DE3604005A1 - Spannvorrichtung zum spannen von werkstuecken auf werktischen oder werktischen von bearbeitungseinrichtungen oder -maschinen - Google Patents
Spannvorrichtung zum spannen von werkstuecken auf werktischen oder werktischen von bearbeitungseinrichtungen oder -maschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum
Spannen von Werkstücken auf Werktischen oder Werk
tischen von Bearbeitungseinrichtungen oder -maschi
nen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspru
ches 1.
Aus der Praxis ist ein Maschinenständer zum Halten
von Winkeltrennschleifern bekannt, wobei auf dem
Werktisch dieses Maschinenständers eine gattungs
gemäße Spannvorrichtung vorgesehen ist. Diese
Spannvorrichtung enthält einen Spannbolzen in Ge
stalt eines Schraubenbolzens, der von unten her
durch einen Längsschlitz in dem Werktisch hindurch
geführt ist und an der Unterseite des Werktisches
gegen Drehen gesichert ist. An der Oberseite des
Werktisches stecken auf dem Schraubenbolzen zunächst
ein Spannbacken, gebildet durch ein Winkelstück, und
dann ein ein Innengewinde tragender Exzenter, der
starr mit einem Handgriff verbunden ist. Der Exzen
ter legt sich an die Rückseite des aufrechtstehen
den Schenkels des Winkelstücks an und ist bei einer
Drehung um die Längsachse des Schraubenbolzens be
strebt, das Winkelstück, d.h. den Spannbacken, von
dem Schraubenbolzen wegzudrücken.
Durch Drehung des Exzenters wird gleichzeitig der
Schraubenbolzen in Richtung seiner Längsachse in
folge des Innengewindes in dem Exzenter gegen die
Unterseite des Werktisches festgespannt oder von
diesem gelöst.
Die Handhabung dieser bekannten Spannvorrichtung er
folgt in der Weise, daß bei gelöstem Exzenter bzw.
Schraubenbolzen infolge entsprechender Drehung des
von dem Exzenter rechtwinklig wegstehenden Handgrif
fes die Spannvorrichtung bis zur Anlage ihres Spann
backens an das Werkstück herangeführt wird, wobei
der Schraubenbolzen durch den länglichen Schlitz
in dem Werkstück entlanggleitet. Sobald der Spann
backen mit seiner Spannfläche an dem einzuspannenden
Werkstück anliegt, wird der Handgriff um die Achse
des Schraubenbolzens in der entgegengesetzten Dreh
richtung wie vorher verschwenkt, wodurch einerseits
der Spannbacken von der Unterseite des Exzenters
gegen die Oberseite des Werkstückes gepreßt wird,
während andererseits der Kopf des Schraubenbolzens
sich gegen die Unterseite des Werktisches anlegt.
Gleichzeitig mit dieser in Achsrichtung des Schrau
benbolzens wirkenden Zuspannbewegung schiebt der
an der Rückseite des Spannbackens anliegende Exzen
ter den Backen gegen das Werkstück vor bzw. der
Spannbolzen wird infolge der Exzenterbewegung ge
ringfügig von dem Werkstück entfernt.
Im Verlaufe dieser Schwenkbewegung des Handgriffes
wird irgendwann der Zeitpunkt erreicht, bei dem die
Spannkraft des festgezogenen Spannbolzens keine
Ausweichbewegung von dem Werkstück weg mehr zuläßt,
während gleichzeitig mit höherer Kraft der Spann
backen gegen das Werkstück angepreßt wird.
Mit einer Bewegung des Handgriffes werden also zwei
Zuspannbewegungen gleichzeitig bewirkt. Eine sol
che Einrichtung läßt sich deshalb nur dann verwen
den, wenn der Spannbacken, wie bei dem bekannten
Maschinenständer, praktisch immer dieselbe Orientie
rung bezüglich des gegen Drehen gesicherten Spann
bolzens hat, weil sonst möglicherweise der Handgriff
bereit am Ende seines Schwenkweges angekommen ist,
noch ehe die Verschraubung zwischen Spannbolzen
und Exzenter genügend festgezogen ist, um einer Aus
weichbewegung Widerstand leisten zu können. Das
gleiche Problem tritt grundsätzlich auf, wenn die
Dickenerstreckung des Werkstückes im Bereich des
Schlitzes schwankt, da der Hub in Achsrichtung des
Spannbolzens, d.h. der Arbeitsweg in Achsrichtung,
exakt auf den Arbeitsweg des Exzenters abgestimmt
sein muß, um die gewünschte Wirkung zu erzielen.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Spannvorrichtung zu schaffen, bei
der ohne Beeinträchtigung der Spannwirkung der Spann
backen in beliebige Drehstellungen bezüglich der
Längsachse des Spannbolzens gebracht werden kann,
d.h. bei der der Spannbacken beliebige Azimutwinkel,
bezogen auf die Längsachse des Spannbolzens, ein
nehmen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spann
vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge
löst.
