DE3833742A1 - Einspannvorrichtung - Google Patents
EinspannvorrichtungInfo
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25B1/00—Vices
- B25B1/24—Details, e.g. jaws of special shape, slideways
- B25B1/2405—Construction of the jaws
- B25B1/2473—Construction of the jaws with pull-down action on the workpiece
Description
Die Erfindung betrifft eine Einspannvorrichtung zum
Halten von Werkstücken, mit im Abstand relativ zu
einander verstellbaren Spannbacken, die zueinander
weisende Spannflächen haben, und mit einer Werkstück-
Auflage.
Beim Festspannen von Werkstücken besteht die Forderung,
daß eine vorgegebene, exakte Lageposition des Werk
stückes eingenommen wird. Um dies nach einem Einspann
vorgang zu kontrollieren, sind entsprechende Einmeß
vorrichtungen erforderlich, mit denen die vorgesehenen
Koordinatenlagen überprüft werden können.
Durch diesen Einmeßvorgang ist ein entsprechender Auf
wand vorhanden, welcher insbesondere bei häufigem Um
spannen, wie es bei Serienfertigungen erforderlich ist,
erhebliche Stillstandszeiten verursacht.
Beim Festspannen eines Werkstückes ist besonders auch
die exakte Position auf der Auflage (Z-Lage) proble
matisch, da der Spanndruck beim Festlegen des Werk
stückes nicht in diese Richtung wirkt. Dementsprechend
muß durch Druck z.B. von Hand oder durch Klopfen ver
sucht werden, eine exakte Auflage zu erreichen. Proble
matisch ist hierbei auch, daß auf gegenüberliegenden Sei
ten gleichzeitig eine exakte Auflage erreicht werden
soll, wobei eine Druckbeaufschlagung auf einer Seite
eventuell eine Lageveränderung auf der anderen Seite her
vorrufen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einspann
vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die
eine exakte Lagepositionierung eines Werkstückes insbe
sondere auch auf der Werkstück-Auflage (Z-Achse) bei
guter Wiederholgenauigkeit ermöglicht, wobei ggf. um
ständliche Nachmeßarbeiten entfallen sollen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbeson
dere vorgeschlagen, daß zumindest an einer der Spann
flächen eine vom einzuspannenden Werkstück verstellbare
und in Spannrichtung beaufschlagbare Niederzugvorrichtung
mit wenigstens einem über die Spannfläche überstehenden
und durch diese Verstellbewegung gleichzeitig zur Auflage
hin bewegbarem Niederzugelement vorgesehen ist.
Die durch das Verstellen der Spannbacken auf das Werk
stück z.B. in X- oder Y-Richtung einwirkende Spannkraft
kann dadurch auch zur exakten Positionierung des Werk
stückes auf der Auflage mit herangezogen werden, so daß
eine sonst von außen zusätzlich aufzubringende Positio
nierkraft in Z-Richtung nicht mehr erforderlich ist. Ab
Anlage des Werkstückes an dem über die Spannfläche über
stehenden Teil des Niederzugelementes bewegt sich dieses
gleichzeitig mit der Spannbewegung nach unten zur Auflage
hin, wobei das Werkstück mitgenommen bzw. durch Reib
schluß entsprechend in diese Richtung kraftbeaufschlagt
wird.
Zweckmäßigerweise ist in Abschwenkrichtung des Niederzug
elementes, benachbart zu diesem, ein Freiraum zumindest
zur Aufnahme des in unbelasteter Lage über die Spannbacken-
Spannfläche vorstehenden Teiles des Niederzugelementes vor
gesehen. Das Niederzugelement kann somit während der Ver
stellbewegung ausweichen und gelangt dann in der End-Posi
tionierstellung des Werkstückes in eine innerhalb der Spann
backe liegende Endlage, so daß das Werkstück dann an der
Spannfläche anliegt.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß das Nieder
zugelement in einen schräg zur Werkstück-Auflage hin ver
laufenden und sich längs zumindest über einen Teilab
schnitt der Spannbacke erstreckenden, zur Spannfläche hin
offenen Aufnahme-Schlitz eingesetzt ist, der der Spann
fläche abgewandt als Lagerung und Halterung für das Nie
derzugelement ausgebildet ist und in der Nähe der Spann
fläche eine Erweiterung für die Schwenkbewegung des Nie
derzugelementes aufweist.
In einen solchen Aufnahme-Schlitz kann das Niederzugele
ment auf einfache Weise eingesetzt werden und ist durch
diese Unterbringung auch bei der üblichen Handhabung der
Einspannvorrichtung nicht störend.
