DE2524327B2

DE2524327B2 - Spannvorrichtung für die Aufnahme eines Werkstückes

Info

Publication number: DE2524327B2
Application number: DE19752524327
Authority: DE
Inventors: Richard 7123 Sachsenheim Goltz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1975-06-02
Publication date: 1980-02-28
Also published as: DE2524327C3; DE2524327A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit zwei gegeneinander verstellbaren Spannelementen zur Aufnahme eines Werkstückes, die mittels zusätzlicher Stelleinrichtungen in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen zur Drehachse der Maschinenaufnahme verstellbar sind.

Bei einer solchen, der AU-PS 29 254 entnehmbaren Spannvorrichtung sind die Spannbacken über eigene Stellspindeln unabhängig voneinander und damit auch unsymmetrisch zur Drehachse der Spannvorrichtung verstellbar. Auf diese Weise kann das Werkstück

ίο exzentrisch gespannt werden.

Wird die Spannvorrichtung mit e>nem an sich bekannten Spannfutter verbunden, dann bedeutet dies, daß in einem gewissen Bereich ein beliebiger Punkt des Werkstückes auf die Drehachse des Spannfutters und

ν. damit das Bearbeitungswerkzeug ausgerichtet werden kann. Dieser gewisse Bereich der erfaßbaren Exzentrizität ist durch die Abmessungen des Spannfutters begrenzt Dabei kommt aber nachteilig hinzu, daß mit größerer Exzentrizität die Führangsgenauiekeit der Spannbacken abnimmt da sie nur noch über einen kleinen Teilbereich im Spannfutter geführt sind.

Eine derartige Spannvorrichtung ist im Aufwand der Stelleinrichtungen sehr groß und daher sehr teuer, sowie in der Handhabung, d.h. Einstellung von Exzentrizitäten, kompliziert und zeitaufwendig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Spannvorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie als kleine einfache Zusatzeinrichtung an eu.em an sich bekannten Spannfutter angebracht werden kann und dabei das Spannen von verschieden großen rechieckförmigen Werkstücken zuläßt wobei beim Spannen automatisch der Flädrenmittelpunkt des rechteckförmigen Werkstückes als Bezugspunkt für die zusätzlichen einfachen Stelleinrichtungen eingestellt wird

Dies wird bei einer gattungsgemäßen Spannvorrichtung erfindungsgemäß dadurch erreicht daß die Spannelemente als etwa halbzylinderförmige Spanneinsätze mit rechtwinklig zueinander angeordneten Spannflächen ausgebildet und in Aufnahmen von Querschlitten mit zur Drehachse der Mpschinenaufnahme parallelen Drehachsen frei drehbar gelagert sind, wobei diese Drehachsen jeweils mit der Schnittlinie der Spannflächen zusammenfallen, daß die Querschlitten auf Längsschlitten senkrecht zur Drehachse der Maschinenaufnahme einstell- und festlegbar sind, daß die Längsschiiiten auf zwei Grundplatten in der Verstellrichtung der Maschinenaufnahme einstell- und festlegbar sind und daß die beiden Grundplatten mit den beiden Spannbacken eines an sich bekannten Spannfutters fest verbindbar sind.

Durch die Verwendung getrennter, drehbar gelagerter Spanneinsätze dieser Art kann sich das Werkstück beim Spannen so einstellen, daß die Maschinenaufnahme bei nicht verstellten zusatzlichen Stelleinrichtungen stets mit dem Flächenmittelpunkt des gespannten Werkstücks zusammenfällt Die Stelleinrichtungen aus

Quci- uiiu Lätigssiimiicii siiiu im.ni auiwciiüig und

beanspruchen wenig Platz, so daß die Spannvorrichtung auch zum Spannen von kleinen Werkstücken geeignet ist Da der Bezugspunkt stets vom Flächenmittelpunkt des gespannten Werkstückes ausgeht können die Bearbekungsmaße eindeutig vorgegeben und mit den beiden einem Spanneinsatz zugeordneten Schlitten leicht eingestellt werden.

Die Bearbeitung von rechteckförmigen Werkstücken außerhalb des Flächencnittelpunktes wird mit dieser neuen Spannvorrichtung wesentlich vereinfacht und vom Einstellaufwand betrachtet wesentlich erleichtert.

da das Spannen des Werkstückes keinen Einfluß auf die Bnstellwerte hat und beim Spannen automatisch eine Ausrichtung der Maschinenaufnahme auf den Flächenmittelpunkt des gespannten Werkstückes vorgenommen wird.

