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Die
Erfindung betrifft eine Einspannvorrichtung für Werkstücke mit einem innerhalb eines
Gehäuses
gelagerten, um eine Achse schwenkbaren Druckarm, der von innen einen
Gehäusespalt
durchgreift und auf seiner rückwärtigen Seite
einen Zahnkranz besitzt, welcher mit einer Schnecke in Eingriff steht.
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Derartige
Einspannvorrichtungen dienen zur stufenlosen und sicheren Halterung
von Werkstücken,
etwa auf Werkzeugmaschinen, z.B. beim Fräsen, Bohren, Gewinde schneiden,
Senken oder Hobeln. Die Einspannung eines Werkstücks wird vorgenommen, indem
die Schnecke gedreht wird. Da sie in Eingriff mit dem Zahnkranz
des Druckarms steht, wird der Druckarm um seine Achse geschwenkt
und sein aus dem Gehäuse
herausgreifender Teil auf das Werkstück abgesenkt.
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Aus
der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE
81 270 44 ist eine solche Einspannvorrichtung bekannt,
bei der der obere Bereich des Gehäuses weitgehend geschlossen
ist, bei der sich also der Gehäusespalt
nur in einen kleinen Teil des oberen Bereichs des Gehäuses erstreckt.
Dabei weist der obere Teil des Gehäuses am aufwärtigen Ende
des Gehäusespalts
einen nach innen gerichteten Vorsprung auf, der in der oberen Endstellung
des Druckarms mit dessen Oberkante in Eingriff steht. Dadurch sollte das
Problem gelöst
werden, dass bei spanabhebenden Bearbeitungen von Werkstücken Metallspäne an dem
Druckarm vorbei in das Innere des Gehäuses eindringen können. Vorzugsweise
sollte der Vorsprung sich im wesentlichen bis an den kreisförmigen Mittelteil
des Druckarms erstrecken, so dass er während dessen Schwenkbewegung
praktisch an diesem entlang gleitet, um dabei jeglichen Verunreinigungen
den Eintritt zu verwehren. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil,
dass der Druckarm nicht soweit nach oben bzw. nach hinten gedreht
werden kann, dass das Werkstück
nach der Bearbeitung in vertikaler Richtung, z.B. angehoben von
einem Kran, wegtransportiert werden kann, ohne von dem Druckarm behindert
zu werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Einspannvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, bei der während
der Einspannung und Bearbeitung des Werkstücks sichergestellt ist, dass
keine Späne
durch den oberen Abschnitt des Gehäusespalts in das Innere des
Gehäuses
eindringen und bei dennoch vor und nach der Bearbeitung des Werkstücks der
Druckarm so weit nach oben gedreht werden kann, dass er die Beförderung
des Werkstücks
in vertikaler Richtung nicht behindert.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Einspannvorrichtung gemäß Schutzanspruch 1. Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind Gegenstand der Unteransprüche
oder nachfolgend beschrieben.
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Der
Finger im Sinne der Erfindung ist ein Bauteil, das so bemessen ist,
das es einen aufwärtigen
Abschnitt des Gehäusespalts
verschließen
kann, während
der Druckarm auf das Werkstück
abgesenkt ist, sich also im Bereich seiner unteren Endstellung befindet.
Der Finger kann beispielsweise aus Stahl, Aluminium oder nicht brennbaren
Kunststoffen gefertigt sein. Soll der Druckarm so hoch gedreht werden, dass
das Werkstück
bei seiner Wegbeförderung nach
oben nicht von dem Druckarm behindert wird, kann der Finger entfernt
oder hochgeklappt werden, wobei das Hochklappen vorzugsweise von
dem sich nach oben bewegenden Druckarm selbst bewirkt wird.
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Die
mit der erfindungsgemäßen Einspannvorrichtung
erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, dass die Umrüstzeiten,
also die Zeiten für
die Hinbeförderung
und die Wegbeförderung
des Werkstücks
erheblich reduziert werden können.
Zudem kann die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung auch
auf vertikalen Flächen
verwendet werden, weil bei oberer Endstellung des Druckarms das
Werkstück
in horizontaler Richtung hin- und
wegbefördert werden
kann.
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Vorzugsweise
ist der Finger im Bereich des Endes, das in geschlossener Stellung
der Schnecke zugewandt ist, über
eine Drehachse mit dem Gehäuse
verbunden. Um diese Drehachse kann der Finger hochgeklappt werden,
wenn der Druckarm nach oben gedreht wird. Vorzugsweise befindet
sich diese Drehachse in einem Langloch, damit der Finger in heruntergeklappter – also horizontaler – Stellung
so weit in Richtung Schnecke geschoben werden kann, dass zwischen
Finger und aufwärtigem
Ende des Gehäusespalts
keine Lücke
bleibt.
