DE2356343C3 - Baukastensystem zum Aufbau von Spannvorrichtungen o.dgl. für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

so ganze Spannlürme aufbauen, deren Festigkeits- und Schwingungsverhalten mitunter besser ist als das einsfückiger Bauteile. Da keine Spannelemente mit unterschiedliche!} Längen auf Vorrat zu halten sind, wird die Lagerhaltung vereinfacht

Zweckmäßigerweise wird einer der beiden Nutenst?ine in an sich bekannter Weise T-förmig ausgebildet und greift ferner mit an seinem Halsteil vorgesehenen, sich über die Anlagefläche zwischen zwei Bausteinen hinaus erstreckenden seitlichen Paßflächen zwischen entsprechende Paßflächen der T-Nutenhälse beider Bausteine, übernimmt also gleichzeitig deren exakte Ausrichtung.

Im Prinzip reicht es zwar, wenn ein einziges zwischen de« beiden Nutensteinen wirksames Spannmittel zum Einsatz kommt, vorzugsweise besitzt jedoch der Nutenspanner wenigstens zwei in vorgegebenen Abstäden voneinander angeordnete Spannnmit'el.

Ferner kann jeder Nutenspanner ein die beiden Nutensteine federnd auseinander drückendes Rückstellmittel aufweisen. Nach einer Ausführungsform sind die Spannmittel durch Innenkantschrauben gebildet, und in den Bausteinen sind senkrecht zur zu verspannenden Anlagefläche Durchbrechungen im Abstand der Innenkantschrauben vorgesehen. Man kann auch auf diese Weise mii einem stabförmigen Schlüssel durch die Durchbrechungen hindurch an der verdeckt liegenden Spannstelle angreifen. Dies erfordert keinen zusätzlichen Aufwand, wenn wenigstens eine Durchbrechurg 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 verhältnismäßig 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.

Die Zeichnung gibt verschiedene Bauelemente des erfindungsgemäßen Baukastensystems beispielsweise wieder. Es zeigt

F i g. 1 eine räumliche Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Nutenspanners,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch diesen Nutenspanner,

F i g. 3 eine Seitenansicht von links in F i g. 2 gesehen,

F i g. 4 eine Ansicht des gleichen Nutenspanners von oben in F i g. 2 gesehen, die

F i g. 5 bis 8 den F i g. 1 bis 4 entsprechende Darstellungen eines zweiten erfindungsgemäßen Nutenspanners.

F i g. 9 eine räumliche Darstellung eines quaderförmigen Bausteines,

F i g. 10 eine Seitenansicht

F i g. 11 eine Stirnansicht und

F i g. 12 eine Ansicht von oben dieses Bausteines und die

F i g. 13 bis 16 den F i g. 9 bis 12 entsprechende Darstellungen eines winkelförmigen Bausteines.

Der in den F i g. 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 Nufensteines 2 erstreckt sich über die Anlagefläche 16 zwischen zwei zu verbindende 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 mm 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 F i g. 9 bis 12 zeigenen einen quaderförmigen Baustein 12, der an seinen beiden Stirnflächen 13 einander kreuzende T-Nuten 14, 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 14 den Abstand a. Man kann also mit einem Sechskantstab durch die Schlüsselbohrungen und durch die querliegenden T-Nuten 14 hindurch von der jeweils gegenüberliegenden Seite bis zu den Nutensteinen durchgreifen, die an der zu verspannenden Anlagefläche 16 eingebracht sind. In dem Nutenspanner nach F i g. 1 bis 4 kann man paarweise drei Schrauben in Zwischenabständen a oder zwei Schrauben im Zwischenabstand 2a oder a anbringen. Selbstverständlich können auch Nutens'.einsätze mit größeren Bohrungsabständen vorgesehen werden.

