DE2544206A1

DE2544206A1 - Vorrichtung zum festspannen von werkstuecken

Info

Publication number: DE2544206A1
Application number: DE19752544206
Authority: DE
Inventors: Reinhold Linzmeier
Original assignee: DETTINGER THEO A
Current assignee: DETTINGER THEO A
Priority date: 1975-10-03
Filing date: 1975-10-03
Publication date: 1977-04-14

Description

Vorrichtung zum Festspannen von Werkstücken
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fest; spannen von Werkstücken für die Bearbeitung in Bohr-, Schleif-, Fräsmaschinen und dergleichen mit einem als Widerlager für das Werkstück dienenden stationären Formstück, das zwei senkrecht zueinander stehende Anlageflächen aufweist (Werkstückanschlag), und einem die Schnellspanneinrichtung tragenden Formstück (Spanneinrichtungsträger), das von dem in Spannrichtung bewegbaren Spannorgan durchgriffen ist, wobei der Werkstückanschlag und der Spanneinrichtungsträger über eine Grundplatte miteinander verbunden sind.
Bei einer an sich bekannten Vorrichtung der genannten Gattung ist ein Spannbacken des Spannorganes auf Holmen geführt und drückt in Spannposition das Werkstück auf eine quer zur Druckrichtung verlaufende Anlagefläche des Werkstückanschlages. Beim Spannen wird der Spannbacken zunächst manuell auf das Werkstück aufgesetzt und sodann z. B. mittels Exzentereinrichtung auf das Werkstück aufgepreßt und verriegelt. Eine solche Vorrichtung vermag ohne zusätzliche Kontroll- und Korrekturmaßnahmen eine lagegerechte Fixierung des Werkstückes für eine Präzisionsbearbeitung nicht zu gewährleisten und zwar auch dann nicht, wenn der Werkstückanschlag zwei im Winkel zueinander stehende Anschlagflächen aufweist. Die Erfahrung zeigt vielmehr, daß eine lagegerechte Fixierung, die den Ansprüchen einer Präzisionsbearbeitung von höchster Qualität genügt, nur durch besondere Prüfmaßnahmen, z. B. mit Winkelmesser und durch Korrekturen in der Position des Werkstückes möglich ist. letztere sind aber außerordentlich zeitraubend. Dies fällt insbesondere ins Gewicht, weil sich die Spannvorgänge in der Serienfertigung laufend wiederholen und dabei der Verlust von wenigen Sekunden bei einem Spannvorgang im Tagesablauf zu einer erheblichen Arbeitsverzögerung führen. Bei der bekannten Vorrichtung ist auch nachteilig, daß der Spannraum von Führungsholmen für den Spannbacken durchzogen ist. Dies ist für eine periodische Reinigung hinderlich* Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß das Werkstück für eine Präzisionsbearbeitung mit einem Minimum an Zeitaufwand lagegerecht festspannbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Spannorgan eine um eine Achse schwenkbar gelagerte, durch einen zweiarmigen Hebel gebildete Wippe aufweist, deren einer Arm einen etwa parallel zur Spannrichtung wirkenden Spann-Nocken und deren anderer Arm einen Haltenocken aufweist.
Durch eine solche Ausbildung ist sichergestellt, daß bei einer Bearbeitung des Werkstückes, die einen im wesentlichen senkrecht zur Spannrichtung gerichteten Arbeitsdruck zur Folge hat, dieser Druck von dem Haltenocken nicht nur aufgefangen, sondern über die Wippe in einen zusätzlichen, in Spannrichtung gehenden Druck des Spann-Nockens umgesetzt wird, sodaß im Ergebnis ein umso festerer Halt des Werkstückes gewährleistet ist. Eine analoge Wirkung ist zu verzeichnen, wenn der Bearbeitungsdruck parallel und gegensätzlich zur Spannrichtung gerichtet ist. In diesem Falle wird der Bearbeitungsdruck, der auf den Spann-Nocken wirkt, über die Wippe in einen zusätzlichen, quer zur Spannrichtung gehenden Druck des Haltenockens umgesetzt.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele an Zeichnungen erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 die schematisch dargestellte Vorrichtung in Draufsicht, Fig. 2 die teilweise längsgeschnittene Vorrichtung gemäß Fig. 2 in Seitenansicht, Fig. 3 bis 6 einen Satz Wippen der Vorrichtung unterschiedlicher Abmessungen, Fig. 7 die längsgeschnittene Gabel des Spannorganes aus der Vorrichtung und Fig, 7die nichtgeschnittene Gabel gemäß Fig. 7 in einer um 900 gedrehten Stellung.