Die Einstellung der Längs- und Querschlitten wird dadurch erleichtert, daß sowohl die Grundplatte und der Längsschßtten, als auch der Längsschlitten und der Querschlitten jeweils über ein? Schwalbenschwanzführung gegeneinander verstellbar sind. Daher werden auch die nicht festgelegten Längs- und Querschhtten sich nicht von selbst lösen und herausfallen.

Damit durch die Festlegung der Schwulbenschwanzführungen keine Einsiellungenauigkeiten hereinkommen, sieht eine Weiterbildung vor, da£ jede Sc . Jbenschwanzführung eine Spannleiste aufnimmt, cie über Feststellschrauben einseitig gegen den Schwalbenschwanz preßbar ist Die FestJp-^jng erfolgt in einfachster Weise jeweils durch ScH -imverbindungen.

Wenn für die Bearbeitur = maschine häufiger ein Wechsel der Spannelemente bv. jsichtigt ist, dann ist vorgesehen, daß mit dem Querschlitten über eine gemäß US-PS 29 50117 bekannte, kreuzförmige Nut-Feder-Verbindung eine Endplatte verbindbar isi. Diese Endplatte kann billiger hergestellt werden als der Querschlitten. Sie ist dann so ausgelegt, daß die Endplatte mit einer zur Drehachse des Spannfutters parallelen Aufnahme für ein getrenntes Spannelement versehen ist

Die Lagerung der als Spannstücke ausgebildeten Spannelemente läßt sich nach einer Ausgestaltung dadurch verbessern, daß die Spanneinsätze in Lagerschalen frei drehbar gelagert und gehalten sind und daß die Aiifnahsnsü in den ^uerschütten bzw. dsn Endplatten auf die Außenkontur der Lagerschalen abgestimmt sind.

Um Ungenauigkeiten beim Spannen des Werkstückes in der Spannaufnahme auszuschalten, wird die Auslegung so gewählt, daß die Spanneinsätze von den Spannflächen ausgehende, bis auf einen schmalen Steg an ihren Außc-numfang heranreichende Schlitze aufweisen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispleis näher erläutert. Es zeigt

F i g. I das Spannfutter mit einer angebrachter! Spannvorrichtung nach der Erfindung, auf die Pianfläche des Spanniutters gesehen,

F i g. 2 die Seitenansicht der Spannvorrichtung quer zur Verstellrichtung der Spannbacke gesehen.

F i g. 3 die Draufsicht auf eine Spannbacke mit der Spannvorrichtung, auf die Ger Endbacke abgekehrien Seite gesehen und

Fig.4 einen Schnitt für eine andere Art der Festlegung einer Schwalbenschwanzführung.

Bei dem in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiei wird ein Spannfutter iu mit zwei Spannbacken 11 herkömmlicher Art verwendet. Diese Spannbacken Il sind über eine Verzahnung 12, 13 und seitliche Führungsnuten 15 in bekannter Weise ;in Spannfutterkörper festgelegt und symmetrisch zur Drehachse (?des

Über eine Nut-Feder^Verbiridung 15,21 ist auf jeder Spannbacke 11 eine Grundplatte 20 befestigt Diese Grundplatten 20 können durchaus über das Spannfutter vorstehen, um eben großen Verstellbereich zu bekommen. Auf dieser Grundplatte 20 ist über eine Schwalbenschwanzfübni«ig22,31 ein Längsschlitten 30 in der Richtung A bzw. A'einstellbar. Die Verstellrichtung der Längsschlriten 30 fällt mit der Verstellrichtung der Spannbacken 11 zusammen. Die Einstellung erfolgt aus einer Nullstellung heraus in beiden Richtungen.

Diese Nullstellung ist durch entsprechende Markierungen an der Grandplatte 20 und dem Längsschlitten 30 gekennzeichnet Dabei ist entlang einer gemeinsamen Verstellkante an der Grundplatte 20 eine Verstellskala 26 und an dem LängsschEtten 30 zu beiden Seiten der Markierung für die Nullstellung ein Nonius 27 angebracht Der Verstellweg des Längsschlittens 30 zur Grundplatte 20 kann daher sehr genau vorgegeben und eingestellt werden. Nach der Einstellung wird der Längsschlitten 30 an der Grundplatte 20 festgelegt Dazu können z. B. Schrauben 39 und Unterlagscheiben 40 diensn, die sich auf einem Absatz 35 von Längsschlitzen 34,36 des Längsschlittens 30 abstützen und die jeweils in eine der Gewindebohrungen 23, 24 oder 25 eingeschraubt werden.