Von den verfügbaren Flächen des in den F i g. 9 bis 12 gezeigten Bausteines sind fünf als Anlageflächen mit T-Nuten 14 bzw. 17 versehen. An den Stirnflächen 13 sind zudem zwei Quernuten 14 angebracht. Wenn man zwei Bausteine 12 miteinander verbindet, sind sie lediglich mit ihren Anlageflächen aneinanderzufügen, und es wird ein Nutenspanner 1, 2 so eingeschoben, daß die Schrauben mit Schlüsselbohrungen 18 bzw. den Füßen der N-iten 14 fluchten. Die Nutensteine und damit die Bausteine können dann ohne weiteres fest gegeneinander verspannt werden. Da di« T-Nuten der Bausteine gleiche Querabmessungen haben wie diese üblicherweise an Aufspannplatten bzw. Maschinentischen von Werkzeugmaschinen vorhanden sind, kann diese Verspannung für einen ersten Baustein auf dem Maschinentisch in exakt der gleichen Weise erfolgen, d. h. man kann vom Maschinentisch ausgehend Baustein auf Baustein aufeinanderfügen, durch die Paßflächen 8 die Mn-

tenhälse 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 Fi g. 13 bis 16 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 24 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 Weiterbau ermöglichen. Auch dort sind Schlüsselbohrungen 18 vorgesehen.

Bei einigen Bausteinen ist es, weil beispielsweise 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 F i g. 5 bis 8 Abhilfe. Die beiden Nutensteine 1' und 2' könne, 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' 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 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 Γ und 2' praktisch mit der gleichen Kraft gegeneinander verspannt werden wie bei der erstbeschriebenen Ausführung. Zur Rückstellung dienen hier zwei zu den Stirnenüen der Nutensteine hin versetzte schraubenförmige Rückstellfedern 30, die in einer Sackbohrung des unteren Nutensteines angebracht sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Baukastensystem zum Aufbau von Spannvorrichtungen od. dgl. für Werkzeugmaschinen aus an ebenen Anlageflächen lösbar miteinander zu verbindenden und gegeneinander bzw. gegen eine mit T-Nuten versehene Aufspannfläche zu verspannenden Bausteinen, die auf wenigstens einer Seite eine in Form und Anordnung den T-Nuten der Aufspannfläche entsprechende T-Nut und in diese einsteckbare Nutensteine aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nutenspanner mit zwei einander zugeordneten Nutensteinen (1,2) vorgesehen ist, die in die einander in der gemeinsamen Anlagefläche zweier Bausteine gegenüberliegenden T-Nuten einsieckbar und durch wenigstens ein zwischen ihnen wirkendes Spannmittel (3) gegeneinander verspannbar sind.

2. Baukastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer (2) der beiden Nutensteine in an sich bekannter Weise T-förmig ausgebildet ist und mit an seinem Halsteil (7) vorgesehenen, sich über die Anlagefläche (16) zwischen zwei Bausteinen hinaus erstreckenden seitlichen Paßflächen (8) zwischen entsprechende Paßflächen der T-Nutenhälse beider Bausteine greift.

3. Baukastensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutenspanner wenigstens zwei in vorgegebenen Abständen (1) voneinander angeordnete Spannmittel (3) aufweist.

4. Baukastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nutenspanner ein die beiden Nutensteine federnd auseinanderdrückendes Rückstellmittel (4,30) aufweist.

5. Baukastensystem nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß da;. Spannmittel durch eine Innenkantschraube (3) gebildet ist. und daß in den Bausteinen (12, 19) senkrecht zur zu verspannenden Anlagefläche eine Durchbrechung (18) in der Achse der Innenkantschrauben (3) vorgesehen ist.

6. Baukastensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Durchbrechung durch eine T-Nut (14) gebildet ist, die in eine weitere senkrecht zu der zu verspannenden Anlagefläche (16) verlaufende Anlagefläche (13) des Bausteines (12) eingeformt ist.

7. Baukastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Nutenstein (!') wenigstens von einer Stirnseite her eine Spannschraube (29) eingebracht ist, die auf eine am anderen Nutenstein (2') gehaltene Spannkurve (27) einwirkt.

