DE19717467C2 - Spannstock - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannstock mit einem Grundkör­ per, einer um ihre Längsachse drehbar im Grundkörper gelagerten Gewin­ despindel, die in einem ersten axialen Abschnitt ein rechtsgängiges Au­ ßengewinde und in einem zweiten axialen Abschnitt ein linksgängiges Au­ ßengewinde aufweist, zwei auf je ein Außengewinde aufgeschraubten Spannschiebern, die am Grundkörper in Achsrichtung der Gewindespindel bewegbar geführt und gegen Verdrehen gesichert sind, so daß eine Dre­ hung der Gewindespindel zu einer Axialbewegung der Spannschieber auf einander zu oder voneinander weg führt, und einer zwischen den Spann­ schiebern am Grundkörper angeordneten feststehenden Mittelbacke, gegen welche die beiden Spannschieber spannbar sind.

Derartige Spannstöcke mit feststehender Mittelbacke sind beispielsweise aus der US-PS 4 934 674 und der US-PS 5 098 073 als Doppelspannstöc­ ke bekannt, mit denen zwei Werkstücke gleichzeitig einspannbar sind. Ge­ genüber zwei Einfachspannstöcken ergibt sich ein verringerter Platzbedarf und eine kostengünstige Herstellung durch eine geringere Gesamtzahl von notwendigen Bauteilen.

Bei Spannstöcken der eingangs genannten Art werden die beiden zu bear­ beitenden Werkstück zwischen den beiden Spannschiebern und der fest­ stehenden Mittelbacke positioniert und anschließend die beiden Spann­ schieber durch Verdrehen der Gewindespindel gleichzeitig in Richtung auf die feste Mittelbacke bewegt. Das Einspannen der beiden Werkstücke zwi­ schen den Spannschiebern und der Mittelbacke kann entweder mecha­ nisch über die Spindeldrehung oder hydraulisch über Hydraulikspann­ backen erfolgen, die nach Zusammenfahren der beiden Spannschieber betätigt werden.

Zwar ist es bei derartigen Spannstöcken möglich, geringe Unterschiede in den Abmessungen der beiden eingespannten Werkstücke durch geeignete Hydraulikspannbacken auszugleichen, beispielsweise durch eine Hubver­ zögerung einer Spannbacke. Ein solcher Ausgleich ist jedoch nur im Be­ reich von wenigen Millimetern möglich. Werkstücke mit größeren Abmes­ sungsdifferenzen können mit diesen bekannten Spannstöcken nur sehr unbefriedigend eingespannt werden, beispielsweise unter Zuhilfenahme von entsprechenden Distanzscheiben.

Aus der DE-PS 5 96 036 ist ein Spannstock bekannt, dessen Gewindespin­ del zweiteilig ausgebildet und lösbar kuppelbar ist. Bei diesem bekannten Spannstock handelt es sich jedoch um eine Einfachspannstock ohne fest­ stehende Mittelbacke, mit dem jeweils nur ein Werkstück einspannbar ist. Die zweiteilige, wahlweise kuppelbare Ausgestaltung der Gewindespindel dient bei diesem Spannstock dazu, eine veränderliche Zentrierung zu er­ möglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannstock der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit diesem in verhältnismäßig einfa­ cher Weise Werkstücke mit voneinander abweichenden Abmessungen ein­ gespannt werden können. Außerdem sollen die Einsatzmöglichkeiten des Spannstockes erweitert werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gewindespindel zwischen den beiden Außengewinden unterteilt ist, und daß eine lösbare Kupplungsein­ richtung vorgesehen ist, durch welche die beiden Spindelteile drehfest mit­ einander kuppelbar sind, wobei die beiden Spindelteile zwischen einer ein- und einer ausgekuppelten Stellung axial gegeneinander beweglich sind.

Durch die zweiteilige Ausgestaltung der Gewindespindel und die lösbare Kupplungseinrichtung für die beiden Spindelteile ist es möglich, die beiden Spindelteile entweder gemeinsam oder unabhängig voneinander zu verdre­ hen. Zum Einspannen von Werkstücken mit voneinander abweichenden Abmessungen können die beiden Spindelteile zunächst gemeinsam zur Einstellung eines Spannschiebers auf eines der beiden Werkstücke und anschließend nach Lösen der Kupplungseinrichtung dasjenige Spindelteil, welches den dem anderen Werkstück zugeordneten Spannschieber trägt, bewegt werden. Es ist daher ausreichend, ein einziges Betätigungselement, beispielsweise eine Handkurbel, für beide Teile der Gewindespindel vorzu­ sehen.

Eine Betätigung des Spannstockes ist daher auch dann problemlos möglich, wenn dieser nur von einer Seite her gut zugänglich ist, wie es oftmals der Fall ist.

