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Die Erfindung betrifft einen Spannansatz an einem zu spannenden Werkstück nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Werkstück mit einem solchen Spannansatz sowie eine Spannvorrichtung zum Spannen eines solchen Werkstücks.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es bekannt, sogenannte Spannlaschen, Spannlappen oder Spannansätze an einem Werkstück anzubringen, um dieses fest und sicher spannen zu können, so dass zum Beispiel eine spanende Bearbeitung an demselben durchgeführt werden kann.
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In der Veröffentlichung „Vorrichtungen rationale Planung und Konstruktion“, VDI Verlag, 1992 heißt es auf den Seiten 22 bis 24: „Bei vielen Teilen ist es sehr schwierig eine Aufspannung zu realisieren, die sicherstellt, dass die Teile durch die Spannkräfte nicht verspannt werden und auch möglichst viele Seiten ohne Umspannen für die Bearbeitung zur Verfügung stehen. Für die konventionelle Bearbeitung derartiger Teile (z. B. Hebel) werden kostenintensive, teilebezogene Vorrichtungen benötigt. Durch das Anbringen von Spannlaschen können für die Aufspannung der Werkstücke die einzelnen Funktionsträger, die Bestimm- und Spanneinheiten, so angeordnet werden, wie es für die Bedeutung der Teile am günstigsten ist. Die Lage der Spannlaschen am Werkstück wird im optimalen Fall so gewählt, dass sie beim fertigbearbeiteten Teil nicht stören und dementsprechend nicht entfernt werden müssen. In den Fällen, in denen die Laschen entfernt werden müssen, kann dies ohne größeren Aufwand durch Absägen und eventuell anschließendes Verputzen geschehen.“
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Üblicherweise werden die Spannansätze als flache, sich von dem Werkstück weg erstreckende und einteilig mit demselben verbundene Ansätze ausgeführt, die nach der Bearbeitung von dem Werkstück abgetrennt oder auf andere Art und Weise entfernt werden, wenn es nicht möglich ist, die Spannansätze so zu konstruieren, dass sie am Werkstück belassen werden können.
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Durch diese im Wesentlichen flache Ausführung der Spannansätze ergibt es sich bei der Anarbeitung von Planflächen, dass diese Spannansätze in ihrem Querschnitt geschwächt werden und dadurch die Funktion als Spannstelle für die Bearbeitung möglicherweise nicht mehr gegeben ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spannansatz an einem zu spannenden Werkstück zu schaffen, der universell eingesetzt werden kann und ein sicheres Spannen des Werkstücks, an dem er angebracht ist, gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch den erfindungsgemäßen, sich von der Anlagefläche des Spannansatzes weg erstreckenden Steg wird die Steifigkeit des Spannansatzes wesentlich erhöht, so dass, auch wenn der Spannansatz bei einer zerspanenden Bearbeitung des Werkstücks teilweise entfernt wird, stets eine ausreichende Festigkeit desselben gegeben ist.
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Der erfindungsgemäße Spannansatz wird durch den Steg in seinem Querschnitt vergrößert, so dass auch bei einer umfangreicheren zerspanenden Bearbeitung des Werkstücks noch ein ausreichend großer Querschnitt des Spannansatzes verbleibt.
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Des Weiteren ergibt sich durch den Steg eine vertikale Komponente des Spannansatzes, die eine bessere Verbindung des Werkstücks zu einer dasselbe spannenden Spannvorrichtung ermöglicht. Dabei ermöglicht der Steg eine lageorientierte Ausrichtung des Werkstücks, weil der Steg zum Spannen des Werkstücks in einer entsprechenden Ausnehmung der Spannvorrichtung angeordnet werden kann.
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Insbesondere bei dünnwandigen und bezüglich einer Verformung empfindlichen Werkstücken, wie zum Beispiel runden Werkstücken, kann die Spannkraft so eingeleitet werden, dass eine Verformung des Werkstücks durch seitliche Kräfte vermieden wird.
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In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Spannansatz einen T-förmigen Querschnitt aufweist. Ein solcher T-förmiger Querschnitt stellt bezüglich einer Verbesserung der Festigkeit des Spannansatzes und die Möglichkeit des Aufnehmens desselben in einer Spannvorrichtung eine besonders zu bevorzugende Lösung dar.
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Eine besonders hohe Steifigkeit des Spannansatzes ist gegeben, wenn sich die Anlagefläche und der Steg um den gleichen Betrag von dem Umfang des Werkstücks nach außen erstrecken.
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In Anspruch 4 ist ein Werkstück mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Spannansatz angegeben.
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Ein solches Werkstück nutzt die oben genannten Vorteile des Spannansatzes und kann dadurch besonders einfach und sicher gespannt werden.
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Um das Spannen des Werkstücks noch weiter zu vereinfachen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass mehrere Spannansätze um den Umfang des Werkstücks verteilt angeordnet sind.
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Eine einfache Möglichkeit zur Herstellung des Werkstücks zusammen mit dem Spannansatz ist gegeben, wenn das Werkstück zusammen mit dem wenigstens einen Spannansatz mittels Gießen hergestellt ist.
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Aus Anspruch 7 ergibt sich eine Spannvorrichtung zum Spannen eines derartigen Werkstücks.
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Dabei kann der Spannansatz des Werkstücks in der zum Einführen des Stegs des Spannansatzes dienenden Ausnehmung aufgenommen werden, wodurch ein besonders zuverlässiges Spannen des Werkstücks möglich ist.
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Um eine einfache Anpassung der Spannvorrichtung an unterschiedliche Werkstücke zu ermöglichen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Gegenhalteelement abnehmbar mit dem Grundkörper verbunden ist.
