DE29509364U1

DE29509364U1 - Spannvorrichtung

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Publication number: DE29509364U1
Application number: DE29509364U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2005-06-01
Also published as: DE19621970A1

Description

Spannvorrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum temporären Fixieren von Werkstücken, insbesondere auf einer Spannplatte mit Nuten sowie zugehörige Nutensteine.

Aus der DE-Norm DIN 186 bzw. 188 sind Hammerschrauben bekannt, die in T-Nuten von Spannplatten einsetzbar sind. Dabei können die Hammerschrauben mit ihrem verbreiterten Basisteil von der Spannfläche oder Auflagefläche her vertikal in die Nuten gesetzt und dann gedreht werden, damit der Hammerkopf in dem verbreiterten unteren Teil der Nut formschlüssig gehalten wird. An einer derartigen Hammerschraube können dann Spannpratzen oder ähnliche Spannelemente befestigt werden.

Gattungsgemäße Spannplatten sind bekannt, z.B. aus Dubbels Taschenbuch für den Maschinenbau, 12. Auflage, Band 2, Seiten 756, 763, 774. Dabei handelt es sich die als Spannplatte ausgebildeten und mit T-förmigen Nuten versehenen Werkstücktische für Hobelmaschinen, Bohrmaschinen und Schleifmaschinen.

Für derartige Nuten sind aus der Praxis Nutensteine bekannt, die Gewindebohrungen aufweisen in die z.B. Gewindebolzen für die Arretierung von Spannpratzen einsetzbar sind. Im Zuge des Spannens der Werkstücke werden diese Nutensteine gegen eine horizontale Fläche in den Nuten unterhalb der Spannfläche gezogen und so relativ zur Spannfläche oder Auflagefläche durch Reibung fixiert.

Soweit nicht magnetische Spannvorrichtung in Frage kommen, werden derartige Werkstücktische und zugehörige Spannvorrichtungen auch für das Spannen von Werkzeugen oder Werkstücken verwendet, die für eine genaue Vermessung temporär fixiert werden müssen.

Das Fixieren der Werkstücke auf derartigen schweren Spanntischen ist nur an bestimmten Orten

innerhalb einer Fertigungsstätte möglich, da die Spanntische zu schwer sind, um manuell transportiert zu werden. Außerdem ist das Spannen zwischen den parallel verlaufenden T-Nuten dann relativ schwieng, wenn das Werkstück geringe Abmessungen hat, die kleiner sind als der Abstand der parallelen T-Nuten. Außerdem ist das Spannergebnis abhängig von der Spannkraft der Werkstücke, da diese zugleich als Reaktionskraft die Reibkraft der Nutensteine in den T-Nuten bestimmt. Um sicher zu stellen, daß die Nutensteine nicht verrutschen, ist unter Umständen eine höhere Reaktionskraft erforderlich, als die benötigte Spannkraft für das Werkstück oder Werkzeug.

Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine verbesserte Spannvorrichtung vorzuschlagen. Darüberhinaus soll die Fixierung der Nutensteine unabhängig von der aufzubringenden Spannkraft für das zu spannende Werkstück möglich sein.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1 und 10 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Ausgehend von den üblichen Spanntischen werden erfindungsgemäß in einer als Spannplatte ausgebildeten Spannvorrichtung zusätzlich zu den parallelen Nuten kreuzweise dazu und in derselben Ebene horizontal verlaufende weitere Spannuten angeordnet. Die Nuten bilden so kleine, in sich geschlossene Flächen innerhalb der gesamten Auflagefläche der Spannplatte. In der Regel sind die Nuten unter einem Winkel von 90 Grad zueinander angeordnet, für Spezialaufgaben, z.B. das Fixieren von Ovalteilen an dessen kleinen Radien, können die Nuten aber auch unter einem anderen Winkel zueinander verlaufen. Ebenso wird in Standardfällen der Abstand der parallelen Längs- und Quernuten von einander gleich oder konstant sein, so daß sich gleichgroße quadratische, rechteckige oder rhombische Auflageflächen zwischen den Nuten ergeben, der Abstand kann aber auch variieren.

