DE202013007260U1

DE202013007260U1 - Aufnahme- und Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken

Info

Publication number: DE202013007260U1
Application number: DE201320007260
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2013-11-18
Anticipated expiration: 2023-08-07

Abstract

Aufnahme- und Spannsystem zum Spannen von Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein rundförmiger, am Werkstück befestigter Körper mit einem zweiten rundförmigen Körper durch ein Klemmstück auf eine Unterkonstruktion gespannt ist, die wiederum auf einer Grundplatte fixiert ist.

Description

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein System zum positionsgenauen Aufnehmen und Spannen von Werkstücken mit geometrisch unbestimmten Konturen.
Vor der Herstellung von Werkstücken aus Kunststoffen oder Metallegierungen wird je nach Fertigungsverfahren (Urformen, Umformen, Trennen) und Einsatzzweck des Werkstücks ein geeigneter Werkstoff ausgewählt. Der Einsatz- bzw. Funktionsbereich beispielsweise von Werkzeugen unterliegt einem gebrauchsbedingten Verschleiß. Um Werkzeugen eine ausreichende Härte und Festigkeit gegenüber mechanischen Beanspruchungen zu ermöglichen, werden härtbare Metallegierungen eingesetzt. Nach der maschinellen Herstellung eines Werkzeugs wird der beanspruchte Bereich eines Werkzeugs oder das komplette Werkzeug in einem Wärmebehandlungsverfahren auf die benötigte Verschleißfestigkeit gebracht. Bei der Wärmebehandlung ändern sich durch eine Gefügeänderung die Härte und die Zähigkeit des Werkstoffs. Durch die Gefügeänderung verändern sich aber auch die Maße und somit die Außenkontur eines Werkzeugs. Man spricht hier von einem Verzug. Bei der Herstellung von Werkzeugen mit komplizierten und genauen Werkzeuggeometrien aus Metallegierungen werden deshalb die Einsatzbereiche der Werkzeuge mit einem Übermaß bzw. Aufmaß gefertigt, damit diese Bereiche im gehärteten Zustand auf die gewünschte Form bzw. das gewünschte Maß nachbearbeitet werden können. Bei dieser Endbearbeitung an vergüteten bzw. gehärteten Teilen spricht man auch vom Hartfräsen. Wenn Werkstücke zur Formgebung auf eine Bearbeitungsmaschine wie z. B. Bohrwerk, Fräsmaschine, Schleifmaschine etc. aufgespannt werden, so kann dies bei Werkstücken mit einfachen Konturen und einer ebenen Fläche durch Magnetspannsysteme oder Vakuumspannsysteme erfolgen.
Bei Werkstücken mit komplizierten Außenkonturen kann eine Aufspannung auch in hydromechanischen Schraubstöcken erfolgen. Wenn die Komplexität der Außenkontur des Werkstücks jedoch kein Spannen mit den genannten Spannmitteln zulässt, muss mit sogenannten Spannpratzen, Auflageelementen, Aufspannwinkeln bzw. Aufspannwürfeln gespannt werden. Bei diesen Spannmethoden wird das Werkstück auf ein oder mehrere Auflageelemente bzw. auf einen Aufspannwinkel/-würfel aufgelegt und mit Hilfe von Spannpratzen darauf gespannt. Wenn die Auflagefläche des Werkstücks jedoch eine Freiformfläche besitzt, gestaltet sich das Ausrichten und Aufspannen des Werkstücks sehr schwierig, da die Auflagepunkte des Werkstücks nicht genau definiert werden können. Das Ausrichten des Werkstücks mit Hilfe einer Tiefenmessuhr ist meist zeitaufwendig und kostenintensiv. Nach der Fertigstellung des Werkstücks erfolgt die Wärmebehandlung und das Werkstück muss erneut zur Endbearbeitung, dem Hartfräsen, aufgespannt werden. Durch die erfolgte Wärmebehandlung und den dadurch erfolgten Verzug des Bauteils ändern sich die Spann- und Aufnahmepunkte. Ein zeit- und kostenintensives Ausrichten und Aufspannen des Werkstücks ist zur Endbearbeitung erneut erforderlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Spannelement zu schaffen, mit dem ein Werkstück auf eine Grundplatte schnell, positionsgenau und reproduzierbar gespannt werden kann.