DE2356343A1

DE2356343A1 - Baukasten fuer den vorrichtungsbau

Info

Publication number: DE2356343A1
Application number: DE2356343A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: ERWIN HALDER MASCHINEN- und WERKZEUGFABRIK 7959 BRONNEN
Current assignee: ERWIN HALDER KG 7959 ACHSTETTEN DE
Priority date: 1973-11-12
Filing date: 1973-11-12
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2356343B2

Description

DipL-Ing. Herbert BraitO.l .". Λ -\ "[I"]: 795 Biberach/Riß I

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Patentanwalt .:..:.. .:..:. . » Telefon (oissi) 6455

29 H 1813

·.: Erwin Halder
, ■ Maschinen- und Werkzeugfabrik

7959 Bronnen bei Laupheim Postfach 209

Baukasten für den Vorrichtungsbau

Die Erfindung betri-fft einen Baukasten für den Vorrichtunftsbau, insbesondere zur spanabhebenden Bearbeitung, aus an ebenen Anlageflächen lösbar miteinander zu verbindenden bzw. gegen eine mit T-Nuten versehene Aufspannfläche zu verspannenden Bausteinen.

Baukästen dieser Art finden im Vorrichtungsbau in erster Linie Anwendung zum Aufspannen recht unterschiedlich beschaffener Werkstücke auf einer Aufspannplatte bzw. dem Maschinentisch von Werkzeugmaschinen. Die einzelnen zu verwendenden Bausteine haben recht verschiedenartige Gestalt. Sie besitzen Anlageflächen und meist auch irgendwelche Paßmittel zum gegenseitigen Ausrichten aneinander. Hin und wieder werden diese Teile auch aneinander bzv:. gegeneinander verspannt. Durchweg war man Jedoch der Auffassung, daß die zusammengefügte Vorrichtung möglichst von der Einspannoder Auflagestelle des Werkstückes her bis zur die Vorrichtung tragenden Aufspannfläche über durchgehende Spannglieder festgespannt werden müsse. Hierzu waren Jedoch recht unterschiedliche Spanngliedernit einer Vielzahl von Längenstufen notwendig.

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß sich recht vielgestaltige und verzweigte Vorrichtungen aus einzelnen Bausteinen ohne weiteres dadurch zusammenfügen lassen, daß man einen oder

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wenige Bausteine an der Aufspannfläche verspannt, die übrigen Bausteine Jedoch aneinander. Sie hat zur Aufgabe, einen Baukasten der eingangs geschilderten Gattung so auszubilden, daß diese Verbindung mit wenigen und weitgehend gleich beschaffenen Elementen, mit großer Ausrichtgenauigkeit und Spannkraft erfolgt. _;

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß Bausteine, die auf wenigstens einer Seite eine in Form und Anordnung den T-Nuten der Aufspannfläche entsprechende T-Nut aufweisen, und.zwei in die einander in der gemeinsamen Anlagefläche gegenüberliegende T-Nuten einsteckbare und gegeneinander zu verspannende Nutensteine. Es wird also das in der ganzen Vorrichtungs- und Aufspanntechnik übliche und bewährte Spannsystem von der Aufspannfläche auf die einzelnen Bausteine übertragen. Da die Bausteine seitlich der T-Nuten breite Anlageflächen besitzen, kann in diesen Nuten eine Spannkraft aufgebracht werden, welche die übertragung außerordentlicher Zugkräfte und Biegemomente an der Anlagefläche ermöglicht. Aus verhältnismäßig kleinen Bausteinen lassen sich über zehn oder mehr Verbindungsstellen hinweg ganze Spanntürme aufbauen, deren Pestigkeits- und Schwingungsverhalten dank der Verspannung mitunter besser ist als das einstückiger Bauteile. Es sind keine Spannelemente mit unterschiedlichen Längen auf Vorrat zu halten, und die Abmessungen der Ba usteine können so fein gestaffelt werden, daß man auch mit nur wenigen Größen eine Peinstufung erreichen kann. Die gesamte Lagerhaltung wird dadurch vereinfacht.

Einer der beiden Nutensteine sollte T-förmig ausgebildet sein und am Halsteil mit sich über die Anlagefläche hinaus erstreckenden seitlichen Paßflächen zwischen entsprechende Paßflächen der T-Nutenhälse greifen. Die zu verbindenden Bausteine können dadurch in der Anlagefläche exakt zueinander ausgerichtet werden.

Im Prinzip reicht es zwar, wenn ein einziges zwischen den beiden Nutensteinen wirksames Spannmittel zum Einsatz kommt, vorzugsweise wird jedoch ein aus zwei einander zugeordneten Nutensteinen gebildeter Nutenspanner vorgesehen, der wenigstens zwei in vorgegebenen Abständen zueinander angeordnete Spannmittel aufweist.

