Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen eines bevorzugt
aus Holz bestehenden Werkstückes, das mittels einer an der Vorrichtung
angeordneten Halteeinrichtung von Hand einem Bearbeitungswerkzeug zuführbar
ist, mit einem Widerlager, das zum Abstützen des Werkstuckes bestimmt
ist und mit einer Spanneinrichtung, die einen gegen das Werkstück
und gegen das Widerlager bewegbaren, unter Vorspannung stehenden, mit
einem Stützabschnitt ausgestatteten und in Längsrichtung verschiebbaren
Spannschlitten aufweist.
Eine Vorrichtung dieser Art ist durch das deutsche Gebrauchsmuster GM
79 29 688 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind an einer langgestreckten
wirkligen Leiste zwei Spannbacken angebracht, die zum Einspannen des
Werkstückes gegeneinander verstellbar sind. Einer der Spannbacken ist in
einer Führungsnut auf unterschiedliche Werkstücklangen stufenlos einstellbar
und bildet ein Widerlager für das zu bearbeitende Werkstück. Der andere
Spannbacken hingegen ist Bestandteil einer Spanneinrichtung, die einen
mit einem gegen das Werkstück gerichteten Stützabschnitt ausgestatteten
Spannschlitten aufweist, der über einen Druckschuh durch einen Exzenter
in Längsrichtung verschiebbar ist. Ain Spannschlitten stützen sich mit Vorspannung
Rückstellfedern und Druckfedern ab. Der Exzenter ist über einen
Handhebel bewegbar. Nach dem Einlegen des Werkstückes in die Vorrichtung
wird der Handhebel geschwenkt, wobei der Exzenter den Druckschuh
in Richtung Spannschlitten bewegt und dabei über die Druckfedern als
Druckelemente eine Verschiebung und federnde Verspannung des Stützabschnittes
mit dem Werkstuck bewirkt, wobei die Rückstellfedern als
Kraftspeicher für die spätere Rückführung des Stützabschnittes mit dem
Spannschlitten dienen. Die Vorrichtung ist mit einer Halteeinrichtung ausgestattet,
die als Bügel gestaltet an der winkligen Leiste angeschweißt ist.
Die Halteeinrichtung erlaubt das Heranführen der mit einem Werkstück versehenen
Vorrichtung.
Ein erster Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß der Bauteileaufwand
zur Bildung der Spanneinrichtung sehr groß ist. Dies verteuert die
Herstellung solcher Vorrichtungen. Ein zweiter Nachteil ist in der Handhabung
der Spanneinrichtung zu sehen. Zum Lösen oder zum Einspannen eines
Werkstückes muß immer der Exzenter bewegt werden, was umständlich
zu bewerkstelligen ist. Dieser Nachteil kommt insbesondere dann zum Tragen
wenn es gilt eine Vielzahl von Werkstücken schnellstmöglich zu bearbeiten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum
Einspannen eines Werkstuckes zu schaffen, die einfach in der konstruktiven
Ausgestaltung und somit wirtschaftlich herzustellen ist. Des weiteren soll
das Ein- und Entspannen eines Werkstückes in kurzer Zeit zu bewerkstelligen
sein. Auch sollen Anpassungen an andersartig gestaltete Werkstücke
rasch vorgenommen werden können, so daß bei einfacher Handhabung eine
wirtschaftliche Bearbeitung möglich ist.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die auf den Spannschlitten einwirkende
Vorspannung in Länsrichtung ausschließlich entgegengesetzt
zum Widerlager wirkt und daß ein Teil der Halteeinrichtung mit dem
Spannschlitten verbunden ist.
Durch diese zweckmäßige Anordnung ist es möglich, eine äußerst einfache
und dennoch praktische Vorrichtung herzustellen, die ein rasches Ein- und
Ausspannen von Werkstücken allein schon deshalb ermöglicht, weil wenigstens
ein Halteelement der Halteeinrichtung nicht nur zum Halten der Vorrichtung,
sondern auch noch zur Betätigung der Spanneinrichtung
vorgesehen ist. Durch diese Doppelfunktion wird eine umständliche Handhabung
der Vorrichtung ausgeschlossen, denn beim Loslassen des
Halteelementes wird das Werkstück freigegeben, während beim Andrücken
des Halteelementes das Werkstück verspannt und von der Vorrichtung gehalten
wird.
Es ist vorteilhaft, den zum Anpressen des Werkstückes bestimmten Stützabschnitt
als Winkelstück auszubilden und fest mit dem Spannschlitten zu
verbinden, der entgegen der Kraft einer Druckfeder mittels des als Zugteil
gestalteten Halteelementes verschiebbar ist, wobei der Stützabschnitt mit
dem Spannschlitten in Längsrichtung verstellbar verbunden ist und in dem
an dem Werkstück anliegenden Bereich mit einer dämpfenden Auflage versehen
sein kann.
