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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erhöhung für Spannsysteme, insbesondere eine für getrennte Spannsysteme.
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Getrennte Spannsysteme bestehen aus miteinander nicht verbundenen und einzeln bewegbaren Spannbacken, die auf einer Grundplatte, insbesondere einem wechselbaren Maschinentisch, befestigbar und dort verschiebbar sind und die im Betriebszustand zwischen sich ein Werkstück spannen. Die Spannbacken sind dabei ganz unterschiedlich ausgebildet und geführt, beispielsweise als Niederzughalter, als Prismenanschlag, als Gegenhalter, sie sind blockförmig oder anders ausgestaltet. Sie können auch auf einer eigenen Grundplatte angeordnet sein, die ihrerseits wiederum auf einem Maschinentisch befestigt ist.
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Die Maschinentische sind meist massiv ausgeführt und mit T- oder trapezförmigen Nuten zur Aufnahme von Nutsteinen mit Befestigungsgewinde versehen. An diesen sind einerseits Werkstücke mittels Spannpratzen direkt auf dem Maschinentisch befestigt, andererseits können an ihnen auch Spannhilfsmittel wie eben die Spannbacken der genannten getrennten Spannsysteme befestigt werden. Durch einzelnes oder gemeinsames Bewegen der Spannbacken relativ zueinander können sie einfach auf unterschiedlich bemaßte Werkstücke eingestellt werden.
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Diese Maschinentische sind oftmals als Drehtische ausgebildet, haben also eine senkrechte oder auch waagrechte Drehachse, um die das aufgespannte Werkstück kontinuierlich oder frei programmierbar getaktet, also diskontinuierlich, gedreht wird. Hierdurch wird die Bearbeitung in verschiedenen Positionen oder eben am drehenden Werkstück ermöglicht.
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Bei modernen Werkzeugmaschinen, insbesondere Fünf-Achs-Maschinen ist es erforderlich, den Werkzeugen einen möglichst ungehinderten Zugang zu dem Werkstück aus allen Achsrichtungen zu ermöglichen. Hierzu ist es erforderlich, Störkonturen zu vermeiden, wie sie beispielsweise durch den Rand des Maschinentisches oder dergleichen gebildet werden. Mit anderen Worten muss ein Werkstück oftmals besonders hoch über dem Maschinentisch eingespannt werden, um für die Bearbeitung frei zugänglich zu sein.
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Andererseits ist es gerade bei einer hohen Einspannung und auch gerade bei Drehtischen besonders wichtig, auch große, schwere Werkstücke sicher zu spannen, um die bei der Bearbeitung auftretenden Kräfte für den Bediener gefahrlos abzufangen. Durch die hohe Einspannung der Werkstücke über dem Maschinentisch ergeben sich deutlich größere Hebel und Drehmomente auf den Maschinentisch, auch Verformungen desselben. Selbst kleinste, hierdurch so erzeugte Unwuchten können unabsehbare Folgen haben und sogar zur Zerstörung der Werkzeugmaschine führen.
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Aus der
US 2013/0234382 A1 ist ein Spannsystem zur Einspannung eines Werkstückes bekannt, das mit nur zwei Bauteilen auskommt. Zum einen sind dies schienenartig ausgebildete, längliche Verstellbahnkörper und zum anderen an diesen beweglich geführte Klemmelemente aufweisend Verbindungsmittel für Klemmkomponenten. Die Verstellbahnkörper und die Klemmelemente weisen dabei zueinander korrespondierene Verbindungselemente auf. Die Klemmelemente sind horizontal geteilt zweiteilig ausgebildet, wobei der obere Teil verschieblich zum unteren Teil ausgebildet ist und letzterer die Verbindungsmittel zum Verstellbahnkörper trägt. Die Verbindungsmittel für Klemmkomponenten sind zylindrische Bohrungen auf der Oberseite des oberen Teils der Klemmelemente. In diese werden nicht dargestellte Klemmkomponenten eingeführt, die zwischen sich dann ein Werkstück haltern. Bei diesem bekannten Spannsystem ist eine Erhöhung der Einspannung dadurch möglich, dass die vertikale Abfolge von Verstellbahnkörper und Klemmelement wiederholt wird, also ein Paar von Verstellbahnkörper mit je zwei Klemmelementen ein um 90° gedrehtes zweites Paar von Verstellbahnkörpern mit je zwei Klemmelementen trägt. Nachteilig an dieser Erhöhung ist, dass während der Bearbeitung des so eingespannten Werkstücks große Hebelkräfte auf den Maschinentisch ausgeübt werden.
