EP0354879A2

EP0354879A2 - Schnellspann-Einrichtung

Info

Publication number: EP0354879A2
Application number: EP89810599A
Authority: EP
Inventors: Beat Buchter
Original assignee: Buchter Formenbau AG
Current assignee: Buchter Formenbau AG
Priority date: 1988-08-11
Filing date: 1989-08-09
Publication date: 1990-02-14
Also published as: EP0354879A3; JPH02100877A; US4949946A; CH686294A5

Abstract

Die Schnellspanneinrichtung zum Festspannen von vorzugsweise gleichgeformten Werkstücken besitzt ein Basisteil (1) aus einer länglichen Jochplatte (2) und je einer stirnseitigen festen Backe (3). In einem längsorientierten Führungsschlitz (6) im Basisteil (1) ist ein zwischen den Backen (3) längsverschiebbarer und im Verschiebebereich an beliebiger Stelle mittels einer Feststellschraube (36) am Basisteil (1) arretierbarer Spannblock (7) mit einem Schieberteil eingesetzt, auf dem mittels einer Coulissenführung gehalten, ein Klemmkopf (8) längsverschiebbar aufgesetzt ist. Der Klemmkopf (8) ist mittels eines im Schieberteil drehgelagerten Exzenterteils (22) in Klemmrichtung (C) gegen eine Backe (3) hin bewegbar, um das Werkstück festzuhalten.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schnellspann-Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, zum Festspannen von vorzugsweise gleichgeformten Werkstücken während deren Bearbeitung.
Schnellspann-Einrichtungen zum Festklemmen von Werkstücken sind in vielen Ausführungsformen bekannt. Es gibt mit Kniehebelanordnungen arbeitende Klemmeinrichtungen, bei welchen das Werkstück durch ein Andruckglied am kürzern Arm der Hebelanordnung gegen ein Aufnahmedispositiv in Fixierposition gedrängt wird. Bekannt sind auch Pratzen-Aufspannvorrichtungen, die mit Schrauben- oder Spindelspannelementen zur Andruck-Erzeugung versehen sind. Weiterhin befinden sich Exzenter Spanneinrichtungen auf dem Markt, bei welchen der Exzenter entweder direkt oder über ein Andruckglied auf das Werkstück einwirkt und dessen stabile Halterung sichert.
Sofern solche Schnellspannvorrichtungen nicht für besondere Werkstückformen oder Werkstücktypen ausgerichtet sind und somit Spezialwerkzeugen gleichgestellt werden können, ist ihr Spann- oder Klemmsystem meist so gestaltet, dass nach Aufspannkriterien, z.B. Rund- oder Blockspannflächen am Werkstück zu unterscheiden ist, um den bestgeeigneten Vorrichtungstyp für eine vorgegebene Bearbeitungsaufgabe zu bestimmen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine nach dem Prinzip des Backenschraubstocks mit kurzer Spannstrecke und vorwählbarem Spannbereich gestaltete Schnellspann-Einrichtung zu schaffen, die einen gegenüber einem oder zwei festen Backen in eine feste Ausgangsstellung bringbaren Spannblock aufweist. Dieser Spannblock soll mittels eines einfachen Betätigungsgliedes aus der genannten Ausgangsstellung heraus, in eine Klemmstellung an einem Werkstück anbringbar sein. Mehrere solcher Schnellspann-Einrichtungen sollen zu Gruppen zusammenbaubar als Vielfachwerkzeug für die gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Bearbeitung gleicher oder unterschiedlicher Werkstücke verwendbar sein.
Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgaben ist durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 6 definiert. Ausführungsformen davon gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Vorteilhaft ist, dass der mit einem Exzenterteil versehene und in und ausser Klemmeingriff mit einer der festen Backen bringbare Spannblock an jeder beliebigen Stelle seines Verstellbereiches durch ein einfaches Feststellmittel fixierbar und ferner die Klemmbacke durch eine kurze Betätigungsbewegung in eine reproduzierbare Rückzugsstellung bringbar ist, in welcher das Werkstück bequem in die Spanneinrichtung einsetzbar und wieder ausbaubar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schnellspann-Einrichtung als Spann-Einheit für Werkstücke mit parallelen Spannflächen, in perspektivischer Darstellung.