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Im
Bereich des Endes, das dem Druckarm zugewandt ist, wird der Finger
vorzugsweise in der Weise an dem Gehäuse gehalten, dass von Druckfedern
unter Spannung gehaltene seitlich herausstehende Halbkugeln in entsprechende
Löcher
einrasten, wobei die Halbkugeln und die zur Erzeugung des Drucks
verwendete Feder vorzugsweise in dem Finger angeordnet sind. Vorzugsweise
sind die Löcher
in dem Gehäuse
zur Aufnahme der Kugelhälften,
die von der Druckfedern gedrückt
aus dem Finger herausstehen, so angeordnet, dass beim Einrasten
der Kugeln der Finger in horizontaler Ebene so in Richtung Schnecke
gedrückt
wird, dass zwischen Finger und aufwärtigem Ende des Gehäusespalts
keine Lücke
bleibt.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist der Finger auch auf der der Schnecke zugewandten Seite mit solchen
Federkugeln befestigt. Dies hat den Vorteil, dass der Finger vollständig abgenommen werden
kann.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Einspannvorrichtung
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2 eine
erfindungsgemäße Einspannvorrichtung
mit hochgedrehtem Druckarm
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3 einen erfindungsgemäßen Finger mit Kugelsystem
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4 einen erfindungsgemäßen Finger mit Kugelsystem
um Langloch
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Einspannvorrichtung 1 dargestellt.
Sie umfasst einen Druckarm 2, der mit seinem kreisscheibenförmigen Mittelteil 2a über Lagerscheiben 3 im
Gehäuse 4 um eine
horizontale Achse schwenkbar gehalten ist. Der Druckarm durchgreift
einen nicht erkennbaren Gehäusespalt
(5), der sich im wesentlichen über die gesamte Vorderseite
und Oberseite des Gehäuses 4 erstreckt.
Im rückwärtigen Bereich
besitzt der Druckarm 2 einen von dem kreisscheibenförmigen Mittelteil 2a vorspringenden
Zahnkranz 2b, der mit den Gewindegängen einer im rückwärtigen Bereich
des Gehäuses 4 mit
vertikaler Achse angeordneten Schnecke 6 im Eingriff steht.
Die Schnecke 6 ist über
eine Buchse 7 im Gehäuse 4 gehalten
und kann z.B. mittels eines nicht dargestellten Schlüssels gedreht
werden.
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Am
vorderen Ende des Druckarmes 2 ist ein Druckschuh 9 schwenkbar
gehalten, der mit dem einzuspannenden, nicht dargestellten Werkstück zum Eingriff
kommt und sich der Neigung der Eingriffsfläche anzupassen vermag.
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Der
Finger 10 ist in zwei verschiedenen Stellungen dargestellt:
der waagerechten und der hochgeklappten. In der waagerechten Stellung
verschließt der
Finger einen aufwärtigen
Abschnitt des Gehäusespalts
(5). Er weist zudem einen nach innen gerichteten Vorsprung 10a auf,
der sich nahezu bis zum kreisscheibenförmigen Mittelteil 2a des
Druckarmes 2 erstreckt. So verhindert der Finger, dass
Verunreinigungen in das Innere des Gehäuses 4 eindringen können.
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Der
Finger 10 ist im Bereich seines der Schnecke 6 zugewandten
Endes über
eine Drehachse 11 mit dem Gehäuse 4 verbunden. Die
Drehachse befindet sich dabei in einem Langloch, so dass der Finger
in horizontaler Richtung verschiebbar ist.
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Im
Bereich des Endes, das von der Schnecke 6 abgewandt ist,
wird der Finger 10 in der Weise an dem Gehäuse 4 gehalten,
dass von Druckfedern unter Spannung gehaltene Kugeln, die zur Hälfte seitlich
aus dem Finger herausstehen, in in dem Gehäuse 4 angeordnete
Löcher 12 einrasten.
Die Löcher 12 in
dem Gehäuse 4 zur
Aufnahme der Kugelhälften
sind so angeordnet, dass beim Einrasten der Kugeln der Finger in
horizontaler Ebene so in Richtung Schnecke gedrückt wird, dass zwischen Finger 10 und
aufwärtigem
Ende des Gehäusespalts
keine Lücke
bleibt.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Einspannvorrichtung 1 wie 1,
jedoch mit nach oben gedrehtem Druckarm 2. Der Finger 10 ermöglicht durch
seine hochgeklappte Stellung, dass der Gehäusespalt so weit freigegeben
wird, dass sich der Druckarm hinter der Vorderseite des Gehäuses 4 befindet
und damit die Wegbeförderung
des nicht dargestellten bearbeiteten Werkstücks nach oben, also in vertikaler
Richtung, nicht behindern kann.
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Die 3a und 3b zeigen
die Seitenansicht bzw. die Querschnitts-Aufsicht eines Fingers 10,
der vorne und hinten von Druckfedern 13 nach außen gedrückte und
dadurch zur Hälfte
herausstehende Kugeln 14 aufweist. Diese Halbkugeln sollen in
entsprechende Löcher
in dem nicht dargestellten Gehäuse 4 einrasten.
Der Finger 10 ist also nicht über eine Drehachse fest mit
dem Gehäuse
verbunden, sondern kann vollständig
abgenommen werden. Er ist jedoch auch hochklappbar, wobei nur die
vorderen Kugeln aus ihrer Einraststellung im Gehäuse gelöst werden.
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Die 4a und 4b zeigen
die Seitenansicht bzw. die Querschnitts-Aufsicht eines Fingers 10,
der vorne das beschriebene Druckfeder-Kugelsystem 13, 14 aufweist,
und hinten ein Langloch 15, das ermöglicht, dass der Finger 10 in
horizontaler Richtung verschoben werden kann, so dass beim Einrasten
der Kugeln der Finger 10 in horizontaler Ebene so in Richtung
Schnecke 6 gedrückt
wird, dass zwischen Finger 10 und aufwärtigem Ende des Gehäusespalts 5 keine
Lücke bleibt