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Aus der
DE 10 2004 055 355 A1 ist eine Spannvorrichtung bekannt, bei der das Werkstück zwischen drei, um 120° kreisumfänglich versetzte, Spannkörper gehalten wird. Diese sind auf einer kreisförmigen Grundplatte befestigt und auf ihrer Oberseite mit einer in etwas zylindrischen Vertiefung versehen, in die Halter eingesteckt werden können, die dann zwischen sich ein Werkstück haltern.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine möglichst vielseitig einsetzbare und sichere Erhöhung für getrennte Spannsysteme anzugeben, bei der möglichst keine Kräfte auf einen Maschinentisch ausgeübt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Erhöhung getrennter Spannsysteme, aufweisend wenigstens zwei Erhöhungskörper mit je einer Ober- und einer Unterseite, wobei an jedem Erhöhungskörper wenigstens eine erste unterseitig orientierte Verbindungseinrichtung und eine zweite oberseitig orientierte Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, weiter aufweisend wenigstens ein Verbindungselement mit wenigstens zwei dritten Verbindungseinrichtungen, wobei zweite und dritte Verbindungseinrichtungen zueinander komplementär ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement im Betriebszustand der Vorrichtung im Bereich der Oberseiten (2) der Erhöhungskörper mit diesen verbunden angeordnet und als Zug- und Druckstab wirkend ausgebildet ist, derart, dass es entweder mit der Oberseite des jeweiligen Erhöhungskörpers fluchtend ausgebildet ist oder von der Oberseite des Erhöhungskörpers in Richtung auf dessen Unterseite zurückgesetzt in ihm angeordnet ist.
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Die Form der Erhöhungskörper ist erfindungsgemäß beliebig, sie kann kubisch, quaderförmig, plattenförmig, pyramidal, zylindrisch, konisch oder sonst wie sein, seine Querschnittsfläche kann drei-, vier-, fünfeckig oder polygonal, rund, oval oder sonst wie ausgebildet sein. Die erfindungsgemäßen Erhöhungskörper bestehen in der Regel aus hochlegiertem Stahl, Werkzeugstahl, ggf. auch gehärtetem und/oder oberflächenbehandeltem Stahl. Die Erhöhungskörper weisen eine im Betriebszustand zum Maschinentisch gerichtete Unterseite und eine von diesem wegweisende Oberseite auf, vor allem letztere kann auch eine Oberflächenbeschichtung aufweisen. An der Unterseite, insbesondere dort wirkend, sind erste Verbindungseinrichtungen zur lösbaren Verbindung des Erhöhungskörpers mit dem Maschinentisch vorgesehen, beispielsweise Nuten, Nutsteine, Gewindebohrungen, Schwalbenschwanzführungen oder dergleichen mehr. An der Oberseite, insbesondere dort wirkend, sind zweite Verbindungseinrichtungen vorgesehen, die für die vom Maschinentisch weitestmöglich beabstandete Verbindung zweier Erhöhungskörper mittels der ebenfalls erfindungsgemäßen Verbindungselemente dienen. Die Erfindung schlägt also mit großem Vorteil vor, nicht bloß einen durchgehenden Erhöhungskörper vorzusehen, an dem beide separaten Spannbacken befestigt sind und auch nicht bloß einfache Erhöhungskörper unter den Spannbacken der getrennten Spannsysteme vorzusehen, sondern diese miteinander zu verbinden und zwar im Bereich von deren Oberseite. Unter Oberseite werden erfindungsgemäß sowohl die tatsächliche, flächige Oberseite als auch der sich daran in Richtung auf die Unterseite anschließender Bereich des Erhöhungskörpers verstanden. Hierdurch werden die durch die Erhöhung des Abstandes der Spannbacken zum Maschinentisch auf diesen wirkenden Hebel deutlich verkürzt. Auf den Maschinentisch wirken keine oder nur vernachlässigbare Drehmomente ein oder nur die, die ein nicht erhöhter Spannbacken ausgeübt haben würde. Die Verbindungselemente sind für Zug- und Druckbelastungen ausgelegt, also durch Wahl des Materials, des Durchmessers und der Geometrie als Zugstab und Druckstab ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine deutliche Materialersparnis. Dadurch, dass die Verbindungselemente