Dadurch, daß der Handgriff um eine zu der Längsachse
des Spannbolzens rechtwinkligen Querachse schwenk
bar gelagert ist und die Klemmeinrichtung mit dem
Handgriff bezüglich einer Schwenkbewegung um seine
Querachse antriebsmäßig gekuppelt ist, kann nach
Drehen des Spannbackens um die Längsachse des Spann
bolzens zunächst durch den Handgriff bei noch ge
öffneter Klemmeinrichtung der Exzenter in seine
optimale Ausgangsstellung gebracht werden, ohne
daß hierbei die Klemmeinrichtung wirksam wird. Nach
Erreichen der optimalen Ausgangsstellung für den
Exzenter läßt sich durch Schwenken des Handgriffes
um die Querachse die Klemmeinrichtung schließen,
womit die Spannvorrichtung bei an sich noch losem
Spannbacken mit dem Spannbolzen auf dem Werktisch
unverrückbar arretiert ist. Der nunmehr in eine
horizontale Lage verschwenkte Handgriff gestattet
jetzt ein kraftsparendes Drehen des Exzenters und
somit ein Vorschieben des Spannbackens gegen das fest
zulegende Werkstück.
Eine sehr einfach herzustellende und zuverlässig
arbeitende Klemmeinrichtung weist einen zweiten
Exzenter auf, der unabhängig von dem ersten Exzen
ter durch den Handgriff betätigbar ist und mit einer
bezüglich des Spannbolzens verschieblichen Druckfläche
zusammenwirkt. Diese Druckfläche kann sich entweder
mittelbar oder unmittelbar gegen die Oberseite des
Werktisches bzw. die Ränder der T-Nut abstützen, wenn
die Spannkraft durch eine Längskraft in dem Spann
bolzen zustandekommen soll.
Im einfachsten Fall ist hierbei der zweite Exzenter
auf einer an dem Spannbolzen axial unverschieblich
befestigten Achse gelagert, die rechtwinklig zu
der Längsachse des Spannbolzens verläuft.
Eine symmetrische Kraftverteilung, die fast keine
Biegemomente in dem Spannbolzen erzeugt, besteht da
rin, den zweiten Exzenter gegabelt auszuführen, wo
bei sich beide Teile seitlich neben dem Spannbolzen
befinden und die ihn lagernde Achse in seinen bei
den Exzenterteilen steckt. Zur weiteren Vereinfachung
des Aufbaus kann die Querachse des Handgriffes von
der Achse zur Lagerung des Exzenters gebildet sein,
wobei eventuell sogar der zweite Exzenter mit dem
Handgriff einstückig ausgebildet ist.
Die kombinierte Bewegungsmöglichkeit des Handgrif
fes, bei der die eine Bewegung den ersten und bei
der die zweite Bewegung den zweiten Exzenter im Sin
ne der jeweils hierdurch erreichten Zuspannbewegung
betätigt, läßt sich erfindungsgemäß dadurch bewerk
stelligen, daß mit dem ersten Exzenter zwei ein Maul
begrenzende und zu dem Spannbolzen parallele Fort
sätze trägt, wobei der Handgriff in zumindest einer
seiner Schwenkstellungen bezüglich seiner Querachse
in das Maul eingreift, um Drehmomente auf den ersten
Exzenter zu übertragen. Um einen möglichst kompakten
Aufbau der Spannvorrichtung zu erzielen, ist der
zweite Exzenter in dem Maul zwischen den beiden Fort
sätzen angeordnet und die Druckfläche von dem Grund
des Mauls gebildet.
Um bei empfindlichen Werkstücken ein übermäßiges Zuspan
nen zu verhindern, weist die Klemmeinrichtung eine
Klemmkraftbegrenzungseinrichtung auf. Diese sorgt
dafür, daß bei übermäßigen Kräften, die auf den Spann
backen orthogonal zu dem Spannbolzen wirken, die ge
samte Spanneinrichtung nach rückwärts ausweichen kann.
Diese Maßnahme ist auch nützlich, wenn die Spann
vorrichtung an Werktischen verwendet wird, die aus
einzelnen Profilteilen zusammengesetzt sind und
eventuell etwas empfindlich gegen übermäßige Kräfte
in Querrichtung sind. In diesem Falle weicht die
Klemmvorrichtung aus, noch ehe die Profilteile ver
bogen werden.