Nach dem Einstellen der beiden Spannschieber auf die beiden unterschiedlichen Werkstücke können diese dann gemeinsam festgespannt werden. Dies kann auch bei dem erfindungsgemäßen Spannstock mechanisch durch gemeinsames Verdrehen der beiden Spindelteile nach Wiedereinkuppeln oder beispielsweise hydraulisch erfolgen. Das Einstellen des erfindungsgemäßen Spannstockes auf unterschiedliche Werkstücke ist somit einfach und ohne Zuhilfenahme von Di­ stanzelementen möglich. Damit wird auch das Einspannen der Werkstücke er­ leichtert, da der einmal auf die beiden Werkstücke eingestellte Spannstock so einfach wie bei Werkstücken mit übereinstimmenden Abmessungen bedienbar ist.

Das Ein- und Auskuppeln der beiden Spindelteile erfolgt durch axiales Ver­ schieben der beiden Spindelteile gegeneinander. Hierfür sind die beiden Spin­ delteile zwischen einer eingekuppelten und einer ausgekuppelten Stellung axial gegeneinander beweglich. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Spannschieber nach einer Ausgestaltung der Erfindung hydraulisch durch Auf­ einanderzubewegen der beiden Spindelteile gegen jeweils ein Werkstück spann­ bar sind. Der Spannhub kann dann nämlich zugleich zum Ein- und Auskuppeln der beiden Spindelteile verwendet werden. Zum Wiederauseinanderbewegen der beiden Spindelteile ist bevorzugt eine an den Spindelteilen angreifende, insbe­ sondere pneumatisch oder hydraulisch wirkende, Rückstelleinrichtung vorgese­ hen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Kupplungseinrichtung eingerückt, wenn die beiden Spindelteile voneinander weg in ihre Endstellung bewegt sind, und ist die Kupplungseinrichtung ausgerückt, wenn wenigstens ein Spindelteil um einen vorbestimmten Spannhub gegen den anderen Spindelteil bewegt ist. Diese Ausgestaltung gewährleistet, daß die Verschiebung eines Spin­ delteiles um den Spannhub ausreicht, um die Kupplungseinrichtung zu lösen. Der andere Spindelteil ist dadurch vom Spanndruck unbelastet und kann frei verdreht werden.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weisen die beiden Spindel­ teile in ihren einander zugewandten stirnseitigen Endbereichen Kupplungsele­ mente auf, die einander durchgreifen und in einer voneinander entfernten Posi­ tion der Spindelteile einen Drehschluß bilden, während sie in einer angenäher­ ten Stellung der Spindelteile gegeneinander drehbar sind. Insbesondere kann der eine Spindelteil in seinem stirnseitigen Endbereich einen stempelartigen Fortsatz mit einem axial äußeren polygonalen Außenumfangsabschnitt und ei­ nem daran anschließenden axial inneren Abschnitt mit demgegenüber verrin­ gertem Außenumfang und der andere Spindelteil in seinem stirnseitigen Endbe­ reich einen Fortsatz mit einer Ausnehmung aufweisen, mit einem axial äußeren Abschnitt mit zum polygonalen Außenumfangsabschnitt des stempelartigen Fortsatzes reziprokem, polygonalen Innenumfang und einem daran anschlie­ ßenden axial inneren Abschnitt mit demgegenüber erweitertem, einen Freiraum zum Außenumfangsabschnitt bildenden Innenumfang. Es ergibt sich eine be­ sonders stabile Kupplungseinrichtung, die bei auseinanderbewegten Spindeltei­ len eingekuppelt und bei gegeneinander bewegten Spindelteilen ausgekuppelt ist. Die axiale Länge der polygonalen Umfangsabschnitte ist dabei bevorzugt so gewählt, daß der Spannhub eines der beiden Spindelteile ausreicht, um die Kupplungseinrichtung zu lösen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Spindelteile jeweils über eine, insbesondere unabhängig voneinander, hydraulisch betätigba­ re Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem am Spindelteil befestigten Kolben axial verschiebbar. Durch die beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen können die bei­ den Spindelteile sowohl zum Einspannen der Werkstücke als auch zum Aus­ kuppeln der beiden Spindelteile in einfacher Weise hydraulisch gegeneinander bewegt werden.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Kolben der Kolben-Zylinder-Anordnungen in einem gemeinsamen Zylinder untergebracht, wobei zwischen den Zylinderstirnwänden und den diesen zugewandten Stirnflä­ chen der beiden Kolben jeweils eine hydraulisch beaufschlagbare Druckkammer ausgebildet ist. Zwischen den beiden Kolben ist bevorzugt eine weitere, insbe­ sondere pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbare Druckkammer ausge­ bildet. Durch diese Ausgestaltungen ergibt sich eine kompakte Bauweise der beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen. Die Rückstellung der beiden Kolben er­ folgt vorteilhafterweise durch ein gemeinsames Rückstellelement, insbesondere durch pneumatische oder hydraulische Beaufschlagung der zwischen den bei­ den Kolben vorgesehenen Druckkammer.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der eine Kolben auf dem ersten Spindelteil anschließend an den stempelartigen Fortsatz und der zweite Kolben im stirnseitigen Endbereich des zweiten Spindelteils angeordnet, wobei der zweite Kolben die Ausnehmung zur Aufnahme des stempelartigen Fortsatzes aufweist. Vorteilhafterweise ist damit auch die Kupplungsrichtung in dem ge­ meinsamen Zylinder integriert. Durch einen Anschlag für die beiden Kolben in der Mitte des Zylinders kann dabei der Spannhub für die beiden Spindelteile festgelegt werden. Bevorzugt sind hierfür zwei Seeger-Ringe in den Zylinder ein­ gelassen, die sich durch einen Zwischenring gegenseitig axial stützen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Mit­ telbacke am Grundkörper lösbar befestigt. Diese Ausgestal­ tung ermöglicht die Verwendung des Spannstockes als Einfach­ spannstock mit großem Spannbereich und als Zentrierspann­ stock. Bei der Verwendung als Zentrierspannstock werden die beiden Spannschieber symmetrisch zur Mittelbacke einge­ stellt, indem zunächst der eine Spannschieber bei eingekup­ pelten Spindelteilen und anschließend der andere Spann­ schieber nach Auskuppeln der Spindelteile an die Mittelbacke angelegt werden. Hierbei kann jeweils eine zwischen Spann­ schieber und Mittelbacke eingesetzte Distanzplatte als Ein­ stellhilfe verwendet werden. Nach Wiedereinkuppeln der bei­ den Spindelteile wird die Mittelbacke entfernt. Nun ist der Zentrierspannstock einsatzbereit. Zum Spannen werden die bei­ den Spannschieber durch gemeinsames Verdrehen der beiden Spindelteile an das Werkstück angelegt und anschließend, ins­ besondere hydraulisch, gegen das Werkstück gespannt.