entweder mit der Oberseite des jeweiligen Erhöhungskörpers fluchtend ausgebildet ist oder von der Oberseite des Erhöhungskörpers in Richtung auf dessen Unterseite zurückgesetzt in ihm angeordnet sind, wird eine Anordnung der Verbindungselemente erreicht, die im Betriebszustand der Erfindung möglichst nah an der Unterseite der Spannbacken ist, die auf den Erhöhungskörpern verschieblich angeordnet sind. Hierdurch wird eine Weitergabe der bei Werkstückspannung und -bearbeitung auftretenden Hebelkräfte und Drehmomente auf einen Maschinentisch mininmal gehalten. Das erfindungsgemäß mögliche Zurücksetzen des Verbindungselementes von der Oberfläche der Erhöhungskörper ist dabei durch dessen vertikale Ausdehnung begrenzt. Das heißt, dass das Verbindungselement erfindungsgemäß nicht unterhalb des Erhöhungskörpers angeordnet sein darf, wohingegen ein Zurücksetzen auch von 10 mm, 20 mm oder 40 mm oder mehr erfindungsgemäß ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Erhöhungskörper vier zweite Verbindungseinrichtungen derart aufweist, dass er mit vier weiteren Erhöhungskörpern mittels vier Verbindungselementen verbindbar ist, insbesondere kreuzförmig verbindbar ist. Hierdurch wird eine kreuzförmige Aufspannung von Werkstücken auf dem Maschinentisch ermöglicht, indem jeweils ein Paar von Erhöhungskörpern orthogonal zueinander angeordnet und mit dem im Kreuzungspunkt befindlichen speziell ausgestalteten Erhöhungskörper mit den vier Verbindungseinrichtungen verbunden sind. Dieser kann erfindungsgemäß im Zentrum eines Drehtellers befestigt sein und so einen Bezugspunkt für die Werkstückausrichtung bilden. Alternativ könnte auch ein Verbindungselement kreuzförmig ausgebildet sein, wodurch ebenfalls eine kreuzförmige Aufspannung ermöglicht ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Erhöhungskörper einen Grundkörper und einen Kopplungskörper aufweist, wobei der Grundkörper die erste Verbindungseinrichtung und der Kopplungskörper die zweite Verbindungseinrichtung tragend ist. Die konstruktive Trennung eines Erhöhungskörpers in zwei, miteinander lösbar verbindbare Bauteile, die jeweils eine Verbindungseinrichtung tragen, ist von großem Vorteil. Hierdurch können die Grundkörper maschinentischspezifisch ausgestaltet werden, so dass ein Benutzer mehrere Grundkörper unterschiedlicher Höhe einsetzen kann, die alle dieselbe Verbindungseinrichtung zu seinem speziellen Maschinentisch aufweisen. Durch Austausch der Kopplungskörper hat er gleichzeitig die Möglichkeit, andere Spannsysteme, insbesondere Spannbacken zu verwenden, wenn beispielsweise andere Werkstücke bearbeitet werden sollen. Dies reduziert die vom Benutzer vorzuhaltende Teilezahl. Dabei weisen Kopplungskörper und Grundkörper selbstverständlich ebenfalls eine gemeinsame Verbindungsvorrichtung auf, die auch einfach als Bohrung mit Schulter ausgebildet sein kann und/oder zur ersten Verbindungseinrichtung gehörend ausgebildet sein kann. Die Erfindung erlaubt also mit Vorteil die Einteiligkeit und die Zweiteiligkeit eines Erhöhungskörpers. Die einteilige Version ist erfindungsgemäß auch ein ohne Grundkörper verwendeter Kopplungskörper, der also unmittelbar auf einem Maschinentisch befestigt ist. In diesem Fall ist die erste Verbindungseinrichtung an ihm angeordnet, bzw. die zuvor definierte gemeinsame Verbindungsvorrichtung ist als erste Verbindungseinrichtung verwendbar.
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Wie bereits erwähnt, ist hierzu erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kopplungskörper eine spannsystemspezifische Kopplung aufweisen. Dies neben der zweiten Verbindungseinrichtung, die wie die dritte zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Bestandteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient. Erste Verbindungseinrichtung und Kopplung verbinden dann die Vorrichtung zum Maschinentisch und zum Spannsystem, so dass die Vorrichtung zwischen diesen angeordnet ist.