Vorzugsweise ist das Niederzugelement durch wenigstens
eine Blattfeder gebildet, die vorzugsweise als ebenes
Flachteil ausgebildet ist. Ein solches Niederzugelement
ist besonders einfach herstellbar.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist
vorgesehen, daß der Aufnahme-Schlitz für das Niederzug
element in der Spannbacke einen zur Spannfläche gewölbten
Verlauf zumindest seiner auflage-fernen Schlitzwand hat
und bei der Spannfläche eine schräg zur Werkstück-Auflage
weisende Austrittsrichtung aufweist. Durch diese Wölbung
des Aufnahme-Schlitzes wird die in entspannter Lage flache
bzw. ebene Blattfeder verformt und vorgespannt, so daß
sie dementsprechend zumindest in der Nähe der Spannfläche
an dieser Wölbungsaußenseite anliegt. Die Blattfeder
nimmt somit unbelastet selbsttätig ihre Ausgangs
lage ein und ist gleichzeitig durch die Verformung auch
in dem Schlitz verklemmt und damit gehalten.
Zweckmäßigerweise sind an beiden Spannbacken, ggf. auch
an zu einer Spannbacke gehörenden Teilbacken, Niederzug
vorrichtungen vorgesehen. In vorteilhafter Weise wird da
durch das Werkstück bei beiden Spannflächen zur Auflage
hin druckbeaufschlagt und damit exakt positioniert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die vorge
sehene Spannbewegung der Spannbacken etwas größer ist als
die Verstellbewegung des Niederzugelementes und daß dazu
bei der bzw. den verstellbaren Spannbacken eine Zustell
einrichtung zum Verschieben der Spannbacke(n) an das
Werkstück sowie eine vorzugsweise mit der Zustelleinrich
tung kombinierte Spanneinrichtung für die Spannbewegung
vorgesehen ist. Dadurch kann mit der bzw. den verstellbaren
Spannbacken eine Zustellung bis an das Werkstück heran
erfolgen und erst dann wird beim Festspannen die Nieder
zugvorrichtung zum Positionieren auf der Werkstück-Auf
lage aktiviert.
Zweckmäßigerweise weist die Grundplatte Koordinatenbohrun
gen zum Befestigen von festen Spannbacken od. dgl. An
schlägen und/oder zum Verbinden mit einer Grundspann
platte oder einem Werkzeugmaschinentisch auf. Die Ein
spannvorrichtung läßt sich dadurch insgesamt in der Art
einer Palettenplatte bzw. einer Wechselplatte einsetzen,
wobei die vorhandenen Koordinatenbohrungen beim Umsetzen
dieser Grund- oder Palettenplatte für ein exaktes Posi
tionieren dienen. Insgesamt wird auch dadurch die beim
Einspannen des Werkstückes in der Spannvorrichtung er
zielbare Positioniergenauigkeit beibehalten.
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die
Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der
Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Seiten-Schnittansicht einer Einspannvorrich
tung mit an einer Spannbacke befindlichen Nieder
zugvorrichtung,
Fig. 2 eine etwa Fig. 1 entsprechende Ansicht, hier je
doch mit eingespanntem Werkstück,
Fig. 3 eine vergrößerte Detail-Teilansicht im Bereich
einer Niederzugvorrichtung mit angesetztem Werk
stück,
Fig. 4 eine etwa Fig. 3 entsprechende Ansicht, hier je
doch mit festgespanntem Werkstück,
Fig. 5 eine Querschnitt-Darstellung einer Einspannvor
richtung mit eingespanntem Werkstück,
Fig. 6 eine Aufsicht der in Fig. 5 gezeigten Einspann
vorrichtung ohne Werkstück sowie mit versetzter
Spannbacke,
Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform einer Einspann
vorrichtung im Querschnitt und
Fig. 8 die in Fig. 7 gezeigte Einspannvorrichtung in
Aufsicht.
Eine in den Figuren gezeigte Einspannvorrichtung 1 dient
zum Halten von Werkstücken 2. Diese sind dabei zwischen
zwei in ihrem relativen Abstand zueinander verstellbaren
Spannbacken 3 gehalten. Bevorzugt ist vorgesehen, daß eine
der Spannbacken als feste Backe und die andere als beweg
liche Backe ausgebildet ist.
