DE4313900C1 - Maschinenschraubstock - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Maschinenschraubstock zum Einspannen von Werkstücken mit Spannelementen, von denen mindestens eines entlang einer auch in vertikaler Rich­ tung verlaufenden Führung in deren Längsrichtung schlit­ tenartig verschiebbar ist, wobei eine auf den Schlitten wirkende Brems- bzw. Haltevorrichtung vorgesehen ist, die eine freie selbsttätige Längsverschiebung des Schlittens auf der Führung verhindert.

Gattungsgemäße Maschinenschraubstöcke werden zum genauen Positionieren und Einspannen von Werkstücken verwendet, damit diese, beispielsweise durch Bohr- oder Fräswerke, bearbeitet werden können.

Als Spannelemente werden üblicherweise zwei Widerlager verwendet, die zur Anlage an das Werkstück gebracht wer­ den, wobei die geometrische Ausbildung der Widerlager bzw. Spannbacken je nach Art des einzuspannenden Werk­ stückes unterschiedlich ist.

Üblicherweise ist ein Widerlager als auf dem Schraub­ stockbett festsitzendes Widerlager ausgebildet, während das andere Spannelement auf einer Führung des Schraub­ stockbettes schlittenartig verschiebbar ist.

Der Antrieb des Schlittens auf der Führung bzw. das Ein­ spannen der Werkstücke kann beispielsweise hydraulisch oder auch manuell erfolgen.

Zur Grobeinstellung des beweglichen Schlittens ist die­ ser auf der Führung z. B. mit Hilfe von Steckbolzen, die entsprechende Bohrungen der Schlittenführung durchgrei­ fen, arretierbar, wobei die Feineinstellung bzw. das Festspannen mit Hilfe der erwähnten Antriebe erfolgt.

Für viele praktische Anwendungen der Maschinenschraub­ stöcke ist es erforderlich, die Führung für den Spann­ schlitten mit vertikaler Achse auszubilden. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Drehtisch mit mehreren Schraubstöcken ausgerüstet werden, so daß eine gleich­ zeitige Bearbeitung von mehreren der eingespannten Werk­ stücke möglich ist oder ausreichend Zeit zur Verfügung steht, die Werkstücke positionsgenau einzuspannen, um sie durch anschließende Drehung des Drehtisches in die Bearbeitungsposition zu bringen. Beim Entspannen derar­ tiger Schraubstöcke zum Herausnehmen der bearbeiteten Werkstücke bzw. bei der Einstellung der Schraubstöcke auf Werkstücke mit unterschiedlichen Geometrien kommt es bei vertikaler Lage der Schlittenführung bei herausge­ nommenem Arretierungsbolzen dazu, daß der relativ schwe­ re Spannschlitten unter der Wirkung der Schwerkraft an der Führung nach unten fällt, so daß eine erhebliche Verletzungsgefahr für das Bedienungspersonal besteht. Um dieser Gefahr zu begegnen, sind bei bekannten Maschinen­ schraubstöcken die Spannschlitten durch seitlich ange­ ordnete Gasdruckdämpfer oder ähnliche Bremsorgane gehal­ ten, die die selbsttätige Längsverschiebung des Schlittens verhindern. Ein derartiger Maschinen-Schraubstock ist beispielsweise aus dem Prospekt der Firma Röhm: "Maschinen Schraubstöcke, Spann­ stöcke", Ausgabe April 1987, Seiten 6 und 7, bekannt.

Zur Unterbringung der erwähnten Halterungen bzw. Dämp­ fungselemente wird ein erheblicher Platz benötigt, so daß die Bedienungsmöglichkeiten etwa eines benachbarten Schraubstockes verschlechtert werden. Außerdem sind bei­ spielsweise Gasdruckdämpfer relativ teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Maschi­ nenschraubstock mit einer auch in vertikaler Richtung verlaufenden Führung für den Spannschlitten zu schaffen, der ohne störende äußere Brems- bzw. Haltevorrichtungen gegen ein Herabfallen unter der Wirkung der Schwerkraft gesichert ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Brems- bzw. Haltevorrichtung als in einer Bohrung des Schlittens oder der Führung angeordneter, unter Federvorspannung stehender Bolzen ausgebildet ist, dessen Stirnfläche gegen eine Führungsfläche der Führung bzw. des Schlit­ tens wirkt.

Durch die Anbringung des Bremsbolzens in einer inneren Bohrung entweder des Schlittens oder der Führung kann auf störende und teure äußere Dämpfungs- bzw. Bremsein­ richtungen verzichtet werden. Der unter Federvorspannung stehende Bolzen drückt mit seiner Stirnfläche in einge­ setztem Zustand des Schlittens gegen die entsprechende gegenüberliegende Führungsfläche und verhindert u. a. durch die auftretenden Reibungskräfte, daß der Schlitten in ungesichertem Zustand selbsttätig an der Führung nach unten fällt.