Eine sehr einfache Klemmkraftbegrenzungseinrichtung
wird durch eine Federeinrichtung gebildet, die kine
matisch in dem Druckwirkungsweg des zweiten Exzenters
liegt. Eine platzsparende Anordnung kommt dabei zu
stande, wenn auf dem Spannbolzen auf der dem Kopf
des Spannbolzens zugewandten Seite des ersten Exzen
ters ein Druckstück sitzt, während zwischen dem Druck
stück und dem ersten Exzenter die Federmittel vor
zugsweise in Gestalt wenigstens einer Tellerfeder
angeordnet sind. Das Druckstück ragt hierbei durch
eine längliche Öffnung in dem Spannbacken hindurch.
Um eine leichte Verschiebbarkeit des Spannbackens
auch bei geschlossener Klemmeinrichtung zu erhalten,
ohne daß der Spannbacken allzu viel Axialspiel auf
dem Spannbolzen hat, weist das Druckstück eine ra
dial überstehende Ringschulter auf, derart, daß der
Spannbacken von der Ringschulter in Richtung auf
die Oberseite des Werktisches zu gehalten ist. Auf
diese Weise wird der Spannbacken zwischen der Ring
schulter und der Oberseite des Werktisches bzw. bei
Verwendung eines Distanzstückes zwischen der Ring
schulter und der Oberseite des Distanzstückes geführt.
Um eine Beschädigung der T-Nuten durch den Kopf des
Spannbolzens beim Zuspannen der Klemmeinrichtung zu
vermeiden, sitzt vorzugsweise auf dem Kopf des Spann
bolzens ein Nutenstein, der um die Längsachse des
Spannbolzens drehbar ist. Hierdurch kommt eine groß
flächige Anlage des Nutensteins an den Vorsprüngen
der T-Nut bzw. der Rückseite des Tisches zustande,
was wirksam eine Deformation vermeidet. Bei versenkt
angeordneten T-Nuten kann auch das Distanzstück in
Richtung des Nutensteins verlängert ausgebildet sein,
so daß auch hier keine Beschädigungen auftreten kön
nen. Vorteilhafterweise sind zur einfacheren Hand
habung das Distanzstück und der Nutenstein gegeneinan
der drehgesichert und können sich nur gemeinsam auf
dem Spannbolzen drehen.
Auch ist es der Handhabung dienlich, wenn der Backen
durch Federmittel mit seiner Andruckfläche an dem
ersten Exzenter vorgespannt anliegend gehalten ist.
Diese Federmittel können in Form einer Schraubenfe
der in der länglichen Öffnung des Backens sitzen,
durch die der Spannbolzen bzw. das Druckstück hin
durchgeführt sind.
Wenn der erste Exzenter eine zylindrische Mantelflä
che aufweist und die Querachse rechtwinklig zu der
die Achse des Exzenters und die Längsachse des Spann
bolzens schneidenden Normalen verläuft, ergeben sich
hinsichtlich der Betätigung des ersten Exzenters
symmetrische Verhältnisse, d.h. je nach Ausgangslage
kann das Zuspannen des Spannbackens durch Drehen des
Handgriffes im Uhrzeigersinne oder im Gegenuhrzeiger
sinne erfolgen, weshalb sich eine solche Spannvorrich
tung sowohl für linksseitiges als auch für rechtssei
tiges Spannen des Werkstückes eignet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegen
standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine im geöffneten Zustand befindliche Spann
vorrichtung gemäß der Erfindung, teilweise
längsgeschnitten, in einer Seitenansicht,
Fig. 2 die Spannvorrichtung im Zustand nach Fig. 1
in einer Ansicht auf die Rückseite des Spann
backens, und
Fig. 3 und 4 die Spannvorrichtung nach Fig. 1 im gespann
ten Zustand in einer Seitenansicht sowie
in einer Draufsicht.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Spannvorrichtung 1 ge
zeigt, die zum Spannen von Werkstücken auf Werkti
schen oder Werktischen von Bearbeitungseinrichtungen
oder -maschinen dient. Die Spannvorrichtung 1 ent
hält als zentrales Element, mit dem im wesentlichen
alle übrigen Bauteile zusammengehalten sind, einen
zylindrischen Spannbolzen 2, an dessen unterem Ende
ein zylindrischer Kopf 3 mit größerem Durchmesser
als dem Schaft des Spannbolzens 2 ausgebildet ist.
