EP0362753B1

EP0362753B1 - Einspannvorrichtung

Info

Publication number: EP0362753B1
Application number: EP89118202A
Authority: EP
Inventors: Manfred Schanz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-10-04
Filing date: 1989-09-30
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2009-09-30
Also published as: DE58904620D1; DE3833742A1; EP0362753A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einspannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Beim Festspannen von Werkstücken besteht die Forderung, daß eine vorgegebene, exakte Lageposition des Werkstückes eingenommen wird. Um dies nach einem Einspannvorgang zu kontrollieren, sind entsprechende Einmeßvorrichtungen erforderlich, mit denen die vorgesehenen Koordinatenlagen überprüft werden können.
Durch diesen Einmeßvorgang ist ein entsprechender Aufwand vorhanden, welcher insbesondere bei häufigem Umspannen, wie es bei Serienfertigungen erforderlich ist, erhebliche Stillstandszeiten verursacht.
Beim Festspannen eines Werkstückes ist besonders auch die exakte Position auf der Auflage (Z-Lage) problematisch, da der Spanndruck beim Festlegen des Werkstückes nicht in diese Richtung wirkt. Dementsprechend muß durch Druck zum Beispiel von Hand oder durch Klopfen versucht werden, eine exakte Auflage zu erreichen. Problematisch ist hierbei auch, daß auf gegenüberliegenden Seiten gleichzeitig eine exakte Auflage erreicht werden soll, wobei eine Druckbeaufschlagung auf einer Seite eventuell eine Lageveränderung auf der anderen Seite hervorrufen kann.
Die DE-B-1 301 765 zeigt eine Einspannvorrichtung mit einer Niederzugvorrichtung, die beim Einspannen eines Werkstückes dieses bei der Verstellbewegung einspannt und dabei auch zur Auflage hin bewegt. Bei dieser Einspannvorrichtung wird das Werkstück durch elastische Spannschienen gehalten, die über die jeweilige Spannbacke übersteht. Die schräg nach unten weisenden Spannschienen bewirken bei Beaufschlagung durch das einzuspannende Werkstück außer der normalen Einspannkraft eine nach unten gerichtete Spannkraft, so daß das Werkstück auch gegen die Auflagefläche gedrückt wird.
Nachteilig ist hierbei, daß das Werkstück in Einspann-Endlage von den elastischen Spannschienen gehalten wird. Daraus können sich bezüglich der Seitenpositionierung des Werkstückes Probleme ergeben, da die elastische Nachgiebigkeit der Spannschienen eine exakte Seitenpositionierung des Werkstückes mit hoher Wiederholgenauigkeit nicht zuläßt.
Hinzu kommt noch, daß die gesamten, das Werkstück haltenden Spannkräfte alleine durch die Spannschienen übertragen werden müssen. Das Werkstück wird dabei an den Anlagestellen der Spannschienen linienförmig beaufschlagt und bei hohen Haltekräften kann dies zu Beschädigungen am Werkstück führen. Für hohe Spannkräfte müssen die Spannschienen außerdem entsprechend stabil ausgebildet sein, was aber wiederum ihre elastische Verformbarkeit für den Niederzugvorgang beeinträchtigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einspannvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine exakte Lagepositionierung eines Werkstückes insbesondere auch auf der Werkstück-Auflage (Z-Achse) bei guter Wiederholgenauigkeit ermöglicht, wobei gegebenenfalls umständliche Nachmeßarbeiten entfallen sollen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichnungsteil des Hauptanspruches wiedergegeben.
Ab Anlage des Werkstückes an dem durch die Spannfläche überstehenden Teil des Niederzugelementes bewegt sich dieses gleichzeitig mit der Spannbewegung nach unten zur Auflage hin, wobei das Werkstück mitgenommen bzw. durch Reibschluß entsprechend in diese Richtung kraftbeaufschlagt wird, bis schließlich die Spannbacken selbst mit ihren Spannflächen zur Anlage am Werkstück kommen und die Haltefunktion übernehmen.
