DE19827396C2 - Spannvorrichtung mit verstellbarem Gegenlager - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung nach den Merkmalen des Schutzanspruchs 1.

Spannvorrichtungen werden zur lösbaren Befestigung von Werkstücken auf Spanntischen von Werkzeugmaschinen verwendet. Der Spanntisch der Werkzeugmaschine verfügt dabei meist über einen Satz von parallel verlaufenden T-Nuten, in die ein Nutenstein der Spannvorrichtung einbringbar ist. Die Spannvorrichtung läßt sich entlang der T-Nuten verschieben, so daß durch geeignete Auswahl der T-Nut und Verschieben der Spannvorrichtung entlang der T-Nut praktisch jede beliebige Stelle auf dem Spanntisch mit der Spannvorrichtung erreichbar ist. Zur Abstützung der Spannpratze auf der dem Werkstück gegenüberliegenden Seite verfügen gängige Spannvorrichtungen über ein Gegenlager zum Beispiel in Form einer treppenartig mit Auflageflächen verschiedener Höhe versehene Lagerböcke.

Die DE 41 16 161 A1 beschreibt eine Spannvorrichtung mit einer Spannpratze, in der ein Spannbolzen in einer Spannschale gelenkig gelagert ist und an der beidseitig Ausgleichsschalen gelenkig befestigt sind, wobei die Spannschale und/oder die Ausgleichsschalen zylindrisch gestaltete Auflageflächen aufweisen. Die Anpassung an verschiedene Werkstückhöhen erfolgt bei dieser Spannvorrichtung durch unterschiedliche Schrägstellung der Spannpratze im Bezug auf die Spannfläche. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß bereits bei relativ geringen Werkstückhöhen nur noch der Rand des Werkstücks zum Spannen zugänglich ist.

Die DE 38 38 506 A1 offenbart eine Spannpratze, umfassend ein Spanneisen mit einer Langlochöffnung für einen Spannschraube, sowie eine Öffnung, die mit Stützstegen ausgestattet ist, wobei ein Abstützelement mit zu den Stützstegen korrespondierenden Rastzähnen durch Verdrehen in die Öffnung eingebracht werden kann. Entsprechend der geforderten Stützhöhe des Abstützelements, können die Rastzähne auf verschiedenen Ebenen der Stützstege eingehangen werden, wodurch sich jedoch nur eine relativ grobe Höhenverstellung realisieren läßt. Des weiteren ist keine Sicherung gegen ein Herausfallen des Abstützelements vorgesehen, so daß insbesondere bei der Montage an schrägen Flächen mindestens zwei Hände benötigt werden.

Eine weitere Spannpratze wird in der EP 0 839 610 A1 vorgeschlagen. Hier wird das Spanneisen mit einem Getriebe ausgestattet, welches eine synchrone Verstellung von Spannschraube und Stützelement mittels Verdrehen der Spannschraube ermöglicht. Jedoch ist hier konstruktionsbedingt keine horizontale Verschiebbarkeit von Spannschraube und Stützelement vorgesehen, so daß keine individuelle Anpassung der Spannpratze an Klemmaufgaben möglich ist.

Eine Spannpratze mit einem exzentrischen Hebelelement, zur schnellen Befestigung von Werkstücken auf Maschinentischen ist in der DE PS 831 530 beschrieben. Hier wird ein endseitig des Spanneisens vorgesehener Hebel mit einer Excenterrolle verwendet, wobei die Excenterrolle auf dem Maschinentisch aufliegt und durch Drehen der das Spanneisen gegenüber einem Werkstück verspannt werden kann. Nachteilig ist hier jedoch der hohe Platzbedarf einer derartigen Vorrichtung, welcher im Bereich der Maschinentische nicht immer ausreichend zur Verfügung steht.

Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist es, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die einhändig positionierbar ist und auch vom Werkstückrand entfernt liegende Auflagepunkte am Werkstück gestattet.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Es ist vorgesehen, daß die aus einer Spannpratze, einem Spannbolzen sowie einem Gegenlager bestehende Spannvorrichtung so ausgebildet ist, daß das Gegenlager als senkrecht zur Spannvorrichtung verschiebbare Hülse mit in Spannrichtung verschieb- und festlegbarem Gegenlagerbolzen ausgeführt ist. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung kann einhändig positioniert werden, ähnlich wie dies in der DE 41 16 161 A1 möglich ist. Durch Verändern der Stützhöhe des Gegenlagers ist es möglich, die Spannpratze in eine Lage parallel zum Spanntisch zu bringen, ähnlich wie dies unter Nutzung separater treppenförmiger Gegenlager möglich ist.