Des weiteren ist es angebracht, den Spannschlitten als Platte auszubilden
und auf beiden Längsseiten in einer oder in zwei im Gehäuse eingesetzten
Führungsschienen verschiebbar zu führen, wobei das Zugteil zur Verbindung
mit dem Spannschlitten eine in das Gehäuse eingearbeitete Ausnehmung
durchgreift. Das Zugteil ist in vorteilhafter Weise einem als
Halteelement dienenden Handgriff angepaßt, der auf dem Gehäuse ortsfest
angeordnet ist.
Um eine Betätigung der Spannleiste durch Servokraft zu bewerkstelligen,
kann in einfacher Ausgestaltung in dem Gehäuse ein mit einem ein- oder
beidseitig von einem Druckmedium beaufschlagbarer Kolben, dessen Kolbenstange
mit dem als Platte ausgebildeten Stützabschnitt fest verbunden
ist, in einem Zylinder eingesetzt sein, dem das Druckmedium gesteuert zuführbar
ist. Dem Zylinder, der auf einer oder beiden Seiten durch in das
Gehäuse eingesetzte Zwischenwände abgestützt ist, ist hierbei ein
Steuerventil zugeordnet, das mittels eines Betätigungshebels schaltbar ist.
Vorteilhaft ist ferner, das Gehäuse durch eine im Querschnitt U-förmig ausgebildete
Schiene zu bilden, deren Endbereiche durch eingesetzte Platten
verschlossen sind und im Bereich des Stützabschnittes mit einem Halteknauf
als Griffstück zu versehen.
Wird eine Vorrichtung zum Einspannen eines Werkstückes gemäß der Erfindung
ausgebildet, so ist es auf einfachste Weise möglich, dieses aufzunehmen
und bei der Bearbeitung durch ein Bearbeitungswerkzeug sicher zu
halten. Die Vorrichtung wird dabei mit beiden Händen an den in einem größeren
Abstand von dem Bearbeitungswerkzeug angeordneten Griffstücken
erfaßt, gegen das Bearbeitungswerkzeug gedrückt und an diesem vorbeigeführt.
Eine Verletzungsgefahr ist somit nahezu ausgeschlossen, zumal das
Werkstuck bei dessen Bearbeitung an dem Widerlager anliegt und dadurch
ein Kippen vermieden wird. Die Anlage des Werkstückes an dem Widerlager
ist vorteilhaft, da das Werkstuck auch im Bereich der Kanten, die z.B.
durch das Einfräsen einer Nut entstehen, an dem Widerlager abgestutzt ist
und ein Ausbrechen der Kanten beim Austritt des Werkstückes auf diese
Weise zuverlässig vermieden wird. Ausschußarbeiten sind deshalb bei Verwendung
der vorgeschlagenen Einspannvorrichtung nicht in Kauf zu nehmen.
Des weiteren ist mittels der Vorrichtung ein Werkstück in kurzer Zeit aufnehmbar,
da lediglich das Zugteil zu verstellen bzw. die Servoeinrichtung
entsprechend zu betätigen ist, um mittels des Stützabschnittes das Werkstück
gegen das Widerlager zu pressen. Auch ist eine Anpassung an unterschiedlich
hohe Werkstücke rasch durchführbar. Bei einfacher Handhabung
ermöglicht demnach die neue Vorrichtung ein sicheres und rationelles Bearbeiten
von Werkstücken auf einer Bearbeitungsmaschine.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele näher dargestellt.
Es zeigen
- Figur 1
- die mit einem eingespannten Werkstück bestückte und auf einer
Arbeitsmaschine aufgelegte Vorrichtung in einer perspektivischen
Darstellung;
- Figur 2
- die Vorrichtung nach Figur 1 in einem Längsschnitt;
- Figur 3
- einen Schnitt nach der Linie III-III der Figur 2 sowie
- Figur 4
- eine Ausführungsvariante der Vorrichtung nach Figur 1 in einer
Darstellung nach Figur 2.
Die in den Figuren 1, 2 und 4 dargestellte und mit 1 bzw. 1' bezeichnete
Vorrichtung dient zum Einspannen eines Werkstuckes 2, das auf einer Bearbeitungsmaschine
3 mittels eines in diese eingespannten rotierend antreibbaren
Fräswerkzeuges 5 an einer Fläche zu bearbeiten ist. Das Werkstuck
2 wird dabei mittels der Vorrichtung 1 von Hand auf einem
Arbeitstisch 4 an einer von diesem abstehenden Anschlagplatte 6 anliegend
an dem Fräswerkzeug 5 vorbeigeführt. Dabei wird von diesem z.B. ein Profil
in die Stirnfläche des Werkstuckes 2 eingefräst.