Die Spannbacken 3 haben zueinander weisende Spannflächen 4
und im Ausführungsbeispiel sind auch einstückig damit ver
bundene Werkstück-Auflagen 5 vorgesehen.
Beim Einspannen eines Werkstückes 2 wird dieses zwischen
den Spannflächen 4 eingeklemmt und dabei durch die Lage
der Spannbacken 3 auch entsprechend positioniert. Um nun
eine exakte Positionierung auch in Richtung der Z-Achse
mit spielfreier Anlage des Werkstückes auf entsprechenden
Werkstück-Auflagen 5 zu erzielen, ist zumindest an einer
der Spannflächen eine Niederzugvorrichtung 6 vorgesehen.
Diese Niederzugvorrichtung 6 wird beim Einspannen des
Werkstückes zwischen den beiden Spannbacken 3 von diesem
Werkstück betätigt, wobei es durch eine aus der Spannbe
wegung abgeleiteten Niederzugkomponente gegen die Werk
stück-Auflage 5 gezogen wird.
Die Niederzugvorrichtung 6 weist ein über die Spannfläche
4 überstehendes Niederzugelement 7 auf.
In den Fig. 1 bis 6 ist dieses Niederzugelement 7 durch
eine Blattfeder 9 gebildet, die in Niederzugrichtung (vgl.
Pfeil Pf 1 in Fig. 1) federnd nachgiebig ist und mit ihrem
spannflächenseitigen Ende schräg zu der Werkstück-Auflage
5 hin weist.
Ohne anliegendes Werkstück 2 (Fig. 1) steht das spann
flächenseitige Ende 23 über die Spannfläche 4 vor, wo
bei dieser Überstand wenige Zehntel Millimeter, z.B.
2/10 Millimeter betragen kann.
Die Blattfeder 9 ist im Ausführungsbeispiel in einen
schräg zur Werkstück-Auflage 5 hin verlaufenden und sich
längs zumindest über einen Teilabschnitt der Spannbacke 3
erstreckenden Aufnahme-Schlitz 10 eingesetzt, der bei der
Spannfläche 4 eine Austrittsöffnung hat. Bevorzugt ist da
bei vorgesehen, daß dieser Aufnahme-Schlitz 10 einen zur
Spannfläche 4 gewölbten Verlauf hat, wie dies in den Fig.
1 bis 4 gut erkennbar ist.
Ausgehend vom inneren Ende des Aufnahme-Schlitzes 10, ver
laufen dessen Schlitzwände 13, 13 a parallel und bilden in
diesem, etwa über die Hälfte der Tiefe des Aufnahme-
Schlitzes 10 verlaufenden Bereich eine Einspannhalterung
für die Blattfeder 9.
Die untere bzw. die auflageseitige Schlitzwand 13 a hat
im weiter außenliegenden Bereich einen größeren Abstand zu
der anderen Schlitzwand 13, wobei dieser Abstand so be
messen ist, daß ein Freiraum 8 zum Einschwenken des äußeren
Endes der Blattfeder 9 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung
vorhanden ist.
Die Blattfeder 9 ist vorzugsweise als in entspannter Lage
ebenes Flachteil ausgebildet, welches nach dem Einsetzen
in den gewölbten Aufnahme-Schlitz 10 entsprechend vorge
spannt wird. In dieser Vorspannlage liegt die Blattfeder 9
an der Schlitzwand 13 an und das äußere Ende 23 ragt über
die Spannfläche 4 vor. Der Schlitzgrund 24 bildet einen
Verschiebeanschlag, so daß die Blattfeder 9 bei Beaufschla
gung durch das Werkstück 2 gemäß dem Pfeil Pf 2 in Fig. 3
nicht längs verschoben werden kann. Es erfolgt deshalb
zwangsläufig durch die schräge Anordnung des Federendes
eine Abschwenkbewegung zu der Werkstück-Auflage 5 hin, wo
bei der Schwenkradius den auflageseitigen Spann
flächenabschnitt unterhalb des in Ruhestellung befindlichen
Niederzugelementes 7 schneidet.