Als unterstes Bauteil steckt auf dem Spannbolzen 2
ein etwa quaderförmiger Nutenstein 4, der mittig ei
ne Stufenbohrung 5 enthält, in die von unten her der
Spannbolzen 2 eingeführt ist, wobei der zylindrische
Kopf 3 in der Stufenbohrung 5 versenkt ist. Über dem
Nutenstein 4 ist auf den Spannbolzen 2 ein ebenfalls
etwa quaderförmiges Distanzstück 6 aufgesteckt, das
hierzu eine zylindrische Bohrung 7 enthält. Der Nu
tenstein 4 und das Distanzstück 6 erstrecken sich
mit ihrer längsten Abmessung rechtwinklig zu der
Längsachse des Spannbolzens. Beide, der Nutenstein
4 und das Distanzstück 6, sind gegeneinander auf dem
Spannbolzen 2 axial verschieblich, jedoch miteinander
drehgesichert verbunden. Diesem Zweck dienen zwei
zylindrische Stifte 8 und 9, die unverschieblich in
zu der Bohrung 7 parallele Bohrungen 11 und 12 einge
steckt sind und aus der Unterseite des Distanzstücks
6 vorstehen. Ihre aus dem Distanzstück 6 vorstehen
den Enden stecken verschieblich in Bohrungen 13 und
14, die sich in dem Nutenstein 4 befinden und mit
den Bohrungen 11 und 12 fluchten, wenn das Distanz
stück 6 mit seiner längsten Erstreckung zu dem
Nutenstein 4 parallel ausgerichtet ist.
Über dem Distanzstück 6 befindet sich ein Spannbacken
15, der eine zu der Längsachse des Spannbolzens 2
parallele, rechteckige, planparallele Platte 16 ent
hält, an deren untere Seite rechtwinklig dazu eine
horizontal verlaufende Führungsplatte 17 angeformt
ist. Die Führungsplatte 17 gleitet mit ihrer planen
Unterseite auf der ebenfalls planen Oberseite des
Distanzstücks 6 und enthält etwa mittig eine längliche
ovale Öffnung 18, die von der Oberseite der Platte
17 bis zu der Unterseite durchgeht und durch die der
Spannbolzen 6 hindurchführt. Auf diese Weise ist der
Spannbacken 15 in Richtung senkrecht zu der Längs
achse des Spannbolzens 2, und zwar hinsichtlich je
des Azimutwinkels auf dem Distanzstück 6 verschieb
lich geführt. Da die längere Achse der länglichen
Öffnung 18 senkrecht zu der Platte 16, d.h. deren
Rück- und deren Vorderseite verläuft, liegt die Be
wegungsfreiheit des Spannbackens 15 insoweit fest.
Damit beim nachfolgend beschriebenen Festklemmen der
Spannvorrichtung auf dem Werktisch der Spannbacken
15 leicht um den Spannbolzen 2 drehbar bleibt, steckt
auf dem Spannbolzen 2 ein zylindrisches, als Hülse
ausgebildetes Druckstück 19, das auf den Spannbolzen
2 aufgeschoben ist und an seiner oberen Stirnseite
einen radial vorstehenden zylindrischen Bund 21 trägt.
Der Abschnitt des Druckstücks 19 mit kleinerem Durch
messer führt durch die in ihrer Weite entsprechend
bemessene längliche Öffnung 18 in der Platte 17 hin
durch, so daß die untere plane Stirnseite des Druck
stücks 19 auf der planen Oberseite des Distanzstücks
6 aufliegen kann. Der Abstand von der Unterkante der
Ringschulter 21 bis zu der Oberseite des Distanz
stücks 6 ist geringfügig größer als die Dicke der Plat
te 17, so daß, wenn das Druckstück 19 auf das Distanz
stück 6 angepreßt ist, der Spannbacken 15 auf dem
Druckstück 19 nahezu kein Spiel in Achsrichtung, d.h.
in Richtung parallel zu der Längsachse des Spannbol
zens 2 aufweist, dagegen nach wie vor zwischen der
Ringschulter 21 und dem Distanzstück 6 verschiebbar
und drehbar bleibt.
Als nächstes steckt auf dem Spannbolzen 2 ein erster
Exzenter 22 in Gestalt eines kreiszylindrischen Kör
pers, dessen Mantellinien parallel zu der Längsachse
des Spannbolzens 2 verlaufen. Der erste Exzenter 22
enthält eine Stufenbohrung 23, die sich nach unten,
bezogen auf die Darstellung in Fig. 1 erweitert, und
deren Achse gegenüber der Achse des zylindrischen
Körpers des Exzenters 22 parallel versetzt ist.
Der erweiterte Teil der Stufenbohrung 23 nimmt die
Ringschulter 21 sowie zwei Tellerfedern 24 und 25
auf, die ebenfalls auf den Spannbolzen 2 aufgesteckt
sind und sich zwischen der planen Oberseite der Ring
schulter 21 und der planen Stufe der Stufenbohrung 23
befinden. Die beiden Tellerfedern 24 und 25 dienen,
wie weiter unten erläutert, als Mittel zur Klemmkraft
begrenzung. Im übrigen ist der kleinere Durchmesser
der Stufenbohrung 23 nur geringfügig größer als der
Außendurchmesser des durchgehend zylindrischen Spann
bolzens 2, so daß der Spannbolzen 2 in der Stufen
bohrung 23 nicht ausweichen kann.