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Spanneinheit nach Fig. 1 im Längsschnitt bzw. nach der Linie II-II in Fig. 1.
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der Spanneinheit nach der Linie III-III in Fig. 1.
Fig. 4a, b, das Detail der Exzenterlagerung in der (beweglichen) Klemmbacke in der Darstellungsweise nach Fig. 2, und in der Ansicht von unten (b).
Fig. 5 eine partielle Grundrissdarstellung des Basisteils der Schnellspann-Einrichtung in Pfeilrichtung V in Fig. 2, und
Fig. 6 der im Basisteil der Spanneinheit nach Fig. 1 montierte Klemmblock im partiellen Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Gemäss Fig. 1 enthält die Schnellspann-Einrichtung ein Basisteil 1 mit zwei auf einer Jochplatte 2 vorzugsweise einstückig aufgesetzten festen Backen 3, die jeweils mit einer später erläuterten Montagebohrung 4 versehen sind. Die Jochplatte 2 enthält seitlich offene Spannnuten 5 zum Festspannen des Basisteils 1 auf einer allfälligen Grundplatte oder einem Maschinentisch, und einen längsmittig laufenden Führungsschlitz 6 für längsverschiebbare Aufnahme eines Spannblockes 7, von dem im wesentlichen nur der Klemmkopf 8 sichtbar ist. Von den Stirnseitenflächen 9 des Klemmkopfes 8 ist mindestens eine als Klemmfläche gestaltet. Der Spannblock 7 ist nachstehend anhand der Fig. 2 und Fig. 4a, b detailliert beschrieben.
In den Explosionsdarstellungen nach den Fig. 2, 3 und 4 finden sich über dem Basisteil 1 der insgesamt mit 7 bezeichnete Spannblock, enthaltend einen Schieberteil 11 mit einem untenliegenden Führungslineal 12 und einem darüber angeformten T-Passstück 13 einer Coulissenführung. Oberhalb des T-Passstückes 13 ist der Klemmkopf 8 gezeigt, der das Gegenstück der genannten Coulissenführung in der Form einer auf das T-Passstück 13 abgestimmten T-Nute 14 enthält, welche im montierten Zustand des Spannblocks 7 (Fig. 6) dieses T-Passstück längsverschiebbar und im wesentlichen spielfrei aufnimmt. Die T-Nute 14 im Klemmkopf 8 ist auf der Exzenterseite geschlossen gestaltet und, um die Nutenbearbeitung zu erleichtern bzw. zu ermöglichen, zweckmässig mit einer durch Schraubbefestigung angebrachten Leiste 10 verschlossen. Das Führungslineal 12 ist im eingebauten Zustand des Spannblocks 7 im Führungsschlitz 6 mit Schiebesitz gelagert, um eine genaue Längsbewegung des Spannblocks 7 im Basisteil 1 sicherzustellen.
Ueber dem Basisteil 1 in Fig. 2 ist weiterhin ein Passglied in der Form einer Passhülse 15 gezeigt, dessen bzw. deren Schaft für die Zentrierung und Befestigung einer einzelnen oder mehrerer Spann-Einheiten auf einer individuell gestaltbaren (schematisch gezeigten) Aufspannplatte 16 die Montagebohrung 4 in den festen Backen 3 zu durchsetzen bestimmt ist und dessen unteres Ende in einen Zentriersitz 17 dieser Aufspannplatte eingreift. Die Passhülse 15 besitzt einen im Durchmesser erweiterten Kopfabschnitt 18 mit einer Kopföffnung 18.1, die die Aufnahme des Kopfes einer Inbusschraube 20 ermöglicht. Die Kopfschulter 18.2 kommt auf der Oberseite der Backe 3 zum Aufliegen. Die Befestigung der Spann-Einheit auf der Basisplatte 16 erfolgt mittels den in Gewindebohrungen 19 der Aufspannplatte 16 eingreifenden Inbusschrauben 20, die die Hülsenbohrung 21 mit ausreichend Spiel durchsetzen und deren Köpfe im Kopfabschnitt 18 der Passhülse versenkt sind.