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Ferner sollte jeder Nutensteinsatz ein die beiden Nutensteine federnd auseinanderdrückendes Rückstellmittel aufweisen.

Nach ener Ausfuhrungsform sind die Spannmittel durch Innenkantschrauben gebildet, und in den Bausteinen sind senkrecht zur zu verspannenden Anlagefläche Durchbrechungen im .Abstand der Innenkantschrauben vorgesehen. Man kannauch auf diese 'Vfeise mit einem stabförmigen Schlüssel durch die Durchbrechungen.hindurch an der verdeckt liegenden Spannstelle angreifen. Dies erfordert keinen zusätzlichen Aufwand, wenn wenigstens eine Durchbrechung durch eine T-Nut gebildet ist, die in eine weitere, senkrecht zu der zu verspannenden Anlagefläche verlaufende Anlagefläche des Bausteines eingeformt ist.

Bei verschiedenen Vorrichtungen ist es jedoch nicht möglich, an den jeweiligen Stellen durch solche Durchbrechungen hindurchzugreifen. Dort können Nutenspanner angebracht werden, bei welchen in einen Nutenstein wenigstens von einer Stirnseite her eine Spannschraube eingebracht ist, die auf eine am anderen Nutenstein gehaltene Spannkurve einwirkt. Dabei kann man auch bei zurückversetzt liegenden Nutensteinen durch deren jeweilige Aufnahmenut in Längsrichtung hindurch mittels eines Schraubenziehers oder Schraubenschlüssels die Verspannung durchführen, ohne daß sich wesentlich andere Spannkräfte ergeben. '

Die Spannkurve kann z.B. an einem Tastbolzen angebracht sein, der in eine Bohrung des einen Nutensteines vorragt und sich mit einer Schulter am anderen Nutenstein abstützt. Dabei ist es verhältnis-. mäßig einfach, die Spannkurve durch eine kegelförmige Ansenkung zu bilden, deren Fußdurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Spannschraube und deren Achse zur Achse der Spannschraube, vorzugsweise parallel zu dieser, versetzt ist. Die radial zur Bolzenachse wirkende Schraubenkraft wird dabei auf einem Ringsegment der kegelförmigen Spannfläche in eine axiale Spannkraft umgewandelt und dadurch gleichzeitig die Schraube gesichert.

In aller Regel wird jeder Baustein wenigstens zwei AnlageflächeTi

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mit T-Nuten aufweisen. Es sollte jedoch wenigstens ein quaderförmiger Baustein mit vier verspannbaren Anlageflächen vorgesehen sein, wobei sich die T-Nuten in Umfangsrichtung aneinanderfügen. Bei einem anderen derartigen Baustein sollten die T-Nuten sämtlich parallel zueinander verlaufen. Schließlich können auch Bausteine mit rechtwinklig anänanderschließenden Armen vorgesehen sein, in deren Außenflächen vorzugsweise einander kreuzende T-Huten eingeformt sind. Allein mit diesen Grundelementen läßt sich eine Vielzahl recht verschiedenartiger Vorrichtungen erstellen.

Es liegt auch ein besonderer Vorteil der T-Nutenverbindung darin, daß man an einer freiliegenden Anlagefläche herkömmliche Vorrichtagsteile in exakt der gleichen Weise aufspannen kann, wie dies bisher auf der Aufspannplatte bzw. dem Maschinentisch befestigt worden sind.

Die Zeichnung gibt verschiedene Bauelemente des erfindungsgemäßen Baukastens beispielsweise wieder. Es zeigen

Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Nutenspanners,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch diesen Nutenspanner, Fig. 3 eine Seitenansicht von links in Fig. 2 gesehen,

Fig. 4 eine Ansicht des gleichen Nutenspanners von oben in Fig. 2 gesehen, die

Fig. 5 bis 8 den Fig. 1 bis 4 entsprechende Darstellungen eines zweiten erfindungsgemäßen Nutenspanners,

Fig. 9 eine räumliche Darstellung eines quaderförmigen Bausteines,

Fig.10 eine Seitenansicht,

Fig.11 eine Stirnansicht und

Fig.12 eine Ansicht von oben dieses Bausteines und die

Fig.13 bis 16 den Fig. 9 bis 12 entsprechende Darstellungen eines winkelförmigen Bausteines.