Das Niederzugelement kann während der Verstellbewegung ausweichen und gelangt dann in der End-Positionierstellung des Werkstückes in eine innerhalb der Spannbacke liegende Endlage, so daß das Werkstück dann an der Spannfläche anliegt und von den Spannbacken gehalten wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß das Niederzugelement in einen schräg zur Werkstück-Auflage hin verlaufenden und sich längs zumindest über einen Teilabschnitt der Spannbacke erstreckenden, zur Spannfläche hin offenen Aufnahme-Schlitz eingesetzt ist, der der Spannfläche abgewandt als Lagerung und Halterung für das Niederzugelement ausgebildet ist und in der Nähe der Spannfläche eine Erweiterung für die Schwenkbewegung des Niederzugelementes aufweist.
In einen solchen Aufnahme-Schlitz kann das Niederzugelement 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 Niederzugelement in der Spannbacke einen zur Spannfläche gewölbten Verlauf zumindest seiner auflage-fernen Schlitzwand hat. Durch diese Wölbung des Aufnahme-Schlitzes wird eine 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 Ausgangslage 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, Niederzugvorrichtungen vorgesehen. In vorteilhafter Weise wird dadurch das Werkstück bei beiden Spannflächen zur Auflage hin druckbeaufschlagt und damit exakt positioniert.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die vorgesehene Spannbewegung der Spannbacken etwas größer ist als die Verstellbewegung des Niederzugelementes und daß dazu bei der bzw. den verstellbaren Spannbacken eine Zustelleinrichtung zum Verschieben der Spannbacke(n) an das Werkstück sowie eine vorzugsweise mit der Zustelleinrichtung kombinierte Spanneinrichtung für die Spannbewegung vorgesehen. Dadurch kann mit der bzw. den verstellbaren Spannbacken eine Zustellung bis an das Werkstück heran erfolgen und erst dann wird beim Festspannen die Niederzugvorrichtung zum Positionieren auf der Werkstück-Auflage aktiviert.
Zweckmäßigerweise weist die Grundplatte Koordinatenbohrungen zum Befestigen von festen Spannbacken od. dgl. Anschlägen und/oder zum Verbinden mit einer Grundspannplatte oder einem Werkzeugmaschinentisch auf. Die Einspannvorrichtung 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 Positionieren dienen. Insgesamt wird auch dadurch die beim Einspannen des Werkstückes in der Spannvorrichtung erzielbare 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 Einspannvorrichtung mit an einer Spannbacke befindlichen Niederzugvorrichtung,
Fig. 2: eine etwa Fig. 1 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit eingespanntem Werkstück,
Fig. 3: eine vergrößerte Detail-Teilansicht im Bereich einer Niederzugvorrichtung mit angesetztem Werkstück,
Fig. 4: eine etwa Fig. 3 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit festgespanntem Werkstück,
Fig. 5: eine Querschnitt-Darstellung einer Einspannvorrichtung mit eingespanntem Werkstück,
Fig. 6: eine Aufsicht der in Fig. 5 gezeigten Einspannvorrichtung ohne Werkstück sowie mit versetzter Spannbacke,
Fig. 7: eine abgewandelte Ausführungsform einer Einspannvorrichtung 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 bewegliche Backe ausgebildet ist.
Die Spannbacken 3 haben zueinander weisende Spannflächen 4 und im Ausführungsbeispiel sind auch einstückig damit verbundene 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 Spannbewegung abgeleiteten Niederzugkomponente gegen die Werkstück-Auflage 5 gezogen wird.
Die Niederzugvorrichtung 6 weist ein über die Spannfläche 4 überstehendes Niederzugelement 7 auf.
In den Figuren 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 spannflächen-seitigen Ende schräg zu der Werkstück-Auflage 5 hin weist.
Ohne anliegendes Werkstück 2 (Fig. 1) steht das spannflächen-seitige Ende 12 über die Spannfläche 4 vor, wobei 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 dabei 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, verlaufen dessen Schlitzwände 13, 13a 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 auflage-seitige Schlitzwand 13a hat im weiter außenliegenden Bereich einen größeren Abstand zu der anderen Schlitzwand 13, wobei dieser Abstand so bemessen 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 vorgespannt wird. In dieser Vorspannlage liegt die Blattfeder 9 an der Schlitzwand 13 an und das äußere Ende 12 ragt über die Spannfläche 4 vor. Der Schlitzgrund 24 bildet einen Verschiebeanschlag, so daß die Blattfeder 9 bei Beaufschlagung 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, wobei der Schwenkradius den auflage-seitigen Spannflächenabschnitt unterhalb des in Ruhestellung befindlichen Niederzugelementes 7 schneidet.
