DE4116161A1 - Spannvorrichtung - Google Patents
SpannvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, insbesondere
zum Befestigen von Werkstücken bzw. Werkzeugen an
mit Spannschlitzen versehenen Aufspanntischen bzw.
Bearbeitungstischen, bestehend aus einer Spannpratze, in
der ein in die Spannschlitze eingreifender Spannbolzen in
einer Spannschale gelenkig gelagert ist und an der
beidseitig Ausgleichschalen gelenkig befestigt sind.
Spannpratzen sind zum Spannen von zu bearbeitenden
Werkstücken bzw. auch von Werkzeugen erforderlich, da
diese häufig keine Spannschlitze aufweisen und
vorhandene Spannschlitze oft mit den Spannschlitzen der
Spanntische bzw. der Bearbeitungstische nicht
übereinstimmen. Um sicher spannen zu können, werden in der
Regel Distanzstücke verwendet, die nach Möglichkeit die
gleiche Höhe haben sollten wie die Spannflächen der
Werkstücke bzw. der Werkzeuge. Nur dann können bei den
herkömmlichen Spannpratzen die Spannflächen vollflächig
zur Anlage kommen. Häufig werden zum Ausgleich
unterschiedlicher Höhen und unterschiedlich geneigter
Flächen zusätzlich Bleche und flachere Distanzstücke
beigelegt, die allerdings in der Regel andererseits auch
wieder die Genauigkeit und die Sicherheit der Spannung
beeinträchtigen.
Es ist durch die US-PS 26 19 010 bereits eine
Spannvorrichtung für Werkzeuge der eingangs genannten
Gattung bekannt geworden, bei der die Spannschale des
Spannbolzens und die Ausgleichschalen mit
kugelkappenförmigen Auflageflächen versehen und in
kugelkappenförmigen Ausnehmungen einer Spannpratze
verschwenkbar angeordnet sind, wobei die Ausgleichschalen
in den Ausnehmungen mittels Nieten befestigt sind.
Die verschwenkbare Anordnung der Spannschale und der
Ausgleichschalen ermöglicht es hier bereits, daß die
Spannpratze auch unter Neigung festgezogen werden kann.
Auch können Werkzeuge mit geneigten Oberflächen
eingespannt werden, ohne daß es erforderlich ist,
Ausgleichstücke beizulegen. Die verschwenkbare Anordnung
verhindert außerdem auch bereits ein sich aus der Biegung
der Spannpratze, d. h. aus einem Verkanten der
Spannflächen entstehendes unsicheres Kantenspannen.
Derart ausgebildete Spannvorrichtungen konnten sich jedoch
in der Praxis nicht durchsetzen, da es sich gezeigt hat,
daß kugelkappenförmig gestaltete Auflageflächen in sich zu
instabil und unter der Einwirkung der Spannkräfte in der
Regel nicht geeignet sind, die Ausgleichschalen bzw. die
Spannschale sicher in der Spannposition zu halten.
Insbesondere auch aufgrund der Tatsache, daß es schwierig
und sehr aufwendig ist, die kugelkappenförmigen
Auflageflächen der Spannpratze und der Spannschale bzw.
der Ausgleichschalen mit der hier erforderlichen hohen
Präzision exakt kugelkappenförmig und in den Radien exakt
gleich zu fertigen, kommt es hier beim Spannen häufig zu
einem seitlichen Versatz der an der Spannpratze
angeordneten Schalen. Die bei einem vertretbaren
fertigungstechnischen Aufwand kaum vermeidbaren minimalen
fertigungsbedingten Maßabweichungen an den Auflageflächen
führen dazu, daß eine derartige Spannpratze für ein
exaktes Spannen, d. h. für eine exakte Bearbeitung von
Werkstücken in der Regel unbrauchbar ist.