Zur Verwendung als Einfachspannstock mit großem Spannbereich wird die Mittelbacke ebenfalls entfernt. Durch die zweitei­ lige Ausgestaltung der Gewindespindel kann der eine Spann­ schieber dann als Festbacke dienen. Hierfür wird der eine Spannschieber an einen am Grundkörper vorgesehenen Anschlag angelegt und anschließend die Kupplungseinrichtung ausge­ kuppelt. Nun kann der andere Spannschieber durch Verdrehen des diesem zugeordneten Spindelteils an ein Werkstück an­ gelegt und das Werkstück hydraulisch eingespannt werden.

Eine Vergrößerung des Spannbereiches wird nach einer wei­ teren Ausgestaltung dadurch ermöglicht, daß auf die Spann­ schieber aufsetzbare Aufsatzbacken vorgesehen sind. Die bei­ den Aufsatzbacken sind dabei jeweils mit einem gegenüber den Spannschiebern zurückversetzten Anschlag für ein Werkstück versehen.

Zur Einspannung mittlerer Werkstücke kann eine Distanzplatte mit exakt eingestelltem Längenmaß verwendet werden, indem diese zwischen dem Anschlag am Grundkörper und dem als Fest­ backe wirkenden Spannschieber eingelegt wird. Der Spannbe­ reich des Spannstockes wird hierdurch entsprechend ver­ ringert.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Di­ stanzplatte mit einer Stellschraube versehen, durch welche die Gesamtlänge der Distanzplatte auf den Abstand zwischen dem Anschlag und dem diesem benachbarten Spannschieber in seiner an der Mittelbacke anliegenden Stellung einstellbar ist. Der erfindungsgemäße Spannstock kann dadurch als Ein­ fachspannstock mit kleinem Spannbereich eingesetzt werden. Da die Mittelbacke in diesem Fall nicht entfernt wird, ent­ spricht der Spannbereich demjenigen des Doppelspannstockes. Zur Verwendung dieses Einfachspannstockes werden die beiden Spindelteile ausgekuppelt, so daß der nicht an der Mittel­ backe anliegende Spannschieber alleine zum Einstellen auf ein Werkstück bewegt werden kann. Beim Einspannen des Werk­ stückes wird die Mittelbacke durch den daran anliegenden an­ deren Spannschieber abgestützt, und zwar mit dem selben Hy­ draulikdruck, der andererseits über das Werkstück auf die Mittelbacke wirkt. Auf diese Weise wird eine übermäßige Bela­ stung der Mittelbacke verhindert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen ent­ nehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen, je­ weils in schematischer Darstellung,

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Spannstockes,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Spannstock von Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Spannstock von Fig. 1,

Fig. 4 ein Detail des Spannstockes von Fig. 1 in ausgerücktem Zustand und

Fig. 5 das Detail von Fig. 4 in eingerücktem Zustand.

Zu dem dargestellten Spannstock gehört ein Grundkörper 1, in dem eine Gewin­ despindel 2 drehbar gelagert ist, die an ihrem einen axialen Ende, dem Bedie­ nungsende, ein als Sechskantkopf ausgebildetes Kupplungselement 25 aufweist, auf das eine Handkurbel aufgesteckt werden kann, um die Gewindespindel 2 zu drehen.