Mit seiner Außenumfangsfläche liegt der Exzenter 22,
der, wie die Figur zeigt, gleichsam als dicke zylindri
sche Scheibe ausgebildet ist, an der ihm benachbarten
Rückseite 26 der Platte 16 an, d.h. die plane Rücksei
te 26 bildet eine Andruckfläche, gegenüber der sich
der Exzenter 22 abstützen kann, damit bei Drehung
des Exzenters 22 um die Längsachse des Spannbolzens
2 eine Relativbewegung zwischen dem Spannbacken 15
und dem Spannbolzen 2 zustandekommt.
An der planen Oberseite des Exzenters 22 ist starr,
beispielsweise mittels der Übersichtlichkeit halber
nicht gezeichneter Schrauben, ein Gabelstück 27 be
festigt, das zwei beidseitig des Spannbolzens 2 zu
diesem parallel aufragende Fortsätze 28 und 29 bildet,
deren einander gegenüberstehende Flächen 31 und 32
ebenfalls plan sind und sich bezüglich des Spannbol
zens 2 diametral gegenüberstehend zueinander parallel
verlaufen. Die beiden Planflächen 31 und 32 begrenzen
zusammen mit einer sie am unteren Ende miteinander
verbindenden Fläche 33 ein Maul, innerhalb dem das
obere Ende des Spannbolzens 2 liegt. Die Orientie
rung der beiden Planflächen 31 und 32 ist im übri
gen so, daß sie parallel zu einer Normalen verlaufen,
die die Achse der Bohrung 23, d.h. die Längsachse
des Spannbolzens 2 und die Achse des zylindrischen
Exzenters 22 schneidet.
Zwischen den beiden Fortsätzen 28 und 29 ist auf einer
Querachse 34 ein Hand- oder Betätigungsgriff 35 end
seitig schwenkbar gelagert. Die Querachse 34 besteht
aus einem zylindrischen Bolzen mit Querloch, mittels
dem sie auf den Spannbolzen 2 aufgesteckt ist und des
sen seitlich überstehende zylindrische Abschnitte bis
dicht an die Planflächen 31 und 32 heranreichen. Der
Handgriff 35 ist an seinem Lagerungsende gega
belt, wobei jedes der entstehenden Gabelenden 36, 37
eine Bohrung 38 enthält, in der jeweils ein Abschnitt
der Querachse 34 steckt, wobei die Gabelenden 36 und
37 zwischen dem Spannbolzen 2 und der jeweils benach
barten Planfläche 31 bzw. 32 verlaufen, wie dies ins
besondere Fig. 2 erkennen läßt.
Damit die Querachse 34 nach oben nicht von dem Spann
bolzen 2 heruntergleiten kann, ist oberhalb der Quer
achse 34 auf ein entsprechendes Außengewinde des Spann
bolzens 2 eine Gewindemutter 39 aufgeschraubt.
Das gegabelte Ende des Handgriffes 35 paßt mit geringem
seitlichen Spiel zwischen die beiden Planflächen 31
und 32, weshalb der Handgriff in diesem Bereich durch
Abflachung ebenfalls mit entsprechenden Planflächen
versehen ist, die flach auf den Planflächen 31 und 32
aufliegen, und zwar in jeder Schwenkstellung des Hand
griffes 32 bezüglich seiner ihn lagernden Querachse 38,
die rechtwinklig zu dem Spannbolzen 2 verläuft.
Die beiden Gabelenden 31 und 32 sind, wie die Fig. 1
zeigt, bei 41 unter Ausbildung eines Viertelkreis
zylinders abgerundet, wobei ihre zugehörige Achse
parallel zu der Querachse 34 verläuft, jedoch gegen
über dieser, bezogen auf Fig. 1, nach rechts versetzt
ist. Auf diese Weise wirken die beiden viertelzylindri
schen Flächen 41 als zweiter Exzenter, die symmetrisch
beidseitig des Spannbolzens 23 an der Druckfläche 33
angreifen können. Die beiden Flächen 41 werden des
halb nachfolgend mit zweiter Exzenter bezeichnet.
Um zu verhindern, daß der Handgriff 35 über die verti
kale Stellung hinaus in der entgegengesetzten Richtung
umgeklappt werden kann, schließt sich bei den gegabel
ten Enden im Anschluß an den Exzenter 41 eine recht
winklig zu der Längsachse des Handgriffs 35 verlaufen
de Anschlagfläche 42 an, die zusammen mit der Druck
fläche 33 die Schwenkbewegung des Handgriffs 35 be
grenzt. Der Handgriff 35 kann deshalb, bezogen auf
Fig. 1, ausgehend von der vertikalen Stellung, ledig
lich im Uhrzeigersinne in die horizontale Stellung
umgeklappt werden.