Als besondere vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Bohrung zur Aufnahme des Bolzens geneigt zur Führungslängsachse verläuft, insbesondere dann, wenn der Nei­ gungswinkel der Bohrung zur Führungslängsachse und damit der Neigungswinkel des eingesetzten Bolzens zur Füh­ rungslängsachse zwischen etwa 65 und 85° liegt. Bei die­ ser Geometrie bewirkt der unter Federvorspannung stehen­ de Bolzen ein geringfügiges Verkanten des Spannschlit­ tens auf den Führungsschienen, so daß zusätzliche Rei­ bungskräfte auftreten, die ein selbsttätiges Herabfallen des Schlittens in ungesichertem Zustand verhindern. Dabei ist es sehr leicht möglich, den Führungsschlitten entgegen der Schwerkraft nach oben aus der Führung her­ auszuheben, da durch ein Anheben die geringfügige Ver­ kantung in der Führung aufgehoben wird, so daß lediglich das Eigengewicht des Schlittens bzw. die geringe Reibung zwischen der Stirnfläche des Bolzens und der Führungs­ fläche überwunden werden muß.

Die Stirnfläche des Bolzens verläuft vorzugsweise zur Bolzenlängsachse bereichsweise derartig geneigt, daß der Neigungswinkel des geneigten Bereiches der Bolzenstirn­ fläche zur Bolzenlängsachse ebenfalls zwischen 65 und 85° liegt. Die genaue Ausbildung des Bolzens bzw. seiner Stirnfläche hängt dabei vom Neigungswinkel der Bohrung ab und wird so gewählt, daß der erwähnte geneigte Be­ reich der Bolzenstirnfläche etwa parallel zur entspre­ chenden Führungsfläche, gegen die die Stirnfläche wirkt, liegt.

Um den Führungsschlitten leicht in die Führung bzw. Füh­ rungsschienen einsetzen zu können, kann zumindest der untere Bereich der Bolzenstirnfläche zur Bohrung hin ab­ geschrägt ausgebildet sein, so daß die untere Kante des Bolzens auch in herausgedrücktem Zustand bündig zur äußeren Oberfläche des entsprechenden Bauteiles liegt. Dadurch ist ein Einsetzen in die Führungsschienen er­ leichtert. Durch die Keilfläche und das Eigengewicht des Führungsschlittens drückt sich der Bolzen gegen die Federkraft beim Einsetzen in die Führung geringfügig nach innen, so daß die Stirnfläche insgesamt nach innen geschoben wird und kein mechanisches Hindernis zum Ein­ setzen des Führungsschlittens bildet.

Um ein Herausnehmen des Schlittens aus der Führung zu erleichtern, kann auch der obere Bereich der Bolzen­ stirnfläche zur Bohrung hin abgeschrägt sein. Dadurch wird der geringe Verkantungseffekt, der aufgrund des un­ vermeidlichen Spieles zwischen Schlitten und Führung durch die Wirkung der Feder entsteht, beim nach oben Schieben leichter überwunden.

Damit die entsprechenden Abschrägungen in Längsrichtung der Führung verlaufen, ist es notwendig, den Bolzen ge­ gen eine Drehung bzw. Teildrehung um seine Längsachse zu sichern. Dies erfolgt z. B. durch eine Arretierung, die in den Bolzen eingreift.

Gegen ein unbefugtes Herausnehmen des Bolzens aus seiner Bohrung ist dieser zweckmäßig durch eine weitere Arre­ tierung gesichert. Die Arretierung ermöglicht dabei eine begrenzte Längsverschiebung des Bolzens derart, daß die Stirnfläche in eingedrückter Bolzenstellung bündig oder hinter der äußeren Endfläche der Bohrung liegt und in herausgedrückter Stellung über die äußere Endfläche der Bohrung zur Anlage an die entsprechende Führungsfläche vorsteht.

Eine Arretierung, die sowohl die Drehung des Bolzens um seine Längsachse wie auch eine freie Verschiebung in seiner Längsrichtung verhindert, kann beispielsweise durch eine Madenschraube gebildet sein, die mit ihrem freien Ende in ein Langloch des Bolzens eingreift. Das Langloch erstreckt sich dabei über einen geringen Be­ reich in Längsrichtung des Bolzens. Das Langloch kann auf der äußeren Umfangsfläche des Bolzens ausgebildet sein, es ist jedoch auch möglich, eine entsprechende Bohrung im Inneren des Bolzens vorzusehen, in die eine Schraube derart eingreift, daß der Bolzen in Längsrich­ tung begrenzt verschiebbar ist. Bei einer derartigen Arretierung kann auch gleichzeitig die Stellung des Bol­ zens bezüglich des Vorstehens seiner Stirnfläche einge­ stellt werden.