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Wie ebenfalls bereits erwähnt, weist die Vorrichtung mehrere Grundkörper unterschiedlicher Höhe auf. Daneben weißt sie auch mehrere Kopplungskörper vorzugsweise gleicher Höhe und/oder mehrere Verbindungselemente unterschiedlicher Länge auf. Hierdurch ist eine optimale Funktionalität und Anpassbarkeit an unterschiedlichste Einsatzsituationen gegeben. Ein Benutzer kann sich mehrere unterschiedlich hohe Grundkörper zurechtlegen, die er im Bedarfsfall mit jeweils ein und demselben Kopplungskörper verbindet und damit dieselben Spannbacken und denselben Maschinentisch weiter verwenden kann. Neben unterschiedlichen Höhen können auch unterschiedliche Längen und Breiten vorgesehen sein, und zwar jeweils einheitliche von Grundkörper und Kopplungskörper aber auch unterschiedliche, also der Grundkörper beispielsweise eine größere Querschnittsfläche als der Kopplungskörper aufweisen oder umgekehrt. Die Verbindungselemente können erfindungsgemäß neben unterschiedlichen Längen, Querschnittsflächen und Geometrien auch unterschiedliche Formen aufweisen, beispielsweise kreuzförmig mit vier dritten Verbindungseinrichtungen ausgestaltet sein.
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Mit großem Vorteil schlägt die Erfindung vor, dass die zweiten Verbindungseinrichtungen am Kopplungskörper angeordnet sind. In diesem Fall sind sie besonders nahe an der Oberseite der Erhöhungskörper angeordnet und verkürzen die Hebel damit besonders stark. Gleichzeitig kann der Grundkörper konstruktiv einfach gehalten werden, er muss lediglich die beiden Verbindungseinrichtungen zum Maschinentisch und zum Kopplungskörper aufweisen. Alternativ könnte auch der Grundkörper die zweite Verbindungseinrichtung tragen, beispielsweise wenn er größer als der Kopplungskörper ausgebildet ist und diesen daher gleichsam überragt. In diesem Fall sind die Verbindungselemente zwar nicht mehr dichtestmöglich an den Oberseiten angeordnet, aber einsatzbedingt vielleicht noch ausreichend nah daran.
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Sind zweite und dritte Verbindungseinrichtungen als Formschlußelemente ausgebildet, insbesondere als hinterschnittene Längsnut und Nutstein, so ist eine konstruktiv einfache, mechanisch stabile und sowohl auf Zug als auch auf Druck belastbare Verbindungseinrichtung geschaffen.
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In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Erhöhungskörper auf seiner Oberseite eine Vertiefung aufweist, insbesondere eine im Querschnitt rechteckige Vertiefung, wobei im Boden der Vertiefung eine oder mehrere Bohrungen vorgesehen sind. Diese Vertiefung ist dabei erfindungsgemäß einseitig offen randständig angeordnet, also von der Seite her zugänglich. Sie erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Oberseite des Erhöhungskörpers und ist damit beidseitig zugänglich. Die Vertiefung nimmt das Verbindungselement auf.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbindungselement als Stab ausgebildet ist, insbesondere mit rechteckigem Querschnitt, und eine Mehrzahl an Durchgangsöffnungen aufweist. Die Stabform korrespondiert in ihren Querschnittsmaßen zu der Vertiefung der Erhöhungskörper, so dass das Verbindungselement in die Vertiefung eingelegbar ist. Aufgrund der Mehrzahl der Druchgangsöffnungen fluchten diese erfindungsgemäß einfach mit der einen oder mehreren Bohrungen im Boden der Vertiefung, so dass eine lösbare Befestigung des Verbindungselementes an dem Erhöhungskörper einfach und ohne großes suchendes Verschieben ermöglicht ist.
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Schließlich ist noch vorgesehen, dass die Durchgangsöffnungen äquidistant zueinander angeordnet sind, vorzugsweise sich über die gesamte Länge des Verbindungselementes erstreckend sind. Hierdurch wird mit großem Vorteil erreicht, dass die relative Position von Verbindungselement und beiden Erhöhungskörpern zueinander leicht und kleinschrittig änderbar ist.