Die Nuten sind in Höhe der Auflagefläche der Spannplatte schmaler als am Boden der Nuten. Die Nuten können die Form von für sich bekannten T-Nuten haben, aber im Querschnitt auch mindestens teilweise schwalbenschwanzförmig, bogenförmig oder sonstwie geformt sein, solange eine Verbreiterung der Nut zum Boden der Nut eingehalten wird, damit sich ein Hinterschnitt im Querschnitt der Nut und somit Formschluß für die einzusetzenden Nutensteine ergibt. Insbesondere können die gegenüberliegenden Flanken der Nuten auch unsymmetrisch

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ausgebildet sein, um komplementär geformte Nutensteine nur in einer bestimmten Betriebslage einsetzen zu können. Symmetrische Nutenformen sind dann zu verwenden, wenn die Nutensteine mit Spiel in die Nuten gesetzt werden und die Nutensteine sich bei ihrer Fixierung in der Spannplatte innerhalb der Nut selbst zentrieren sollen. Dazu sollten die Flanken der Nut mindestens in dem unteren Teil der Nuten unter einem Winkel von gleich oder weniger als 45 Grad, vorzugweise etwa 30-40 Grad zur Auflagefläche hin ansteigen. Die kreuzweise Anordnung der Nuten ergibt an den Kreuzungsstellen eine im Eckmaß vergrößerte obere Öffnung der Nuten, sodaß hier auch Nutensteine mit einer Basis, die breiter ist als der Flankenabstand der Nut in Höhe der Auflagefläche, in die Nut eingesetzt werden können, die sich dann formschlüssig in der Nut verhaken lassen.

Wenn möglich sollen die Nuten von allen Seiten der Spannplatte zugänglich sein, jedoch genügt es, daß nur je eine Seite der Spannplatte eine volle Querschnittsöfmung für die Längsnuten und die Quernuten aufweist, um von dort Nutensteine einschieben und/oder deren Sitz kontrollieren zu können.

Je nach Verwendungszweck der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung kann die Spannplatte aus Stahl, Stahlguß, Grauguß, Temperguß, Leichtmetall, Kunststoff, Glas oder ähnlichen Materialien bestehen. Die Auswahl richtet sich unter anderem und beispielsweise nach der Bruchgefahr bei Belastung, nach der Art der Anbringung an Werkzeugmaschinen oder zum Beispiel der Meßaufgabe für die Vermessung eines Werkstückes, sei es ein von oben und seitlich zu vermessendes Werkzeug oder ein optisch zu vermessendes Werkstück, z.B. ein kleines Zahnrad aus Kunststoff. Insbesondere an Meßplätzen ist eine Spannplatte aus Aluminium sehr handlich und wegen der relativ geringen erforderlichen Spannkräfte für die vorübergehende Fixierung eines Teiles auch ausreichend stabil. Zudem kann dieses Material leicht spanend bearbeitet werden und eine solche Spannvorrichtung ist daher kostengünstig.

An manchen Meßplätzen ist eine optische allseitige Messung der Geometrie eines Werkstückes in nur einer Aufspannung erwünscht. Dann kann die erfindungsgemäße Spannvorrichtung, sowohl die Spannplatte, erforderlichenfalls auch der Nutenstein, aus z.B. Plexiglas oder anderen transparenten Materialien bestehen, die für optische Meßverfahren durchsichtig ist. Dies erspart Zeit und/oder vermeidet Fehlmessungen durch Umspannen oder Lageänderung des Werkstückes.