Bei der in der genannten Patentschrift offenbarten
Spannpratze ist es weiterhin von Nachteil, daß die
Ausgleichschalen in deren Ausnehmungen mittels Nieten
befestigt sind. Ein Auswechseln der Ausgleichschalen ist
hier nicht vorgesehen und gegebenenfalls nur mit großem
Aufwand und unter hohem Zeitverlust möglich. Eine
Anpassung an unterschiedliche Erfordernisse beim Spannen
kann hier ausschließlich durch ein Zwischenlegen
zusätzlicher, an die Form bzw. das Material der Werkstücke
bzw. Werkzeuge angepaßter Elemente erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten
Nachteile zu vermeiden und eine Spannvorrichtung zu
schaffen, die unter allen Bedingungen ein exaktes Spannen
ermöglicht, wobei eine einfache, schnelle und sichere
Anpassung an unterschiedlichste Anforderungen möglich sein
soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß die Spannschale und/oder
die Ausgleichschalen zylindrisch gestaltete Auflageflächen
aufweisen und an der Spannpratze an dort rechtwinklig zu
deren Längsachse angeordneten zylindrischen Auflageflächen
mit gleichen Radien verschwenkbar angeordnet sind, wird
überraschenderweise mit einfachen Mitteln erreicht, daß
die Spannschale und/oder die Ausgleichschalen in einer
Richtung verschwenkbar und dennoch, auch unter dem Einfluß
sehr hoher Spannkräfte, ohne Versatz an der Spannpratze
positioniert sind. Wie sich gezeigt hat, führt die
erfindungsgemäße zylindrische Gestaltung der
Auflageflächen, d. h. bereits die Schwenkbarkeit der
Spannschale und der Ausgleichschalen, in einer Ebene dazu,
daß die Handhabung, die Präzision und Sicherheit des
Spannvorganges einer Spannpratze entscheidend verbessert
wird. Dabei ist es auch wesentlich, daß die zylindrisch
gestalteten Auflageflächen mit relativ geringem Aufwand
mit ausreichend hoher Genauigkeit kostengünstig
herstellbar sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind
die Auflageflächen der Spannpratze in Ausnehmungen
angeordnet. Derartige Ausnehmungen lassen sich relativ
einfach z. B. in handelsübliche Norm-Spannpratzen
einfräsen. Es ergibt sich so die Möglichkeit, derartige
Spannpratzen auf einfache Art und Weise erfindungsgemäß
umzurüsten.
Vorteilhaft ist es, wenn an der Spannpratze für die
Spannschale zwei oder mehr Ausnehmungen mit Auflageflächen
angeordnet sind. Hieraus ergeben sich verbesserte
Möglichkeiten der Anpassung der Spannpratze an
unterschiedliche Einsatzbedingungen. Gleiches gilt, wenn
an der Spannpratze für die Ausgleichschalen einseitig zwei
oder mehr Ausnehmungen mit Auflageflächen angeordnet
sind. Das Anbringen der zylindrischen Auflageflächen ist
dabei z. B. mittels eines Formfräsers mit geringem Aufwand
möglich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen,
daß Mittel zur schnell lösbaren Befestigung der
Ausgleichschalen an der Spannpratze vorgesehen sind.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, an den Auflageflächen der
Spannschale und/oder der Ausgleichschalen Magnete
anzuordnen, wobei die Magnete vorzugsweise in den
Ausgleichschalen und gegebenenfalls der Spannschale
angeordnet sind.
Wie es sich gezeigt hat, sind die erforderlichen
Haltekräfte erzielbar, sofern als Magnete beispielsweise
handelsübliche geschirmte Greifermagnete hoher Haltekraft
verwendet werden. Die Magnete stellen überraschenderweise
bereits einen sicheren Halt der Ausgleichschalen bzw. der
Spannschale in den Ausnehmungen der Spannpratze sicher.
Sofern die Spannpratze zwei im wesentlichen parallel
verlaufende Schenkel aufweist, ist in den Ausgleichschalen
bzw. in der Spannpratze in dem zur Anlage kommenden
Bereich je ein Magnet befestigt. Außerdem ist dann
gegebenenfalls auch in der Spannschale bzw. in der
Spannpratze im Bereich der Auflageflächen je ein Magnet
befestigt.
Vorzugsweise sind die Magnete im Bereich der
Auflageflächen in Bohrungen befestigt. Die Magnete sind
dabei vorteilhafterweise in die Ausnehmungen eingeklebt.
Um ein seitliches Verschieben sicher zu verhindern, sind
die Ausgleichschalen mit Arretierstücken versehen, die in
den freien Raum zwischen den parallel verlaufenden
Schenkeln der Spannpratze formschlüssig eingreifen.
Die Präzision des Spannvorganges bei der Verwendung von
z. B. Schraubböcken zum Höhenausgleich kann verbessert
werden, indem die Ausgleichschalen mit einem in axialer
Richtung verschiebbaren Arretierbolzen für die
Zentrierbohrungen dieser Schraubböcke versehen sind. In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dann vorgesehen
sein, daß die in axialer Richtung verschiebbaren
Arretierbolzen der Ausgleichschalen sichtbar an deren
Oberseite geführt sind, derart, daß deren Eingriff in die
Zentrierbohrungen der Schraubböcke kontrollierbar ist. Die
Sicherheit des Spannvorganges kann so erheblich verbessert
werden.