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass sich im Werkstück umlaufend mindestens drei angesenkte Innengewinde befinden, worin die Spannelemente mittels Kugeln oder rundförmigen Körpern festgeschraubt werden, die wiederum mit Kugelklemmstücken und einer Partnerkugel oder rundförmigem Körper auf Auflagesäulen gespannt werden, welche mit einer Grundplatte verbunden sind.
Die Erfindung wird an folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert:
1 zeigt ein Werkstück (1) mit umlaufenden, angesenkten Innengewinden (2) in der Vorderansicht.
2 zeigt ein Werkstück (1) mit umlaufenden, angesenkten Innengewinden (2) in der Draufsicht.
3 zeigt die Kugel (3), die mit der Befestigungsschraube (4) in die umlaufenden Innengewinde (2) eingeschraubt ist und mit einer Partnerkugel (5) sowie einem Kugelklemmstück (6) mit einer Befestigungsschraube (8) in die Auflagesäule (7) geschraubt ist.
4 zeigt die Auflagesäule (7) mit Befestigungsschraube (10) auf einer Grundplatte (9)
5 zeigt ein Kugelklemmstück (6) in der Vorderansicht.
6 zeigt ein Kugelklemmstück (6) in der Draufsicht.
7 zeigt eine Verlängerung (11).
8 zeigt eine Spannsituation in der Vorderansicht.
9 zeigt eine Spannsituation in der Seitenansicht.
10 zeigt eine Spannsituation in der Draufsicht.
11 zeigt eine Spannsituation in der räumlichen Darstellung.
Das Beispiel zeigt, dass angesenkte Innengewinde am Werkstück (1) angebracht sind, mit denen anschließend gehärtete Kugeln (3) verschraubt sind. Die Auflagesäulen (7) sind so positioniert, dass die am Werkstück (1) angeschraubten Kugeln (3) auf den Auflagesäulen aufgelegt sind. Um das aufgenommene Werkstück zu fixieren bzw. zu verspannen, ist pro Spannstelle eine Partnerkugel (5) auf der Auflagesäule (7) aufgelegt. Das Kugelklemmstück (6) stellt das Verbindungselement der beiden Kugeln (3, 5) dar und ist mittels einer Schraube (8) in der Auflagesäule (7) auf die beiden Kugeln geschraubt. Dadurch wird eine Klemmwirkung erzeugt. Das auf die Auflagesäulen (7) aufgespannte Werkstück (1) ist durch die Verbindungsschrauben (10) mit den auf der Grundplatte ausgerichteten Verlängerungen (11) befestigt. Die Verlängerungen (11) sind mit Nutensteinen bzw. mit vorhandenen Innengewinden in der Grundplatte (9) befestigt.

Claims

Aufnahme- und Spannsystem zum Spannen von Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein rundförmiger, am Werkstück befestigter Körper mit einem zweiten rundförmigen Körper durch ein Klemmstück auf eine Unterkonstruktion gespannt ist, die wiederum auf einer Grundplatte fixiert ist.
Aufnahme- und Spannsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die rundförmigen Körper Kugeln sind.
Aufnahme- und Spannsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die rundförmigen Körper eiförmig sind.
Aufnahme- und Spannsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die rundförmigen Körper stabförmig sind.
Aufnahme- und Spannsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein rundförmiger Körper zur Befestigung mittels Verbindungselementen durchbohrt ist.
Aufnahme- und Spannsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein rundförmiger Körper zur Befestigung mittels Verbindungselementen ein Gewinde enthält.