Die allgemein aus einer Spanneinrichtung und aus einer Halteeinrichtung
bestehende Vorrichtung 1 weist, wie dies insbesondere den Figuren 2 und 3
zu entnehmen ist, ein auf einem Widerlager 10 befestigtes Gehäuse 11 auf,
in dem sich ein Stützabschnitt 13 befindet, mit dessen Hilfe das Werkstück
2 gegen das Widerlager 10 preßbar ist. Der Stützabschnitt 13 ist durch ein
Winkelstück 14 gebildet, dessen einer Schenkel 15 mit einem Spannschlitten
17 verbunden ist. Der andere Schenkel 16, der in dem am Werkstück 2
anliegenden Bereich eine dämpfende Auflage 39 aufweist, wirkt dagegen
auf das Werkstuck 2 ein. Mit Hilfe von Spannschrauben 19 ist der Stützabschnitt
13 mit dem Spannschlitten 17 fest verbunden und zwar in Längsrichtung
einstellbar und somit an die Breite eines Werkstuckes 2 anpaßbar.
In den Spannschlitten 17 ist dazu ein Langloch 18 eingearbeitet, so daß eine
Grobeinstellung in Bezug auf das jeweils zu bearbeitende Werkstück 2
leicht vorgenommen werden kann.
Der Spannschlitten 17 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig 3 durch eine
Platte 20 gebildet, die in Führungen 24 verschiebbar geführt ist, die im als
U-förmige Schiene 12 ausgebideten Gehäuse 11 angeordnet sind. Die
Schiene 12 des Gehäuses 11 ist an den beiden Enden mit Platten 25 und 26
verschlossen, außerdem wirkt auf den Spannschlitten 17 eine Druckfeder 27
ein, die an der Platte 25 abgestützt ist. Die Führungen 24 können entweder
durch zwei Teile, wie gezeichnet, oder durch ein einziges, als Führungsschiene
mit zwei sich gegenüberliegenden Nuten ausgestattetes Teil gebildet
sein.
Zur Betätigung des Spannschlittens 17 ist ein Halteelement in Form eines
griffartigen Zugteiles 22 vorgesehen, das eine in die Schiene 12 eingearbeitete
Ausnehmung 21 durchgreift und mittels Schrauben 23 mit dem
Spannschlitten 17 fest verbunden ist. Wird das Zugteil 22 entgegen der
Kraft der Druckfeder 27 in der Zeichnung nach rechts verschoben, wird der
Schenkel 16 des Stützabschnittes 13 gegen das Werkstück 2 und dieses somit
gegen das Widerlager 10 gepreßt, so daß das Werkstück 2 durch die so
gebildete Spanneinrichtung in der Vorrichtung 11 eingespannt ist und an
dem Fräswerkzeug 5 der Bearbeitungsmaschine 3 vorbeigeführt werden
kann.
Um die Halteeinrichtung zu bilden, ist auf der Schiene 12 des Gehäuses 11
in einem Endbereich mittels Schrauben 29 ein Haltegriff 28 befestigt, im
Bereich des Stützabschnittes 13 ist dagegen ein Halteknauf 30 auf der
Schiene 12 oder in geeigneter Weise auf dem Spannschlitten 17 angeordnet,
so daß die Vorrichtung 1 während eines Arbeitsvorganges mit beiden Händen
erfaßt werden kann und somit die Gefahr eines Unfalles nahezu ausgeschlossen
ist. Das Zugteil 22 bildet hierbei einen Teil des Haltegriffes 28
und somit auch der gesamten Halteeinrichtung. Zum Einspannen eines
Werkstückes 2 muß nur das Zugteil 22 zum Handgriff 28 herangezogen
werden und schon ist das Werkstück 2 arretiert.
Bei der Ausgestaltung der Vorrichtung 1' nach Figur 4 erfolgt dagegen die
Einspannung des Werkstückes 2 gemäß einer weiteren Spanneinrichtung
durch Servokraft. Dazu ist in dem Gehäuse 11 ein Zylinder 31 angeordnet,
der an einer Zwischenwand 38 gehalten ist und einen Kolben 32 aufweist,
der beidseits von einem Druckmedium, beispielsweise Druckluft, beaufschlagbar
ist. Eine aus dem Zylinder 31 ragende Kolbenstange 33 ist mit
dem hierbei als Platte 37 ausgebildeten Stützabschnitt 13' verbunden, so
daß durch die gesteuerte Beaufschlagung des Kolbens 32 das Werkstück 2
in der Vorrichtung 1' einspannbar oder die Verspannung lösbar ist. In eine
Zuführungsleitung 34 ist dazu ein Steuerventil 35 eingesetzt, das über einen
in dem einteiligen Haltegriff 28' angeordneten Hebel 36 betätigt werden
kann, so daß die Druckmittelzufuhr zu den Druckräumen des Zylinders 31
auf einfache Weise zu steuern ist.
Es ist von Vorteil, den Haltegriff 28, 28', das Zugteil 22 sowie den Halteknauf
30 fluchtend zur Längsachse des Spannschlittens 17 anzuordnen. Dadurch
ist ein exaktes Führen und eine sichere Handhabung der Vorrichtung
1, 1' garantiert.