Ein weiterer Vorteil ist, daß die erfindungsgemäße Spannvorrichtung nicht unabsichtlich zerlegt werden kann, beziehungsweise aus mehreren unabhängigen Teilen besteht, so daß die Spannvorrichtung in der Praxis immer in einer einsatzfähigen Gesamtheit vorliegt. Durch die Verschiebbarkeit der Hülse kann der Auflagerpunkt des Gegenlagers an die jeweilige örtliche Situation angepaßt werden, beispielsweise bei einem Werkstück mit unregelmäßigem Äußerem oder nahe am Rand des Spanntisches.

Ein weiterer Vorteil ist, daß die erfindungsgemäße Spannvorrichtung unter Nutzung standardisierter Teile hergestellt werden kann und die Spannvorrichtung unter Nutzung üblicher Werkzeuge zerlegbar ist, so daß Verschleißteile wie zum Beispiel Gewindebolzen auswechselbar sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Lagerhülse auf der dem Spanntisch zugewandten Seite über eine kragenförmige Auflagefläche verfügt, welche der Kraftübertragung von Gegenlagerbolzen zur Spannpratze dient.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, daß die Spannpratze beidseitig über eine Stufe an ihrer Innenseite verfügt, in die die kragenförmige Auflagefläche der Lagerhülse eingreift. Indem die Stufe nur bis kurz vor die Werkstückauflage der Spannpratze geführt wird, wird ein Herausfallen der Lagerhülse aus der Spannpratze verhindert. Die Stufe kann ähnlich einer Nut in eine handelsübliche Spannpratze gefräst werden. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Spannvorrichtung durch Nutzung handelsüblicher Spannpratzen als Halbzeug hergestellt werden.

Auf der der Auflagefläche gegenüberliegenden Seite wird die Lagerhülse mittels einer Scheibe und eines Sprengrings gesichert.

Der Gegenlagerbolzen verfügt an der in Einbaulage dem Werkstück abgewandten Seite bevorzugt über einen Schlüsselansatz.

In einer bevorzugten Ausführungsform verfügt der Gegenlagerbolzen über einen Auflagefuß zur Abstützung an dem Spanntisch. Dieser ist gegenüber der Bolzenlängsachse zum Beispiel mittels eines Kugelgelenks abknickbar, so eine Anpassung an unterschiedliche Winkel der Spannpratze gegenüber dem Spanntisch und damit des Gegenlagerbolzens gegenüber der Normalen zum Spanntisch möglich ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Auflagefuß mit dem Gegenlagerbolzen verschraubt, so daß durch Lösen dieser Verbindung ein Herausschrauben und Auswechseln des Gegenlagerbolzens möglich ist.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht im teilweisen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung;

Fig. 2 eine Vorderansicht im teilweisen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung;

Fig. 3 die Draufsicht von unten;

Fig. 4 eine Draufsicht von unten einer Lagerhülse.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Eine Spannpratze 1 besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten, auf einer Seite mit einer Abschrägung 16 versehen, im Querschnitt rechteckigen Armen 1a, 1b, die auf der der Abschrägung 16 abgewandten Seite miteinander durch eine Gabelbasis 18 verbunden sind. Von den rechteckigen Armen 1a, 1b wird eine Aussparung 19 eingefaßt. Der Abschrägung 16 ist eine Werkstückauflage 17 zugeordnet. Die Spannpratze 1 kann als einstückiges Gußteil hergestellt oder aus einem quaderförmigen Halbzeug gefräst werden. An der in Einbaulage dem Werkstück zugewandten Seite der Spannpratze 1 verfügen die Arme 1a und 1b an ihrer einander zugewandten Seite über eine Stufe 15, welche, wie Fig. 4 zeigt, hinter der Werkstückauflage beginnt und in Form einer Nut sich über die Gabelbasis 18 erstreckt.