Die Gewindespindel 2 trägt an ihrem Außenumfang in einem ersten, dem Bedie­ nungsende nahen axialen Abschnitt ein linksgängiges Außengewinde 4 und in einem zweiten diesem fernen axialen Abschnitt ein rechtsgängiges Außengewin­ de 3. Auf jedes Außengewinde 3, 4 ist jeweils ein Spannschieber 5, 6 aufge­ schraubt. Die Spannschieber 5, 6 ragen nach oben aus dem Grundkörper 1 her­ aus und liegen, wie insbesondere Fig. 3 entnehmbar ist, auf der Oberseite des Grundkörpers 1 auf und sind an dem Grundkörper 1 in Axialrichtung der Ge­ windespindel 2 verschiebbar geführt sowie gegen Verdrehen gesichert. Die bei­ den Außengewinde 3, 4 haben eine entgegengesetzte, aber gleich große Stei­ gung, so daß durch eine Drehung der Gewindespindel 2 die beiden Spannschie­ ber 5, 6 mit gleicher Geschwindigkeit aufeinander zu bzw. voneinander weg be­ wegt werden.

Zwischen den beiden Spannschiebern 5, 6 ist eine feststehende Mittelbacke 7 vorgesehen, die an der Oberseite des Grundkörpers 1 festgeschraubt ist. Zusätz­ lich ist die Mittelbacke 7 über nicht dargestellte Stifte und einen Keil 32 am Grundkörper 1 fixiert. Die feststehende Mittelbacke 7 wirkt mit jedem der Spannschieber 5, 6 zum Einspannen jeweils eines Werkstückes zusammen. Die Spannschieber 5, 6 und die Mittelbacke 7 weisen in an sich bekannter Weise an ihren einander zugewandten Seiten jeweils auswechselbare Backenelemente 24 auf.

Die Gewindespindel 2 ist zwischen den beiden Außengewinden 3, 4 geteilt aus­ gebildet, wobei die beiden dadurch gebildeten Spindelteile 2a, 2b an ihren ein­ ander zugewandten Enden miteinander in Eingriff bringbare Kupplungselemente 8, 9 einer Kupplungseinrichtung 10 aufweisen, durch welche die beiden Spin­ delelemente 2a, 2b lösbar miteinander verbunden werden können. Die Lösbar­ keit der beiden Spindelteile 2a, 2b bietet die Möglichkeit, die beiden Spann­ schieber 5, 6 unabhängig voneinander zu bewegen, so daß es auf einfache Weise möglich ist, Werkstücke mit unterschiedlichen Abmessungen gleichzeitig zwi­ schen den beiden Spannschiebern 5, 6 und der feststehenden Mittelbacke 7 ein­ zuspannen.

Als Kupplungseinrichtung kann im wesentlichen jede beliebige Kupplung ver­ wendet werden, bei der das Ein- und Ausrücken durch eine Axialbewegung der Spindelteile 2a, 2b relativ zueinander erfolgt. Vorzugsweise ist jedoch eine Kupplungseinrichtung 10 vorgesehen, die pneumatisch oder hydraulisch betä­ tigbar ist.

Eine derartige Kupplungseinrichtung ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt, wo­ bei Fig. 4 die Kupplungseinrichtung in ihrem ausgerückten Zustand und Fig. 5 die Kupplungseinrichtung in ihrem eingerückten Zustand zeigt.

Zu der in Fig. 1 dargestellten Kupplungseinrichtung 10 gehören als Teil der zusammenwirkenden Kupplungselemente 8, 9 zwei Kolben 11, 12, die an den einander zugewandten Enden der beiden Spindelteile 2a, 2b angeordnet, insbe­ sondere axial in die Spindelteile 2a, 2b eingeschraubt sind. Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, sind die Kolben 11, 12 in einem zwischen den Spindelteilen 2a, 2b vorgesehenen gemeinsamen Zylinder 13 angeordnet und in dem Zylinder 13 je­ weils axial verschiebbar und dichtend geführt. Der Zylinder 13 besteht aus einer zylindrischen Hülse 20, die endseitig durch zwei Deckel 21 verschlossen ist, die in die Hülse 20 eingeschraubt sind, wobei zwischen den Deckeln 21 und der Hülse 20 jeweils Dichtelemente vorgesehen sind.

Zwischen den voneinander abgewandten Stirnflächen der beiden Kolben 11, 12 und den in die Hülse 20 eingeschraubten Deckeln 21 sind in dem Zylinder 13 zwei Druckkammern 14, 15 ausgebildet, die über Leitungen 16, 17 mit einer hy­ draulischen Druckmittelquelle verbunden sind und mit Druck beaufschlagt werden können, um die Spindelteile 2a, 2b aufeinanderzuzubewegen. Zwischen den beiden Kolben 11, 12 ist außerdem eine dritte Druckkammer 18 ausgebil­ det, die mit einer bevorzugt pneumatischen oder hydraulischen Druckmittel­ quelle über eine Leitung 19 verbunden ist und mit Druck beaufschlagt werden kann, um die beiden Spindelelemente 2a, 2b auseinanderzudrücken. Die dritte Druckkammer 18 zwischen den beiden Kolben 11, 12 kann auch an ein abge­ schlossenes Gasvolumen angeschlossen sein, welches beispielsweise in dem Grundkörper 1 ausgebildet und mit Luft gefüllt ist. Das eingeschlossene Gasvo­ lumen wirkt dann als rückstellendes Federelement auf die beiden Kolben 11, 12.