Die Bewegung des relativ zum Schieberteil 11 längsverschiebbaren Klemmkopfs 8 (Pfeile A in Fig. 1, 2 und 6) ist durch einen Exzenterteil 22 gesteuert, der wie auch in Fig. 4a gezeigt, aus einem (untenliegenden) Führungszylinder 23 und einer vorzugsweise einstückig stirnseitig an diesen angeformten Exzenternocken 24 besteht. Der Führungszylinder 23 des Exzenterteils 22 ist in einer vertikalen Bohrung 25 des Schieberteils 11 im wesentlichen spielfrei drehbar gelagert und erstreckt sich praktisch über seine ganze Länge im Innern des Schieberteils. Der Exzenternocken 24 mit einer Exzentrizität von 0,5 - 2 mm, je nach gewünschter Klemmkraft und vorgesehenem Spannweg, greift in eine Exzenternuss 26 ein (Fig. 4b), die in einer Rechteckausnehmung 27 über der T-Nute 14 im Klemmkopf 8 querverschiebbar (Pfeil B) und gefangen gelagert ist. Der Exzenterteil 22 ist auf seiner Oberseite mit einer Polygonausnehmung 28, z.B. einem 6-Kt-Loch zur Aufnahme eines Inbusschlüssels versehen, welcher über einen Durchbruch 29 in der Oberfläche des Klemmkopfs 8 als Betätigungswerkzeug für den Exzenterteil 22 einsteckbar ist.
Im montierten Zustand des Spannblocks 7, wo der Klemmkopf 8 mittels der T-Nute 14 und dem T-Passstück 13 in Schieberbeziehung mit dem Lineal 12 steht, das Exzenterteil 22 in der vertikalen Bohrung 25 des Schieberteils 11 steckt und der Exzenternocken 24 im Eingriff mit der Exzenternuss 26 steht, greift das Führungslineal 12, wie aus Fig. 6 ersichtlich, durch den in der Jochplatte 2 längsmittig vorhandenen Führungsschlitze 6. In dieser Position wird der Spannblock 7 mittels einer Schieberplatte 30 gehalten, die in den Explosionsdarstellungen der Fig. 2 und 3 unterhalb dem Basisteil 1 liegend gezeigt sind. Diese Schieberplatte 30 liegt so versenkt in einer Nut 31 auf der Unterseite der Jochplatte 2, dass alle ihre Teile gegenüber der Jochplatten-Untersicht 2.1 zurückstehen. Die Schieberplatte 30 enthält zwei durch querlaufende Schwächungsrillen 32 unterteilte Längsabschnitte, nämlich einen Montageabschnitt 33, auf welchem die Schieberplatte 30 durch zwei Inbusschrauben 35 mit der Untersicht des Führungslineals 12 so verschraubt ist, dass sich der Spannblock 7 im wesentlichen spielfrei zwischen den festen Backen 3 am Basisteil verschieben lässt. Der zweite Längsabschnitt der Schieberplatte 30 ist ein Festklemmabschnitt 34, der mit einer Gewindebohrung 35 für die Aufnahme einer Inbusschraube 36 versehen ist, deren Kopf 36.1 mit ausreichend Spiel für die Klemmbewegung (Pfeil A) des Klemmkopfes 8 durch seine Ausnehmung 37 hindurch gegen die Oberseite des T-Passstücks 13 am Schieberteil 11 festziehbar ist. Dabei wird der Festklemmabschnitt 34 gegen den Grund 31.1 der Nute 31 und die Basisschulter 13.1 des T-Passstückes 13 gegen die Oberseite 2.2 der Jochplatte 2 festgezogen. Der Festklemmabschnitt 34 der Schieberplatte 30 wird dabei elastisch deformiert und der Spannblock 7 mit dem Basisteil 1 starr verbunden. Der Klemmkopf 8 bleibt, gesteuert vom Exzenterteil 22, längsbewegbar.
Nach dem Lösen der Inbusschraube 36 kann der Spannblock 7 bzw. der Klemmkopf 8 an beliebige Stellen (Pfeile C in Fig. 1 und 6) zwischen den Backen 3, insbesondere an die Einsatz- und Wegnahmestellen von Werkstücken gebracht und dort fixiert werden. Durch Betätigung des Exzenterteils 22 mit einem Steckwerkzeug wird sodann die Klemmung des Werkstückes veranlasst und wieder aufgehoben.