Da das vorstehende Ende 23 des Niederzugelementes 7 zu
nächst den Anlagepunkt für das Werkstück 2 bildet, macht
auch das Werkstück 2 zwangsläufig die Niederzugbewegung mit
und wird dabei gegen die Werkstück-Auflage 5 geführt. In
Fig. 3 ist zur Verdeutlichung das Werkstück 2 mit gering
fügigem Abstand zur Auflage 5 dargestellt. Beim Andrücken
des Werkstückes 2 in Richtung zu der Spannfläche 4 (Pfeil
Pf 2) wird das Werkstück bis zur exakten Anlage auf seiner
Werkstück-Auflage 5 abgesenkt. Falls das Werkstück 2 beim
Spannvorgang bereits auf der Auflage 5 aufliegt, erfolgt
eine reibschlüssige Krafteinleitung in Richtung zu der Auf
lage hin, so daß sicher ein Abheben von der Auflage 5 ver
hindert wird. Man erreicht somit ein sicheres Positionieren
des Werkstückes 2 auch in Z-Richtung zu der Auflage 5 hin.
Wie bereits vorerwähnt, ist die Blattfeder 9 durch den ge
wölbten Verlauf des Schlitzes 10 vorgespannt, so daß ihr
äußeres Ende 23 ohne äußere Belastung die in Fig. 3 gezeigte
Lage einnimmt. Gleichzeitig ist die Blattfeder 9 auch in
dem Schlitz 10 verspannt und dadurch auch auf einfache
Weise gehalten. Diese Halterung hat noch den weiteren Vor
teil, daß auch unterschiedlich dicke Blattfedern 9 einge
setzt werden können und dabei genügend gehalten werden. In
Fig. 3 ist strichliniert eine dünnere Feder eingezeichnet.
Dadurch besteht die Möglichkeit, daß je nach gewünschter
Niederzugkraft unterschiedliche Blattfedern od. dgl. Nieder
zugelemente eingesetzt werden können. In praktischen Ver
suchen hat sich gezeigt, daß die lamellenartige Blattfeder
9 bei kleineren Spannvorrichtungen eine Dicke von etwa 0,1
mm bis etwa 1 mm haben kann, wobei in einem Versuchsaufbau
eine Blattfeder mit 0,2 mm Dicke eingesetzt wurde. Bei
größeren z.B. hydraulisch spannenden Vorrichtungen kann die
Dicke der Blattfeder od. dgl. auch mehrere z.B. 2, 3, 4
oder 5 mm betragen. Die Federkraft kann auch durch den
freien, über die Einspannlänge vorstehenden Überstand der
Feder beeinflußt werden. Je nach Größe des über die Spann
fläche 4 vorstehenden Überstandes des Niederzugelementes 7
in Ausgangslage, ergibt sich auch der Hub in Niederzug
richtung. Bei der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Anordnung würde sich bei
einem Überstand von etwa 2/10 Millimetern ein Niederzughub von etwa
2/10 bis 3/10 Millimetern ergeben. Wie vorerwähnt, könnte jedoch der
Niederzughub des Überstandes entsprechend vergrößert werden.
Die Blattfeder 9 kann sich über die gesamte Länge einer
Spannbacke 3 erstrecken, wobei eine ihrer Längskanten als
äußeres Ende 23 über die Spannfläche 4 vorsteht. Dabei ist
es zweckmäßig, wenn der Aufnahme-Schlitz 10 an seinen seit
lichen Enden randoffen ausgebildet ist, so daß dann auch
von diesen Seiten die Blattfeder 9 einsetzbar ist. Anderer
seits kann diese Blattfeder aber auch von der Spannfläche
4 her in den Schlitz 10 eingeschoben werden. Weiterhin be
steht die Möglichkeit, daß in Längsrichtung der Spannbacke
3 mehrere Niederzugelemente 7 in Reihe angeordnet sind.
Die Niederzugvorrichtung 6 kann sowohl an der festen als
auch an der beweglichen Spannbacke angeordnet sein. Bevor
zugt ist vorgesehen, daß an beiden Backen solche Nieder
zugvorrichtungen 6 vorgesehen sind.
Fig. 6 zeigt eine Einspannvorrichtung, bei der eine feste,
längs durchgehende Spannbacke 3 und auf der gegenüberlie
genden Seite eine aus mehreren Teil-Spannbacken 3 a, 3 b ge
bildete, bewegliche Spannbacke vorgesehen ist. Hierbei ist
auch erkennbar, daß diese Teil-Spannbacken nicht nur in
ihrer Längserstreckung, sondern auch in ihrem Spannabstand
unterschiedlich ausgebildet sein können, um entsprechend
mit Ausnehmungen versehene Werkstücke einspannen zu können.
Auch die Teil-Spannbacken 3 a, 3 b können jeweils mit Nieder
zugvorrichtungen 6 versehen sein.