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Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind. Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
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1: eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Einsatzlage, und
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2: eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Einsatzlage,
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3: in zwei Teilfiguren eine Aufsicht und einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines Erhöhungskörpers,
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4: in drei Teilfiguren eine Aufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines Verbindungselementes und zwei Querschnitte und
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5: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Einsatzlage.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, hier aufweisend vier gleichgeformte Erhöhungskörper 1 und einen andersgeformten Erhöhungskörper 13 mit vier zweiten Verbindungseinrichtungen 7. Zwischen den Erhöhungskörpern 1 sind jeweils Verbindungselemente 6 angeordnet. Die Anordnung der Erhöhungskörper ist hier kreuzweise, erlaubt also das kreuzweise Spannen eines Werkstückes. Die Breite der gleichgeformten Erhöhungskörper 1 beträgt dabei zwischen 50 und 150 mm, vorzugsweise zwischen 80 und 130 mm, insbesondere zwischen 90 und 125 mm. Sonderbreiten für besondere Spannbacken sind ebenfalls erfindungsgemäß. Die Länge der gleichgeformten Erhöhungskörper 1 beträgt zwischen 90 und 200 mm, insbesondere zwischen 100 und 180 mm, besonders bevorzugt zwischen 120 mm und 160 mm. Auch hier sind Sondermaße erfindungsgemäß. Hierdurch sind die Erhöhungskörper 1 für die üblichen Spannbacken geeignet sind. In 1 nicht dargestellt ist die spannsystemspezifische Kopplung an der Oberseite der Erhöhungskörper 1 zu dessen jeweiligem Spannbacken. Diese kann jede gewünschte Form und Verbindungsart aufweisen, beispielsweise einfach als Gewindebohrung ausgestaltet sein, als Sack- oder Durchgangsnut jeglicher Form und Geometrie, als rund- oder rechteckig gewellte Oberfläche oder sonst wie ausgestaltet sein. Zu erkennen sind vier Verbindungen 14 von dem Kopplungskörper 9 zum unter der Zeichenebene liegenden Grundkörper 8. Diese Verbindungen 14 sind als Gewindebohrungen ausgebildet, die jeweils von einer Schraube als Verbindungsmittel durchsetzt sind. Gestrichelt dargestellt sind zwei erste Verbindungseinrichtungen 4, die hier als im Grundkörper 8 eingebrachte Bohrungen, insbesondere Gewindebohrungen für versenkte Schrauben, ausgebildet sind. Erfindungsgemäß ist auch, dass die erste Verbindungseinrichtung 4 gleichzeitig dazu dient, Grundkörper 8 und Kopplungskörper 9 miteinander und beide am Maschinentisch zu befestigen. Nur schematisch angedeutet sind die hier formschlüssigen zweiten und dritten Verbindungseinrichtungen 5, 7, wobei erstere als hinterschnittene Nut 11 und letztere als Nutstein 12 am Verbindungselement 6 ausgebildet sind. Die Verbindungselemente 6 sind in unterschiedlicher Länge ausgeführt, jedoch mit identischen dritten Verbindungseinrichtungen 7, so dass sie in beliebigen Kombinationen mit Erhöhungskörpern 1 einsetzbar sind. Insbesondere sind die Verbindungselemente 6 von oben in die Kopplungskörper 9 einführbar, also von der Oberseite 2 her. Hierdurch werden einfache Montage und Demontage ermöglicht. Grundsätzlich denkbar ist auch anderes, beispielsweise können die beiden Enden eines Verbindungselementes 6 zueinander gegenläufige Gewinde aufweisen und somit in zwei, im Grundkörper 8 bzw. bevorzug im Kopplungskörper 9 eingebrachte Gewindebohrungen eingeschraubt werden. In diesem Fall wären die Erhöhungskörper 1 zwar erst nach dem Festziehen der Verbindungselemente 6 an dem Maschinentisch zu befestigen. Diesem Nachteil stünde jedoch der Vorteil gegenüber, das Verbindungselement 6 als beliebig lange Gewindestange ausgestalten zu können, die ein Benutzer vor Ort an seine Gegebenheiten durch Ablängen einfach oder wiederholt anpasst. Zweite und dritte Verbindungseinrichtung 5, 7 sind wie dargestellt im Randbereich des Erhöhungskörpers 1 vorgesehen, wobei sie auch unmittelbar am Rand angeordnet sein können. In diesem Fall wären sie anders als Kombination von Nutstein und hinterschnittener Nut auszugestalten. Dargestellt ist ebenfalls die erste Verbindungseinrichtung 4 als gestrichelte Linie, die hier als Längsnut im Bereich der Unterseite 3 des Erhöhungskörpers 1 ausgebildet ist, wie insbesondere der 2 zu entnehmen ist.