Indem die Ausgleichschalen an ihren Spannflächen mit
Magneten versehen sind, mit denen gegebenenfalls
erforderliche Ausgleichstücke befestigt werden können,
kann die Handhabung der Spannpratze weiter erleichtert und
die Sicherheit des Spannvorganges weiter verbessert
werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es
vorgesehen sein, daß als Mittel zur Befestigung der
Ausgleichschalen die Spannpratze mit rechtwinklig zu ihrer
Längsachse angeordneten zylindrischen Ausnehmungen
versehen ist, deren sich über einen Winkel von größer als
180° erstreckenden Zylinderflächen eine Öffnung aufweisen
und in denen mit einer Abflachung versehene zylindrische
Körper als Ausgleichschalen angeordnet sind, deren
Durchmesser im Bereich der Abflachung kleiner ist als die
Öffnung der Zylinderflächen, derart, daß die
Ausgleichschalen durch die Öffnung hindurch auswechselbar
sind. Diese Ausführungsform der Erfindung weist den
Vorteil auf, daß die Anordnung von Magneten entfällt.
Eine weitere Vereinfachung wird dadurch erreicht, daß die
die Abflachungen der Ausgleichschalen auch deren
Spannflächen bilden. Zur seitlichen Führung in den
zylindrischen Ausnehmungen sind die Ausgleichschalen
beidseitig mit einem Bund versehen. Alternativ können
selbstverständlich auch seitlich der zylindrischen
Ausnehmungen der Spannpratze Führungsstücke befestigt
sein, die in eine an den Ausgleichschalen vorgesehenen Nut
eingreifen.
Eine weitere Erleichterung der Handhabung und eine
Erweiterung des Einsatzbereiches der erfindungsgemäßen
Spannpratze kann erreicht werden, indem die Spannpratze
mit einem um ihre Längsachse drehbaren Spannkopf versehen
ist, an dem rechtwinklig zur Längsachse die zylindrisch
gestaltete Auflagefläche für eine Ausgleichschale
angeordnet ist. Eine derartige Gestaltung ermöglicht
insbesondere das problemlose Spannen von Werkstücken bzw.
Werkzeugen mit in zwei Ebenen winklig zueinander
verlaufenden zu spannenden Flächen, ohne daß zusätzliche,
lose Ausgleichstücke verwendet werden müssen.
Gegebenenfalls ist es für eine weitere Erweiterung des
Einsatzbereiches auch möglich, die Spannpratze beidseitig
mit je einem um ihre Längsachse drehbaren Spannkopf zu
versehen, an dem rechtwinklig zur Längsachse die
zylindrisch gestalteten Auflageflächen für
Ausgleichschalen angeordnet sind.
In weiterer Ausgestaltung ist es zur Erweiterung des
Einsatzbereichs gegebenenfalls vorgesehen, daß die ein- bzw.
beidseitig der Spannpratze angeordneten Spannköpfe an
dieser in Längsrichtung verstellbar angeordnet sind.
Hierzu kann die Spannpratze mit Ringnuten versehen sein,
in die Arretierstücke der Spannköpfe eingreifen, so daß
diese gegen ein seitliches Verschieben arretiert sind.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der
Erfindung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Spannpratze in der Seitenansicht,
Fig. 2 die Spannpratze gemäß Fig. 1 in der Draufsicht,
Fig. 3 die Spannpratze gemäß Fig. 1 in einer anderen
Spannposition,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Ausgleichschale in
vergrößerter Darstellung von einer Stirnseite gesehen,
Fig. 5 die Ausgleichschale gem. Fig. 4 in der
Seitenansicht,
Fig. 6 die Ausgleichschale gem. Fig. 4 in der
Draufsicht,
Fig. 7 eine Seitenansicht einer Spannpratze mit einem
einseitig angeordneten, um die Längsachse drehbaren
Spannkopf,
Fig. 8 eine Draufsicht von der Stirnseite auf den
Spannkopf der Spannpratze gem. Fig. 7,
Fig. 9 einen Schnitt durch eine Ausgleichschale mit
einem verschiebbaren Arretierbolzen gem. Fig. 7 in
vergrößerter Darstellung von einer Stirnseite gesehen,
Fig. 10 die Ausgleichschale gem. Fig. 9 in der
Seitenansicht,
Fig. 11 die Ausgleichschale gem. Fig. 9 in der
Draufsicht,
Fig. 12 eine Seitenansicht einer Spannpratze mit
beidseitig angeordneten, um die Längsachse drehbaren
Spannköpfen,
Fig. 13 eine Draufsicht von der Stirnseite auf die
Spannpratze gem. Fig. 12,
Fig. 14 eine Draufsicht von der Stirnseite auf einen
Spannkopf der Spannpratze gem. Fig. 12,
Fig. 15 der Spannkopf gem. Fig. 14 in der Seitenansicht,
Fig. 16 eine Ausgleichschale des Spannkopfes gem. Fig.