Um den ersten Exzenter 22 mit seiner Umfangsfläche
ständig in Anlage an der Andruckfläche 26 zu halten,
ist in der länglichen Öffnung 18 eine Druckfeder 43
vorgesehen, die zwischen dem Druckstück 19 und der
Innenfläche der Öffnung 18 wirkt, und zwar so, daß
sie das Druckstück 19 in Richtung auf die Andruck
fläche 26 vorschiebt.
Die Funktionsweise der Spannvorrichtung 1 ist wie
folgt: Durch Aufrichten des Handgriffes 35
in die vertikale Stellung, in der der Hand
griff 35 in Verlängerung des Spannbolzens 7 verläuft,
wird der zweite Exzenter 41 in eine Lage gebracht,
in der der Spannbolzen 7 nach unten ausgefahren ist,
wodurch die Klemmittel, die die Spannvorrichtung 1
in der T-Nut halten, nämlich der Nutenstein 4, das
Distanzstück 6 und die Druckfeder 25, gelöst sind.
Anschließend wird der erste Exzenter 22 durch Drehen
des Handgriffes 35 um seine Längsachse um ca. 90°
im Uhrzeigersinne oder im Gegenuhrzeigersinne aus
der in Fig. 1 gezeigten Stellung, in der der Spann
backen 15 seine größte Entfernung von dem Spannbolzen 2
aufweist, herausgedreht. Infolge dieser Vierteldre
hung des ersten Exzenters 22 kann die Druckfeder 43
den Spannbacken 15 in Richtung auf den Spannbolzen 2
heranziehen. Es steht damit ein Hub zur Verfügung,
der dem Achsversatz zwischen der Achse des Exzenters
22 und der Achse des Spannbolzens 2 entspricht.
In dieser Stellung des Handgriffs 35 wird die Spann
vorrichtung 1 an das Werkstück herangeführt, bis deren
Spannbacken 15 oder ein eventuell auf dem Spannbacken
15 aufgeschobenes Kunststofformstück 45 zur Schonung
der Werkstückoberfläche an dem Werkstück anliegt.
Sobald dieser Zustand erreicht ist, wird der Hand
griff 35 aus der vertikalen Lage in die horizontale
Lage geklappt, wie sie die Fig. 3 und 4 zeigen. Durch
das Umlegen des Handgriffes 35 in die horizontale
Lage wird von dem zweiten Exzenter 41, der sich an
der Druckfläche 33 abstützt, der Spannbolzen 2 nach
oben gezogen und damit auch der Nutenstein 4. Der
Abstand zwischen dem Nutenstein 4 und der Unterseite
des Distanzstückes 6 wird somit verringert und es wird
bei vollständig umgeklapptem Handgriff 35 der vor
springende Rand der T-Nut, in der die Vorrichtung 1
eingesetzt ist, zwischen dem Distanzstück 6 und dem
Nutenstein 4 eingeklemmt. Die Kraftübertragung erfolgt
dabei von dem zweiten Exzenter 41 einerseits über die
Druckfläche 33, den auf Druck beanspruchten ersten
Exzenter 22, die Feder 25 und das Druckstück 19 zu
der Oberseite des Distanzstückes 6. Außerdem wirkt
die Spannkraft des zweiten Exzenters 41 über die
Querachse 34, die den zweiten Exzenter 41 lagert,
die Schraubenmutter 39, den Spannbolzen 2, dessen
Kopf 3 auf den Nutenstein 4.
Da die hierbei wirksame Spannkraft über die Teller
federn 24 und 25 geleitet wird, kommt auch bei vollständig
in die andere Extremlage verschwenktem zweiten Ex
zenter 41 nur eine Klemmkraft zwischen dem Distanz
stück 6 und dem Nutenstein 4 zustande, die der
Kompressionskraft der Tellerfedern 24, 25 entspricht. Diese
so begrenzte Spannkraft, die durch Verstellen der
Schraubenmutter 39 justiert werden kann, begrenzt da
mit letztlich die Haltekraft der Spannvorrichtung 1
in der T-Nut, so daß bei stärkeren Kräften in Rich
tung parallel zu der die Spannvorrichtung 1 haltern
den T-Nut die Spannvorrichtung 1 nach rückwärts aus
weichen kann.
Selbst bei umgelegtem Handgriff 35 ließe sich der
Spannbacken 15 noch ohne weiteres leichtgängig um das
Druckstück 19 herum verdrehen, wobei er allerdings be
züglich des Spannbolzens 2 eine translatorische Bewe
gung ausführen würde.