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Für diesen und andere Zwecke kann ein erfmdungsgemäßer, separat in der Spannplatte fixierbarer Nutenstein benutzt werden, der eine eigenständige Fixiereinrichtung aufweist. Dieser Nutenstein ist unabhängig von der Spannkraft für die Lagesicherung des Werkstückes, da er - im einfachsten Falle - über z.B. eine den Nutenstein durchdringende Gewindbohrung mittels z.B. versenkbarer Innensechskant-Schraube am Boden Nut oder mittels einer mechanischen oder fluidisch von oben, der Auflagefläche der Spannplatte her betätigbaren Umlenkeinrichtung, z.B. von einer Luftpumpe oder Feder beaufschlagte seitliche Stößel, in der Nut kraft- und formschlüssig abgestützt werden kann. Die Nutensteine sind zusätzlich mit Aufhahmevorrichtungen, z.B. runde, eckige durchdringen oder sacklochartige Vertiefungen für das Einsetzen von für sich bekannten Spannstiften, Spannkrallen, Anschlägen oder ähnliches versehen.

Anhand von Ausführungsbeispielen und einer schematischen Zeichnung wird die bereits in den Ansprüchen und der Beschreibung dargestellte Erfindung im folgenden näher erläutert. Die Erfindung ist auf die in den Figuren ersichtlichen Merkmale jedoch nicht beschränkt. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Spannvorrichtung;

Fig. 2-6 Querschnitte von alternativen Nutenformen der Spannvorrichtung;

Fig. 7,8, einen erfindungsgemäßen Nutenstein.

Gleiche Bauteile sind im folgenden mit denselben Bezugsziffern versehen. Gemäß Fig. 1 besteht die Spannvorrichtung im wesentlichen aus einer neuartigen Spannplatte 1 aus Aluminium, deren oberer Teil von T-fÖrmigen parallelen horizontalen Längsnuten Ll, L2, L3 durchzogen ist, die spanend erzeugt wurden. In derselben Plattenebene sind zusätzlich gleichbreite, horizontale parallele Quernuten Ql, Q2, Q3 eingefräst worden, die mit den Längsnuten einen Winkel von 90 Grad bilden, aber untereinander einen anderen Abstand haben. Dadurch wird die gesamte Auflagefläche der Spannplatte 1 in gleichgroße Rechtecke oder pilzförmig erhabene Plateaus 2, 3 ,4, 5, 8 mit den Oberflächen 15 unterteilt. Die Flanken 13, 14 dieser Erhebungen bilden die Wände der Nuten, in die von der Seite S T-fÖrmige Nutensteine 6, einfuhrbar sind, hier in den Nuten Ql und Q3 je zwei identische Nutensteine 6. Die Breite oder der Querschnitt der Nutensteine 6 mit dem Basisteil 16 und dem Topteil 17 ist etwas kleiner als der Abstand der gegenüberliegenden korrespondierenden Flanken 13, 14 der Nuten Ql, Q2, Q3 und Ll, L2, L3. Auf den Erhebungen 5,8 und weiteren nicht bezifferten

Auflageflächen ruht ein vieleckiges Werkstück 7 aus weichem Kunststoff, dessen Dicke, Bohrungen 19, 20 und Umfangsfläche 18 vermessen werden sollen. Das Werkstück 7 wird durch Anschläge 11 und federbelastete Spannpilze 12 in horizontaler und vertikaler Richtung auf der Spannplatte 1 bzw. dessen Auflagefläche fixiert.

Die Anschläge 11 und die Spannpilze 12 stecken in je einer Vertiefung 9 der vier in den Quernuten Ql und Q3 geführten Nutensteine 6. Mittig weisen die Nutensteine 6 eine Gewindebohrung (Fig. 8) auf, in die Gewindestifte 10 mit Innensechskant eingedreht wurden. Diese durchdringen die Nutensteine 6 und sind soweit gedreht worden (nicht dargestellt), daß sie einerseits in den Nutenstein versenkt sind und andererseits den Boden der Nuten berühren und dadurch den jeweiligen Nutenstein 6 anheben, bis dieser unterhalb der Flanken 13 an dem Hinterschnitt z.B. der Erhebungen 2, 3, 4,5 in Nut Ql pressend anliegt.