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In 1 ist weiter dargestellt, das ein anders geformter Erhöhungskörper 13 vorgesehen ist, der zur Ausrichtung der Vorrichtung an der zentralen Bohrung eines runden Maschinentisches dient, wodurch gleichzeitig die Lage der Vorrichtung für die Werkzeugmaschine definiert erfolgt. Unterhalb der Zeichenebene befindet sich der nicht dargestellte Maschinentisch, oberhalb derselben die nicht dargestellten Spannbacken eines getrennten Spannsystems. Die Erhöhungskörper sind aus einem Stahl gefertigt, insbesondere aus einem Werkzeugstahl oder einem anderen, hochlegierten Stahl. Die in 1 dargestellten Erhöhungskörper 1 sind quaderförmig ausgebildet. Erfindungsgemäß ist auch, die Grundkörper 8 mit einer größeren Querschnittsfläche als die der Kopplungskörper 9 auszubilden, in diesem Fall stünden sie in Aufsicht quasi über. Nicht ausgeschlossen ist auch die Umkehrung dieses Größenverhältnisses.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch anders als dargestellt auf einem Maschinentisch angeordnet werden, da sie einen beliebig kombinierbaren Bausatz von Komponenten angibt, der durch Wahl und Anordnung der Komponenten an die jeweilige Spannsituation anpassbar ist. Beispiele hierfür sind einfach zwei, durch ein einziges Verbindungselement verbundene Erhöhungskörper; jeweils zwei, zueinander parallel angeordnete Paare von miteinander verbundenen Erhöhungskörpern; drei miteinander durch zwei Verbindungselemente verbundene Erhöhungskörper, von denen der mittlere auch der anders geformte sein kann; zwei oder mehr zueinander parallele Anordnungen dieser drei miteinander verbundenen Erhöhungskörper; und andere Kombinationen mehr. Die vorletzt genannte Situation ist in 2 dargestellt. Selbstverständlich können hiervon auch zwei, drei oder mehr parallele Reihen von Erhöhungskörpern vorgesehen sein. Ebenfalls können die Erhöhungskörper jeweils durch kurze oder lange Verbindungselemente 6 miteinander verbunden sein. Ein Benutzer der Erfindung kann daher eine für seine Bedürfnisse genau passende Anordnung der Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorsehen und verwirklichen.
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2 zeigt eine Seitenansicht einer anderen Anordnung der zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gehörenden Verbindungselemente 6 und Erhöhungskörper 1. Zu erkennen sind wiederum zwei gleichgeformte Erhöhungskörper 1 und einem anders geformten Erhöhungskörper 13, jeder davon wiederum aufweisend einen Grundkörper 8 und einen Kopplungskörper 9. Die dargestellten Körper 1, 13 sind quaderförmig ausgebildet. Erfindungsgemäß können sie jedoch auch als Kuben, pyramidal, kegelstumpfartig oder zylindrisch ausgebildet sein, mit dreieckigen, viereckigen, mehreckigen, polygonalen, runden, ovalen, ellipsenartigen Querschnittsflächen. Die Ecken und Kanten können deutlich abgerundet ausgebildet sein. Dies betrifft sowohl die Grundkörper 8 als auch die Kopplungskörper 9, die nicht notwendigerweise stets wie dargestellt plattenartig sein müssen.
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In 2 ist besonders gut die hohe Anordnung der Verbindungselemente 6 über der Unterseite 3 zu erkennen. Diese hohe Anordnung bewirkt eine deutliche Verkürzung der Hebel und eine Verminderung der auf den Maschinentisch ausgeübten Drehmomente, da die beim Spannen eines Werkstückes auftretenden Kräfte fast unmittelbar unterhalb der Spannbacken von einem in den anderen geleitetet werden und nicht über den Maschinentisch laufen müssen. Die Dicke der Kopplungskörper 9 beträgt dabei üblicherweise 25 bis 30 mm, kann erfindungsgemäß aber auch darüber oder darunter liegen, insbesondere in einem Bereich von 10 mm bis 60 mm. Dünnere Kopplungskörper 9 sind erfindungsgemäß bevorzugt, da sie die meiste Materialersparnis und Lagerhaltungsvereinfachung mit sich bringen. Ein Anwender verwendet dieselben Kopplungskörper 9 mit unterschiedlichen Grundkörpern 8.
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Da die Kopplung zu den Spannbacken unterschiedlich ausgestaltet sein kann, wurde sie in den 1 und 2 nicht dargestellt. Zwar ist das Vorsehen einer solchen Kopplung auf der Oberseite 2 der Erhöhungskörper 1 erfindungsgemäß, deren Ausgestaltung jedoch variabel von Spannsystem zu Spannsystem. Dem wird erfindungsgemäß vor allem durch die Bauteiltrennung in Grundkörper 8 und Kopplungskörper 9 Rechnung getragen. Das gilt in gleichem Maße für die erste Verbindungseinrichtung zum Maschinentisch.
