DE4402660C2 - Spannplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannplatte mit mehre­ ren Bohrungen, die der Positionierung von Spann- oder Ausrichtelementen oder dergleichen dienen.

Eine Spannplatte beziehungsweise Aufnahmeplatte der eingangs genannten Art geht aus der deutschen Pa­ tentschrift 25 57 701 hervor. Die Spannplatte dient insbesondere dem paßgenauen Aufspannen von Werk­ stücken oder dergleichen. Sie weist eine Vielzahl von Bohrungen auf, die vorzugsweise in Einsetzbuch­ sen ausgebildet sind, welche in einem gegebenen Ra­ sterabstandsmaß über die Grundfläche der Spann­ platte verteilt angeordnet sind. Zwischen jeweils benachbarten Bohrungen sind Gewindebohrungen ausge­ bildet, in die passende Schrauben eingeschraubt werden können, um die erwähnten Spann- oder Aus­ richtelemente auf die Oberfläche der Spannplatte zu spannen. Die bekannte Spannplatte erfordert sehr hohe Fertigungsgenauigkeiten, so daß zu ihrer Her­ stellung teure Fertigungsmaschinen eingesetzt wer­ den müssen. Dies führt zu einem entsprechend hohen Preis.

Aus dem Prospekt der Firma Witte Gerätebau, Blek­ kede "Witte-Alufix" geht eine Spannplatte der gat­ tungsgemäßen Art hervor. Die dort verwendeten Ge­ windeelemente sind stabförmig ausgebildete Muttern, also Spezialteile, die mittels besonderer Positio­ nierstangen in Bohrungen der Spannplatte einge­ bracht werden müssen. Die Bohrungen gehen von einer Seitenwand der Spannplatte aus. Mittels der Posi­ tionierstange ist die Spezialmutter mit Feingefühl derart für einen Montagevorgang zu halten, daß von der Oberseite der Spannplatte her eine Gewinde­ schraube in das Spezialteil eingebracht werden kann. Die jeweilige Mutter wird paßgenau in die zu­ gehörige Bohrung eingesetzt. Der Montagevorgang ist relativ schwierig, da die Spezialmutter bei Unacht­ samkeiten aus der Bohrung herausrutschen oder sich verlagern kann. Das Hantieren mit der Positionier­ stange stellt überdies eine sehr unpraktische Hand­ habung dar. Der genannte Katalog zeigt ferner V-Muttern, die in Querbohrungen der Spannplatte ein­ gebracht werden und demzufolge bei dem Einrichtvor­ gang verrutschen und außer Position gelangen kön­ nen. Die V-Muttern sind ebenfalls teure Spezi­ alteile.

Aus dem Prospekt der Firma Kipp, Sulz/Neckar "Das Kipp-Spannsystem aus dem Baukasten", Seite 11, geht eine Spannplatte mit im Rasterabstand angeordneten Bohrungen hervor, die einen gewindefreien und einen Gewindeabschnitt aufweisen. Mithin ist es erforder­ lich, die Gewindebohrungen hochpräzise und maßhal­ tig herzustellen, damit die Funktionsfähigkeit ge­ geben ist. Treten Toleranzen bei den Spann- oder Ausrichtelementen auf, die auf der Spannplatte be­ festigt werden sollen, so kann dies zu Problemen führen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 41 31 779 geht eine Schraubbefestigung für Abdeckungen von Frontplatten von Geräten oder Systemen hervor. Für die Befestigung wird eine Spezialbuchse verwendet.

