DE1929830B - Einspannvorrichtung für Werkstücke beliebiger Form - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Einspannvor- das Profil oder den Umriß des einzuspannende!

richtung für Werkstücke beliebiger Form, insbeson- Werkstückes verteilen. Dies bedeutet aber, daß keim

dere zum Einspannen relativ kleiner, unregelmäßig der Schraubstockbacken für sich als Einspannvor

geformter Werkstücke, jedoch auch für große und richtung brauchbar ist.

oder regelmäßig geformte Werkstücke, welche einen 5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eim

zumindest einseitig offenen Aufnahmekörper besitzt, Einspannvorrichtung des eingangs beschriebener

in welchem gegeneinander verschieblich anaeordnete grundsätzlichen Aufbaus derart auszugestalten, daf.

Spannstäbe eingesetzt sind, welche den Querschnitt Tn ihr allein ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Ein

des Aufnahmekörpers ausfüllen und aus dessen einer richtungen insbesondere, jedoch nicht ausschließlich

Seite herausragen, um eine Anzahl von der Form io relativ kleine, unregelmäßig geformte Werkstückt

des einzuspannenden Werkstückes entsprechenden einfach und sicher eingespannt werden können.

Berührungspunkten zu erzielen. Diese Aufgabe löst die Erfindung insbesondere da

Derartige Einspannvorrichtungen für unregelmäßig durch, daß die an sich bekannten, gegeneinandei

geformte Werkstücke wurden bisher lediglich als sich verschieblichen Spannstäbe, welche den Querschnit

der Form des Werkstückes anpassende Spannbacken 15 des Aufnahmekörpers ausfüllen, aus einer Vielzah

für Schraubstöcke verwendet, wobei die Spannstäbe von Drahtstücken bestehen und im Aufnahmekörpei

dazu dienen, die Spannkraft des Schraubstockes auf zumindest ein Spannelement vorgesehen ist, durch

eine möglichst große Oberfläche des Werkstückes zu welches die durch das einzuspannende Werkstück

verteilen" und wobei die verschiedensten Anordnun- teilweise in den Aufnahmekörper eingedrückter

gen vorgesehen wurden, um die Spannstäbe in ihren 20 Drahtstücke gegeneinander und gegen das Werkstück

jeweiligen Lagen festzuhalten, wenn sie sich dem verspannbar sind.

Umriß'oder dem Profil des Werkstückes angepaßt Als Drahtstücke werden vorzugsweise hartgezogenc