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3 zeigt in Teilfigur 3a einen Querschnitt durch eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Erhöhungskörpers 1, der unmittelbar auf einem Maschinentisch befestigbar ist. Er ist erfindungsgemäß jedoch als Kopplungskörper 9 ausgebildet, in Einbaulage unter ihm wäre ein Grundkörper 8 angeordnet (siehe 5). Der Erhöhungskörper 1, bzw Kopplungskörper 8, weist eine Oberseite 2 und eine Unterseite 3 auf. In der Unterseite 3 ist eine Bohrung 19 angeordnet, die als erste Verbindungseinrichtung 4 zu einem Maschinentisch dient. Diese ist, wie in 3b zu erkennen ist, mittig im Erhöhungskörper 1 angeordnet. Die Unterseite 3 ist glatt ausgebildet, zum flächigen Anliegen am Maschinentisch oder einem Grundkörper 8. Auf der Oberseite 2 weist der Erhöhungskörper 1 Prismenschienen 20 auf, diese dienen zur Verbindung des Erhöhungskörpers 1 mit einem nicht dargestellten Spannblock, der auf dem Erhöhungskörper 1 verschieblich ausgebildet ist. Die zweite Verbindungseinrichtung 5 ist als Vertiefung 13 ausgebildet, die sich über die gesamte Länge 18 des Erhöhungskörpers 1 erstreckt und an dessen Stirnseiten offen ausgebildet und damit zugänglich für ein Verbindungselement ist. Am Boden 14 der Vertiefung 13 sind bei dieser Ausführungsform zwei Bohrungen 15 angeordnet (siehe 3a), die zur formschlüssigen Verbindung mit einem Verbindungselement dienen, indem sie von einem zylindrischen Körper durchsetzt werden. Dieser Körper kann erfindungsgemäß ein in oder durch das Verbindungselement geschraubter Körper sein, beispielsweise eine Schraube, eine Gewindestange, ein Zylinder mit Gewindeabschnitt oder dergleichen mehr. Die Tiefe der Vertiefung 13 korrespondiert zur Höhe des in 4 näher erläuterten Stabes 16 als Verbindungselement 6.
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3b zeigt eine Aufsicht auf den Erhöhungskörper 1, bzw. hier Kopplungskörper 9. Dieser ist rechteckig ausgebildet, entlang seiner Längsachse erstreckt sich die Vertiefung 13 als zweite Verbindungseinrichtung 5. Zwei Bohrungen 15 bilden einen Teil der dritten Verbindungseinrichtung 7, zur Verbindung des Erhöhungskörpers 1 mit einem Verbindungselement 6. In diese Bohrung 15 sind, wie bereits beschrieben, zylindrische Körper einsetzbar, bzw. einschraubbar. Im letzteren Fall sind zweite und dritte Verbindungseinrichtung 5, 7 auch kraftschlüssig arbeitend. Erfindungsgemäß können mehr als zwei Bohrungen 15 vorgesehen sein, zwei sind erforderlich, um den Erhöhungskörper 1 von jeder seiner Schmalseiten aus mit einem Verbindungselement verbinden zu können. Die Bohrungen 15 sind dabei als Sackbohrungen ausgebildet, wohingegegen die Bohrung 19 als erste Verbindungseinrichtung 4 eine Durchgangsbohrung ist. Hierdurch läßt sich der Erhöhungskörper 1 problemlos von oben, seiner Bedienerseite, auf einem Maschinentisch befestigen. Es ist vorteilhaft erfindungsgemäß möglich, die Bohrung 19 zugänglich zu halten, selbst bei eingesetztem(n) Verbindungselement(en).