Wie aus Fig.3 zu ersehen ist, ist die Schwalbenschwanzfühnreg 22, 31 mit ein'.r Spannleiste 16 versehen, die über Stellschrauben, die ^: Gewindebohrungen 32 des Längsschlittens 30 einsciir^ubbar sind, spann- und entspannbar ist In der Entspannstellung kann der Längsschlitten 30 leicht an der Grundplatte 20 verstellt werden, ohne daß sich der Längsschlitien 30 von der Grundplatte 20 löst Nach dem Einstellen des Längsschlittens 30 auf die gewünschte Exzentrizität wird die Spannleiste 16 gegen den Schwalbenschwanz

3u 22 gedrückt, so daß der Längsschlilten 30 stets in gleicher Lage zur Grundplatte 20 festgelegt wird. Damit lassen sich Ungenauigkeiten der Einstellung quer zur Verstellrichtung sicher ausschalten.

Der Lüngsschliiten 30 weist einen ^uerblock 33 mit einer Quernut 38 auf, in der ein Schwalbenschwanz 51 eines Querschlittens 50 einstellbar geführt ist Ober eine Spannleiste 17 und Gewindelöcher 37 kann der Querschlitten 50 in gleicher Weise gespannt und entspannt werden. Dabei wird wieder eim. eindeutige

Stellung zwischen dem Längsschlitten 30 und c"rm Querschlitten 50 garantiert, um Ungenauigkeiten senkrecht zur Versiellrichtung der Spannbacken 11 auszuschalten. Der Querblock 33 des Längsschlittens 30 weist ein Langloch 41, 43 mit einem Absatz 42 auf, auf dem sich eine Unterlagscheibe 45 abstützt w,«nn eine diese durchgreifende Schraube 44 in eine Gewindebohrung 52 des Querschlittens 50 eingeschraubt wird, um den Querschlitten 50 am Längsschlitten 30 festzulegen. Die Querschlitten 50 sind in der Richtung ßbzw. B'am

¹So Längsschlitten 30 verstellbar. Diese Verstellrichtung B bzw. B' ist parallel zur Planfläche des Spannfutters 10 gerichtet Da die Querschiitten 50 außerdem auf den Längsschlitten V) querverstellbar sind, ist diese Verstellrirhtng B bzw. B' auch senkrecht zur Verstellrichtung

^r>5 der Spambacken 11.

Beim gezeigten Ausführungsbeispie! sind die Querschlitten 30 mit eir.sr etwa halbzyunderfdrmigen Aufnahme 54 und mit einer Gewindebohrung 53 versehen. In diese Aufnahme 54 kann eine Lagerschale 46 eines Spanner.isatzes 47 eingesetzt werden. Die Lagerschale 46 weist dabei eine abgesetzte Bohrung 48, 49 auf, in der eine Befestigungsschraube versenkt aufgenommen wird. Der Spanneinsätz 47 is* in bekannter Weise frei drehbar in der Lagerschale 46

gelagert und gehalten. Die rechtwinklige Spannaufnahme kann sich daher beim Spannen von ungleichen rechteckförmigen Werkstücken verdrehen und grundsätzlich so einstellen, daß das Werkstück diagonal

gespannt ist. Die Drehachsen der Spanneinsätze 47 fallen mit der Schnittlinie der Spannflächen zusammen. Diese Spannflächen sind durch einen Schlitz ausgespart, der bis auf einen schmalen Steg an den Außenumfang des Spanncinsatzes 47 heranreicht- Beim Spannen eines Werkstückes in dem so ausgebildeten Spanneinsatz 47 wird eine Art symmetrische Dreipunk tabs tdlzung an der Lagerschale 46 erreicht, die die Gewähr dafür bietet, daß Spanntoleranzen auch bei wiederholtem Spannen desselben Werkstückes ausgeschaltet sind

Es bleibt noch zu erwähnen, däft die Querschlitten 50 auch andere Spannelemente aufnehmen können. Die Spannelemente können auch in eine getrennte Endplatte eingesetzt werden, die fest mit dem Querschlitten 50 verbindbar ist Die verschiedenen Endplatten mit verschiedenen Spannclementen können dabei über kreuzförmige Nut-Feder-Verbindungen siels in eindeutiger Stellung zueinander miteinander verbunden werden.