Da das vorstehende Ende 12 des Niederzugelementes 7 zunächst 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 geringfügigem 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 Auflage hin, so daß sicher ein Abheben von der Auflage 5 verhindert 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 gewölbten Verlauf des Schlitzes 1o vorgespannt, so daß ihr äußeres Ende 12 ohne äußere Belastung die in Fig. 3 gezeigte Lage einnimmt. Gleichzeitig ist die Blattfeder 9 auch in dem Schlitz 1o verspannt und dadurch auch auf einfache Weise gehalten. Diese Halterung hat noch den weiteren Vorteil, daß auch unterschiedlich dicke Blattfedern 9 eingesetzt 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. Niederzugelemente eingesetzt werden können. In praktischen Versuchen 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 Spannfläche 4 vorstehenden Überstandes des Niederzugelementes 7 in Ausgangslage, ergibt sich auch der Hub in Niederzugrichtung. Bei der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Anordnung würde sich bei einem Überstand von etwa 2/1o Millimetern ein Niederzughub von etwa 2/1o bis 3/1o 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 12 über die Spannfläche 4 vorsteht. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Aufnahme-Schlitz 10 an seinen seitlichen Enden randoffen ausgebildet ist, so daß dann auch von diesen Seiten die Blattfeder 9 einsetzbar ist. Andererseits kann diese Blattfeder aber auch von der Spannfläche 4 her in den Schlitz 10 eingeschoben werden. Weiterhin besteht 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. Bevorzugt ist vorgesehen, daß an beiden Backen solche Niederzugvorrichtungen 6 vorgesehen sind.
Fig. 6 zeigt eine Einspannvorrichtung, bei der eine feste, längs durchgehende Spannbacke 3 und auf der gegenüberliegenden Seite eine aus mehreren Teil-Spannbacken 3a, 3b gebildete, 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 3a, 3b können jeweils mit Niederzugvorrichtungen 6 versehen sein.
Insbesondere in Fig. 5 und auch in Fig. 6 bis 8 sind Einspannvorrichtungen 1 gezeigt, bei denen die eigentliche Spannbewegung der Spannbacken 3 auf die Verstellbewegung des oder der Niederzugelemente 7 abgestimmt ist. Insbesondere ist hierbei die Spannbewegung der Spannbacken etwas größer als die Verstellbewegung des Niederzugelementes. 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 anschließende Spannvorgang bewirkt dann nur noch einen sehr geringen Verstellweg der Spannbacken, innerhalb von dem auch die Niederzugbewegung der Blattfedern 9 od. dgl. erfolgt.
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 Verschiebeschlitze 16 in einer zur Einspannvorrichtung 1 gehörenden Grundplatte 17 durchgreifen und rückseitig dieser Grundplatte 17 in längsverstellbare Rastklötze 18 eingeschraubt sind. Für diese Rastklötze 18 sind längs der Verschiebeschlitze 16 unterseitig an der Grundplatte 17 durch eine Rastprofilierung 21 gebildete Rastfelder vorgesehen. Die Rastklötze 18 weisen auf ihrer der Grundplatte 17 zugewandten Seite eine entsprechende Gegenprofilierung auf, die in die Rastprofilierung 21 an der Grundplatte 17 eingreift. Die Spannschrauben 15 lassen sich soweit lockern, daß die Rastprofilierung außer Eingriff kommt, so daß dann die Rastklötze längs der Verschiebeschlitze 16 verstellt 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 Anziehen der Spannschrauben erfolgt dann die Spannverschiebung 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 Spannwege von 0,5 bis 2 mm vorgesehen sein.
Die in den beweglichen Spannbacken befindlichen schrägen Durchgangsbohrungen für die Spannschrauben 15 sind so bemessen, daß die Spannschrauben ein gewisses Kippbewegungsspiel haben, da sie sich beim Spannen der Backen etwas schräg stellen. Außerdem sind kopfseitig Kugelscheiben untergelegt. Wegen dieser geringfügigen Schrägstellung ist zweckmäßigerweise die Rastprofilierung 21 und die entsprechende Gegenprofilierung der Rastklötze 18 mit gerundeten Flanken ausgebildet, um bei der Kippbewegung sonst auf die Spannschrauben übertragene Querkräfte fernzuhalten.
