DE20302450U1

DE20302450U1 - Universelles Spannsystem zum Fixieren von Werkstücken

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Publication number: DE20302450U1
Application number: DE20302450U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-02-15
Filing date: 2003-02-15
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2013-02-16

Description

Beschreibung

Universelles Spannsystem zum Fixieren von Werkstücken

Bei der Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, speziell beim Schleifen, polieren, gravieren usw. ist es erforderlich, diese entweder fest auf einem ebenen Untergrund zu fixieren oder aber über ein fest installiertes Bearbeitungswerkzeug zu fuhren. Im ersteren Fall hat man in der Regel zwei Alternativen: mit horizontal beweglichen Spannbacken (Hobelbank, klappbare Werkbank o.a.) oder durch eine vertikale Spannvorrichtung (Zwinge).Oabei muss man mit mehreren Nachteilen rechnen. Speziell beim Bearbeiten von flachen Materialien überragt die Spannbacke das Werkstück und bildet so einen störenden Anschlag für das Bearbeitungswerkzeug. Außerdem wird es schwierig, kompliziertere Formen wie winkelförmige oder ovale Werkstücke sicher zu spannen. Beim Einsatz von Spannzwingen ist man gezwungen, das Spannwerkzeug umzusetzen um das gesamte Werkstück zu bearbeiten. Eine ungewollte Unterbrechung des Arbeitsvorganges ist die Folge. Das freie Führen über ein fest installiertes Werkzeug erfordert insbesondere beim Schleifen oder Polieren in Verbindung mit kleineren Werkstücken ein hohes Maß an Geschick und entsprechende technische Vorraussetzungen und lässt während des Arbeitsvorganges keine Beurteilung des Ergebnisses zu. Im Modell- oder Kleinmöbelbau stößt man so schnell an Grenzen.
Aus den genannten Nachteilen ergibt sich der Bedarfeines Spannsystems welches:

- das Werkstück horizontal spannt und dabei nicht überragt

- auch schwierige Formen problemlos und sicher greift

- unkompliziert zu verwenden ist

- ohne besondere örtliche oder maschinentechnische Vorraussetzungen universell einsetzbar ist

Das vorgestellte Spannsystem macht sich die Eigenschaft des Excenters zunutze, beim Verdrehen um die Excenterachse eine stufenlose Längenänderung von minimal bis maximal zu erzielen und diese zum Erzeugen einer Spannkraft zu nutzen .Diese Kraft wird mit Hilfe von Spannadaptern (2) auf das Werkstück (3) übertragen. Durch Verwendung von scheibenförmigen Excenterelementen kann die Bauhöhe des gesamten Systems äußerst gering gehalten werden.

Im Wesentlichen besteht das Spannsystem aus einer Grundplatte(5), mehreren Anschlägen (4), verschiedenen Spannadaptern(2) und den Excenterelementen(l). Die Grundplatte(l) weist Bohrungen auf, welche in einem festen Rasterabstand angeordnet sind und es so ermöglichen, dass die Anschläge(4) mit ihren Zapfen und die Excenter mit ihren Achsen in jeder Position eingesteckt werden können. Um die Platte auf jeden Tisch oder Werkbank befestigen zu können, hat sie seitliche Bohrungen zur Aufnahme von Spannzwingen. Außerdem ist zur Vergrößerung der Arbeitsfläche ein Aneinanderreihen von mehrreren Grundplatten mittels Drehkeilbeschlägen möglich, welche von der Unterseite eingesetzt werden können.

Die Anschläge(4) weisen auf ihrer Unterseite mindestens zwei Zapfen mit demselben Durchmesser der Bohrungen der Grundplatte auf. Sie lassen sich beliebig in Längs- oder Querrichtung positionieren. Die Form der Anschläge kann je nach Einsatzgebiet variieren. In den meisten Fällen reichen zwei rechteckige Modelle aus. Rechtwinklige oder dreieckige Ausführungen sind ebenfalls denkbar.

Die Spannadapter(2) übernehmen zwei Aufgaben. Zum einen übertragen sie die Kraft, die durch den Excenter(l) erzeugt wird, auf das Werkstück, und zum anderen vergrößern sie durch ihre Form die Auflagefläche, die bei alleinigem Einsatz der Excenter nur minimal wäre.

Sie besitzen an der dem Werkstück zugewandten Seite eine durchgehende Gummileiste(13) zur Erhöhung der Reibungskräfte und zur Schonung des Werkstückmaterials. Außerdem sind Adapter in unterschiedlichen Größen nötig, um eine Grobanpassung des Abstandes vom Excenter zum Werkstück zu ermöglichen. Die halbrundförmige Nut(12) an der Innenseite dient dazu, ein selbständiges Verdrehen des Excenters im gespannten Zustand zu verhindern. Die Excenterelemente(l) stellen die aktive Komponente des Systems nach Schutzanspruch 1 dar.