Insbesondere in Fig. 5 und auch in Fig. 6 bis 8 sind Ein
spannvorrichtungen 1 gezeigt, bei denen die eigentliche
Spannbewegung der Spannbacken 3 auf die Verstellbewegung
des oder der Niederzugelemente 7 abgestimmt ist. Insbe
sondere ist hierbei die Spannbewegung der Spannbacken
etwas größer als die Verstellbewegung des Niederzugele
mentes. Die Einspannvorrichtungen 1 weisen dazu für die
beweglichen Spannbacken 3 eine kombinierte Zustell- und
Spanneinrichtung 14 auf. Durch die Zustelleinrichtung
können die beweglichen Spannbacken 3 bis an das Werkstück
herangefahren werden, wobei dann dieses Werkstück an den
Niederzugelementen 7 der Spannbacken 3 anliegt. Der an
schließende Spannvorgang bewirkt dann nur noch einen sehr
geringen Verstellweg der Spannbacken, innerhalb von dem
auch die Niederzugbewegung der Blattfedern 9 od. dgl. er
folgt.
Die Zustell- und Spanneinrichtung 14 hat an der oder den
beweglichen Spannbacken angreifende Spannschrauben 15
(vgl. Fig. 5 und 7), welche die beweglichen Spannbacken
durchgreifen und schräg in Spannrichtung verlaufend Ver
schiebeschlitze 16 in einer zur Einspannvorrichtung 1 ge
hörenden Grundplatte 17 durchgreifen und rückseitig dieser
Grundplatte 17 in längsverstellbare Rastklötze 18 einge
schraubt sind. Für diese Rastklötze 18 sind längs der Ver
schiebeschlitze 16 unterseitig an der Grundplatte 17 durch
eine Rastprofilierung 21 gebildete Rastfelder vorgesehen.
Die Rastklötze 18 weisen auf ihrer der Grundplatte 17 zuge
wandten Seite eine entsprechende Gegenprofilierung auf,
die in die Rastprofilierung 21 an der Grundplatte 17 ein
greift. Die Spannschrauben 15 lassen sich soweit lockern,
daß die Rastprofilierung außer Eingriff kommt, so daß
dann die Rastklötze längs der Verschiebeschlitze 16 ver
stellt werden können. Ist durch dieses Grobeinstellen die
eigentliche Spannstellung etwa mit Anlage der Spannbacken
an dem Werkstück erreicht, werden die Spannschrauben 15
angezogen, wobei die Rastklötze 18 durch Eingriff in die
Rastprofilierung 21 fixiert werden und durch weiteres An
ziehen der Spannschrauben erfolgt dann die Spannverschie
bung der beweglichen Spannbacken 3. Dieser Verschiebeweg
ist vergleichsweise klein und kann je nach Teilung der
Rastprofilierung 21 entsprechend diesem Teilungsabstand
oder geringer bemessen sein. Beispielsweise können Spann
wege von 0,5 bis 2 mm vorgesehen sein.
Die in den beweglichen Spannbacken befindlichen schrägen
Durchgangsbohrungen für die Spannschrauben 15 sind so be
messen, daß die Spannschrauben ein gewisses Kippbewegungs
spiel haben, da sie sich beim Spannen der Backen etwas
schräg stellen. Außerdem sind kopfseitig Kugelscheiben untergelegt.
Wegen dieser geringfügigen Schrägstellung ist zweckmäßiger
weise die Rastprofilierung 21 und die entsprechende Gegen
profilierung der Rastklötze 18 mit gerundeten Flanken aus
gebildet, um bei der Kippbewegung sonst auf die Spann
schrauben übertragene Querkräfte fernzuhalten.
In Fig. 5 ist ein Werkstück 2 eingespannt und zur Ver
deutlichung ist die bewegliche Spannbacke auch noch in
einer anderen Verschiebeposition angedeutet. In dieser
Figur ist auch gut erkennbar, daß das Werkstück 2 auf ein
stückig mit den Spannbacken 3 verbundenen Auflagen 5 auf
liegt. Diese Auflagen sind hier durch entsprechende Vor
sprünge unterhalb der Spannflächen 4 gebildet.
Um die Einspannvorrichtung 1 mit der Unterseite ihrer
Grundplatte 17 flach auf eine Haltevorrichtung, z.B. eine
in Fig. 7 angedeutete Grundspannplatte 25 oder auch auf
einen Werkzeugmaschinentisch aufsetzen zu können, ist im
Bereich der Rastprofilierungen 21 eine Einsenkung 19
(Fig. 5 und 7) vorgesehen, deren Tiefe zur Aufnahme der
Rastklötze 18 bemessen ist.