Fig. 2 und 3 zeigen andere schwalbenschwanzformige Nutenformen 22, 23 in einer Spannplatte, wobei bei der Nut 22 auf eine geteilte Nutflanke verzichtet wurde. Fig.4 zeigt einen bogenförmigen Querschnitt der unteren Teile der Nut 24, anstelle der in Fig. 1 dargestellten vertikalen Flanken 14. Diese Nutenformen 22 bis 24 werden für in Nutmitte selbstzentrierende Nutensteine verwendet, wobei die Nutensteinseitenflächen an den Flanken der Nut emporgleiten, wenn sie wie zuvor beschrieben an der Spannplatte fixiert werden.

Die Fig. 5 und 6 schließlich zeigen Nuten 25 bzw. 26 deren linke Flanken vertikal und deren rechte Flanken analog der Formen 22, 23 bzw. 24 teils schwalbenschwanzförmig bzw. bogenförmig ausgebildet sindt. Derartige Nuten finden z.B. Verwendung für mit bestimmten justierten Spannelementen bestückte Nutensteine, die nur in einer definierten Ausrichtung in die Nuten eingesetzt werden dürfen.

Fig. 7 zeigt in Explosionsdarstellung zu einem Teil der Fig. 1 einen Nutenstein 6 mit darin einsetzbaren Gewindestiften 10 und Paßstiften oder Anschlägen 11.

Fig. 8 ist ein Längsschnitt durch den Nutenstein 6 gemäß Fig. 7 und verdeutlicht die Anordnung der Gewindebohrung 21 und der hier runden sacklochartigen Veretiefungen 9 .

Claims

isprüche

1. Spannvorrichtung zum temporären Fixieren von Werkstücken (7), umfassend eine Spannplatte (1) mit ebener Auflagefläche (15) und zur Auflagefläche hin offenen, sich in derselben Ebene kreuzenden Längsnuten (Ll, L2, L3) und Querauten (Ql, Q2, Q3), die in die Platte horizontal parallel verlaufend eingelassen sind, wobei die Flanken (13, 14) der Nuten in Höhe der Auflagefläche geringer beabstandet sind als am Boden der Nuten.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch als T-Nuten ausgebildete Längsnuten (Ll, L2, L3) und/oder Querauten (Ql, Q2, Q3).

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Längsnuten oder die Quernuten schwalbenschwanzförmig (22, 23, 25)ausgebildet sind.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten sich unterhalb der der Auflagefläche (15) benachbarten Flanken (13) bogenförmig (24, 26) zum Boden der Nuten hin verbreitern.

5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Flanken (13, 14) einer Seite der Nuten abweicht von der Form der Flanken der gegenüberliegenden Seite der Nut (25, 26).

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (14) der Nut unterhalb der der Auflagefläche (15) benachbarten Flanke (13) unter einem Winkel von 45 ° oder weniger zur Vertikalen auswärts geneigt sind.

7. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten und die Querauten wenigstens bis zu je einer Seite (S) der Platte (1) verlaufen und offen sind.

Material, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Stahlguß, Grauguß, Temperguß, Leichtmetall, Kunststoff, Glas,

9. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material transparent ist.

10. Spannvorrichtung umfassend einen in einer genuteten Spannplatte spannbaren Nutenstein (6) zur temporären Fixierung von Werkstücken, der eine Fixiereinrichtung (10, 21) aufweist, welche von der in Gebrauchslage oberen Seite des Nutensteines her bedienbar ist, den Nutenstein (6) zur Abstützung gegen eine Fläche in einer zum Nutenstein komplementär geformten Nut durchdringt sowie Vertiefungen (9) für die Aufnahme von Spannelementen (11) aufweist.

11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiereinrichtung eine Gewindebohrung (21) und eine vollständig darin versenkbare Schraube (10) umfaßt.