Der in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Nutenspanner besteht aus einem oberen Nutenstein 1, einem unteren Nutenstein 2, zwei Innensechskantschrauben 3 und einer Rückstellfeder 4. Beide Nutensteine haben T-förmigen Querschnitt mit einem Fußteil 5, dessen Abmessungen den üblichen Nutensteinen entsprechen, und einem Halsteil 6 bzw. 7. Der Halsteil 7 des unteren Nutensteines 2 erstreckt sich

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über die Anlagefläche 16 zwischen zwei zu verbindenden Bausteine etwa nach den Fig. 9 bis 13 hinaus und besitzt in diesem Bereich zwei seitliche Paßflächen 8, die formschlüssig in die entsprechenden Nutenpaßflächen der Bausteine eingreifen. Dieser Halsteil wirkt als Paßfedern zum unmittelbaren Ausrichten der Bausteine aneinander,

Unter gleichen Abständen a von etwa 25 nun sind im oberen Nutenstein Aufnahmebohrungen 9 "mit Ansenkungen für die Schraubenköpfe angebracht, im unteren Nutenstein durchgehende Gewindebohrungen 10. Zentrisch zur mittleren Gewindebohrung ist eine Ansenkung 11 vorgesehen, in der die schraubenförmige Rückstellfeder 4 untergebracht ist.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen einen quaderförmigen Baustein 12, der an seinen beiden Stirnflächen 13 einander kreuzende T-Nuten l4,an zwei gegenüberliegenden seitlichen Anlageflächen 16 längslaufende T-Nuten 17 aufweist. Zudem sind in Abständen 2a einander kreuzende Schlüsselbohrungen 18 im Kern des Bausteines vorgesehen. Die äußeren Schlüsselbohrungen haben vom Fußteil der Nuten IM den Abstand a. Man kann also mit einem Sechskantstab durch die Schlüsselbohrungen und durch die querliegenden T-Nuten Ik hindurch von der jeweils gegenüberliegenden Seite bis zu den Nutensfeinen durchgreifen, die an der zu verspannenden Anlagefläche 16 einpebracht sind. In dem Nutenspanner nach Fig. 1 bis 4 kann man paarweise drei Schrauben in Zwischenabständen a oder zwei Schrauben im ' Zwischenabstand 2a oder a anbringen. Selbstverständlich können auch Nutensteinsätze mit größeren Bohrungsabständen vorgesehen werden.

Von den verfügbaren sechs Flächen des in den Fig. 9 bis 12 gezeigten Bausteines sind fünf als Anlageflächen mit T-Nuten IM bzw. 17 versehen. An den Stirnflächen 13 sind zudem zwei Cluernuten I¹J angebracht. Wenn man zwei Bausteine 12 miteinander verbindet, sind sie lediglich mit ihren Anlageflächen aneinanderzufügen , und es wird ein Nutenspanner 1, 2 so eingeschoben, da?. die Schrauben mit Schlüsselbohrungen 18 bzw. den Füßen der Nutc-n

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.ς.

I¹J fluchten. Die Nutensteine und damit die Bausteine können dann ohne weiteres fest gegeneinander verspannt werden. Da die T-Nuten der Bausteine gleiche Querabmessungen haben wie diese üblicherweise an Aufspannplatten bzw. Maschinentischen von Wekzeugmaschinen vorhanden sind, kann diese Verspannung für einen ersten Baustein auf dem Maschinentisch in exakt der gleichen V/eise erfolgen, d.h. man kann vom Maschinentisch ausgehend Baustein auf Baustein aufeinanderfügen, durch die Paßflächen θ die Nutenhälse der Bausteine 12 aneinander ausrichten und übereinander verspannen.

Hauptsächlich wird mit quaderförmigen Bausteinen gearbeitet, von deren sechs Begrenzungsflächen eine, zwei oder alle als Anlageflächen mit T-Nuten besetzt sein können. Die Abmessungen und Seitenverhältnisse dieser Bausteine können recht unterschiedlich sein.

In den Pig. 13 bis l6 ist beispielsweise ein Winkelbaustein 19 gezeigt, der zwei rechtwinklig aneinander geschlossene Arme 20, 21 aufweist, die beliebig lang, insbesondere unterschiedlich ausgeführt sein können. Sie besitzen zwei außenliegende Anlageflächen 23» die mit T-Nuten 2¹I besetzt sind und daher beispielsweise an jede einzelne der Anlageflächen 13, 16 des Bausteines 12 angeschlossen werden können, also vom lotrechten Aufbau ausgehend einen anschließenden waagerechten V/eiterbau ermöglichen. Auch dort sind Schlüsselbohrungen 18 vorgesehen.