Für eine exakte Lagepositionierung der festen Spannbacke
3 (vgl. Fig. 5 und 6) sind in dieser festen Backe sowie
in der Grundplatte 17 Paßbohrungen 22 vorgesehen, in die
Stifte oder vorzugsweise Expansionsdorne eingesetzt werden
können. Durch diese wird zunächst eine exakte Lageposition
der festen Spannbacke erreicht. Diese Position wird dann
durch Halteschrauben 26 gesichert.
Die Grundplatte 17 (Fig. 6) weist Befestigungsstellen für
zwei Positionen der festen Spannbacke 3 auf. Gegebenen
falls können auch noch Befestigungsstellen für mehr unter
schiedliche Lagepositionen der Spannbacke 3 vorgesehen
sein.
Fig. 7 und 8 zeigen noch eine etwas abgewandelte Halterung
für die feste Spannbacke 3, wobei hier anstatt von Paß
bohrungen 22 in der Grundplatte 17 Nuten 27 für unter
schiedliche Positionen der festen Spannbacke 3 und an die
ser entsprechende Längs-Federn 28 zum Eingreifen in die
Nut 27 vorgesehen sind. Auch hierbei erfolgt die Befesti
gung der Spannbacke 3 mit Halteschrauben 26.
Mit 29 ist in den Fig. 5 und 6 noch ein Längsanschlag be
zeichnet, welcher fußseitig einen unter den Auflage-Vor
sprung der Spannbacke 3 eingreifenden Führungsvorsprung
aufweist und dadurch bereits in seiner jeweiligen Position
gut gehalten ist. Die Spannbacke 3 weist unterhalb ihrer
Spannfläche 4 eine Reihe von Gewindebohrungen auf, in die
Befestigungsschrauben 30 des Längsanschlages 29 einge
schraubt werden können. Der Längsanschlag kann dadurch an
praktisch beliebiger Position längs der festen Spannbacke
3 angebracht werden. Er weist weiterhin noch eine Stell
schraube 31 zur Feineinstellung der Längsanschlagposition
auf.
Fig. 7 zeigt noch eine abgewandelte Ausführungsform einer
Niederzugvorrichtung 6 a, bei der das Niederzugelement 7 a
durch ein Teil der Spannbacke 3 gebildet ist, welches
etwas über die Spannfläche 4 vorsteht und durch einen
schrägen Längsschlitz, der zur Spannfläche 4 hin randoffen
ist, bereichsweise von dem übrigen Spannbackenkörper ge
trennt ist. Bei Beaufschlagung des vorstehenden Teiles
durch ein Werkstück 2 schwenkt auch dieses durch seine
Schrägstellung nach unten ein und nimmt dabei das anlie
gende Werkstück nach unten mit bzw. beaufschlagt dieses
in Richtung zu der Auflage 5.
Die erfindungsgemäße Niederzugvorrichtung 6 bzw. 6 a läßt
sich auch noch in verschiedenen anderen Ausführungsformen
realisieren, wobei das Niederzugelement auch an einem
Schwenkgelenk angebracht sein kann, welches andererseits
mit dem Spannbacken-Körper verbunden ist.
Zum Verbinden der Einspannvorrichtung 1 mit einem Werk
zeugmaschinentisch oder einer anderen Unterlage, z.B. auch
einer Grundspannplatte 25 (vgl. Fig. 7) eines Paletten
systems, sind in der Grundplatte 17 Koordinatenbohrungen
20 vorgesehen. Über diese Koordinatenbohrungen, die mit
entsprechenden Bohrungen in einer Grundspannplatte 25 oder
einem Maschinentisch übereinstimmen, ist ein exaktes Posi
tionieren und Halten über Expansionsdorne möglich. Die Ein
spannvorrichtung kann dadurch schnell und positionsgenau
mit einer entsprechenden Unterlage verbunden werden.
Mittels abgesetzter Stifte ist auch eine Lagefixierung der
Einspannvorrichtung 1 in den T-Nuten einer Bearbeitungsma
schine möglich.
Die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung 1 läßt sich all
gemein zum Halten von Werkstücken bei einer spanabhebenden
Bearbeitung einsetzen. Wegen der hohen Positioniergenauig
keit und auch Wiederholgenauigkeit ist besonders gut auch
ein Einsatz bei der Herstellung von Formplatten, Form
kernen und dergleichen, Auswerferplatten, Erodierelektro
den usw. möglich.