Claims

1. Schnellspann-Einrichtung zum Festspannen von Werkstücken, mit einem Basisteil (1) aus einer länglichen Jochplatte (2) und je einer stirnseitigen festen Backe (3), einem am Basisteil (1) zwischen den Backen (3) längsverschiebbaren und im Verschiebebereich an beliebigen Stellen arretierbaren Spannblock (7), der einen auf dem Basisteil (1) und zu diesem längsbeweglich angeordneten Schieberteil (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieberteil (11) des Spannblocks (7) ein in einem Führungsschlitz (6) der Jochplatte (2) längsbewegliches Führungslineal (12) mit einem kopfseitig daran angeformten ersten Teil (13) einer Coulissenführung aufweist, und dass auf dem Schieberteil (11) ein mittels des zweiten Teils (14) der Coulissenführung befestigter Klemmkopf (8) längsverschiebbar aufgesetzt ist, welcher Klemmkopf (8) mittels eines im Schieberteil (11) drehgelagerten Exzenterteils (22) in Klemmrichtung bewegbar ist.

2. Schnellspann-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungslineal (12) oben durch die Basisschulter (13.1) des ersten Teils (13) der Coulissenführung, und unten durch eine am Führungslineal (12) befestigte Schieberplatte (30) im Führungsschlitz (6) gefangen, und mittels dieser Schieberplatte (30) an der Jochplatte (2) fixierbar ist.

3. Schnellspann-Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberplatte (30) durch querlaufende Schwächungsrillen (32) in zwei Längsabschnitte (33, 34) unterteilt ist, wobei der eine Abschnitt (33) als Montageabschnitt gestaltet mit der Unterseite des Führungslineals (12) fest verschraubt ist, und der andere Abschnitt (34) elastisch gegen den ersten Teil (13) der Coulissenführung und eine Anlagefläche (31.1) der Jochplatte (2) klemmbar ist, um den Spannblock (7) wahlweise an die Jochplatte (2) anzuklemmen oder gegenüber dieser längsverschiebbar zu stellen.

4. Schnellspann-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Coulissenführung eine T-Nut-Feder-Paarung aus einem T-Passstück (13) und einer T-Nute (14) ist, und dass die Basisschulter (13.1) des T-Passstückes (13) auf der Jochplatten-Oberseite (2.2) abgestützt ist.

5. Schnellspann-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterteil (22) aus einem in einer Bohrung (25) des Schieberteils (11) drehgelagerten Führungszylinder (23) und einem in axialer Richtung stirnseitig an diesen angeformten Exzenternocken (24) besteht.

6. Verwendung der Schnellspann-Einrichtung zum Festspannen von Werkstücken nach Anspruch 1 in einer eine oder mehrere solcher Einrichtungen enthaltenden Vorrichtung mit einer Aufspannplatte (16) zum Aufsetzen einzelner Schnellspann-Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Basisteil (1) mindestens zwei erste Ausnehmungen (4) und die Aufspannplatte (16) für jede Schnellspanneinrichtung (Fig. 1) mindestens zwei zweite, mit den ersten fluchtende Ausnehmungen (17) zur Aufnahme von zentrieren den hülsenförmigen Passgliedern (15) enthält, und dass das Basisteil (1) und die Aufspannplatte (16) mit Schraubelementen (20) miteinander verbunden sind, die sich mit Spielabstand axial durch die hülsenförmigen Passgleider (15) hindurch erstrecken.

7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Passglieder (15) an ihrem einen Ende mit einem im Durchmesser grössern Kopfabschnitt (18) mit einem erweiterten Bohrungsende versehen sind, wobei dieses Ende zur Aufnahme des Kopfes einer Inbusschraube (20) gestaltet ist und die Schulter des Kopfabschnittes auf der Oberseite der Backen (4) des Basisteils abgestützt ist.