14 in vergrößerter Darstellung in der Seitenansicht,
Fig. 17 die Ausgleichschale des Spannkopfes gem. Fig. 14
in vergrößerter Darstellung von der Stirnseite gesehen.
In der Zeichnung ist mit 1 eine Spannpratze bezeichnet,
die mittels eines in Spannschlitze 2 eines Spanntisches
(Bearbeitungstisches) 3 eingreifenden Spannbolzens 4 am
Spanntisch 3 verspannt werden kann. An der Spannpratze 1
sind beidseitig Ausgleichschalen 5 angeordnet, die während
des Spannvorganges an einem Werkstück (Werkzeug) 6
anliegen und außerdem die andere Seite der Spannpratze 1
an dem Spanntisch 3 abstützen.
Die Ausgleichschalen 5 sind an ihren zylindrisch
gestalteten Auflageflächen 7 an der Spannpratze 3 gelenkig
gelagert. Der Spannbolzen 4 ist in einer Spannschale 8
geführt, die gleichfalls zylindrisch Auflageflächen 7
aufweist. Die Ausgleichschalen 5 und die Spannschale 8
sind an an der Spannpratze 1 vorgesehenen zylindrischen
Auflageflächen 9 verschwenkbar angeordnet, die die
gleichen Radien aufweisen wie die Auflägeflächen 7 der
Ausgleichschalen 5 und der Spannschale 8. Die
zylindrischen Auflageflächen 9 sind in Ausnehmungen 10 der
Spannpratze 1 angeordnet.
An der Spannpratze 1 sind jeweils zwei oder mehr
Ausnehmungen 10 mit den zylindrischen Auflageflächen 9
angeordnet, so daß der Spannbolzen 4 bzw. die
Ausgleichschalen 5 an der Spannpratze 1 in verschiedenen
Positionen befestigt werden können. Hieraus ergibt sich
eine gute Anpaßbarkeit der Spannpratze 1 an
unterschiedliche Erfordernisse.
Der Spannbolzen 4 der Spannpratze 1 weist an seinem in den
Spanntisch 3 eingreifenden Ende einen Ansatz 11 auf, der
in die Spannschlitze 2 des Spanntisches 3 eingeführt
werden kann und eine formschlüssige Befestigung der
Spannpratze 1 ermöglicht. Auf einem Gewinde 12 des
Spannbolzens 4 ist eine Mutter 13 angeordnet, mittels der
die Spannpratze 1 am Spanntisch 3 verspannt wird.
Aus der Draufsicht auf die Spannpratze 1 gemäß der Fig. 2
ist ersichtlich, daß der Körper der Spannpratze 1 im
wesentlichen von zwei parallel verlaufenden Schenkeln 14
gebildet ist. In einen freien Raum 15 zwischen den
Schenkeln 14 greifen an den Ausgleichschalen 5 angeordnete
Arretierstücke 16 ein. Die Anordnung der Arretierstücke 16
an den Ausgleichschalen 5 ist insbesondere aus den Fig.
4 bis 6 der Zeichnung ersichtlich. Die Arretierstücke 16
sind in Ausnehmungen 17 der Ausgleichschalen 5 eingeklebt
bzw. auch eingeschraubt.
Wie insbesondere auch aus den Fig. 4 bis 6 der
Zeichnung ersichtlich ist, sind an den Ausgleichschalen 5
außerdem Magnete 18 befestigt, die einer leicht lösbaren
Befestigung der Ausgleichschalen 5 an der Spannpratze 1
dienen. Die Magnete sind im Bereich der Auflageflächen 7
der Ausgleichschalen 5 in Ausnehmungen 19 eingeklebt.