Die Niederzugvorrichtung 6 kann auch in einem separaten
Backenteil angebracht sein, welches auch noch nachträglich
am vorhandenen Spannbacken anbringbar ist.
Die Fig. 5 zeigt noch ein die Spannschraube 15 jeweils
seitlich etwa in Vorschubrichtung der beweglichen Spann
backe druckbeaufschlagendes Druckstück 32, durch welches
die Spannschraube in gelöster Lage einseitig an der
Durchgangsbohrung anliegt. Es ergibt sich dadurch eine
definierte Ausgangslage der Spannschraube, so daß der
zur Verfügung stehende Kippspielraum in der Durchgangs
bohrung voll ausgenützt werden kann. Der maximale Spann
weg kann dadurch vergleichsweise klein sein und damit
auch die Kippbewegung in Grenzen gehalten werden. Wird
die bewegliche Spannbacke bis an das festzuspannende
Werkstück herangefahren, so muß ab dieser Stellung der
Niederzugweg des oder der Niederzugvorrichtungen 6 und
anschließend auch der eigentliche Spannweg überbrückt
werden. Dazu muß der vergleichsweise geringe Spannweg der
Spanneinrichtungen 14 ausreichen. Durch das Druckstück
nimmt die Spannschraube und auch der damit verbundene
Rastklotz 18 vor dem Spannvorgang die jeweils am weitesten
in Spannrichtung vorne liegende Lage ein, so daß der
volle Spannweg anschließend zur Verfügung steht.
Das Druckstück hat ein Außengewinde, mit dem es in eine
Gewindebohrung 33 in der beweglichen Spannbacke 3 ein
schraubbar ist. An seinem der Spannschraube 15 zugewandten
Ende steht aus dem Druckstück 32 ein gefederter, die
Schraube seitlich beaufschlagender Druckstift 34 vor.
Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung
dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in
beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich
sein.
Claims (26)
1. Einspannvorrichtung zum Halten von Werkstücken, mit
im Abstand relativ zueinander verstellbaren Spann
backen, die zueinander weisende Spannflächen haben
und mit einer Werkstück-Auflage, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest an einer
der Spannflächen (4) eine vom einzuspannenden Werk
stück (2) verstellbare und in Spannrichtung beauf
schlagbare Niederzugvorrichtung (6) mit wenigstens
einem über die Spannfläche (4) überstehenden und durch
diese Verstellbewegung gleichzeitig zur Auflage (5)
hin bewegbarem Niederzugelement (7) vorgesehen ist.
2. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verstellbewegung eine Schwenkbewe
gung ist, mit einem äußeren Schwenkradius, der die
auflageseitige Spannfläche unterhalb der Niederzug
vorrichtung (6) schneidet.
3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Niederzugelement (7) durch ein
etwa in Niederzugrichtung federnd nachgiebiges, schräg
zu der Werkstück-Auflage (5) hin weisendes, vorzugs
weise leistenförmiges Teil gebildet ist.
4. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Ab
schwenkrichtung des Niederzugelementes (7) benachbart
zu diesem ein Freiraum (8) zumindest zur Aufnahme des
in unbelasteter Lage über die Spannbacken-Spannfläche
(4) vorstehenden Teiles des Niederzugelementes (7) vor
gesehen ist.
5. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Nieder
zugelement (7) in einen schräg zur Werkstück-Auflage (5)
hin verlaufenden und sich längs zumindest über einen
Teilabschnitt der Spannbacke(n) (3) erstreckenden, zur
Spannfläche (4) hin offenen Aufnahme-Schlitz (10) einge
setzt ist, der der Spannfläche (4) abgewandt als
Lagerung und Halterung für das Niederzugelement (7) aus
gebildet ist und in der Nähe der Spannfläche (4) eine
Erweiterung (8) für die Schwenkbewegung des Niederzug
elementes (7) aufweist.
6. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nieder
zugelement (7) durch wenigstens eine Blattfeder gebil
det ist, die vorzugsweise als ebenes Flachteil ausgebil
det ist.
7. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lamel
lenartige Blattfeder (9) etwa über die Länge der Spann
backe (3) verlaufend ausgebildet ist und daß vorzugs
weise eine ihrer Längskanten (12) über die Spannfläche
(4) vorsteht.
8. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auf
nahme-Schlitz (10) für das Niederzugelement (7) in der
Spannbacke (3) einen zur Spannfläche (4) gewölbten Ver
lauf zumindest seiner auflagefernen Schlitzwand (13)
hat und bei der Spannfläche (4) eine schräg zur Werk
stück-Auflage weisende Austrittsrichtung aufweist.
9. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlitzweite im Bereich der Spannfläche (4) zur Bildung
des Bewegungs-Freiraumes (8) für das spannflächen
seitige Ende des Niederzugelementes (7) größer ist als
im rückwärtigen Lagerbereich.
10. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die lamellenartige
Blattfeder (9) eine Dicke von etwa 0,1 mm bis z.B. etwa 5 mm hat,
vorzugsweise von 0,1 mm bis 0,5 mm, insbesondere 0,2 mm oder 0,3 mm
und daß die Schlitzweite zumindest entsprechend der dicksten Blatt
feder bemessen ist.
11. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Über
stand des Niederzugelementes (7) über die Spannfläche
(4) in unbeaufschlagter Lage wenige Zehntel Millimeter
beträgt.
12. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die bei
Beaufschlagung des Niederzugelementes (7) mit einem
Werkstück erfolgende Abschwenkbewegung zu der Auflage
(5) hin wenige Zehntel Millimeter beträgt.
13. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an bei
den Spannbacken (3) ggf. auch an zu einer Spannbacke
gehörenden Teilbacken, Niederzugvorrichtungen (6) vor
gesehen sind.
14. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Werk
stück-Auflage (5) an den Spannbacken (3) vorzugsweise
einstückig vorgesehen sind.
15. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Längs
richtung der Spannbacke (3) mehrere Niederzugvorrich
tungen (6) in Reihe angeordnet sind.
16. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw.
die Aufnahme-Schlitze (10) für die Blattfeder(n) (9)
an ihren seitlichen Enden randoffen ausgebildet sind.
17. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der vor
stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Niederzugelement (7) durch ein vorzugsweise einstückig,
ggf. über ein Schwenkgelenk mit dem Spannbacken-Körper
verbundenes Teil gebildet ist.
18. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die vorge
sehene Spannbewegung der Spannbacken (3) etwas größer
ist als die Verstellbewegung des Niederzugelementes (7)
und daß dazu bei der bzw. den verstellbaren Spannbacken
(3) eine Zustelleinrichtung zum Verschieben der Spann
backe(n) an das Werkstück (2) sowie eine vorzugsweise
mit der Zustelleinrichtung kombinierte Spanneinrichtung
für die Spannbewegung vorgesehen sind.
19. Einspannvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Zustell- und Spanneinrichtung (14)
die Spannbacke(n) (3) schräg in Spannrichtung durch
greifende Spannschrauben (15) aufweist, welche in
Spannrichtung orientierte Verschiebeschlitze (16) in
einer Grundplatte (17) durchgreift und rückseitig in
längsverstellbare Rastklötze (18) eingeschraubt sind.
20. Einspannvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, daß längs der Verschiebeschlitze (16)
unterseitig an der Grundplatte (17) durch eine Rast
profilierung (21) gebildete Rastfelder für die eine
Gegenprofilierung aufweisenden Rastklötze (18) vorge
sehen sind und daß die Rastprofilierung vorzugsweise
eine Teilung von etwa 1,5 mm hat.
21. Einspannvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rastprofilierungen (21) gerundete
Flanken aufweisen.
22. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannschrauben (15) Kippbewegungsspiel in der Spann
backe (3) haben.
23. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
Grundplatte (17) eine oder mehrere Einsenkungen (19)
im Bereich der Rastfelder aufweist, deren Tiefe min
destens der Höhe der Rastklötze (18) entspricht.
24. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Grund
platte (17) Paßbohrungen (22) und/oder Koordinaten
bohrungen (20) zum Befestigen von festen Spannbacken od.
dgl. Anschlägen und/oder zum Verbinden mit einer Grund
spannplatte oder einem Werkzeugmaschinentisch aufweist.
25. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die
Niederzugvorrichtung in einem separaten, mit einer
Spannbacke verbindbaren Backenteil angeordnet ist.
26. Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die
die bewegliche Spannbacke durchgreifende(n) Spann
schraube(n) (15) etwa in Spannvorschubrichtung der
Spannbacke seitlich druckbeaufschlagt ist (sind),
und daß dazu insbesondere wenigstens ein in eine
quer zur Durchgangsbohrung für die Spannschraube
angeordnete Gewindebohrung (33) einschraubbares,
gefedertes Druckstück (32) vorgesehen ist.
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