Schließlich gehen aus der Literaturstelle Richter, Voss, Kozer, "Bauelemente der Feinmechanik", Berlin 1954, Seiten 199/200 axiale Sicherungen, insbeson­ dere in Form von Sprengringen in allgemeiner Form hervor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannplatte der eingangs genannten Art anzugeben, die eine optimale und schnelle Montage bietet und einen einfachen und kostengünstigen Aufbau auf­ weist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merk­ male des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch ist es mög­ lich, die auf der Spannplatte zu befestigenden Spann- oder Ausrichtelemente mittels geeigneter, in entsprechende Bohrungen eingesteckter Paßstifte po­ sitionsgenau auszurichten, wobei auch ein Verspan­ nen mit der Spannplatte erfolgt, indem eine oder mehrere geeignete Schrauben in die Gewindebohrung des Gewindeelementes beziehungsweise in Gewindeboh­ rungen mehrerer Gewindeelemente eingeschraubt wer­ den. Aufgrund dessen, daß das Gewindeelement schwimmend und drehgesichert in einer Aufnahme der Spannplatte angeordnet ist, ist es nicht erforder­ lich, hier eine hohe Genauigkeit einzuhalten, da die schwimmende Anordnung des Gewindeelements ein Ausrichten im Hinblick auf die in die Gewindeboh­ rung des Gewindeelements einzuschraubende Schraube ermöglicht. Hierdurch ist somit stets eine zur Ge­ windeschraube oder dergleichen fluchtende Position einnehmbar und sichergestellt, daß die Gewinde­ schraube zum Festspannen des Spann- oder Ausricht­ elements auf die Oberseite der Spannplatte möglich ist. Da im Hinblick auf die Gewindebohrung somit keine besonders hohe maßliche Genauigkeit einzuhal­ ten ist, lassen sich einfache Fertigungsschritte durchführen, die Kosten sparen. Ferner besteht auf­ grund der Mehrteiligkeit von Spannplatte und Gewin­ deelement der Vorteil, daß das Gewindeelement aus einem für die Gewindeausbildung und für die Auf­ nahme der Spannkräfte geeigneten Material herge­ stellt werden kann. Vorzugsweise wird ein zähes Ma­ terial eingesetzt, während als Werkstoff für die Spannplatte vorzugsweise Grauguß zum Einsatz kommt, der hohe Fertigungsgenauigkeiten schafft, jedoch wegen seiner Sprödigkeit als gewindeaufnehmendes Teil - gemäß dem Stand der Technik - nur bedingt ge­ eignet ist. Durch die verdrehsichere Anordnung des Gewindeelements in der Aufnahme der Spannplatte ist sichergestellt, daß sich das Gewindeelement nicht mitdrehen kann, wenn beispielsweise eine Maschinen­ schraube in die Gewindebohrung eingedreht wird. Das Gewindeelement ist als Einlegeteil ausgebildet. Es wird in die Aufnahme der Spannplatte eingelegt, wo­ bei der Einlege-Raum, also die Aufnahme, größer als die Außenmaße des Gewindeelements ausgebildet sind, um die schwimmende Lagerung zu schaffen. Das Einle­ gen führt automatisch zur Ausbildung der Drehsiche­ rung, indem insbesondere die Kontur- beziehungsweise ein Teil der Kontur des Gewindeelements an einer Wandung der Aufnahme in Anlage tritt, wenn ein Drehmoment auf das Gewindeelement ausgeübt wird. Die Aufnahme ist von einer randoffenen Kammer gebildet, in der das Gewindeelement eingelegt und mittels ei­ nes Herausfallschutzes gesichert ist. Nachdem das Gewindeelement - bei der Herstellung der Spann­ platte- in die Kammer eingelegt ist, wird der Her­ ausfallschutz erstellt, wodurch die Kammer zu­ mindest teilweise verschlossen wird. Hierdurch ist die schwimmende Lagerung des Gewindeelements er­ zielt und gleichzeitig ein Schutz gegen Herausfal­ len beziehungsweise Verlieren gebildet. Der Heraus­ fallschutz ist von einem elastischen, eine Kante der Wandung der Kammer hintergreifenden Element ge­ bildet. Um den Herausfallschutz zu installieren, ist es erforderlich, das elastische Element zunächst zu verformen, so daß es in Position ge­ bracht werden kann. Anschließend stellt sich das Element aufgrund seiner elastischen Eigenschaften zurück und hintergreift dabei die Kante der Wandung der Kammer, so daß es in gewünschter Stellung fi­ xiert ist und diese Stellung beibehält. Vorzugs­ weise ist der Herausfallschutz als elastischer Si­ cherungsring ausgebildet, der in eine Ringnut der Kammer der Wandung eingreift. Das Gewindeelement ist als Mutter ausgebildet. Damit ist als Gewinde­ element ein übliches, kostengünstiges Teil einge­ setzt, so daß - im Gegensatz zum Stand der Technik­ eine aufwendige und genaue Gewindebohrungsfertigung in der Spannplatte nicht durchgeführt werden muß. Die Aufnahme ist im Bereich der Unterseite der Spannplatte ausgebildet, das heißt, in diesem Be­ reich wird das Gewindeelement angeordnet.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn Bohrung und Gewin­ debohrung - in Längsrichtung der Bohrung gesehen - in Hintereinanderlage zueinander angeordnet sind. Auf­ grund der schwimmenden Lagerung ist es beispiels­ weise möglich, Bohrung und Gewindebohrung in fluchtende Position zueinander zu bringen. Insbe­ sondere schließt sich die Bohrung an die Aufnahme an, das heißt, die Bohrung mündet in die Kammer, in der sich das Gewindeelement befindet.