Vorzugsweise sind in jeder Ausgleichschale 5 je zwei
Magnete 18 so angeordnet, daß die Magnete 18 im Bereich
der Schenkel 14 der Spannpratze 1 liegen. Weitere
Magnete können außerdem in gleicher Weise in den
Spannschalen 8 der Spannbolzen 4 angeordnet sein. Bei den
Magneten 18 handelt es sich vorzugsweise um geschirmte
Greifermagnete hoher Haltekraft.
In der Fig. 3 der Zeichnung ist nochmals die Spannpratze
1 dargestellt, wobei die eine Ausgleichschale 5 an dem
Werkstück 6 und die andere Ausgleichschale 5 an einem
Ausgleichstück 20 anliegt. Hier ist auch das
Ausgleichstück 20 mit Magneten 18a versehen, die eine
Befestigung des Ausgleichstückes 20 am Spanntisch 3
ermöglichen. Da sich hier die Spannpratze 1 unterhalb des
Spanntisches 3 befindet, ist eine derartige Gestaltung
hier besonders vorteilhaft. Das Ausgleichstück 20 kann so
bereits vor dem Ansetzen der Spannpratze 1 in seiner
richtigen Position am Spanntisch 3 befestigt werden. Ein
korrektes Spannen wird so erleichtert.
Umgekehrt ist es selbstverständlich auch möglich, daß
Ausgleichstück 20 mittels der Magnete 21 an der
Ausgleichschale 5 abnehmbar zu befestigen. Gegebenenfalls
können hierzu auch in der Ausgleichschale 5 zusätzliche
Magnete angeordnet werden.
Grundsätzlich ermöglicht die Anordnung der Magnete 18 in
den Ausgleichschalen 5 einen leichten und sehr schnellen
Austausch dieser Ausgleichschalen 5. Es können somit
Ausgleichschalen 5 mit unterschiedlich gestalteten, an die
unterschiedlichen Werkstücke 6 angepaßten Auflageflächen
21 verwendet werden, ohne daß z. B. Verschraubungen gelöst
werden müssen. Die Magnete 18 stellen eine überraschend
sichere Befestigung der Ausgleichschalen 5 an der
Spannpratze 1 sicher.
In der Fig. 7 der Zeichnung ist eine Spannpratze 1
dargestellt, deren eine Ausgleichschale 22 in einer an der
Spannpratze 1 rechtwinklig zu deren Längsachse
angeordneten zylindrischen Ausnehmung 23 angeordnet ist.
Die zylindrische Ausnehmung 23 weist eine zylindrische
Auflagefläche 24 auf, die sich über einen Winkel von
größer als 180 Grad erstreckt. Die zylindrische
Auflagefläche 24 ist von einer Öffnung 25 unterbrochen.
Die Ausgleichschale 22 ist als zylindrischer Körper
ausgebildet, der mit einer Abflachung 26 versehen ist,
wobei der Durchmesser der Ausgleichschale 22 im Bereich
der Abflachung 26 kleiner ist als die Öffnung 25 der
zylindrischen Auflagefläche 24. Die Gestaltung der
Ausgleichschale 22 und der zylindrischen Ausnehmung 23 ist
insbesondere auch den Fig. 15 bis 17 der Zeichnung zu
entnehmen. Die Ausgleichschale 22 ist gemäß der
Ausführungsform der Fig. 7 und 8 der Zeichnung jedoch
beidseitig mit einem Bund 27 versehen, der eine seitliche
Führung in der zylindrischen Ausnehmung 23 bildet.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 7 und 8 der
Zeichnung ist die Ausgleichschale 22 in einem um die
Längsachse der Spannpratze 1 drehbaren Spannkopf 28
angeordnet. Die Verdrehbarkeit des Spannkopfes 28
erweitert den Einsatzbereich der Spannpratze 1 zusätzlich,
da auch ein Verspannen von Werkstücken 6 an in zwei Ebenen
beliebig geneigten Flächen auf sehr einfache Art und Weise
möglich wird. Das Unterlegen von entsprechend geformten
Ausgleichstücken 20 entfällt. Die Sicherheit und die
Präzision des Spannvorganges wird auch hier deutlich
erhöht.
Zur Befestigung an der Spannpratze 1 weist der Spannkopf
28 einen sich in Längsrichtung der Spannpratze 1
erstreckenden Zapfen 29 auf. Der Zapfen 29 greift in eine
Bohrung 30 der Spannpratze 1 ein und ist in dieser
verdrehbar.