Der Bolzen ist an seinem der Stirnfläche gegenüber lie­ genden Ende vorzugsweise hohl ausgebildet, so daß in den entstandenen Hohlraum das Federelement, das als Druckfe­ der ausgebildet ist, eingesetzt werden kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise ver­ anschaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeich­ nung im einzelnen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenan­ sicht eines Maschinenschraubstockes mit vertikaler Führung,

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Vorderan­ sicht des Schraubstockes aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt aus Richtung III-III gemäß Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen in den Schlit­ ten eingesetzten, arretierten Bolzen,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Schraubstock mit in den Schlitten eingesetztem Bolzen mit senkrecht zur Bolzenlängsachse ange­ ordnetem Arretierungselement und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Schraubstock mit in den Schlitten eingesetztem Bolzen mit in seiner Längsrichtung verlaufendem Arretierungselement.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Maschinenschraubstock besteht aus einer Grundplatte 1 zur Aufnahme einer aus zwei Führungsschienen 2 bestehenden Führung 3 mit verti­ kaler Längsachse.

Im unteren Bereich der Führung 3 befindet sich ein fest angeordnetes Widerlager 4, das auf seiner Oberseite eine untere Spannbacke 5 trägt. In die Führung 3 ist ein Schlitten 6 eingesetzt, der in Längsrichtung der Führung 3 verschiebbar ist. Der Schlitten 6 wird zur Grobein­ stellung an den Führungsschienen 2 mit Hilfe eines Steckbolzens 7 befestigt, der entsprechende Bohrungen 8 der Führungsschienen 2 durchgreift.

Zur Feineinstellung des Schlittens 6 bzw. zum Einspan­ nen eines nicht dargestellten Werkstückes ist der Schlitten 6 mit seiner oberen Spannbacke 9 in Längs­ richtung der Führungsschienen 2 begrenzt verfahrbar. Der Antrieb des Schlittens 6 erfolgt dabei über einen Spin­ delantrieb 10, der mechanisch und/oder hydraulisch betä­ tigt werden kann.

Um zu verhindern, daß bei herausgezogenem Steckbolzen 7 der Schlitten 6 entlang den Führungsschienen 2 nach un­ ten fällt, ist in einer Winkelmutter 11 des Schlittens 6, die zwischen den Führungsschienen 2 läuft, in einer Bohrung 12 ein Bolzen 13 angeordnet, der durch die Kraft einer Druckfeder 14 mit seiner Stirnfläche 15 gegen die innere Führungsfläche 16 einer der Führungsschienen 2 drückt.

Zur Aufnahme der Druckfeder 14 ist das der Stirnfläche 15 des Bolzens 13 gegenüberliegende Ende 17 hohl ausge­ bildet.

Die Bohrung 12 bzw. die Längsachse des Bolzens 13 liegen zur Längsrichtung der Führung 3 geneigt mit einem Nei­ gungswinkel von 75°.

Ein als Madenschraube 18 ausgebildetes Arretierungsele­ ment, das in einer rechtwinklig zur Bolzenlängsachse an­ geordneten Bohrung 19 sitzt, verhindert ein Verdrehen des Bolzens 13 um seine Längsachse und begrenzt gleich­ zeitig eine Verschiebung des Bolzens 13 in seiner Längs­ richtung.

Der Schnitt gemäß Fig. 3 zeigt die Lage der Führungs­ schienen 2, der Winkelmutter 11 und des auf den Füh­ rungsschienen 2 verschiebbar gelagerten Schlittens 6. Zur Grobeinstellung des Schlittens 6 auf den Führungs­ schienen 2 dient der Steckbolzen 7, der die bereits be­ schriebenen Bohrungen 8 durchgreift.

In Fig. 4 wird die genaue Ausbildung des Bolzens 13 be­ züglich seiner Stirnfläche 15 und seiner Lage in der Winkelmutter 11 deutlich. Als Arretierung für den Bolzen 13 dient eine senkrecht zur Bolzenlängsachse verlaufende Madenschraube 18, die mit ihrem freien Ende 20 in ein Langloch 21 eingreift, das in Längsrichtung des Bolzens 13 verläuft.

Die Anordnung gemäß Fig. 4 entspricht der aus Fig. 2, wobei in Fig. 4 der Bolzen 13 mit seiner Stirnfläche 15 über die äußere Endfläche vorsteht.