Nach Umlegen des Handgriffes 35 in die Stellung nach
den Fig. 3 und 4 verläuft jetzt der Handgriff 35 prak
tisch radial zu dem ersten Exzenter 22 und es kann mit
geringer Betätigungskraft ein hohes Drehmoment auf
den Exzenter 22 ausgeübt werden. Der umgelegte
Handgriff 35 wird wieder in eine Richtung zurückge
dreht, die seiner Stellung in den Fig. 1 bis 4 ent
spricht, wodurch der Spannbacken 15 von dem Exzenter
22 in Richtung auf das Werkstück vorgeschoben wird.
Der Spannbacken 15 gleitet dabei mit seiner Platte 17
zwischen der Ringschulter 21 und der Oberseite des
Distanzstückes 6 auf das Werkstück vor. Nach Errei
chen der gewünschten Spannkraft wird eine weitere Ver
schwenkung des Handgriffs 35 eingestellt. Dieser Zu
stand wird im allgemeinen noch vor Erreichen der Stel
lung aus den Fig. 3 und 4 erzielt. Die Fig. 3 und 4
veranschaulichen die Maximalstellung insofern als
beidseitig der gezeigten Drehstellung des Exzenters
22 die Spannkraft wieder nachlassen würde.
Infolge der symmetrischen Anordnung kann, wie leicht
einzusehen ist, die Spannbewegung des ersten Exzen
ters 22 sowohl durch eine Schwenkbewegung des Hand
griffs 35 im Uhrzeigersinne als auch durch eine
Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinne bewirkt wer
den, was lediglich davon abhängig ist, ob zu Beginn
der Exzenter im Gegenuhrzeigersinne oder im Uhrzei
gersinne in die Ausgangsstellung gedreht wurde. Die
Spannvorrichtung 1 läßt sich deshalb ohne weiteres
für linke als auch für rechte Spannung verwenden,
falls irgendwelche Teile des Werkstückes den Betäti
gungsweg des Handgriffes 35 begrenzen würden.
Es ist auch zu ersehen, daß die Drehmomentübertragung
des geschwenkten Handgriffes 35 über die gegabelten
Enden 36 und 37 zu den Planflächen 31 und 32 erfolgt,
die starr mit dem ersten Exzenter 22 verbunden sind.
Es ist ferner zu erkennen, daß die Schwenkbewegung
des Handgriffes 35 um die Horizontalachse, gegeben
durch die Querachse 34, das Festlegen der Spannvor
richtung 1 in der jeweiligen T-Nut bewirkt, während
unabhängig davon die Schwenkung des horizontal umge
klappten Handgriffes 35 um die vertikale Achse den
Spannbacken 15 auf das Werkstück zu spannt. Infolge
dieser voneinander unabhängigen Bewegungen läßt sich
ohne weiteres der Spannbacken 15 und damit auch der
Exzenter 22 in jede beliebige Azimutwinkelstellung be
züglich der Längsachse des Spannbolzens 2 bringen,
ohne daß hierdurch der Hub beim Festspannen der Spann
vorrichtung 1 in der T-Nut beeinflußt werden würde.
Wenn beispielsweise in einem Extremfall die Zuspan
nung in Richtung senkrecht zu der T-Nut erfolgten soll
te, dann bleibt der Exzenter 22 zusammen mit dem Hand
griff 35 in der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung,
während der Spannbacken 15 gegenüber der Darstellung
um den Spannbolzen 2 um 90° im Uhrzeigersinn oder im
Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Im Anschluß daran
wird der Handgriff 35 umgelegt und so die Spannvorrich
tung 1 in der T-Nut unverrückbar festgelegt. Durch
anschließendes Verschwenken des umgelegten Handgrif
fes 35 erfolgt die Zuspannung.
Der mögliche Zuspannhub des Spannbackens 15 ist folg
lich nur davon abhängig, welche Relativstellung der
Exzenter 22 und der Spannbacken 15 beim Umklapppen
des Handgriffes 35 im Sinne eines Festklemmens der
Spannvorrichtung 1 in der T-Nut eingenommen haben.