Die axialen Endlagen der beiden Kolben 11, 12 in dem Zylinder 13 werden durch zwei Seeger-Ringer 27 festgelegt, die in Nuten am Innenumfang der Hülse 20 gehalten sind. Zwischen den beiden Seeger-Ringen 27 ist ein Distanzring 28 vor­ gesehen, der genau in den Zwischenraum zwischen den beiden Seeger-Ringen 27 eingepaßt ist, so daß sich die beiden Seeger-Ringe 27 gegenseitig axial stüt­ zen.

In den Kolben 11, 12 sind Umfangsnuten 29 vorgesehen, in welche Dichtungs- und Gleitelemente 30 eingesetzt sind, welche die beiden Druckkammern 14, 15 gegen die dritte Druckkammer 18 abdichten und für eine leichte Verschiebbar­ keit der Kupplungselemente 8, 9 sorgen. Außerdem sind die beiden Kolben 11, 12 auf ihren voneinander abgewandten Seiten mit Axiallagern 33 ausgerüstet, um bei auseinandergedrückten Kolben 11, 12 eine leichte Verdrehbarkeit der beiden Spindelteile 2a, 2b zu gewährleisten.

Wie in den Fig. 4 und 5 erkennbar ist, umfassen die beiden Kupplungsele­ mente 8, 9 einen stempelartigen Fortsatz an dem einen Kolben 11 und eine Ausnehmung in dem anderen Kolben 12. Der Fortsatz 8 weist dabei einen axial äußeren polygonalen Außenumfangsabschnitt 22, beispielsweise einen Au­ ßensechskantkopf, auf, an den sich ein Abschnitt mit demgegenüber verringer­ tem Außenumfang anschließt. Die Ausnehmung in dem anderen Kolben 12 umfaßt einen axial äußeren Abschnitt 23, dessen Innenumfang reziprok zu dem polygonalen Außenumfang des Fortsatzes 8 ausgebildet, in dem genannten Bei­ spiel also ebenfalls sechskantförmig ist. Hieran schließt sich ein Abschnitt 31 mit erweitertem Innenumfang an, so daß bei vollständig in die Ausnehmung 9 eingeschobenem Fortsatz 8, wie in Fig. 4 gezeigt, ein Freiraum zwischen dem Innenumfang der Ausnehmung 9 und dem Außenumfang des polygonalen Ab­ schnittes des Fortsatzes 8 gebildet wird, während bei auseinanderbewegten Kupplungselementen 8, 9 gemäß Fig. 5 ein Drehschluß zwischen diesen be­ steht. Die Länge der polygonalen Abschnitte ist dabei etwas kleiner gewählt als der durch die beiden Seeger-Ringe 27 vorgegebene Hub jedes der beiden Kolben 11, 12, so daß die Bewegung eines Kolbens ausreicht, die Spindelteile 2a, 2b in Freilaufstellung zueinander zu bringen.

Die Benutzung des erfindungsgemäßen Spannstockes kann zunächst grund­ sätzlich in derselben Weise erfolgen, wie bei herkömmlichen Doppelspannstöc­ ken. Hierfür werden die beiden Druckkammern 14, 15 entlastet, so daß die bei­ den Kolben 11, 12 durch die Rückstelleinrichtung auseinandergedrückt werden und die Kupplungseinrichtung 10 eingerückt ist. In diesem Zustand werden bei­ de Spindelteile 2a, 2b mittels eines Betätigungselementes gemeinsam verdreht, so daß die beiden Spannschieber 5, 6 an die beiden Werkstücke angelegt werden können. Das Einspannen der beiden Werkstücke kann entweder mechanisch durch weiteres Verdrehen der Gewindespindel 2 erfolgen, oder aber hydraulisch, indem die beiden Druckkammern 14, 15 nach dem Anlegen der Spannschieber 5, 6 an das Werkstück mit einem entsprechenden Hydraulikdruck beaufschlagt werden. Hierdurch werden die beiden Kolben 11, 12 und damit die Spindelteile 2a, 2b und mit diesen die Spannschieber 5, 6 gegen die beiden Werkstücke ge­ spannt. Zum Ausspannen der Werkstücke werden die beiden Druckkammern 14, 15 dann wieder drucklos gemacht, woraufhin die Kolben über die in der mittleren Druckkammer 18 ausgebildete Rückstelleinrichtung zur Freigabe des Werkstückes auseinander gedrückt werden.