Bei einigen Bausteinen ist es, weil beipielweise das Werkstück oder ein weiterer anzuschließender Baustein im Wege ist, nicht möglich, die Verspannung durch solche Schlüsselbohrungen hindurch vorzunehmen. Hier schafft der Nutenspanner nach den FIg. 5 bis "3 Abhilfe. Die beiden Nutensteine I¹ und 2' können im Prinzip gleiche Außenabmessungen und auch gleiche äußere Beschaffenheit haben wie die zuvor beschriebenen Nutensteine 1 und 2. Sie sind jedoch durch zwei Paßbolzen 25 aneinander geführt, die sich durch Bunde 26 in entsprechenden Ausnehmungen des Nutensteines 2^f abstützen. Zu ihrem freien Ende hin besitzen sie eine Spannfläche 27 In Form einer kegelförmigen Ansenkung mit 90° Spitzenwinkel. Den gleichen Spitzenwinkel weist auch die Spitze 28 einer Spannschraube 29 auf, die

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OBlGWAL INSPECTED

von der Stirnseite in Längsrichtung in den Nutenstein eingeschraubt ist. Die Achse der Schraube hat zur Achse der Spannkurve 27 den Exzenterabstand e, sie kann auch etwas schräggestellt sein und dann in Spannrichtung drücken. Durch Kraftumlenkung zwischen der Schraubenspitze 28 und Spannkurve 27 können die beiden Nutensteine 1' und 2' praktisch mit der gleichen Kraft gegeneinander verspannt werden wie bei der erstbeschriebenen Ausführung. Zur Rückstellung dienen hier zwei zu den Stirnenden der Nutensteine hin versetzte schraubenförmige Rückstellfedern 30, die in einer Sackbohrung des unteren Nutensteines angebracht sind.

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Claims

Ansprüche

(1.)Baukasten für den Vorrichtungsbau, insbesondere zur spanabhebenden Bearbeitung, aus an ebenen Anlageflächen lösbar miteinander zu verbindenden bzw. gegen eine mit T-Nuten versehene Aufspannfläche zu verspannenden Bausteinen, dadurch gekennzeichnet, daß Bausteine (12,19) die auf wenigstens einer Seite eine in ^porm und Anordnung den T-Nuten der Aufspannfläche entsprechende T-Kut (1*1,17) aufweisen, und zwei in die einander in der gemeinsamen Anlageflache gegenüberliegende T-Nuten einsteckbare und gegeneinander zu verspannende Nutensteine (1,2) vorgesehen sind.
2. Baukasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da!³» einer (2) der beiden Nutensteine T-förmig ausgebildet ist und an Halsteil (7) mit sich über die Anlagefläche (16) zwischen zwei Bausteinen hinauserstreckenden seitlichen Paßflächen (8) zwischen entsprechende Paßflächen der T-Nutenhälse greift.
3. Baukasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus zwei einander zugeordneten Nutensteinen (1,2) gebildeter Nutenspanner wenigstens zwei in vorgegebenen Abständen (a) voneinander angeordnetes Spannmittel (3) aufweist.
4. Baukasten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Nutenspanner ein die beiden Nutensteine federnd auseinanderdrückendes Rückstellmittel (4,30) aufweist.
5. Baukasten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel durch Innenkantsehrauben (3) gebildet sind und daß in den Bausteinen (12,19) senkrecht zur zu verspannenden Anlagefläche Durchbrechungen (18) im Abstand (a,2a) der Innenkantschrauben (3) vorgesehen sind.

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• a·
6. Baukasten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Durchbrechung durch eine T-Nut (I²O gebildet ist, die in eine weitere, senkrecht zu der zu verspannenden Anlageflache (l6) verlaufende Anlagefläche (13) des Bausteines (12) eingeformt ist.
7. Baukasten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Nutenstein (I¹) wenigstens von einer Stirnseite her eine Spann- j schraube (29) eingebracht ist, die auf eine am anderen Nutenstein | (2^f) gehaltene Spannkurve (27) einwirkt. \
8. Baukasten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkurve (27) an einem Paßbolzen (25) angebracht ist, der in eine Bohrung des einen Nutensteines vorragt und sich nit einer Schulter am anderen Nutenstein abstützt.
9. Baukasten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkurve (27) durch eine kegelförmige Ansenkung gebildet ist, deren Fußdurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Spannschraube (29) und deren Achse zur Achse der Spannschraube, vorzugsweise parallel zu dieser, versetzt ist (e).
10. Baukasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein quaderförmiger Baustein (12) mit vier verspannbaren Anlapeflachen (I3,l6) vorgesehen ist, wobei sich die T-Nuten in Umfangsrichtung aneinanderfügen.
11. Baukasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein quaderförmiger Baustein mit vier verspannbaren Anlageflächen vorgesehen ist, deren T-Nuten (17) sämtlich parallel zueinander verlr-.uf en.
12.'Baukasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bausteine (19) mit rechtwinklig aneinanderschließenden Armen vorgesehen sind, in deren Außenflächen vorzugsweise einander kreuzende T-Nuten (17) eingeformt sind.

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