Mit Vorteil ist vorgesehen, daß die Bohrung in ei­ ner Einsetzbuchse ausgebildet ist, die in einer Aufnahmebohrung der Spannplatte positionsgenau an­ geordnet ist. Das positionsgenaue Anordnen kann beispielsweise durch Einkleben oder Eingießen, ins­ besondere mit einem speziellen Gießharz oder der­ gleichen, erfolgen. Diese Ausbildung hat den Vor­ teil, daß die Aufnahmebohrung nicht hochgenau in die Spannplatte eingebracht werden muß, da eine hohe Genauigkeit der Bohrung durch entsprechendes Ausrichten der und in der ausgerichteten Position befestigten Einsetzbuchse erzielt wird. Das Aus­ richten der Einsetzbuchse erfolgt mit hochgenauen Vorrichtungen, die beispielsweise Stifte aufweisen, welche in die Bohrungen der Einsetzbuchsen eingrei­ fen und solange die Einsetzbuchsen in Position hal­ ten, bis der Kleber oder das Kunstharz oder der­ gleichen ausgehärtet ist. Ist dies erfolgt, so kann die Ausrichtanordnung, die als sogenannte Meister­ platte bezeichnet werden kann, entfernt werden.

Vorzugsweise geht die Aufnahmebohrung unter Ausbil­ dung einer Stufe in die Kammer über. Die Stufe wird dadurch erzeugt, daß die Aufnahmebohrung einen ge­ ringeren Durchmesser als die Abmessungen der Kammer aufweist.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Bohrung von der Oberseite der Spannplatte ausgeht.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung an­ hand eines Ausführungsbeispiels und zwar zeigt

Fig. 1 eine Spannplatte mit einem darauf zu positionierenden Ausrichtelement,

Fig. 2 eine Schnittansicht durch Bohrungen eines Bohrungsrasters der Spann­ platte und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Oberseite eines Bereichs der Spannplatte.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Spann­ platte 1, auf der -in einem Rastermaß- eine Viel­ zahl von Bohrungen 2 angeordnet sind, die der Posi­ tionierung von beispielsweise Spann- oder Ausricht­ elementen oder dergleichen dienen. Beispielsweise ist es möglich, eine Anschlagleiste 3 positions­ genau auf der Spannplatte 1 zu befestigen. Die An­ schlagleiste 3 weist hierzu zwei Paßbohrungen 4 auf, zwischen denen -jeweils im Rastermaß beabstan­ det- sich eine Aufnahmebohrung 5 für eine Gewinde­ schraube 6 befindet. Zur Befestigung der Anschlag­ leiste 3 auf der Oberseite 7 der Spannplatte 1 wer­ den zwei Paßstifte 8 verwendet, die in die hoch­ genauen Paßbohrungen 4 der Anschlagleiste 3 mit ei­ nem ersten Abschnitt und mit einem zweiten Ab­ schnitt in entsprechende hochgenaue Bohrungen 2 der Spannplatte 1 eingesteckt werden. Auf diese Art und Weise ist die Anschlagleiste 3 präzise ausgerich­ tet. Um zu verhindern, daß sie sich von der Ober­ seite 7 der Spannplatte 1 abheben kann, wird die Gewindeschraube 6 in die Aufnahmebohrung 5 der An­ schlagleiste 3 eingesteckt und in eine entspre­ chende Gewindebohrung der Spannplatte 1 einge­ schraubt, wobei die Gewindebohrung in Verlängerung der entsprechenden Bohrung 2 der Spannplatte 1 aus­ gebildet ist. Hierauf wird im Nachstehenden noch genauer eingegangen.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Be­ reich der Spannplatte 1. Von der Oberseite 7 der Spannplatte 1 gehen Aufnahmebohrungen 9 aus, die sich über einen Teilbereich der Dickenabmessung der Spannplatte 1 erstrecken und die jeweils in eine Aufnahme 10 übergehen, die im Bereich der Unter­ seite 11 der Spannplatte 1 ausgebildet ist. Zwi­ schen Aufnahmebohrung 9 und Aufnahme 10 ist eine Stufe 12 ausgebildet, da der Durchmesser der Auf­ nahmebohrung 9 kleiner als die Abmessung der Auf­ nahme 10 ist. Die Aufnahme 10 ist als randoffene Aufnahme 10 ausgebildet, das heißt, sie ist zur Un­ terseite 11 hin offen.