Sollen mit dem erfindungsgemäßen Spannstock Werkstücke mit unterschiedlichen Abmessungen gespannt werden, so muß der Spannstock hierauf zunächst eingestellt werden. Dies erfolgt dadurch, daß die Gewindespindel 2 bei eingerückter Kupplungs­ einrichtung 10, also bei drucklosen Druckkammern 14, 15, so verdreht wird, daß ein erstes Werkstück zwischen einem Spann­ schieber 5 und der Mittelbacke 7 eingelegt werden kann, wo­ bei zwischen Werkstück und Spannschieber 5 bzw. Mittelbacke 7 ein Freiraum gelassen wird, der jedoch geringer ist als der Spannhub des Spannschiebers 5. Anschließend wird die Kupplungseinrichtung 10 durch Belastung der dem Spann­ schieber 5 zugeordneten Druckkammer 14 ausgerückt.

Nun kann der andere Spannschieber 6 durch Verdrehen der Ge­ windespindel 2 auf das andere Werkstück eingestellt werden, ohne daß sich dabei der erste Spannschieber 5 mitverstellt. Die Einstellung des zweiten Spannschiebers 6 auf das zweite Werkstück erfolgt in derselben Weise unter Freilassung eines geringen Raumes. Durch Entlasten der Druckkammer 14 wird die Kupplungseinrichtung 10 anschließend wieder eingerückt, wobei die Gewindespindel 2 erforderlichenfalls geringfügig verdreht werden muß, um die beiden Kupplungselemente 8, 9 so gegeneinander auszurichten, daß eine Einrückung möglich ist. Nun ist der Spannstock betriebsbereit und kann in derselben Weise wie zuvor beschrieben bedient werden. Die beiden Werk­ stücke mit unterschiedlichen Abmessungen werden also bei ent­ lasteten Druckkammern 14, 15 in den Spannstock eingelegt und durch Belasten der Druckkammern 14, 15 anschließend zur Bear­ beitung eingespannt. Zur Entnahme der beiden Werkstücke wer­ den die beiden Druckkammern 14, 15 erneut entlastet und so fort.

Der erfindungsgemäße Spannstock kann auch als Einfachspann­ stock verwendet werden, wobei dessen Spannbereich über einen großen Bereich variierbar ist. Zur Einstellung einer kleinen Spannweite wird der Spannstock wie folgt eingestellt. Nach Entlasten der beiden Druckkammern 14, 15 wird der erste Spannschieber 5 durch Verdrehen der gekuppelten Gewindespin­ del 2 an die Mittelbacke 7 angelegt. Nun wird eine hier nicht dargestellte Distanzplatte mit Stellschraube zwischen den Spannschieber 5 und einen an dem zugeordneten Ende des Grundkörpers 1 vorhandenen Anschlag 34 eingelegt. Über die Stellschraube kann die Gesamtlänge der Distanzplatte dabei an die zu überbrückende Distanz exakt angepaßt werden.

Nun wird die Gewindespindel 2 in der umgekehrten Richtung verdreht. Da der hintere Spannschieber 5 sich aufgrund der Distanzplatte nicht gegenüber dem Grundkörper 1 verschieben kann, wird dabei der zugeordnete Spindelteil 2a in Richtung auf den anderen Spindelteil 2b bewegt. Dies wird so lange fortgeführt, bis die Kupplungseinrichtung 10 ausgerückt ist. Nun kann durch Verdrehen der Gewindespindel 2 die Spannweite zwischen Spannschieber 6 und Mittelbacke 7 auf das einzu­ spannende Werkstück eingestellt werden. Auch hierbei wird wieder ein unter dem Spannhub liegender Freiraum zwischen Werkstück und Spannschieber 6 bzw. Mittelbacke 7 berück­ sichtigt. Nun ist der Spannstock zur Einspannung eines ein­ zelnen Werkstückes betriebsbereit, wobei die Bedienung wie­ der wie zuvor beschrieben erfolgt. Das heißt, beide Druckkam­ mern 14, 15 werden mit Hydraulikdruck belastet, um das Werk­ stück einzuspannen. Dies hat den Vorteil, daß die Mittel­ backe 7 beidseits mit demselben Hydraulikdruck belastet wird. Eine axiale Überbelastung der Mittelbacke 7 wird hierdurch vermieden.

Um den erfindungsgemäßen Spannstock auf einen größeren Spann­ bereich einzustellen, wird die Mittelbacke 7 entfernt. Hier­ für werden die beiden Druckkammern 14, 15 zunächst entlastet und dann die Mittelbacke 7 durch Lösen der Befestigungs­ schrauben entfernt. Dann wird die Distanzplatte ohne die Stellschraube an den Anschlag 34 angelegt. Durch Verdrehen der gekuppelten Gewindespindel 2 wird nun der Spannschieber 5 an die Distanzplatte angelegt. Durch weiteres Verdrehen an der Gewindespindel in derselben Richtung wird die Kupp­ lungseinrichtung 10 wie zuvor ausgerückt, indem der Spindel­ teil 2a in Richtung auf den Spindelteil 2b bewegt wird. An­ schließend kann wieder die gewünschte Spannweite durch Ver­ drehen der ausgerückten Gewindespindel 2b auf das einzu­ spannende Werkstück eingestellt werden. Nun ist der Spann­ stock betriebsbereit, wobei zum Einspannen des Werkstückes auch hier wieder beide Druckkammern 14, 15 mit Hydraulik­ druck belastet werden, so daß das Werkstück von beiden Sei­ ten mit gleichem Druck eingespannt wird.