Der untere Bereich 23 der Stirnfläche 15 weist eine keilförmige Abschrägung 24 auf, so daß auch in herausge­ drücktem Zustand des Bolzens 13 dessen vordere untere Kante 25 zumindest bündig mit der äußeren Endfläche 22 der Bohrung 12 liegt und ein Einführen in die Führung 3 problemlos möglich ist.

Im oberen Bereich 26 ist ebenfalls eine geringe keilför­ mige Abschrägung 27 ausgebildet.

Durch das Langloch 21 und die Madenschraube 18 ist eine geringfügige Bewegung in Längsrichtung des Bolzens 13 möglich, gleichzeitig wird der Bolzen 13 jedoch gegen eine Drehung oder Teildrehung um seine Längsachse gesichert.

Fig. 5 zeigt den oberen Bereich der Winkelmutter 12 aus Fig. 2, die in die Führungsschienen 2 eingesetzt ist, in vergrößerter Darstellung.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Bol­ zen 13 durch eine Einstellschraube 28 gegen ein Ver­ drehen bzw. ein Herausnehmen gesichert ist. Die Ein­ stellschraube 28 ist mit ihrem Ende 29 in einer inneren, längs verlaufenden Bohrung 30 eingesetzt derart, daß der Bolzen in Längsrichtung geringfügig verschiebbar ist, wobei durch ein Verdrehen der Einstellschraube 28 die Position des Bolzens 13 in herausgedrücktem Zustand va­ riiert werden kann.

Claims (11)

1 . Maschinenschraubstock zum Einspannen von Werk­ stücken mit Spannelementen, von denen mindestens eines entlang einer auch in vertikaler Richtung verlaufenden Führung in deren Längsrichtung schlittenartig verschiebbar ist, wobei eine auf den Schlitten wirkende Brems- bzw. Haltevorrich­ tung vorgesehen ist, die eine freie selbsttätige Längsverschiebung des Schlittens auf der Führung verhindert, dadurch gekennzeich­ net, daß die Brems- bzw. Haltevorrichtung als in einer Bohrung (12) des Schlittens (6) oder der Führung (3) angeordneter, unter Federvorspannung stehender Bolzen (13) ausgebildet ist, dessen Stirnfläche (15) gegen eine Führungsfläche (16) der Führung (3) bzw. des Schlittens (6) wirkt.

2. Maschinenschraubstock nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bohrung (12) zur Aufnahme des Bolzens (13) geneigt zur Führungslängsachse verläuft.

3. Maschinenschraubstock nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Bohrung (12) zur Führungslängs­ achse zwischen 65 und 85° liegt.

4. Maschinenschraubstock nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stirnfläche (15) des Bolzens (13) zur Bolzenlängsachse zumindest bereichsweise geneigt verläuft.

5. Maschinenschraubstock nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel des geneigten Bereichs der Bolzen­ stirnfläche (15) zur Bolzenlängsachse zwischen 65 und 85° liegt.

6. Maschinenschraubstock nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der geneigte Bereich der Bolzenstirn­ fläche (15) etwa parallel zur Führungsfläche (16) der Führung (3) oder des Schlittens (6) verläuft.

7. Maschinenschraubstock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der untere und/oder obere Bereich (23, 26) der Bolzenstirnfläche (15) zur Bohrung (12) hin abgeschrägt ausgebildet ist.

8. Maschinenschraubstock nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bolzen (13) durch eine Arretierung (18, 28) gegen eine Drehung oder Teildrehung um seine Längsachse gesichert ist.

9. Maschinenschraubstock nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bolzen (13) durch eine Arretierung (18, 28) gegen eine freie Verschiebung in seiner Längsrichtung gesichert ist, wobei die Arretierung (18, 28) eine begrenzte Längsverschiebung des Bol­ zens (13) derart ermöglicht, daß die Stirnfläche (15) in eingedrückter Bolzenstellung bündig oder hinter der äußeren Endfläche (22) der Bohrung (12) liegt und in herausgedrückter Stellung über die äußere Endfläche (22) der Bohrung (12) zur Anlage an die entsprechende Führungsfläche (16) vorsteht.

10. Maschinenschraubstock nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Arretierung (18, 28) als in ein Langloch (21, 30) des Bolzens (13) mit ihrem freien Ende (20, 29) eingreifende Schraube ausge­ bildet ist, wobei die Längserstreckung des Lang­ lochs (21, 30) in Längsrichtung des Bolzens (13) verläuft.

11. Maschinenschraubstock nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bolzen (13) an seinem der Stirnflä­ che (15) gegenüber liegenden Ende zur Aufnahme einer Druckfeder (14) hohl ausgebildet ist.