haben. ~ Drähte von etwa 1,5 mm φ verwendet, weiche ein-

Bei einer bekannten Einspannvorrichtung dieser zein praktisch starr oder nur in geringem Maße nach-Art (österreichische Patentschrift 76 279) bestehen as giebig flexibel sind, so daß diese Drähte in ihrer Ge die Spannstäbe aus Rundstäben, hinter denen im samtheit einen Umriß und/oder ein Profil durch sehr Hohlraum der Einspannvorrichtung Kugeln angeord- geringe Längenänderungen nachahmen können, wonet sind, welche sich bei gegenseitiger Verschiebung bei die Abstufung zwischen den verschiedenen Länder Rundstall beim anfänglichen Schließen der gen der Drahtstücke wesentlich differenzierter ist al Schraubstockbacken rpittels c"^rr üblichen Spindel ver- 30 dies bei den Spannstäben der bisher bekannten verteilen und beim weiteren Schließen der Schraubstock- formbaren Schraubslockbacken möglich wäre, backen und dem sich dadurch ergebenden Verspan- Um zu verhindern, daß die Drahtstücke aus dei nen des Werkstückes eine feste Masse ergeben. Einspannvorrichtung herausfallen können, wenn weiche eine weitere gegenseitige Verschicbuna der diese nicht benutzt wird, ist zweckmäßigerweise an Rundstäbe verhindert. Bei einer weiteren bekannten 35 der Innenseite des Aufnahmekörpers ein federndes Ausführung (USA.-Patentschrift 2 658 415) sind die Band angeordnet, welches beispielsweise als O-Riiu' Spannstäbe als Vierkantstäbe ausgebildet, welche in ausgebildet ist und in einer an der Innenseite deeincr Reihe nebeneinander im Aufnahmekörper. d. h. Aufnahmekörpers rund um dessen Ende angeordru ■ in der Schraubstockbacke, angeordnet sind und hin- ist. aus welchem die Drahtstücke herausragen. A tcr denen wiederum Kugeln als verformbare Wider- 40 Spannclernent zum gegenseitigen Verspannen de; lager vorgesehen sind. Die Wirkungsweise dieser Vor- durch das einzuspannende Werkstück teilweise in richtung ist die gleiche wie bei der vorgenannten mit den Aufnahmekörper eingedrückten Drahtstücke Ausnahme dessen, daß die Spannstäbe sich ledig- können je nach dem Einsatzzweck und der gelich dem Profil des Wcikstückes anpassen können. wünschten Spannkraft verschiedene Anordnungen Eine andere bekannte Ausbildung (USA.-Patent- 45 vorgesehen werden. So kann beispielsweise der Aufschrift 2 754 708) besitzt Spannstabe mit scchsccki- nahmekörper rohrartig ausgebildet werden und am gern Querschnitt, welche durch hinter ihnen angeord- der Spannfiäche abgewandten Ende eine schwach riete Druckfedern gegen das Werkstück gedrückt wer- konisch einwärts verlaufende Innenwandung al· den. welches zwischen zwei gleichartig ausgebildeten Spannclcment aufweisen, während auf das Ende de·- Schraubstockba'-ken eingespannt werden soll. In 50 Aufnahmckörpeis. aus welchem die Drahtstücke jeder den Aufnahmekörper bildenden hohlen Schraub- licrausragcn. eine Überwurfmutter mit die außeiistockbacke ist außerdem eine Spannplatte mittels stehenden Drahtstücke gegen die konisch zulaufende einer Stellschraube verschwenkbar angeordnet. Innenwandung pressender eingezogener Oberkante welche die Spannstäbe zusammenpreßt, wenn diese aufgeschraubt wird, wobei zweckmäßigerweise der sich dem Umriß des Werkstückes angepaßt haben. 55 Außenrand dieser Überwurfmutter gerändelt ist. so daß letzteres bei weitcrem Schließen der Schraub- Das innenseitig konische Ende des Aufnahmekörpers stockbacken fest eingespannt ist. Ebenfalls unter kann offen sein, so daß man von dieser Seite her Federdruck stehen vierkantige Spannstäbe in einer gegen die Drahtstücke stoßen und sie von der anderen bekannten Ausführung (Britische Patent- konischen Fläche lösen kann, um sie wieder in ihre schrift 767 334) eines sich dem Profil des cinzuspnn- 60 Ausgangsposition zurückzuschieben. Im allgemeinen ncndcn Werkstücks /wischen den einander gegen- wird man jedoch die Drahtstücke in der Weise in überliegendcn Spannstäben eingespannt ist. ihre Ausgangslage zurückbringen, daß man den

Die Spannwirkung bei den vorbeschriebenen Ein- Aufnahmekörper umdreht und auf die Werkstücke spannvorrichtungen ergibt sich lediglich durch das od. dgl. kräftig aufstößt. Die erfindungsgemäße EinZusammenwirken der beiden gegenüberliegenden 65 spannvorrichtung läßt sich ohne weiteres in der Schraubstockbacken. d. h. also durch das Zusam- üblichen Weise auf einer magnetischen Halteplatte mcnwirken zweier gleichartiger Einspannvorrichtiin- festsetzen, doch werden vorzugsweise an der Außengen, wobei die Spannstäbe nur die Spannkraft über seitc des Aufnahmekörpers wenigstens zwei einander

gegenüberliegende ebene Flächen ausgebildet, so daß die Vorrichtung auch in einem Schraubstock od. dgl. eingespannt werden kann. Um ein in eine derartige Vorrichtung eingespanntes Werkstück von oben her durchbohren zu können, wird zweckmäßigerweise an der entsprechenden Stelle in die Masse der Drahtttüeke eine entsprechende Büchse eingesetzt.

Andererseits kann der Aufnahmekörper auch rechteckig ausgebildet werden, wobei wenigstens eine Innenwand, vorzugsweise jeijoch zwei einander gegenüberliegende Wände, nahe der und parallel zur entsprechenden Seite des offenen Endes verschwenkbar ausgebildet und mittels einer Stellschraube von außen her in ihrem Neigungswinkel einstellbar sind, so daß diese Innenwand bzw. beide Innenwände als Spannelement zum Verspannen der eingedrückten Drahtslücke gegeneinander und gcuen das Werkstück dienen. Dabei kann das andere Ende <Jes Aufnahmekörpers offen oder verschlossen ausgebildet werden.