Um einen noch größeren Spannbereich einzustellen, wird der Spannschieber 5 unmittelbar in der zuvor beschriebenen Weise an den Anschlag 34 angelegt. Das Ausrücken der Kupplungsein­ richtung 10 und Einstellen des anderen Spannschiebers 6 auf das Werkstück erfolgt wie zuvor. Über hier nicht dargestell­ te Aufsatzbacken auf den Spannschiebern 5, 6, die einen ge­ genüber den Spannschiebern 5, 6 jeweils zurückversetzten An­ schlag aufweisen, kann der Spannbereich des erfindungsgemä­ ßen Spannstockes als Einfachspannstock noch weiter vergrö­ ßert werden. Die Bedienung des Spannstockes im Betrieb er­ folgt in beiden Fällen wiederum in der zuvor beschriebenen Weise durch gleichzeitiges Beaufschlagen der beiden Druckkam­ mern 14, 15 zum Einspannen des Werkstückes bzw. durch Entla­ sten der Druckkammern 14, 15 zur Entnahme des Werkstückes.

Schließlich kann der erfindungsgemäße Spannstock auch als Zentrierspanner verwendet werden. Hierfür werden die beiden Spannschieber 5, 6 symmetrisch zur Mittelbacke 7 einge­ stellt, indem zunächst der Spannschieber 5, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Distanzplatte, an die Mittel­ backe 7 angelegt wird. Nach Entfernung der Distanzplatte wird die dem Spannschieber 5 zugeordnete Druckkammer 14 mit Hydraulikdruck beaufschlagt, so daß der Kolben 11 einen Spannhub ausführt und die Kupplungseinrichtung 10 ausgerückt wird.

Nun wird der zweite Spannschieber 6 durch Verdrehen des zuge­ ordneten Spindelteiles 2b ebenfalls an die Mittelbacke unter Zwischenschaltung der Distanzplatte angelegt. Nach Entnahme der Distanzplatte wird die Druckkammer 14 entlastet, um die Kupplungseinrichtung 10 wieder einzurücken. Auch hierbei kann wieder ein leichtes Verdrehen der beiden Spindelteile 2a, 2b gegeneinander erforderlich sein. Nach Entfernen der Mittelbacke 7 ist der Spannstock dann als Zentrierspannstock einsatzbereit. Die Bedienung erfolgt analog der zuvor be­ schriebenen Weise durch wechselndes Be- und Entlasten der beiden Druckkammern 14, 15.

Insgesamt erhält man einen sehr vielseitig verwendbaren Spannstock, der sowohl als Einfachspannstock als auch als Doppelspannstock einsetzbar ist und auch zur gleichzeitigen und einfachen Einspannung von Werkstücken unterschiedlicher Abmessungen geeignet ist. Die Baugröße des Spannstockes ist verhältnismäßig gering und die Herstellungskosten niedrig. Der Spannstock kann insbesondere zum hydraulischen Einspan­ nen von Werkstücken verwendet werden, wobei eine beidseitige Einspannung der Werkstücke mit gleichem Spanndruck gewährlei­ stet ist. Die Positionierung der Werkstücke ist in allen An­ wendungsfällen sehr genau und exakt wiederholbar. Dies wird unter anderem auch durch den festen Anschlag 34 und durch eine entsprechend exakt gefertigte Distanzplatte gewährlei­ stet.

Bezugszeichenliste

1

Grundkörper

2

Gewindespindel

2

aSpindelteil

2

bSpindelteil

3

rechtsgängiges Außengewinde

4

linksgängiges Außengewinde

5

Spannschieber

6

Spannschieber

7

feststehende Mittelbacke

8

Kupplungselement

9

Kupplungselement

10

Kupplungseinrichtung

11

Kolben

12

Kolben

13

Zylinder

14

Druckkammer

15

Druckkammer

16

Leitung

17

Leitung

18

Druckkammer

19

Leitung

20

Hülse

21

Deckel

22

Außensechskantkopf

23

Innensechskantabschnitt

24

Backenelement

25

Kupplungselement

26

Nut

27

Seeger-Ring

Claims (17)

1. Spannstock mit einem Grundkörper (1), einer um ihre Längsachse drehbar im Grundkörper (1) gelagerten Gewindespindel (2), die in ei­ nem ersten axialen Abschnitt ein rechtsgängiges Außengewinde (3) und in einem zweiten axialen Abschnitt ein linksgängiges Außenge­ winde (4) aufweist, zwei auf je ein Außengewinde (3, 4) aufge­ schraubten Spannschiebern (5, 6), die am Grundkörper (1) in Achs­ richtung der Gewindespindel (2) bewegbar geführt und gegen Verdre­ hen gesichert sind, so daß eine Drehung der Gewindespindel (2) zu einer Axialbewegung der Spannschieber (5, 6) aufeinander zu oder voneinander weg führt, und einer zwischen den Spannschiebern (5, 6) am Grundkörper (1) angeordneten feststehenden Mittelbacke (7), ge­ gen welche die beiden Spannschieber (5, 6) spannbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (2) zwischen den beiden Außengewinden (3, 4) unterteilt ist, und daß eine lösbare Kupplungseinrichtung (10) vor­ gesehen ist, durch welche die beiden Spindelteile (2a, 2b) drehfest miteinander kuppelbar sind, wobei die beiden Spindelteile (2a, 2b) zwischen einer ein- und einer ausgekuppelten Stellung axial gegen­ einander beweglich sind.