Die Spannpratze 1 gemäß Fig. 7 ist mit einer
Ausgleichschale 31 versehen, die einen in axialer Richtung
verschiebbaren Arretierbolzen 32 aufweist, der in eine
Zentrierbohrung 33 beispielsweise eines Schraubbockes 34
eingreifen kann. Anstelle des Schraubbockes 34 können
selbstverständlich auch anders gestaltete, mit einer
Zentrierbohrung 33 versehene Ausgleichstücke eingesetzt
werden. Ein Schraubbock 34 ermöglicht es jedoch, falls
erforderlich Höhenunterschiede sehr präzise auszugleichen.
Die Anordnung eines Arretierbolzens 32 erhöht die
Präzision der Spannung. Ein seitliches Ausweichen des
Schraubbockes 34 ist nicht möglich.
Der Arretierbolzen 32 der Ausgleichschale 31 ist gegen die
Kraft einer Druckfeder 35 axial verschiebbar in einer
Bohrung 36 der Ausgleichschale 31 angeordnet. Die Magneten
18 sind auch hier in Ausnehmungen 19 im Bereich der
Auflageflächen 7 angeordnet. Im übrigen weist auch die
Ausgleichschale 31 ein Arretierstück 16 zur sicheren
Befestigung in der Spannpratze 1 auf.
Die Sicherheit des Spannvorganges wird dadurch erhöht,
daß der in der Ausgleichschale 31 angeordnete
Arretierbolzen 32 durch das Arretierstück 16 hindurch an
die Oberseite der Ausgleichschale 31 geführt ist. Der
Arretierbolzen ist also durch den freien Raum 15 zwischen
den Schenkeln 14 der Spannpratze 1 hindurch sichtbar, so
daß ständig beobachtet werden kann, ob der Arretierbolzen
32 in die Zentrierbohrung 33 beispielsweise des
Schraubbocks 34 eingreift. Solange der Eingriff nicht
erfolgt ist, ragt der Arretierbolzen 32, wie aus der Fig.
9 der Zeichnung ersichtlich, aus der Oberseite der
Ausgleichschale 31 heraus. Diese Position ist in der Fig.
9 gestrichelt dargestellt. Ist der Eingriff in die
Zentrierbohrung 33 erfolgt, so befindet sich der
Arretierbolzen 32 in der ausgezogen dargestellten
Position.
In der Fig. 12 der Zeichnung ist eine Spannpratze 37
dargestellt, die beidseitig mit je einem um ihre
Längsachse drehbaren Spannkopf 38 versehen ist. Die
Spannköpfe 38 sind hier auf einem stabförmig ausgebildeten
Spannkörper 37a der Spannpratze 37 in Längsrichtung
verstellbar angeordnet. Der Spannkörper 37a ist mit
mehreren Ringnuten 39 versehen, in den Arretierschrauben
40 der Spannköpfe 38 eingreifen können. Die
Arretierschrauben 40 weisen je eine Handhabe 41 auf,
mittels der sie betätigt werden können.
Die Spannköpfe 38 sind im übrigen um die Längsachse der
Spannpratze 37 verschwenkbar angeordnet, so daß wie u. a.
aus Fig. 13 ersichtlich, auch Werkstücke 6 gespannt
werden können, die unterschiedlich geneigte Oberflächen
aufweisen. Die Verwendung von Ausgleichstücken ist hier
nicht erforderlich. Dieses erleichtert die Handhabung
der Spannpratze 37 wesentlich und erhöht die Präzision des
Spannvorganges.
Die in den Spannköpfen 38 angeordneten Ausgleichschalen 22
wurden in der Fig. 7 der Zeichnung bereits beschrieben.
Auch hier sind die Ausgleichschalen 22 in zylindrischen
Ausnehmungen 23 der Spannköpfe 38 angeordnet. Zur
Sicherung gegen ein seitliches Verschieben sind die
Ausgleichschalen 22 hier mit Ringnuten 42 versehen. In
eine der Ringnuten 42 greift jeweils ein Arretierstück 43,
das seitlich am Spannkopf 38 befestig ist, ein. Das
Arretierstück ist mittels zweier Schrauben 44 am Spannkopf
38 befestigt.
Die leichte Auswechselbarkeit der erfindungsgemäß
verwendeten Ausgleichschalen 5 bzw. 22 ermöglicht es, die
Spannpratze 1 bzw. 37 sehr schnell und besonders präzise
an die unterschiedlichsten Einsatzbedingungen, d. h. an
die unterschiedlichsten Werkstücke 6 bzw. Werkzeuge
anzupassen. So ist die Spannpratze 37 gemäß der Fig. 12
durchaus auch geeignet, zwei unterschiedlich gestaltete
Werkstücke 6 bzw. Werkzeuge gleichzeitig sicher und
präzise zu spannen.