Durch die koordinatenmäßige Verstellung der Längsand Querschlitten 30 und 50 kann das in den Spanneinsätzen 47 gespannte Werkstück nach allen Richtungen verstellt werden, so daß praktisch jeder Punkt des gespannten Werkstückes in die Drehachse C des Spannfutters 10 verlagert werden kann. Das Werkstück kann also beliebig exzentrisch zum Spannfutter eingestellt werden, wobei die koordinatenmäßige Einstellung durch die Verstellskalen 26 und 28 und die Nonien 27 und 29 erleichtert wird. Es werden dabei nie zusätzliche Hilfsvorrichtungen benötigt auch wenn sich die Form des zu spannenden rechteckförmigen Werkstückes ändert Die Spannvorrichtung nach der Erfindung bringt gerade bei exzentrischer Bearbeitung von verschieden großen rechteckförmigen Werkstükken enorme Zeitersparnis, wenn die Spanneinsätze 47 als Endbacken verwendet werden- Außerdem werden keine werkstückgebundenen Hilfsvorrichtungen mehr benötigt

DerSchnitf nach Fig.4zeigt, wrez. B.die Festlegung des Längsschlitten 30 auf der Grundplatte 20 auch anders ausgeführt werden kann. Die Schwalbenschwanznut im Längsschlitten 30, die den' Schwalbenschwanz 22 der Grundplatte 20 und die Spanhleiste 16

lö aufnimmt ist in TOIbereichen: als getrennte Feststellbacke 56 bzw. 57 ausgebildet Diese Feststellbackcn 56 und 57 weisen Gewindebohrungen 58 bzw. 59 auf. in die über die abgesetzten Bohrungen 55 in dem Querblock 33 des Längsschlitfens 30 Feststellschrauben eingeschraubt werden können. Solange diese Schrauben nicht zugezogen sind, kann der Längsschlitten 30 frei in der Grundplatte 20 verstellt werden. Dabei kann die volle Versteilmöglichkeit des Längsschlittens 30 ausgenützt werden, ohne die Schrauben voll aus den Gewindebohrungen 58 und 59 zu lösen. Der Längsschfitten 30 kann auch voll von der Grundplatte 20 abgezogen werden. Werden ^i_e Schrauben festgezogen, dann wird die Schwalbenschwanzführung arretiert d. h. die als Feststellbacken 56 und 57 ausgebildeten Teile der Schwalbenschwanznut werden dann gegen den Schwalbenschwanz 22 gezogen, so daß dieser unverschiebbar festgelegt wird.

In derselben Weise kann auch die SchwalbenschwanzStihrung 38,51 festgelegt werden, die zwischen dem Längsschiitten jo uncr dem Querschlitten 50 angeordnet ist. Dabei ist es durchaus möglich, die Teilbereiche der Schwalbenschwanznut die als Feststellbacken ausgebildet sind, nur auf einer Seite der Schwalbenschwanznut anzuordnen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung mit zwei gegeneinander verstellbaren Spannelementen zur Aufnahme eines Werkstückes, die mittels zusätzlicher Stelleinrichtungen in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen zur Drehachse der Maschinenaufnahme verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spamrciemente als etwa hafbzylinderförmige Spanneinsätze {47) mit rechtwinklig zueinander angeordneten Spannflächen ausgebildet und in Aufnahmen (54) von Querschlitten (50) mit zur Drehachse der Maschinenaufnahme parallelen Drehachsen frei drehbar gelagert sind, wobei diese Drehachsen jeweils mit der Schnittlinie der Spannflächen zusammenfallen,

daß die Querschlitten (50) auf Längsschlitten (30) senkrecht zur Drehachse der Maschinenaufnahme einstell- und festlegbar sind, daß die Längsschlitten (3D) auf zwei Grundplatten (20) in der Verstellrichtung der Maschinenaufnahme einstell- und festle«*- bar sind und

daß die beiden Grundplatten (20) mit den beiden Spannbacken (11) eines an sich bekannten Spannfutters (10) fest verbindbar sind.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Grundplatte (20) und der Längsschlitten (30), als au- h der Längsschlitten (30) und der Querschlitten (50) jeweils über eine Schwalbenschwanzführung {22, 3i bzw. 38, 51) gegeneinander verstellbar sind.

3. Spannv rrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schwalbenschwanzführung (22.31 bzw. 38.51) era Spanleiste {16 bzw. 17) aufnimmt, die über Feststellschrauben (32, 37) einseitig gegen den Schwalbensui" anz (22 bzw. 51) preßbar ist

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitten (30) über Schraubverbindungen (39, 24) an den Grundplatte* (20) und die Querschlitten (50) über Schraubverbindungen (44,52) an den Längsschlitten (30) festlegbar sind.

5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Querschiitien (50) über eine kreuzförmige Nut-Feder-Verbindung eine Endplatte verbindbar ist

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatte mit einer zur Drehachse des Spannfutters (10) parallelen Aufnahme fur ein getrenntes Spannelement (47) versehen ist

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinsätze (47) in Lagerschalen (46) frei drehbar gelagert und gehalten sind und daß die Aufnahmen (54) in den Querschiit-

u£.-n. ucn

der Lagerschalen (<J6) abgestimmt sind.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinsätze (47) von den Spannflächen ausgehende, bis auf einen schmalen Stegan ihren Außenumfang heranreichende Schlitze aufweisen.