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Dabei wird ein Austauschen des Gegenhalteelements vereinfacht, wenn das Gegenhalteelement mit dem Grundkörper verschraubt ist.
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Die Anpassung der Spannvorrichtung an unterschiedliche zu spannende Werkstücke wird noch weiter vereinfacht, wenn das Gegenhalteelement die Ausnehmung aufweist.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
- 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Werkstück mit einem erfindungsgemäßen Spannansatz;
- 2 eine Ansicht gemäß dem Pfeil II aus 1;
- 3 eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit einem darin gespannten, erfindungsgemäßen Werkstück; und
- 4 eine Ansicht eines Gegenhalteelements der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung gemäß dem Pfeil IV aus 3.
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1 zeigt ein Werkstück 1, das dafür vorgesehen ist, spanend bearbeitet zu werden. Um die bei der Zerspanung auftretenden Kräfte aufnehmen zu können, muss das Werkstück 1 gespannt werden. Zu diesem Zweck weist das Werkstück 1 wenigstens einen Spannansatz 2 auf, der auch als Spannlaschen oder Spannlappen bezeichnet werden kann. Im vorliegenden Fall sind insgesamt vier Spannansätze 2 vorgesehen, die um den Umfang des Werkstücks 1 verteilt angeordnet sind. Die Spannansätze 2 sind einteilig mit dem Werkstück 1 ausgebildet. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Werkstück 1 um ein durch Gießen hergestelltes Werkstück 1, so dass die Spannansätze 2 bereits beim Gießen hergestellt werden.
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Die Spannansätze 2 weisen jeweils eine Anlagefläche 3 und einen sich von der Anlagefläche 3 in einer im Wesentlichen vertikalen, in 2 mit „z“ bezeichneten Richtung weg erstreckenden Steg 4 auf. Im vorliegenden Fall weisen die Spannansätze 2 einen T-förmigen Querschnitt auf, wobei der Querbalken des T die Anlagefläche 3 bildet. Diese Ausführung der Spannansätze 2 ist insbesondere in 2 zu erkennen.
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Durch die Spannansätze 2 kann das Werkstück 3, wie nachfolgend an einem Beispiel beschrieben, sehr zuverlässig gespannt werden.
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3 zeigt eine Spannvorrichtung
5, die zum Spannen des Werkstücks
1 dient. Die Spannvorrichtung
5 kann ähnlich oder identisch zu der in der
DE 10 2016 200 149 A1 beschriebenen Spannvorrichtung ausgeführt sein und wird daher nachfolgend nicht ausführlich beschrieben. Die Spannvorrichtung
5 weist unter anderem einen Grundkörper
6 und ein an dem Grundkörper
6 zwischen einer entspannten und einer in
3 dargestellten gespannten Stellung verstellbares Spannelement
7 auf, das dafür vorgesehen ist, an der Anlagefläche
3 des Spannansatzes
2 angelegt zu werden. Des Weiteren weist die Spannvorrichtung
5 ein Gegenhalteelement
8 auf, auf dem das Werkstück
1 aufgelegt wird und gegen welches das Spannelement
7 das Werkstück
1 spannt. Zum Spannen des Werkstücks
1 wird vorzugsweise eine der Anzahl der Spannansätze entsprechende Anzahl an Spannvorrichtungen
5 eingesetzt.
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Das Gegenhalteelement 8, das in 4 in einer Vorderansicht dargestellt ist, weist eine Ausnehmung 9 auf, die zum Einführen des Stegs 4 des Spannansatzes 2 des Werkstücks 1, von dem in 4 ein Teil mittels einer gestrichelten Linie angedeutet ist, dient. Die Breite der Ausnehmung 9 kann dabei an eine gewisse Toleranz bezüglich der Breite des Stegs 4, die sich durch das Gießen ergeben kann, angepasst werden. Dadurch, dass die Ausnehmung 9 in dem Gegenhalteelement 8 angeordnet ist, kann der Grundkörper 6 unverändert verbleiben und das Spannelement 7 kann problemlos an demselben gelagert werden. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, die Ausnehmung 9 in dem Spannelement 7 vorzusehen, insbesondere wenn die Spannvorrichtung 5 anders konfiguriert wäre als dies in den 3 und 4 dargestellt ist.
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Durch die Aufnahme des Stegs 4 des Spannansatzes 2 in der Ausnehmung 9 des Gegenhalteelements 8 sowie durch die Mehrzahl der Spannansätze 2 an dem Werkstück 1 ergibt sich in Verbindung mit der entsprechenden Anzahl an Spannvorrichtungen 5 eine lageorientierte Ausrichtung des Werkstücks 1 beim Spannen.
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Das Gegenhalteelement 8 ist vorzugsweise abnehmbar mit dem Grundkörper 6 verbunden, was im dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch realisiert wird, dass das Gegenhalteelement 8 mit dem Grundkörper 6 verschraubt werden kann. Die hierzu eingesetzten Schrauben sind in den Figuren jedoch nicht dargestellt.
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Im vorliegenden Fall ist das Werkstück 1 quaderförmig ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich, anders geformte Werkstücke 1 mittels der Spannvorrichtung 5 zu spannen. Insbesondere runde Werkstücke 1, die durch seitliche Kräfte sehr leicht verformt werden, können mittels der Spannansätze 2 sehr exakt innerhalb der Spannvorrichtung 5 ausgerichtet werden.
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Die Spannansätze 2 werden bevorzugt so an dem Werkstück 1 angeordnet, dass diese nach der Bearbeitung an demselben verbleiben können. Falls dies nicht möglich ist, können die Spannansätze 2 nach der erfolgten Bearbeitung des Werkstücks 1 mittels Sägen, Schleifen oder auf andere geeignete Art und Weise entfernt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016200149 A1 [0028]