Die Herstellung der Aufnahmebohrungen 9 erfolgt mittels üblicher Bearbeitungsmaschinen, so daß eine hinreichende, jedoch nicht maßlich hochgenaue Aus­ bildung erfolgt. Vielmehr ist in jede Aufnahmeboh­ rung 9 eine Einsetzbuchse 13 hochgenau ausgerichtet eingeklebt. Der Durchmesser der Aufnahmebohrung 9 ist hierzu größer als der Außendurchmesser der Ein­ setzbuchse 13 ausgebildet, so daß ein gewisses Spiel besteht. Während der Herstellung werden die Einsetzbuchsen 13 mittels einer geeigneten Einrich­ tung, beispielsweise einer mit hochgenauen Stiften versehenen Meisterplatte, in die gewünschten Posi­ tionen ausgerichtet und dann in die Aufnahmebohrun­ gen 9 mittels eines Klebers oder Kunststoffs einge­ gossen. Ist der Kleber ausgehärtet, so kann die Ausrichteinrichtung entfernt werden und die Ein­ setzbuchsen 13 verbleiben in ihren hochgenauen Po­ sitionen, das heißt, die sie durchsetzenden Bohrun­ gen 14 besitzen ein Rasterabstandsmaß zueinander mit der gewünschten Genauigkeit.

Vorzugsweise enden die Einsetzbuchsen 13 mit gerin­ gem Abstand a zur Stufe 12, so daß ein in die Auf­ nahme 10 eingesetztes Gewindeelement 15 nicht gegen die entsprechende Einsetzbuchse 13 treten und deren maßhaltige Position gefährden kann.

Jedes Gewindeelement 15 besitzt eine Gewindebohrung 16 und weist eine Kontur auf, die mit Spiel den Wandungen 17 der jeweiligen Aufnahme 10 gegenüber­ liegt. Mit einem Abstand zum Grund der Aufnahme 10, der größer als die Längenabmessung des Gewindeele­ ments 15 ist, befindet sich in der Aufnahme 10 ein Herausfallschutz 18, der einerseits verhindert, daß ein in die Aufnahme 10 eingelegtes Gewindeelement 15 selbsttätig wieder herausfallen kann und ande­ rerseits eine Beweglichkeit des Gewindeelements 15 garantiert, das heißt, es ist schwimmend innerhalb der Aufnahme 10 angeordnet. Ferner ist eine Ver­ drehsicherung 19 vorgesehen, die - gemäß Fig. 3 - dadurch gebildet ist, daß die Kontur des Gewinde­ elements 15 gegen mindestens eine Wandung 17 der Aufnahme 10 treten kann. Im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist das Gewindeelement 15 als Mutter 20 ausgebildet, das heißt, es besitzt eine sechs­ eckige Kontur. Die Aufnahme 10 ist ebenfalls mit sechseckiger Kontur ausgebildet, wobei sie die Mut­ ter 20 mit seitlichem Spiel, also schwimmend auf­ nimmt. Das Spiel ist jedoch derart bemessen, daß eine Drehsicherung der Mutter 20 gewährleistet ist, das heißt, sie tritt bei einem Einschraubvorgang mit mindestens einer ihrer Seiten gegen mindestens eine der Wandungen 17 der Aufnahme 10, die - wie er­ wähnt - eine von der Unterseite 11 her zugänglich Kammer 21 bildet.