Der kreisrunde, rechteckige oder sonstwie geformte Aufnahmekörper kann an dem der Spannfi'ache, d. h. dem Ende, aus welchem die Drahtstücke licrausragen, gegenüberliegenden Ende verschlossen tL-in, wobei der Hohlraum zwischen diesem geschlossenen Ende und den innenliegenden Enden der Drahtstücke sowie der Hohlraum zwischen der Masse i!jr Drahtstücke und den Seitenwänden in an sich bekannter Weise mit kleinen Kugeln angefüllt ist, beispielsweise mit Schrotkugeln mit einem Durchmesser von etwa dem l,5fachen des Durchmessers der Drahtstücke, so daß, wenn einige dieser Drahts'ücke durch ein einzuspannendes Werkstück in den .Aufnahmekörper hineingedrückt werden, die dadurch ■ jrdrängten Kugeln andere Kugeln an die Seite der Masse der Drahtstücke und oder kräftiger gegen die üiiUenstehendcn Drahtstücke pressen, wodurch auf das zwischen den Drahtstücken eingebettete Werk- : Uick eine entsprechende Spannkraft ausgeübt vird. 'vorzugsweise konvergieren dibei die Innenwände Jjs Aufnahmekörpers über wenigstens einen Teil ihrer Höhe zum offenen Ende hin. beispielsweise um ¹O an jeder Seite, so daß sich eine regelrechte Keilwirkung der rund um die Masse der Drahtstücke liegenden Kugeln ergibt. Zweckmäßigerweise wird außerdem die Innenseite des offenen Endes des Aufnahmckörpc/s schwach konisch eingezogen, und zwar vorzugsweise mit einer Neigung von etwa 2 an jeder Seite, so daß die außenstehenden Drahtstücke genau am Rande des offenen Endes des Aufnahmekörpers anliegen. Um zu verhindern, daß im offenen Ende des Aufnahmekörpers Kugeln eingeklemmt werden, ist vorzugsweise zwischen dem konvergierenden Teil der Innenwand des Aufnahmekörpevs und der konisch eingezogenen Innenseite des offenen Endes des Aufnahmekörpers ein Absatz in geringerer Breite als dem Kugcldurchmcsscr ausgebildet. Um die Spannkraft der Vorrichtung einstellen zu können bzw. um ein eingespanntes Werkstück leicht wieder aus der Vorrichtung lösen zu können, ist vorgesehen, in die Wand des Aufnahmekörpers eine Stellschraube einzuschrauben, welche in den mit Kugeln angefüllten Hohltrum hineinragt, so daß durch mehr oder weniger statkes Einschrauben dieser Stellschraube der Hohlraum verkleinert bzw. vergrößert wird und dadurch der Druck der Kugeln auf die Drahtstücke und infolgedessen auch deren Griff am Werkstück verstärkt bzw. verringert wird.

Da die Kugeln den Hohlraum nach dem Einsetzen eines Werkstückes vollkommen ausfüllen, bilden sie tatsächlich eine feste Unterlage für die Drahtstücke und damit für das Werkstück selbst. Selbstverständlieh lassen sich auch zwei derartige Einspannvorrichtungen in die Backen eines Schraubstockes mit zueinander hinweisenden Drahtstücken einbauen, so daß ein Werkstück mit unregelmäßiger Form, welches in einen normalen Schraubstock mit glatten ίο Klemmbacken nicht eingespannt werden könnte, sicher einspannen läßt, wie dies, wenn auch in weniger abgestuftem Maße, bei den eingangs beschriebenen Schraubstöcken mit sich automatisch der Form eines unregelmäßigen Werkstückes anpassenden Schraubstockbacken möglich ist.

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung; es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer kleinen kreisrunden Einspannvon.chtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Einspannvorrichtung aus Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt durch F i g. 2 längs der Linie IH-III,

F i g. 4 die perspektivische Ansicht einer größeren rechteckigen Einspannvorrichtung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 4.

F i g. 6 einen Schnitt durch F i g. 5 längs der Linie VI-VI und

F i g. 7 einen der F i g. 6 entsprechenden Schnitt durch eine Abwandlung einer rechteckigen Einspannvorrichtung.

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Einspannvorrichtung 1 besitzt einen rohrförmigen Aufnahmekörper 2, dessen eines (oberes) U.nde 3 offen ist und mit einer Vielzahl von Drahtstücken 4 vollgepackt ist, welche so lang sind, daß sie reichlich über den oberen Rand des Aufnahmekörpers hinausragen können, wobei ein Gummi-O-Ring 5 in einer Ringnut 6 innerhalb des Aufnahmekörpers angeordnet ist. um ein Herausfallen dei Drahtstückc zu verhindern. Das andere Ende 7 des Aufnahmekörpets besitzt eine schwach konische Innenwand 8, gegen welche die außenstehenden Drahtstücke durch eine Überwurfmutter 9 gepreßt werden können, welche auf das Ende 3 des Aufnahmekörpers aufgeschraubt wird, und deren Außenseite 10 zur Erzielung eines guten Griffes gerändelt ist.