In die Aussparung 19 ist eine erste Lagerhülse eingebracht. Die erste Lagerhülse ist ausgebildet als Hohlzylinder, dessen Außendurchmesser dem Abstand der Arme 1a, 1b zueinander entspricht und zwischen diesen mit Spiel bewegt werden kann, sowie einer ersten Auflagefläche 21, deren Maße so bemessen sind, daß diese in die Aussparungen 19 eingreift. Ein Spannbolzen 2 erstreckt sich durch die erste Lagerhülse. An der der ersten Auflagefläche 21 gegenüberliegenden Seite der ersten Lagerhülse ist eine erste Scheibe 7 angeordnet. Der Spannbolzen 2 verfügt auf seiner in Einbaulage dem Werkstück zugewandten Seite über einen Nutenstein 3, mit Hilfe dessen dieser in T-Nuten eines Werkzeugtisches eingreift. Der Spannbolzen 2 verfügt über ein Außengewinde auf das eine Mutter 4 aufgeschraubt werden kann. Durch Drehen der Mutter 4 kann der Spannbolzen 2 in seiner relativen Lage zur ersten Lagerhülse und damit relativ zu den Armen 1a, 1b der Spannpratze 1 bewegt werden. Nach Einführen des Nutensteins 3 in eine T-Nut eines Werkzeugtischs kann damit durch Drehen der Mutter 4 die Höhe der Spannpratze bezüglich des Werkzeugtisches verändert werden und somit ein Werkstück, welches sich unterhalb der Werkstückauflage 17 befindet, festgeklemmt werden.

Auf der der Werkstückauflage 17 gegenüberliegenden Seite des Spannbolzens 2 befindet sich ein Gegenlager, umfassend eine zweite Lagerhülse 10, welche von einer zweiten Scheibe 11 sowie einem Sprengring 12 gehalten wird. Diese trägt einen Gegenlagerbolzen 9, der über einen Sechskant 23 verfügt und an dem mittels eines Kugelgelenks 13 ein Auflagefuß 14 befestigt ist. Durch das Kugelgelenk 13 ist der Auflagefuß 14 um kleine Winkel gegenüber der Längsachse des Gegenlagerbolzens 9 drehbar. Das Kugelgelenk 13 verfügt über einen Schaft mit einem Außensechskant, der an seiner Innenseite mit einem Innengewinde versehen ist und so mit dem Gegenlagerbolzen 9 verschraubt werden kann.

Sowohl die erste Lagerhülse und damit der Spannbolzen 2 als auch die zweite Lagerhülse 10 und damit der Gegenlagerbolzen 9 sind innerhalb der Aussparung 19 verschiebbar, wobei die Grenzen durch die Gabelbasis 18 und den Beginn der Aussparung 19 im Bereich der Werkstückauflage 17 festgelegt werden.

Claims (8)

1. Spannvorrichtung, insbesondere zur Befestigung von Werkstücken auf Bearbeitungstischen, bestehend aus

• - einer Spannpratze (1) mit einer Werkstückauflage (17), umfassend zwei parallel zueinander angeordnete, durch eine Gabelbasis (18) miteinander verbundene, eine Aussparung (19) bildende Arme,
• - einem in der Aussparung (19) mittels einer ersten Lagerhülse verschieblich angeordneten, mit dem Bearbeitungstisch verbindbaren Spannbolzen (2) mit dem die Höhe der Spannpratze (1) bezüglich des, Bearbeitungstisches verändert werden kann, sowie
• - einem der Werkstückauflage (17) gegenüberliegend angeordneten, in dir Aussparung verschieblich vorgesehenen Gegenlager, umfassend eine zweite Lagerhülse (10) mit Innengewinde, sowie einen in der zweiten Lagerhülse (10) geführten und verstellbaren Gegenlagerbolzen (9), der ein zum Innengewinde der Lagerhülse (10) korrespondierendes Außengewinde aufweist und auf den Bearbeitungstisch aufgesetzt werden kann.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (10) auf der dem Spanntisch zugewandten Seite über eine kragenförmige Auflagefläche (21) verfügt.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (1) an der in Einbaulage dem Werkstück zugewandten Innenseite über eine Stufe (15) verfügt, in die die kragenförmige Auflagefläche (21) der Lagerhülse (10) eingreift.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (10) auf der dem Spanntisch abgewandten Seite mittels einer Scheibe (11) und einem Sprengring (12) in Richtung ihrer Längsachse festgelegt ist.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenlagerbolzen (9) an der in Einbaulage dem Werkstück abgewandten Seite über einen Schlüsselansatz (23) verfügt.

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenlagerbolzen (9) auf der in Einbaulage dem Werkstück zugewandten Seite über einen Auflagefuß (14) verfügt.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagefuß (14) um die Längsachse des Gegenlagerbolzens (9) knickbar ist.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auflagefuß (14) lösbar mit dem Gegenlagerbolzen (9) verbunden ist.