Nach Schutzanspruch 2 besteht der Excenter aus einem scheibenförmigen Grundkörper mit einer langlochartigen Aussparung, in welcher die Excenterachse verschiebbar angeordnet ist. Die Excenterachse hat den gleichen Durchmesser wie die Bohrungen in der Grundplatte und ragt in einer Länge von ³A der Stärke der Grundplatte aus dem Grundkörper heraus .Sie gleitet auf einem Achsstift(lO), der beidseitig im Grundkörper fixiert ist. Durch eine Stahlfeder wird die Excenterachse in die Passiv-Stellung gedrückt. Auf der Oberseite weist der Grundkörper vier Sackbohrungen (9)auf, die quadratisch angeordnet sind und es so ermöglichen , dass ein entsprechender Schlüssel(l 1) mit vier Zapfen an der Unterseite in 90°- Schritten aufgesteckt werden kann, um den Excenter zu drehen.

Beim Einsetzen der Excenter ist darauf zu achten, dass eine Bohrung gewählt wird, die ein komplettes Spannen des Excenters ermöglicht. Nötigenfalls ist ein anderer Spannadapter zu wählen. Beim Drehen des Excenters erfolgt dann ein Spannen der Stahlfeder bis die Linie Excenterachse(7) und Wölbung(8) rechtwinklig zum Werkstück liegt und ein Einrasten in die Nut (12) des Spannadapters(2) stattfindet. Um die größtmögliche Arretierung zu erreichen muss der Spannadapter so gewählt werden, dass ein vollständiges Spannen der Stahlfeder(14) möglich ist.

Das Excenterelement nach Schutzanspruch 3 weist eine vierkantförmige Verlängerung (18) seiner Achse (7) auf. Die Grundplatte besitzt anstelle der Rundlöcher Vierkant-Vertiefungen. Die Anschläge(4) sind dementsprechend mit viereckigen Zapfen bestückt. Die Excenterachse ist im Grundkörper drehbar gelagert, besitzt über den gesamten oberen Umfang eine Verzahnung (16) und kann über eine Sperrklinke (17) in jeder Stellung fixiert werden. Somit ist zum Arretieren des Excenters eine rechtwinklige Ausrichtung zum Werkstück nicht erforderlich. Ebenso ist ohne weiteres auch ein alleiniger Einsatz des Excenters (ohne Spannadapter ) möglich.

Eine Prinzipdarstellung des Spannsystems ist in Abb.l in der Perspektive zu sehen. Die Abb.2 zeigt eine Darstellung von der Seite. Der gekröpfte Schlüsselt 1 1) zum Drehen der Excenter ist in Abb.3 dargestellt. Die Ausführung der Spannadapter(2) zeigt Abb.4.Das mit (x) bezeichnete Maß ist variabel. Das vorgestellte Spannsystem sollte mindestens 3 unterschiedliche Größen beinhalten.

Die Abb.5 und 6 zeigen ein Excenterelement nach Schutzanspruch 2.Die Bauhöhe des Excenters wird lediglich vom Durchmesser der Stahlfeder(14) bestimmt. Der Excenter nach Schutzanspruch 3 wird in den Abb.7 und 8 gezeigt. Die Abb.8 stellt dabei die nicht sichtbare Ratschenmechanik im Inneren des Excenter-Grundkörpers dar, welcher zu diesem Zweck aus einem miteinander verschraubten Ober- und Unterteil besteht. Die Sperrklinke(17) wird durch eine Druckfeder(20) in die Verzahnung(16) gedrückt und arretiert die Excenterachse auf diese Weise in der jeweiligen Stellung. Durch Betätigung der Entriegelung(19) lässt sich der Excenter dann wieder lösen.

Claims

1. Universelles Spannsystem zum Fixieren von Werkstücken, wobei

- die Spannkraft durch Verdrehen von horizontal beweglichen Excenterelementen (1) erzeugt und mit Hilfe von Spannadaptern (2) auf das Werkstück (3) übertragen wird

- das Werkstück auf der Gegenseite von verschieden positionierbaren Anschlägen (4) begrenzt wird

- die Excenterelemente und die Anschläge an der Unterseite über Zapfen(6) verfügen, die in einer Grundplatte(5) stecken, welche durch eine Raster-Lochung eine variable Anordnung ermöglicht

- die Bauhöhe der Excenter, Spannadapter und Anschläge die Werkstückhöhe bzw. -stärke nicht überschreitet

2. Excenterelement nach Schutzanspruch 1,

- dessen Excenterachse (7) radial verschiebbar und federbelastet ist,

- dessen äußerster Randpunkt eine halbrundförmige Wölbung (8) aufweist, die in eine entsprechende Nut im dazugehörigen Spannadapter eingreifen kann

- dessen Oberseite vier Bohrungen (9) hat, die es ermöglichen, dass ein entsprechender Schlüssel mit passender Zapfenanordnung um jeweils 90° versetzt aufgesteckt werden kann, um den Excenter zu drehen.

3. Excenterelement nach Schutzanspruch 1,

- dessen Excenterachse drehbar mit dem Excenterkörper verbunden ist und über eine Ratschenmechanik verfügt, die eine Fixierung in jeder Position erlaubt

- dessen Achsenverlängerung auf der Unterseite eine formschlüssige Verbindung mit der Grundplatte mittels Vierkant ermöglicht.