Auf einer Grundplatte 10 sind im Abstand voneinander ein Werk -stückanschlag 12 und ein Spanneinrichtungsträger 16 fest angeordnet. Der mittels Schraubenbolzen 33 befestigte Fuß 12' des Werkstückanschlages 12 ist mit Itilfe wenigstens eines Nutensteines 32 in der Grundplatte 10 zentriert, der in eine Nut der Grundplatte und eine Nut des Werkstückanschlages eingreift. Diese Zentrierung in lagegerechter Position ist wichtig bei einer Präzisionsbearbeitung des Werkstückes 31. Der Spanneinrichtungsträger 16 ist quer zur Spannrichtung A in der Grundplatte 10 verstellbar und in der jeweils eingestellten tage mit dieser Grundplatte 10 mit Ifilfe einer Exzentereinrichtung verspannbar. Zu diesem Zweck ist im Spanneinrichtungsträger beidends eine Exzenterwelle 29 gelagert, die quer zur Spannrichtung A verläuft. Diese Exzenterwelle weist Exzenterabschnitte 29' auf. Im Bereich der Exzenterabschnitte durchgreift die Exzenterwrelle die Köpfe 26' von Schraubenbolzen 26,'die mit selbstsichernden muttern 28 in Gewindeeingriff stehen, welche ihrerseits in einer Nut 27 der Grundplatte 10 widergelagert sind. Die selbstsichernde Funktion dieser Muttern 28 ergibt sich aus einem Belag von entsprechendem physikalischen, die Relativbewegung zwischen Mutter und Bolzen 26 bremsenden Eigenschaften.
Als Voraussetzung für die Querverstellung des Spanneinrichtungsträgers 16 durchgreifen die Schraubenbolzen 26 Langlöcher 36 in der Grundplatte 10. Die Exzenterwelle ist mittels Betätigungshebel 30 verschwenkbar, der über einen Ezzenterwellenkopf 29'' an der Exzenterwelle 29 angreift.
Die in einem flüssigkeitsdichten Gehäuse untergebrachte Schnellspannvorrichtung 19 üblicher Bauart ist vorzugsweise eine Exzenterspanneinrichtung oder eine hydraulisch wirkende Spannzange. In beiden Bällen wird das mit der Schnellspanneinrichtung in Spannrichtung A verschiebbare Druckorgan 23 manuell bis zum Anschlag am Werkstück verschoben und dann mit Hilfe der Spanneinrichtung vorgespannt und verriegelt. Dies geschieht mit einem einzigen Handgriff. Am freien Ende des Druckorganes 23 ist eine Gabel 18 befestigt, deren Schenkel übereinander angeordnet sind. Die Gabel ist Lager für eine Schwenkachse 22, die durch einen einsteckbaren Bolzen gebildet ist. An der Schwenkachse 22 liegt eine Wippe 17 an, die zwischen den Schenkeln der Gabel 18 des Spannorganes 23 mit Spiel angeordnet ist. Die Wippe 17 weist im Anlagebereich ein Gleitlager 25 auf und umgreift mit diesem etwa die halbe Mantelfläche des die Schwenkachse bildenden Stiftes.
Die Wippe ist ein zweiarmiger Hebel 17', 17"', Der eine Arm 17' weist einen etwa parallel zur Spannrichtung A wirkenden Spann-Nocken 17 " auf, der mit einer einen Radius aufweisenden Anlagefläche versehen ist. Der andere Arm 17''' läuft in einen abgewinkelten Arm 17IV aus, der mit einem Haltenocken 17V versehen ist. Auch dieser Haltenocken ist mit einem Radius versehen. Er übt in Richtung 3 auf das Werkstück 31 einen Druck aus, wobei das Werkstück 31 an zwei senkrecht zueinanderstehenden Anlageflächen des Werkstückanschlages anliegt. Die parallel zur Druckrichtung A verlaufende Anlagefläche des Werkstückanschlages-ist durch die Platte 30 gebildet, die fest mit dem Werkstückanschlag 12 verbunden ist.
Der Haltenocken 17V verläuft etwa senkrecht zur Spannrichtung A.
Wie in den Fign. 3 bis 6 veranschaulicht, ist ein Satz von Wippen 17 unterschiedlicher Abmessungen vorgesehen. Die horizontale Position der jeweils in der Gabel liegenden, schnell lösbaren Wippe ist mit Hilfe einer Verdrehsicherung gewährleistet. Als Verdrehsicherung dienen symmetrisch zum Druckorgan 23 angeordnete Stützfüße 24 der Gabel 18, die sich in vertikaler Richtung bis zur Grundplatte 10 erstrecken und auf dieser abgestützt sind. Zur Verriegelung der Wippe 17 greift eine mittels Feder 21 belastete Rastkugel 20 in eine Rastkerbe 34 der Wippe 17 ein. Die Feder 21 ist an einer Deckplatte 43 widergelagert. Durch den flüssigkeitdicbten Einschluß der Schnellspanneinrichtung 19 im Gehäuse ist eine Verunreinigung auch dann ausgeschlossen ist, wenn z.B. bei Brodierarbeiten die Vorrichtung in eine Erodierflüssigkeit eingetaucht ist. Wie aus Fign. 7 und 7a ersichtlich, weist die Gabel eine vertikale Bohrung 40 für die Aufnahme der Schwenkachse und eine Bohrung 41 zur Aufnahme der Rastkugel 20 und der Feder 21 auf und übergreift mit einer zylindrischen Ausnehmung 42 einen Anschlußzapfen 23' des Druckorganes 23.