Wie aus der Fig. 13 ersichtlich ist, kann die Abflachung
26 auch winklig zur Längsachse der Ausgleichschale 22
angeordnet sein und weist zudem eine wellenförmig
gestaltete Oberfläche 45 auf. Die Auflageflächen 21 können
beispielsweise auch geriffelt sein bzw. aus weichen
Materialien wie Kupfer, Kunststoff oder auch Filz
bestehen. Die Spannpratze ist somit sehr schnell und
einfach an unterschiedliche Bedingungen anzupassen, so daß
um z. B. die Oberfläche eines Werkstücks zu schonen
jederzeit eine schnelle Umrüstung möglich ist. Zum Spannen
von Bolzen bzw. Rohren kann außerdem eine Ausgleichschale
mit einer prismaförmigen Auflagefläche eingesetzt werden,
so daß ein derartiges Werkstück bzw. Werkzeug
formschlüssig gehalten wird. Aus dem Einsatz von Magneten
ergeben sich insbesondere auch Vorteile beim
Überkopfspannen.
Aufgrund der gelenkigen Anordnung der Ausgleichschalen 5,
22, 31 wird ein Kantenspannen sicher vermieden. Die
Ausgleichschalen 5, 22, 31 liegen stets vollflächig auf
dem Werkstück 6 bzw. dem Spanntisch 3 oder dem
Ausgleichstück 20 auf. Aus diesem Grunde können auch
größere Höhenunterschiede ohne Ausgleichstück 20
ausgeglichen, insbesondere auch aufgrund der gelenkigen
Anordnung auch des Spannbolzens 4 in der Spannschale 8
spannt die erfindungsgemäße Spannpratze 1 bzw. 37 auch
schräg angesetzt, wie in der Fig. 1 dargestellt,
einwandfrei, ohne daß die Sicherheit und die Präzision der
Spannung beeinträchtigt sind.
Es ergibt sich außerdem der Vorteil, daß die
erfindungsgemäße Spannpratze 1, 37 erhebliche
Zeiteinsparungen ermöglicht, ohne daß die
Arbeitssicherheit bzw. die Präzision der Spannung
beeinträchtigt ist. Da eine spezielle Anpassung in der
Regel nicht erforderlich ist, wird die Arbeitssicherheit
sogar erhöht.
Im übrigen wirkt sich die vollflächige Anlage der
Ausgleichschalen 5, 22 und 31 auch insofern positiv aus,
als eine geringere Deformierung der zu spannenden
Werkstücke 6 bzw. Werkzeuge infolge der geringeren
Flächenpressung erfolgt. Die Ausgleichschalen 5, 22 und 31
begünstigen durch ihre leichte Auswechselbarkeit, d. h.
aufgrund der Möglichkeit, sie optimal an die zu spannenden
Werkstücke 6 bzw. Werkzeuge anzupassen, ein schonendes
Spannen.
Claims (25)
1. Spannvorrichtung, insbesondere zum Befestigen von
Werkstücken bzw. Werkzeugen an mit Spannschlitzen
versehenen Aufspanntischen bzw. Bearbeitungstischen,
bestehend aus einer Spannpratze, in der ein in die
Spannschlitze eingreifender Spannbolzen in einer
Spannschale gelenkig gelagert ist und an der beidseitig
Ausgleichschalen gelenkig befestigt sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannschale (8) und/oder die
Ausgleichschalen (5, 22, 31) zylindrisch gestaltete
Auflageflächen (7) aufweisen und an der Spannpratze (1,
37) an dort rechtwinklig zu deren Längsachse angeordneten
zylindrischen Auflageflächen (9, 24) mit gleichen Radien
verschwenkbar angeordnet sind.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die zylindrischen Auflageflächen (9,
24) der Spannpratze (1, 37) in Ausnehmungen (10, 23)
angeordnet sind.
3. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Spannpratze (1) für die
Spannschale (8) zwei oder mehr Ausnehmungen (10) mit
zylindrischen Auflageflächen (9) angeordnet sind.
4. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Spannpratze (1) für die
Ausgleichschalen (5, 31) einseitig zwei oder mehr
Ausnehmungen (10) mit Auflageflächen (9) angeordnet sind.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel (Magnete 18, Ausnehmungen 9,
23) zur schnell lösbaren Befestigung der Ausgleichschalen
(5, 22, 31) vorgesehen sind.
6. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zur schnell lösbaren Befestigung der
Spannschale (8) an der Auflagefläche (7) Magnete
(18) angeordnet sind.
7. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als Mittel zur Befestigung der
Ausgleichschalen (5, 31) an den Auflageflächen (7) Magnete
(18) angeordnet sind.
8. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und einen oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnete (18) in den Ausgleichschalen (5, 31) und
gegebenenfalls der Spannschale (8) angeordnet sind.
9. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Magnete (18) geschirmte Greifermagnete hoher
Haltekraft verwendet werden.
10. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannpratze (1) zwei parallel verlaufende
Schenkel (14) aufweist und daß in den Ausgleichschalen
(5, 31) bzw. in der Spannpratze (1) in dem zur Anlage
kommenden Bereich je ein Magnet (18) befestigt ist.
11. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannpratze (1) zwei im wesentlichen parallel
verlaufende Schenkel (14) aufweist und daß in der
Spannschale (8) bzw. in der Spannpratze (1) im Bereich der
Auflageflächen (7) je ein Magnet (18) befestigt ist.
12. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnete (18) in Ausnehmungen (19) im Bereich der
Auflageflächen (7) befestigt sind.
13. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnete (18) in Ausnehmungen (19) im Bereich der
Auflageflächen (7) eingeklebt sind.
14. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgleichschalen (5, 31) mit Arretierstücken (16)
versehen sind, die in einen freien Raum (15) zwischen den
parallel verlaufenden Schenkeln (14) der Spannpratze (1)
eingreifen und ein seitliches Verschieben der
Ausgleichschalen (5, 31) verhindern.
15. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgleichschalen (31) mit einem in axialer
Richtung verschiebbaren Arretierbolzen (32) für
Zentrierbohrungen (33) eines Ausgleichstücks (Schraubbock
34) versehen sind.
16. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Arretierbolzen (32) der Ausgleichschalen (31)
sichtbar an deren Oberseite geführt sind.
17. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Ausgleichschalen (5, 31) Magnete (18a) für die
leicht lösbare Befestigung von Ausgleichstücken (20)
befestigt sind.
18. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als Mittel zur Befestigung der
Ausgleichschalen (22) die Spannpratze (1, 37) mit
rechtwinklig zu ihrer Längsachse angeordneten
zylindrischen Ausnehmungen (23) versehen ist, deren sich
über einen Winkel von größer als 180° erstreckenden
zylindrischen Auflageflächen (24) eine Öffnung (25)
aufweisen und in denen mit einer Abflachung (26)
versehene zylindrische Körper als Ausgleichschalen (22)
angeordnet sind, deren Durchmesser im Bereich der
Abflachung (26) kleiner ist als die Öffnung (25) der
zylindrischen Auflageflächen (24), derart, daß die
Ausgleichschalen (22) durch die Öffnung (25) hindurch
leicht auswechselbar sind.
19. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (26) der
Ausgleichschalen (22) deren Spannflächen bilden.
20. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 18
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichschalen
(22) beidseitig mit einem Bund (27) versehen sind, der
eine seitliche Führung in der zylindrischen Ausnehmung
(23) bildet.
21. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 18,
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichschalen (22)
beidseitig mit einer Ringnut (42) versehen sind, die mit
Arretierstücken (43) eine seitliche Führung in der
zylindrischen Ausnehmung (23) bilden.
22. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 18,
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (1,
37) mit einem um ihre Längsachse drehbaren Spannkopf (28,
38) versehen ist, an dem rechtwinklig zur Längsachse die
zylindrische Ausnehmung (23) für die Ausgleichschale (22)
angeordnet ist.
23. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 18
bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (37)
beidseitig mit einem um ihre Längsachse drehbaren
Spannkopf (38) versehen ist, an dem rechtwinklig zur
Längsachse die zylindrische Ausnehmung (23) für die
Ausgleichschale (22) angeordnet ist.
24. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 18
bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spannpratze
(37) angeordneten Spannköpfe (38) an dieser in
Längsrichtung verstellbar angeordnet sind.
25. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 18
bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannkörper
(37a) der Spannpratze (37) mit Ringnuten (39) versehen
ist, in die Arretierstücke (43) der Spannköpfe (38)
eingreifen, derart, daß diese in Längsrichtung arretierbar
sind.
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