Claims (19)
1. Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken auf
Werktischen oder Werktischen von Bearbeitungsein
richtungen oder -maschinen, mit einem in einen
Schlitz oder eine T-Nut des Werktisches einsetzba
ren Spannbolzen, der einenends einen Kopf trägt,
dessen Querschnitt zumindest in Richtung einer
Abmessung die lichte Weite des Schlitzes bzw. der
T-Nut übersteigt, mit einem auf dem Spannbolzen
angeordneten Spannbacken, der längs einer bezüg
lich der Längsachse des Spannbolzens rechtwinkligen
Achse zumindest begrenzt längsverschieblich ist
und der eine zu dem Spannbolzen parallele Spann
fläche für das Werkstück trägt, mit einem auf dem
Spannbolzen drehbar gelagerten, mittels eines
Handgriffes drehbaren Exzenter, dessen Mantellinien
parallel zu der Längsachse des Spannbolzens ver
laufen und dessen Außenumfangsfläche mit einer zu
der Spannfläche parallelen Andruckfläche in Ein
griff bringbar ist, sowie mit einer durch den Hand
griff betätigbaren Klemmeinrichtung zum Klemmen des
Spannbolzens in dem Schlitz bzw. der T-Nut, da
durch gekennzeichnet, daß der Handgriff (35) um
eine zu der Längsachse des Spannbolzens (2) recht
winklige Querachse (34) schwenkbar gelagert ist,
und daß die Klemmeinrichtung (2, 4, 6, 25, 33, 41)
mit einem Handgriff (35) bezüglich einer Schwenk
bewegung um seine Querachse (34) antriebsmäßig im
Sinne ihres Öffnens oder Schließens gekuppelt ist.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Klemmeinrichtung (2, 4, 6, 25, 33,
41) einen zweiten Exzenter (41) enthält, der unab
hängig von dem ersten Exzenter (22) durch den Hand
griff (35) in Wirkrichtung betätigbar ist und mit ei
ner bezüglich der Längsachse des Spannbolzens (2) ver
schiebbaren Druckfläche (33) zusammenwirkt.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Druckfläche (33) mittelbar
oder unmittelbar gegen die Oberseite des Werkti
sches bzw. die Schlitzränder abstützt.
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zweite Exzenter (41) auf einer
an dem Spannbolzen (2) zumindest in einer Rich
tung axial unverschieblich befestigten Querachse
(34) gelagert ist, die rechtwinklig zu der Längs
achse des Spannbolzens (2) verläuft.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zweite Exzenter (41) gegabelt
ist und sich beide Teile seitlich neben dem Spann
bolzen (2) befinden, wobei die ihn lagernde Achse
(34) in seinen beiden Exzenterteilen steckt.
6. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Querachse (34) des Handgriffes
(35) von der Achse zur Lagerung des zweiten Ex
zenters (41) gebildet ist.
7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der erste Exzenter (22) zwei ein
Maul begrenzende und zu dem Spannbolzen (2) paral
lele Fortsätze (28, 29) trägt und daß der Hand
griff (35) in zumindest einer seiner Schwenkstel
lungen bezüglich der Querachse (34) in das Maul
eingreift.
8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich der zweite Exzenter (41) in
dem Maul zwischen den beiden Fortsätzen (28, 29)
befindet und daß die Druckfläche (33) von dem Grund
des Mauls gebildet ist.
9. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zweite Exzenter (41) mit dem
Handgriff (35) einstückig ist.
10. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Klemmeinrichtung (2, 4, 6, 25,
33, 41) eine Klemmkraftbegrenzungseinrichtung (25)
aufweist.
11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Klemmkraftbegrenzungseinrichtung
von einer Federeinrichtung (25) gebildet ist, die
kinematisch im Druckwirkungsweg des zweiten Exzen
ters (41) liegt.
12. Spannvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf dem Spannbolzen (2) auf der dem
Kopf (3) des Spannbolzens (2) zugewandten Seite
des ersten Exzenters (22) ein Druckstück (19) sitzt,
und daß zwischen dem Druckstück (19) und dem ersten
Exzenter (22) die Federmittel (25), vorzugsweise
in Gestalt wenigstens einer Tellerfeder angeord
net sind.
13. Spannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Druckstück (19) durch eine läng
liche Öffnung (18) in dem Spannbacken (15) hindurch
führt.
14. Spannvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Druckstück (19) eine radial über
stehende Ringschulter (21) aufweist, derart, daß
der Spannbacken (15) von der Ringschulter (21) in
Richtung auf die Oberseite des Werktisches zu ge
halten ist.
15. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen dem Kopf (3) des Spannbolzens
(2) und dem Spannbacken (15) ein auf dem Spannbol
zen (2) verschiebliches Distanzstück (6) angeordnet
ist.
16. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf dem Kopf (3) des Spannbolzens (2)
ein Nutenstein (4) sitzt, der um die Längsachse
des Spannbolzens (2) drehbar ist.
17. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Backen (15) durch Federmittel
(43) mit seiner Andruckfläche (26) an dem ersten
Exzenter (22) vorgespannt anliegend gehalten ist.
18. Spannvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Federmittel (43) in der länglichen
Öffnung des Backens (15) sitzen, durch die der
Spannbolzen (2) hindurchführt.
19. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der erste Exzenter (22) eine zylindri
sche Mantelfläche aufweist und daß die Querachse
(34) rechtwinklig zu der die Achse des Exzenters
(22) und die Längsachse des Spannbolzens (2) schnei
denden Normalen verläuft.
Priority Applications (5)
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