2. Spannstock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschieber (5, 6) durch Aufeinanderzubewegen der beiden Spindelteile (2a, 2b) hydraulisch gegen ein Werkstück spannbar sind.

3. Spannstock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den Spindelteilen (2a, 2b) angreifende, insbesondere pneumatisch, beispielsweise über ein Gas- oder Luftpolster, oder hy­ draulisch wirkende, Rückstelleinrichtung vorgesehen ist.

4. Spannstock nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (10) eingerückt ist, wenn beide Spin­ delteile (2a, 2b) voneinander weg in ihre Endstellung bewegt sind, und daß die Kupplungseinrichtung (10) ausgerückt ist, wenn wenigstens ein Spindelteil (2a) um einen vorbestimmten Spannhub gegen das an­ dere Spindelteil (2b) bewegt ist.

5. Spannstock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spindelteile (2a, 2b) in ihren einander zugewandten stirnseitigen Endbereichen Kupplungselemente (8, 9) aufweisen, die einander durchgreifen und in einer voneinander entfernten Position der Spindelteile (2a, 2b) einen Drehschluß bilden, während sie in ei­ ner angenäherten Stellung der Spindelteile (2a, 2b) gegeneinander verdrehbar sind.

6. Spannstock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Spindelteil (2a) in seinem stirnseitigen Endbereich einen stempelartigen Fortsatz (8) mit einem axial äußeren polygonalen Au­ ßenumfangsabschnitt (22) und einem daran anschließenden axial in­ neren Abschnitt mit demgegenüber verringertem Außenumfang und der andere Spindelteil (2b) in einem stirnseitigen Endbereich einen Fortsatz mit einer Ausnehmung (9) aufweist, mit einem axial äußeren Abschnitt (23) mit zum polygonalen Außenumfangsabschnitt (22) des stempelartigen Fortsatzes (8) reziprokem polygonalen Innenumfang und einen daran anschließenden axial inneren Abschnitt (31) mit demgegenüber erweitertem, einen Freiraum zum Außenumfangsab­ schnitt (22) lassenden Innenumfang.

7. Spannstock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spindelteile (2a, 2b) jeweils über eine, insbesondere unabhängig voneinander, hydraulisch betätigbare Kolben-Zylinder- Anordnung mit einem am Spindelteil (2a, 2b) befestigten Kolben (11, 12) axial verschiebbar sind.

8. Spannstock nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolben (11, 12) in einem gemeinsamen Zylinder (13) untergebracht sind, und daß zwischen den Zylinderstirnwänden und den beiden diesen zugewandten Stirnflächen der Kolben (11, 12) je­ weils eine hydraulisch beaufschlagbare Druckkammer (14, 15) ausge­ bildet ist.

9. Spannstock nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Kolben (11, 12) eine weitere, insbesondere pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbare Druckkammer (18) ausgebildet ist.

10. Spannstock nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kolben (11) auf dem ersten Spindelteil (2a) anschließend an den stempelartigen Fortsatz (8) und der zweite Kolben (12) im stirnseitigen Endbereich des zweiten Spindelteils (2b) angeordnet ist, wobei der zweite Kolben (12) die Ausnehmung (9) zur Aufnahme des stempelartigen Fortsatzes (8) aufweist.

11. Spannstock nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des Zylinders (13) ein Anschlag für die beiden Kolben (11, 12), insbesondere in Form mindestens eines Seeger-Ringes (27), vorgesehen ist.

12. Spannstock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelbacke (7) am Grundkörper (1) lösbar befestigt ist.

13. Spannstock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) an mindestens einem Ende einen Anschlag (34) aufweist.

14. Spannstock nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen dem Anschlag (34) und dem benachbarten Spann­ schieber (5) einlegbare Distanzplatte vorgesehen ist.

15. Spannstock nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzplatte ein exakt eingestelltes Längenmaß aufweist.

16. Spannstock nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzplatte eine Stellschraube aufweist, durch welche die Gesamtlänge der Distanzplatte auf den Abstand zwischen dem An­ schlag (34) und dem diesem benachbarten, an der Mittelbacke (7) an­ liegenden Spannschieber (5) einstellbar ist.

17. Spannstock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Spannschieber (5, 6) aufsetzbare Aufsatzbacken vorgese­ hen sind, welche jeweils einen gegenüber den Spannschiebern (5, 6) zurückversetzten Anschlag für ein Werkstück aufweisen.