Dadurch, daß die außenstehenden Drahtstücke gegen die konische Innenwand 8 gepreßt werden, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist, wird ein von oben her in die Masse der DrahtstUcke 4 eingedrücktes Werkstück 11 von den das Werkstück umgebenden Drr'itstücken fest ergriffen. Um in das Werkstück ein Loch 13 bohren zu können, wird in die Masse der Drahtstücke an der entsprechenden Stelle, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist, eine Büchse 12 eingesetzt, in welche das Bohrerende n&ch dem Durchstoßen des Werkstückes eindringen kann.

Nach dem Lösen der Überwurfmutter 9 können die Df ahtstücke 4 von der konischen Innenwand 8 aus nach oben geschoben werden, so daß das Werkstück 1.1 eritttommcn werden kann und die Drähtstücke wieder in ihre Ausgangslage zurückkehren, oder man kann nach Entnahme des Werkstückes auch die Vorrichtung auf einer Werkbank od. dgl.

aufstoßen, so daß die Drahtstückc in ihre Ausgangstage zurückrutschen.

Bei dem dargestellten Beispiel weist der Aufnahmekörper 2 paarweise einander gegenüberliegende ebene Flächen 15 als Seitenflächen eines Sechsecks auf, so daß die Einspannvorrichtung 1 in einen Schraubstock eingespannt werden kann.

Die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Einspannvorrichtung 16 besitzt einen rechteckigen Aufnahmekörper 2 mit einem oberen offenen Ende 3, welcher mit einer Vielzahl von Drahtstücken 4 vollgepackt ist, während das andere, d. h. das untere Ende 7 dieses Aufnahmekörpers, geschlossen ist und der Hohlraum zwischen diesem geschlossenen Ende und den inneren Enden der Drahtstücke 4 sowie zwischen den Seitenwänden des Aufnahmekörpers und der Gesamtheit dieser Drahtstücke im wesentlichen mit kleinen Kugeln 17 angefüllt ist, so daß, wenn einige der Drahtstücke 4 durch ein in deren herausragende Enden eingepreßtes Werkstück 11 nach innen gedrückt werden, die dadurch verdrängten Kugeln andere kugeln gegen die Seiten der Gesamtheit der Drahtstücke pressen und oder kräftiger gegen die außenstehenden Drahtstücke drücken, so daß das Werkstück fest verspannt wird.

Die Innenwand des Aufnahmekörpers 2 konvergiert in einem Teil 18 auf jeder Seite in einem Winkel von K) . so daß eine regelrechte Keilwirkung der Kugeln 17 rund um die Seiten der Gesamtheit der Drahtstücke erreicht wird. Die Innenseite 19 des offenen Endes 3 des Aufnahmekörpers besitzt an jeder Seite eine Abschrägung von 2~. so daß die außenstehenden Drahtstücke die Seiten des offenen Endes direkt an der Kante des Aufnahmekörpers berühren, wobei allerdings ein Absatz 20 zwischen der konvergierenden Innenwand 18 und der eingezogenen Innenseite 19 des offenen Endes vorgesehen ist. um zu verhindern, daß Kugeln in dem offenen Ende des Aufnahmekörpers eingeklemmt werden.

In die Seitenwand des Aufnahmekörpers ist eine Stellschraube 21 eingeschraubt, welche in den von den Kugeln angefüllten Hohlraum hineinragt, um diese, wenn sie in die Wand hineingeschraubt wird, stärker zusammenzupressen und dadurch die Spannkraft der Vorrichtung auf das Werkstück 11 zu verstärken, oder auch, wenn sie herausgeschraubt wird, den Druck auf die Kugeln zu verringern. so daß da« Werkstück leicht entnommen werden kann.

Die in F i g. 7 dargestellte Einspannvorrichtung 22 besitzt ebenfalls einen rechteckigen Aufnahmekörper 2 mit einem oberen offenen Ende 3 und einem geschlossenen unteren Ende 7. wobei eine Vielzahl von Dra'mstücken 4 vor dem Herausfallen, falls die Vorrichtung auf den Kopf gestellt werden sollte, durch ein federnd nachgiebiges Band 23 geschützt werden, welches an der Innenseite des offenen Endes befestigt ist und einen Hartbelag 24 trägt. Nahe dem offenen Ende und parallel zu den entsprechenden Seiten desselben sind Innenwandungen 25 verschwenkbar angelenkt. deren Neigungswinkel gegenüber den Drahtstücken 4 durch in die Außenwandunizen des Aufnahmekörpers 2 einschraubbare Stellschrauben 26 verändert werden können, so daß die Spannkraft der Vorrichtung auf ein in die Masse der Drahtstüeke eingedrücktes Werkstück 11 eini-Ilt werden kann.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Einspannvorrichtung für Werkstücke beliebiger Form mit einem zumindest einseitig offenen Aufnahmekörper, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte, gegeneinander verschiebliche Spannstäbe, welche den Querschnitt des Aufnahmekörpers ausfüllen, aus einer Vielzahl von Drahtstücken (4) bestehen und im Aufnahmekörper(2) zumindest ein Spannelement (8; 17, 18; 25) vorgesehen ist, durch welches die durch das einzuspannende Werkstück (11) teilweise in den Aufnahmekörper eingedrückten Drahtstücke gegeneinander und gegen das Werkstück verspannbar sind.

2. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des Aufnahmekörpers (2) ein das Herausfallen der Drahtstücke (4) aus dem Aufnahmekörper verhinderndes federndes Band (5 oder 23) angeordnet ist.

3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Band aus einem in einer an der Innenseite des Aufnahmpkörpers (2) ausgebildeten Ringnut (6) angeordneten O-Ring (5^ besteht.

4. Einspannvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß >ias federnde Band (23) an der Innenseite des Aufnahmekörpers (2) rund um dessen Ende (3) befestigt ist. aus welchem die Drahtstücke (4) hcrausragen.

5. Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper (2) rohrartig ausgebildet ist und am der Spannfläche abgewandten Ende (7) eine schwach konisch einwärts \erlaufende Innenwandung (8) als Spannelement zum Verspannen der eingedrückten Drahtstücke (4) gegeneinander und gegen das Werkstück (11) aufweist.

6. Einspannvorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß eine auf das Ende (3! des Aufnahmekörpers (2). aus welchem die Drahtstücke (4) herausragen, aufschraubbarc Überwurfmutter (9) mit die außenstehender Drahtstücke gegen die konisch zulaufende Innen w^randung(8) pressender eingezogener Oberkante vorgesehen ist.

7. Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, da;. in die Masse der Drahtstücke (4) eine beiir Bohren eines eingespannten Werkstückes (11) .:!■ Bohrführung dienende Büchse (12) eingesetzt ist

S. Einspannvorrichtung nach einem der An Sprüche 1. 2 oder 4. dadurch gekennzeichnet daß der Aufnahmekörper (2) rechteckig ist um zumindest eine nahe der und parallel zur en; sprechenden Seite des offenen Endes (3) ver schwenkbare und mittels einer Stellschraube (26 von außen her in ihrem Neigungswinkel einstell bare Innenwand (25) als Spannelement zum Ver spannen der eingedrückten Drahtstücke (4) aesen einander und gegen das Werkstück (11) aufweist

9. Einspannvorrichtung nach Anspruch 8. da durch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörpe (2) zwei verschwenkbare Innenwände (25) mi jeweils einer Stellschraube (26) aufweist.

10. Einspannvorrichtung nach einem der An Sprüche 1. 2 oder 4. dadurch gekennzeichnet

rfaß der Aufnahmekörper (2) am einen Ende (7) geschlossen ist und daß seine Innenwände über wenigstens einen Teil (18) ihrer Höhe zum offe-•en Ende (3) hin konvergieren sowie de Hohlfaum des Ausnahmekörpers unter den und seitich von den Drahtstücken (4) in an sich bekannter Weise mit kleinen Kugeln (17) gefüllt ist. so 6aß durch die konvergierenden Innenwände (18) Im Zusammenwirken mit den zwischen ihnen und <er Masse der Drahtstücke liegenden Kugeln die tingedrückten Drahtstücke gegeneinander und gegen das Werkstück (11) verspannbar sind.

11. Einspannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (19) am offenen Ende (3) des Aufnahmekörpers (2) derart schwach konisch eingezogen ist, daß tfie außenstehenden Drahtstücke (4) genau am

Rande des offenen Endes des Aufnahmekörpers anliegen.

12. Einspannvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem konvergierenden Teil (18) der Innenwand und der konisch eingezogenen Innenwand (19) am offenen Ende (3) des Aufnahmekörpers ein Absatz (20) mit geringerer Breite als dem Durchmesser der Kugeln (17) ausgebildet ist.

13. Einspannvorrichtung nach einem ck'i Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verstärkung oder Verminderung der Keilwirkung der Kugeln (17) und damit dei Spannwirkung der Drahtstücke (4) eine in der mit Kugeln angefüllten Hohlraum des Aufnahmekörpers (2) hineinragende Stellschraube (21) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 109 550