Die Vorrichtung ist außerordentlich vielseitig einsetzbar.
insbesondere eignet sie sich zusätzlich zum Festspannen von Xleinteilen auch mit unregelmäßiger Gestalt z. B. mit einer 'Wippe gemäß Fig. 4. Die möglichen Arten der Bearbeitungen, zu denen auch Schleifen, Bohren, Erodieren und Prüfen von Werkstücken gehören, sind nahezu unbegrenzt.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche: Ö Vorrichtung zum Festspannen von Werkstücken für die Bearbeitung in Bohr-, Schleif-, Fräsmaschinen und dgl. mit einem als Widerlager für das Werkstück dienenden stationären Formstück, das zwei senkrecht zueinander stehende Anlageflächen aufweist (Werkstückanschlag), und einem die Schnellspanneinrichtung tragenden Formstück (Spanneinrichtungsträger), das von dem in Spannrichtung bewegbaren Spannorgan durchgriffen ist, wobei der Werkstückanschlag und der Spanneinrichtungsträger über eine Grundplatte miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannorgan (23) eine um eine Achse (22) schwenkbar gelagerte, durch einen zweiarmigen Hebel gebildete Wippe (17) aufweist, deren einer Arm (17') einen etwa parallel zur Spannrichtung (A) wirkenden Spann-Nocken (17 " ) und deren anderer (17"') Arm einen Haltenocken (17V) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltenocken (17V) Teil eines parallel zum Spann-Nocken (17 " ) verlaufenden Armes (17in) der Wippe (17) und etwa senkrecht (Richtung B) zur Spannrichtung (A) gerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (17) in einer das Lager für die Schwenkachse (22) bildenden Gabel (18) des Spannorganes (23) mit Spiel angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Schwenkachse (22) anliegende Wippe (17) etwa die halbe Mantelfläche eines in der Gabel einsteckbaren, die Schwenkachse (22) bildenden Stiftes umgreift.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannorgan (23) mittels einer Spannzange hydraulisch vorspannbar ist (nicht gezeichnet).
6. Vorrichtung nach einem#der#Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannorgan (23) der Schnellspannvorrichtung mittels einer Exzentereinrichtung (19) vorspannbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz von Wippen (17) unterschiedlicher Abmessungen vorgesehen ist (Fign. 3-6).
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanneinrichtungsträger (16) in der Grundplatte (10) quer zur Spannrichtung (A) verstellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanneinrichtungsträger (16) mittels Schraubenbolzen (26) mit dem in einer Nut (27) der Grundplatte (10) angeordneten Nutensteinen (28) verbunden und mit dieser Grundplatte mittels Exzentereinrichtung verspannbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Nutensteine (28) selbstsichernde Muttern Verwendung finden.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verdrehsicherung für das Spannorgan (23).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdrehsicherung symmetrisch zum Spannorgan (23) angeordnete Stützfüße (24) der Gabel (18) vorgesehen sind, die sich auf der Oberfläche der Grundplatte (10) abstützen.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dalurch gekennzeichnet, daß die Schnellspanneinrichtung in einem flussigkeitsdichten Gehäuse untergebracht ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schnell auswechselbare Wippe (17) mittels eines federbelasteten (21) Riegels (20) in ihrer Gabel (18) festhaltbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Haltenocken (17T) als auch Spann-Nocken (1?'') je eine Anlagefläche mit einem Radius aufweisen.