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4a zeigt in Aufsicht ein Verbindungselement 6. Dieses ist als Stab 16 mit einer Vielzahl an Durchgangsöffnungen 17 ausgebildet, die in gleichbleibendem Abstand voneinander angeordnet sind, insbesondere, einander an ihren Umfängen fast berührend. Wie den 4b und 4c zu entnehmen ist, wechseln sich Durchgangsöffnungen 17 gleichbleibenden Durchmessers mit solchen Durchgangsöffnungen 17 ab, die entlang der Längsachse der Durchgangsöffnung einen durchmesserkleineren und einen durchmessergrößeren Abschnitt aufweisen. Letztere dienen zur Befestigung zylindrischer Körper, mit denen sie zusammen die dritte Verbindungseinrichtung 7 bilden. 4b ist daber ein Querschnitt entlang der Linie A-A und 4c einer entlang der Linie B-B von 4a. Aufgrund der Vielzahl an Durchgangsöffnungen 17 kann das Verbindungselement 6 in einer Vielzahl von relativen Positionen zu einem Erhöhungskörper 1 angeordnet werden. Die Länge eines solchen Verbindungselementes 6 beträgt erfindungsgemäß zwischen 20 mm und 800 mm, insbesondere 200 mm, 300 mm, 400 mm, 500 mm, 600 mm. Erfindungsgemäß können in einer Vorrichtung neben unterschiedlich dimensionierten Erhöhungskörpern auch unterschiedlich lange Verbindungselemente vorgesehen sein.
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5 zeigt schließlich eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Benutzungslage, angeordnet zwischen einem Maschinentisch 21 und Spannbacken 22. Unmittelbar auf dem Maschinentisch 21 befindet sich ein Erhöhungskörper 1 bestehend aus einem Grundkörper 8 und einem Kopplungskörper 9. Die beiden Grundkörper 8 weisen glatte Oberflächen auf sowie als erste Verbindungseinrichtung einfache Bohrungen 15, die im Betriebszustand der Vorrichtung von Gewindestangen, Schrauben oder dergleichen durchsetzt sind. Ein Anwender kann unterschiedlich hohe Grundkörper 8 vorrätig halten und diese je nach Bedarf mit den gleichbleibenden Kopplungskörpern 9 verbinden. Die hier dargestellten Kopplungskörper 9 entsprechen den in 3 dargestellten. Oberhalb der Grundkörper 8 ist jeweils ein Erhöhungskörper 9 angeordnet, der seinerseits längsverschiebliche Spannbacken 22 trägt, die ihrerseits zwischen sich ein Werkstück spannend sind. Die beiden Kopplungskörper 9 sind mit einem Verbindungselement 6 verbunden ausgebildet, das demjenigen in 4 entspricht. Das Verbindungselement 6 schließt in etwa plan mit der zum Spannbacken 22 weisenden Oberfläche des Kopplungskörpers 9 ab, so dass eine Längsverschiebung der Spannbacken nicht verhindert oder erschwert wird. Erfindungsgemäß wird das Verbindungselement 6 möglichst nah an dieser Oberfläche angeordnet, wie dargestellt, jedoch ist auch eine etwas in Richtung auf die Grundkörper 8 nach unten verschobene Anordnung erfindungsgemäß. Zu erkennen ist, dass sich hier das Verbindungselement 6 jeweils über die gesamte Länge des Kopplungskörpers 9 erstreckt und daher in beiden randständigen Bohrungen 15 jeweils mit einer Schraube oder einem zylindrischen Aussengewindekörper befestigbar ist, wobei dieser Aussengewindekörper vorzugsweise eine axiale Länge aufweist, die zu der Höhe der Bohrung 15 im Kopplungskörper 9 korrespondiert, die dazu ein Innengewinde aufweist. Mithilfe einer, die zentrische, mittlere Bohrung 15 durchsetzenden Langschraube werden jeweils der Kopplungskörper 9 am Grundkörper 8 und dieser wiederum am Maschinentisch 21 befestigt.
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Ein Anwender legt also zunächst die beiden Erhöhungskörper 1 gemäß 5 am Maschinentisch 21 fest und verbindet diese sodann mit dem Verbindungskörper 6. Aufgrund der Vielzahl der Durchgangsöffnungen 17 im Verbindungskörper 6 bleibt die Langschraube für eine Positionskorrektur der Vorrichtung mit großem Anwendungsvorteil zugänglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erhöhungskörper
- 2
- Oberseite
- 3
- Unterseite
- 4
- erste Verbindungseinrichtung
- 5
- zweite Verbindungseinrichtung
- 6
- Verbindungselement
- 7
- dritte Verbindungseinrichtung
- 8
- Grundkörper
- 9
- Kopplungskörper
- 10
- Oberfläche
- 11
- Hinterschnittene Längsnut
- 12
- Nutstein
- 13
- Vertiefung
- 14
- Boden
- 15
- Bohrung
- 16
- Stab
- 17
- Durchgangsöffnung
- 18
- Länge
- 19
- Bohrung
- 20
- Prismenschiene
- 21
- Maschinentisch
- 22
- Spannbacken
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2013/0234382 A1 [0007]
- DE 102004055355 A1 [0008]
