzten Aluminium-Wechselplatten und die kompakte und leichte Bauweise aller Spannhilfsmittel lassen hinsichtlich der Tischbelastung höhere Werkstückgewichte zu. Das Universal-Spannsystem ist im Baukastenprinzip aufgebaut, wodurch es sehr einfach und effizient einsetzbar ist. Die Kombination von einfachen und günstigen Komponenten ersetzt sehr teure, hydraulische Spannmittel bei viel geringerem Gewicht und Platzbedarf auf dem Maschinentisch.
Die Erfindung wird an folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert:
1 zeigt die räumliche Darstellung eines Auflageelements mit aufgebautem Spannelement, Exzenterschraube und Nutenstein.
2 zeigt die Draufsicht eines Auflageelements mit aufgebautem Spannelement, und Spindelstück.
3 zeigt die Vorderansicht eines Auflageelements mit aufgebautem Spannelement, Exzenterschraube und Nutenstein im Schnitt A-A.
4 zeigt ein aufgespanntes Werkstück in der Draufsicht.
5 zeigt die räumliche Darstellung eines aufgespannten Werkstücks auf einer Wechsel-Spannplatte.
6 zeigt die räumliche Darstellung eines Spindelstücks.
7 zeigt die Vorderansicht eines Spindelstücks.
Das Beispiel zeigt eine Wechselspannplatte (9), auf die mehrere Auflageelemente (1)aufgelegt sind. Die Auflageelemente (1) sind zum Werkstück (8) ausgerichtet und mit Schrauben in den T-Nuten der Wechselspannplatte (9) befestigt. In den Auflageelementen (1) sind Spindelstücke (4) eingesetzt, sowie Nutensteine (2) in der zum Werkstück zugewandten T-Nut. Die Spannelemente (5) mit Exzenterschraube (7) sind hierbei mit Senkkopfschrauben (6) von oben mit den Nutensteinen (2) verbunden. Durch die Durchgangsbohrung des Nutensteins (2) sind Spindelschrauben (3) in die Spindelstücke (4) gedreht, die zur Justierung und zur Sicherung dienen. Das auf den Auflageelementen aufliegende, justierte Werkstück (8) ist durch die zuerst fest angezogenen Senkkopfschrauben (6), die anschließend angezogenen Spindelschrauben (3) und die klemmenden Exzenterschrauben (7) als Niederzugelement fest eingespannt.

Claims

Universal-Spannsystem aus mindestens einer Wechselplatte mit Nuten und/oder Innengewinden (9) zur Befestigung von Auflage- oder Spannelementen, mindestens einem Auflageelement (1), einem Spannelement (5), einer Befestigungsschraube (6) einem Nutenstein (2), einer Spindelschraube (3) und einer Exzenterschraube (7), dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (1) in Kombination mit einem Spindelstück (4), einem Spannelement (5) mit Befestigungsschraube (6), einem Nutenstein (2) einer Exzenterschraube (7) und einer Spindelschraube (3) ein Schraubstock ähnliches Gerät darstellt.
Universal-Spannsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass – der Nutenstein in die zum Werkstück zugewandten Seite eingesetzt ist, – die Spindelschraube, durch die Bohrung im Nutenstein in das Spindelstück eingedreht ist, – das Spannelement mittels einer Schraube (6) mit dem Nutenstein (2) verschraubt ist, und mindestens eine Exzenterschraube (7) als Niederzug-Spannelement dient.
Universal-Spannsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (1) mit mindestens einer Bohrung zur Spindelstückaufnahme versehen ist.
Universal-Spannsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (1) mit mindestens zwei gegenüberliegenden T-Nuten versehen ist.
Universal-Spannsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in das Auflageelement (1) mindestens ein Langloch (10) eingearbeitet ist, welches die Möglichkeit einer Verschiebung bzw. Anpassung und der Befestigung ermöglicht.