Bevorzugt ist der Herausfallschutz mittels eines elastischen Elements 22 gebildet, das eine Kante 23 im Bereich der Wandung der Kammer 21 hintergreift, wobei die Kante 23 vorzugsweise Bestandteil einer Ringnut 24 ist, die sich in der Wandung 17 der Kam­ mer 21 befindet. Das elastische Element 22 ist als Sicherungsring 25 ausgebildet, der beim Einsetzen mittels eines geeigneten Werkzeugs, beispielsweise einer Zange, im Durchmesser verkleinert und dann unter elastischem Erweitern in die Ringnut 24 ein­ gebracht wird. Im eingesetzten Zustand übergreift der Sicherungsring 25 teilweise die Seite 27 der Mutter 20, so daß sie nicht aus der Kammer 21 her­ ausfallen kann.

Soll beispielsweise - wie eingangs erläutert - die Anschlagleiste 3 auf der Oberseite 7 der Spann­ platte 1 befestigt werden, so greifen die Paßstifte 8 mit ihren einen Endbereichen in die Bohrungen 14 entsprechender Einsetzbuchsen 13 ein, wobei ihre anderen Endbereiche in die Paßbohrungen 4 einge­ steckt sind. Wird die Gewindeschraube 6 in die Auf­ nahmebohrung 5 eingeschoben, so tritt sie auf der anderen Seite der Anschlagleiste 3 aus, durchgreift die Bohrung 14 mit Spiel und gelangt - vorzugsweise durch entsprechende Anfasung - in die Gewindebohrung 16 der Mutter 20, die sich daraufhin - aufgrund ih­ rer schwimmenden Lagerung - entsprechend ausrichtet. Beim Eindrehen der Gewindeschraube 6 in die Mutter 20 ist deren unbegrenztes Mitdrehen durch die Ver­ drehsicherung 19 gehindert. Im festgeschraubten Zu­ stand stützt sich die Seite 26 der Mutter 20 an der Stufe 12 ab, wobei der Abstand a zur zugehörigen Einsetzbuchse 13 verhindert, daß unzulässige Kräfte auf diese ausgeübt werden.

Selbstverständlich ist es - nach einem nicht darge­ stellten Ausführungsbeispiel - auch möglich, daß die Bohrungen 14 direkt in der Spannplatte 1 ausgebil­ det sind, das heißt, es werden keine Einsetzbuchsen 13 verwendet. Dies erfordert jedoch, daß die Boh­ rungen 14 hochgenau in das Material der Spannplatte 1 eingebracht werden müssen. Die Ausbildung der Aufnahmen 10 ist demgegenüber nicht mit hoher Prä­ zision erforderlich.

Claims (7)

1. Spannplatte mit mehreren Bohrungen, die der Po­ sitionierung von Spann- oder Ausrichtelementen oder dergleichen dienen, und mit Gewindebohrungen für ein Festschrauben der Spann- oder Ausrichtelemente, wobei die jeweilige Gewindebohrung an einem Gewin­ deelement ausgebildet ist, das sich drehgesichert in einer Aufnahme der Spannplatte befindet, wobei die Aufnahme von einer von der Unterseite (11) der Spannplatte (1) her zugänglichen, randoffenen Kam­ mer (21) gebildet ist, die sich im Bereich der Un­ terseite (11) der Spannplatte (1) befindet und in der das als Mutter (20) ausgebildete Gewindeelement (15) schwimmend eingelegt und mittels eines Heraus­ fallschutzes (18) gesichert ist, der von einem ela­ stischen, eine Kante (23) im Bereich der Wandung (17) der Kammer (21) hintergreifenden Element (22) gebildet ist.

2. Spannplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Herausfallschutz (18) von einem elastischen Sicherungsring (25) gebildet ist, der in eine Ringnut (24) in der Wandung (17) der Kammer (21) eingreift.

3. Spannplatte nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bohrung (14) und Gewindebohrung (16) - in Längsrichtung der Boh­ rung (14) gesehen - in Hintereinanderlage zueinander angeordnet sind.

4. Spannplatte nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Bohrung (14) die Aufnahme (10) anschließt.

5. Spannplatte nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (14) in einer Einsetzbuchse (13) ausgebildet ist, die in einer Aufnahmebohrung (9) der Spannplatte (1) positionsgenau angeordnet ist.

6. Spannplatte nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme­ bohrung (9) unter Ausbildung einer Stufe (12) in die Kammer (21) übergeht.

7. Spannplatte nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (14) von der Oberseite (7) der Spannplatte (1) aus­ geht.