8. Baukastensystem 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 mit einer Schulter am anderen Nutenstein abstützt.

9. Baukastensystem 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).

Die Erfindung betrifft ein Baukastensystem zum Aufbau von Spannvorrichtungen od. dgL für Werkzeugmaschinen aus an ebenen Anlageflächen lösbar miteinander zu verbindenden und gegeneinander bzw. gegen eine mit T-Nuten versehene Aufspannfläche zu verspannenden Bausteinen, die auf wenigstens einer Seite eine in Form und Anordnung den T-Nuten der Aufspannfläche entsprechende T-Nut und in diese einsteckbare Nutensteine aufweisen.

ίο Baukastensysteme dieser Art sind~bekannt durch die US-PS 26 76 413 und CH-PS 2 65 582. Die durchweg quaderförmigen Bausteine haben auf wenigstens einer Seite eine oder mehrere T-Nuten und auf wenigstens einer weiteren Seite eine oder mehrere flache Rechtecknuten. In solche Nuten eingesetzte, meist T-förmige Nutensteine können dann über die Trennfläche aneinandergefügter Bauitane hinausragen und diese gegeneinander ausrichten. Durch Stellschrauben werden die Nutensteine in einem der beiden Bausteine festgelegt Ferner sind die Bausteine mit einer oder mehreren Durchgangsbohrungen zum Durchführen von Spannbolzen versehen, die mit einem T-Fuß in einer entsprechenden T-Nut eines Nachbarsteines verankert und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine meist versenkt angeordnete Mutter verspannt werden.

Auf diese Weise ist es zwar möglich, von der Aufspannplane ausgehend, eine größere Anzahl Bausteine in lotrechter und/oder waagerechter Richtung weiterbauend aneinanderzufügen und in Ausrichtlage gegeneinander zu verspannen. Die Spannkraft muß aber stets mittels der Spannbolzen durch die einzelnen Bausteine hindurch und damit über die ganze Baulänge bzw. -höhe hindurch übertragen werden. Zufolge des kleinen Querschnittes der Spannbolzen ergeben sich dabei außergewöhnlich große Dehnungen, wodurch Haltekräfte und Standfestigkeit der erstellten Vorrichtungen gemindert werden. Außerdem müssen mehrere, den unterschiedlichen Abmessungen der Bausteine entsprechende Spannbolzen vorrätig gehalten werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Baukastensystem der vorgeschilderten Gattung so auszubilden, daß mit wenigen, einfachen und weitgehend gleich beschaffenen Verbindungselementen die Bausteine mit größerer Starrheit gegeneinander verspannt werden können und die Ausrichtung der Bausteine von &er Belastung unabhängiger wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß ein Nutenspanner mit zwei einander zugeordneten Nutensteinen, die in die einander in der gemeinsamen Anlagefläche zweier Bausteine gegenüberliegenden T-Nuten einsteckbar und durch wenigstens ein zwischen ihnen wirkendes Spannmittel gegeneinander verspannbar sind. Die beiden Nutensteine eines Nutenspanners können einander hierbei sehr dicht gegenüberliegen, und nur über diesen kurzen Abstand hinweg muß'dann die Spannkraft durch das Spannmittel übertragen werden. Die Nutensteine selbst, der Nuteneingriff und die benachbarten Bereiche der Bausteine können praktisch als starr angesehen werden und lassen sich derart kräftig gegeneinander verspannen, daß die Vorspannkraft größer wird als die schließlich aufzunehmende Last. Im vorgesehenen Lastbereich sind dann die Bausteine praktisch starr aneinanderliegend gehalten und können die Spannkräfte mit ihrem ganzen Querschnitt von Baustein zu Baustein übertragen, so daß außerordentlich große Zugkräfte und Biegemomente ohne Verformungserscheinungen übertragen werden können. Über zehn oder mehr Verbindungsstellen hinweg lassen sich