In Fig. 5 ist ein Werkstück 2 eingespannt und zur Verdeutlichung ist die bewegliche Spannbacke auch noch in einer anderen Verschiebeposition angedeutet. In dieser Figur ist auch gut erkennbar, daß das Werkstück 2 auf einstückig mit den Spannbacken 3 verbundenen Auflagen 5 aufliegt. Diese Auflagen sind hier durch entsprechende Vorsprünge 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. Gegebenenfalls können auch noch Befestigungsstellen für mehr unterschiedliche 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 Passbohrungen 22 in der Grundplatte 17 Nuten 27 für unterschiedliche Positionen der festen Spannbacke 3 und an dieser entsprechende Längs-Federn 28 zum Eingreifen in die Nut 27 vorgesehen sind. Auch hierbei erfolgt die Befestigung der Spannbacke 3 mit Halteschrauben 26.
Mit 29 ist in den Fig. 5 und 6 noch ein Längsanschlag bezeichnet, welcher fußseitig einen unter den Auflage-Vorsprung 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 eingeschraubt werden können. Der Längsanschlag kann dadurch an praktisch beliebiger Position längs der festen Spannbacke 3 angebracht werden. Er weist weiterhin noch eine Stellschraube 31 zur Feineinstellung der Längsanschlagposition auf.
Fig. 7 zeigt noch eine abgewandelte Ausführungsform einer Niederzugvorrichtung 6a, bei der das Niederzugelement 7a 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 getrennt ist. Bei Beaufschlagung des vorstehenden Teiles durch ein Werkstück 2 schwenkt auch dieses durch seine Schrägstellung nach unten ein und nimmt dabei das anliegende Werkstück nach unten mit bzw. beaufschlagt dieses in Richtung zu der Auflage 5.
Die erfindungsgemäße Niederzugvorrichtung 6 bzw. 6a 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 Werkzeugmaschinentisch oder einer anderen Unterlage, z.B. auch einer Grundspannplatte 25 (vgl. Fig. 7) eines Palettensystems, 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 Positionieren und Halten über Expansionsdorne möglich. Die Einspannvorrichtung 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 Bearbeitungsmaschine möglich.
Die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung 1 läßt sich allgemein zum Halten von Werkstücken bei einer spanabhebenden Bearbeitung einsetzen. Wegen der hohen Positioniergenauigkeit und auch Wiederholgenauigkeit ist besonders gut auch ein Einsatz bei der Herstellung von Formplatten, Formkernen und dergleichen, Auswerferplatten, Erodierelektroden usw. möglich.
Die Niederzugvorrichtung 6 kann auch in einem separaten Backenteil angebracht sein, welches auch noch nachträglich am vorhandenen Spannbacken anbringbar ist.
Die Figur 5 zeigt noch ein die Spannschraube 15 jeweils seitlich etwa in Vorschubrichtung der beweglichen Spannbacke 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 Durchgangsbohrung voll ausgenützt werden kann. Der maximale Spannweg 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 Spanneinrichtung 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 einschraubbar ist. An seinem der Spannschraube 15 zugewandten Ende steht aus dem Druckstück 32 ein gefederter, die Schraube seitlich beaufschlagender Druckstift 34 vor.

Claims

Einspannvorrichtung (1) zum Halten von Werkstücken (2), mit im Abstand relativ zueinander verstellbaren Spannbacken (3), die zueinander weisende Spannflächen (4) haben und mit einer Werkstück-Auflage (5), wobei zumindest an einer der Spannflächen (4) eine vom einzuspannenden Werkstück (2) verstellbare und in Spannrichtung beaufschlagbare Niederzugvorrichtung (6) mit einem über die Spannfläche (4) überstehenden und durch diese Verstellbewegung gleichzeitig zur Auflage (5) hin bewegbarem Niederzugelement (7) vorgesehen ist, wobei das Niederzugelement (7) durch ein etwa in Niederzugrichtung federnd nachgiebiges, schräg zu der Werkstück-Auflage (5) hin weisendes, etwa leistenförmiges Teil gebildet ist, und wobei dieses beziehungsweise ein dafür vorgesehener Aufnahme-Schlitz (10) für das Niederzugelement (7) in der Spannbacke (3), bei der Spannfläche (4) eine schräg zur Werkstück-Auflage weisende Austrittsrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in Abschwenkrichtung 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) vorgesehen ist und daß die Schlitzweite im Bereich der Spannfläche (4) zur Bildung des Bewegungs-Freiraumes (8) für das spannflächenseitige Ende des Niederzugelementes (7) größer ist als im rückwärtigen Lagerbereich.
Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellbewegung eine Schwenkbewegung ist, mit einem äußeren Schwenkradius, der die auflage-seitige Spannfläche unterhalb der Niederzugvorrichtung (6) schneidet.
Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederzugelement (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) eingesetzt ist, der der Spannfläche (4) abgewandt als Lagerung und Halterung für das Niederzugelement (7) ausgebildet ist und in der Nähe der Spannfläche (4) eine Erweiterung (8) für die Schwenkbewegung des Niederzugelementes (7) aufweist.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederzugelement (7) durch wenigstens eine Blattfeder gebildet ist, die vorzugsweise als ebenes Flachteil ausgebildet ist.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lamellenartige Blattfeder (9) etwa über die Länge der Spannbacke (3) verlaufend ausgebildet ist und daß vorzugsweise eine ihrer Längskanten (12) über die Spannfläche (4) vorsteht.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahme-Schlitz (10) für das Niederzugelement (7) in der Spannbacke (3) einen zur Spannfläche (4) gewölbten Verlauf zumindest seiner auflage-fernen Schlitzwand (13) hat.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lamellenartige Blattfeder (9) eine Dicke von etwa 0,1 mm bis zum Beispiel 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 Blattfeder bemessen ist.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstand des Niederzugelementes (7) über die Spannfläche (4) in unbeaufschlagter Lage wenige Zehntel Millimeter beträgt.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Beaufschlagung des Niederzugelementes (7) mit einem Werkstück erfolgende Abschwenkbewegung zu der Auflage (5) hin wenige Zehntel Millimeter beträgt.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Spannbacken (3) gegebenenfalls auch an zu einer Spannbacke gehörenden Teilbacken, Niederzugvorrichtungen (6) vorgesehen sind.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstück-Auflage (5) an den Spannbacken (3) vorzugsweise einstückig vorgesehen sind.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung der Spannbacke (3) mehrere Niederzugvorrichtungen (6) in Reihe angeordnet sind.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der beziehungsweise die Aufnahme-Schlitze (10) für die Blattfeder(n) (9) an ihren seitlichen Enden randoffen ausgebildet sind.
Einspannvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederzugelement (7) durch ein vorzugsweise einstückig, gegebenenfalls über ein Schwenkgelenk mit dem Spannbacken-Körper verbundenes Teil gebildet ist.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgesehene 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 Spannbacke(n) an das Werkstück (2) sowie eine vorzugsweise mit der Zustelleinrichtung kombinierte Spanneinrichtung für die Spannbewegung vorgesehen sind.
Einspannvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustell- und Spanneinrichtung (14) die Spannbacke(n) (3) schräg in Spannrichtung durchgreifende Spannschrauben (15) aufweist, welche in Spannrichtung orientierte Verschiebeschlitze (16) in einer Grundplatte (17) durchgreift und rückseitig in längsverstellbare Rastklötze (18) eingeschraubt sind.
Einspannvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Verschiebeschlitze (16) unterseitig an der Grundplatte (17) durch eine Rastprofilierung (21) gebildete Rastfelder für die eine Gegenprofilierung aufweisenden Rastklötze (18) vorgesehen sind und daß die Rastprofilierung vorzugsweise eine Teilung von etwa 1,5 mm hat.
Einspannvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastprofilierungen (21) gerundete Flanken aufweisen.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschrauben (15) Kippbewegungsspiel in der Spannbacke (3) haben.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (17) eine oder mehrere Einsenkungen (19) im Bereich der Rastfelder aufweist, deren Tiefe mindestens der Höhe der Rastklötze (18) entspricht.
Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (17) Paßbohrungen (22) und/oder Koordinatenbohrungen (20) zum Befestigen von festen Spannbacken oder dergleichen Anschlägen und/oder zum Verbinden mit einer Grundspannplatte oder einem Werkzeugmaschinentisch aufweist.
Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederzugvorrichtung in einem separaten, mit einer Spannbacke verbindbaren Backenteil angeordnet ist.
Einspannvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die die bewegliche Spannbacke durchgreifende(n) Spannschraube(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.