EP1334803B1 - Spannvorrichtung, insbesondere Schraubstock - Google Patents

Spannvorrichtung, insbesondere Schraubstock Download PDF

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EP1334803B1
EP1334803B1 EP03100266A EP03100266A EP1334803B1 EP 1334803 B1 EP1334803 B1 EP 1334803B1 EP 03100266 A EP03100266 A EP 03100266A EP 03100266 A EP03100266 A EP 03100266A EP 1334803 B1 EP1334803 B1 EP 1334803B1
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clamping
dovetail
clamping device
jaw
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Reiner Hippenstiel
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Hilma-Romheld GmbH
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Hilma-Romheld GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00—Vices
    • B25B1/24—Details, e.g. jaws of special shape, slideways
    • B25B1/2405—Construction of the jaws

Definitions

  • the invention relates to a clamping device, in particular vise, for clamping a tool or workpiece relative to each other movable holding members, on each of which a jaw by means of a dovetail connection in the insertion wedge-shaped mutually extending side walls releasably attached, with input and Ausschubidesen the dovetail about transverse to Clamping direction of the clamping jaws are formed.
  • Such a tensioning device is from the US 4 191 367 A known.
  • a clamping device commonly used today for clamping tools or workpieces shows the DE 197 56 695 A1 , In these jigs, one of the jaws is fixed to a slide movable in a carriage bed, while the other jaw is formed as a fixed jaw and attached to a fixed holding member. Only with clamping devices for centric clamping both jaws are attached to a respective movable carriage.
  • the clamping jaws are screwed to the holding member, ie on the fixed holding member or the carriage. This type of attachment is expensive. To replace a jaw is always a tool required.
  • the invention is based on the problem, a clamping device, in particular a vise, of the type mentioned in such a way that the jaws do not solve automatically during the machining of a workpiece as a result of shear forces.
  • the clamping device is characterized in that the insertion directions for the clamping jaws are opposite to each other.
  • the dovetail joint are thus formed in opposite directions in their wedge shape.
  • the jaws must be pushed to release in different directions from the retaining organs erhaus. This avoids that the jaws solve automatically during machining of a workpiece due to shear forces.
  • the dovetail of the clamping jaw and a corresponding dovetail groove is assigned to the holding member for the dovetail connection.
  • the holding member may be formed with a compliance, which is preferably arranged below the dovetail groove. This flexibility increases the clamping reliability of the connection. The flexibility can be realized in a simple manner by reducing the material in the retainer.
  • one or more clearances are arranged on the contact surface between the clamping jaw and the associated holding member, which allow by defined bearing surfaces and clearances an elastic deformation of the dovetail joint, which in turn promote the retrieval of the compound.
  • the franking is designed, in particular, as a flat groove running transversely to the clamping direction. It can be seen in the clamping direction behind and / or arranged in front of the dovetail groove and / or in the region of the dovetail groove.
  • the front and / or behind the dovetail groove arranged clearance is preferably arranged in the clamping jaw and arranged in the region of the dovetail slot franking in the holding member.
  • the clamping device shown has a carriage bed 10, in which a carriage 11 is guided longitudinally displaceable.
  • the carriage 11 is actuated by a threaded spindle, which is mounted in a front side screwed to the carriage bed 10 cover 12 and from the in the FIGS. 2 and 3 only the hexagonal head 13 is visible.
  • a holding plate 14 is fixed, namely screwed.
  • This holding plate 14 carries a clamping jaw 15, which is provided with a step-like stepped support surface 16 and a clamping surface 17 arranged perpendicular thereto.
  • Another, analogously designed clamping jaw 18, the also has a stepped support surface 19 and a perpendicular thereto arranged clamping surface 20 is supported by the carriage 11.
  • the type of attachment of the clamping jaws 15, 18 on the support plate 14 and the carriage 11 is achieved here in a special way.
  • the clamping jaws 15, 18 each have a dovetail 21, 22, which are guided in corresponding dovetail grooves 23, 24 in the holding plate 14 and the carriage 11.
  • the jaw 15 and 18 is inserted from the side into the respective associated dovetail groove 23 and 24 (insertion direction).
  • the dovetail connections formed in this way have wedge-shaped side cheeks 25, 26 and 27, 28 in the direction of insertion.
  • the wedge angle of the wedge-shaped tapered side cheeks 25, 26 and 27, 28 is selected so that there is a self-locking clamping of the dovetails 21, 22 in the associated dovetail grooves 23, 24 results.
  • the dovetail connections are oriented transversely to the clamping direction 29.
  • the dovetail connections are formed opposite to each other in their wedge shape. How very good in Fig. 3 can be seen, so seen in the clamping direction 29, the clamping jaw 18 can be pushed out of the carriage 11 to the left, while the clamping jaw 15 is pushed out to the right. Further, the dovetail connection for the fixed jaw 15 is formed so that the seen in the clamping direction outer side cheek 26 is oriented perpendicular to the clamping direction 29.
  • a compliance is selectively mounted below the dovetail groove 23, namely by a material reduction 30.
  • This material reduction 30 is concretely formed by the cutout for the dovetail groove 23 itself.
  • clearances 31, 32, 33 and 34, 35 are provided. These clearances 31..35 are formed as grooves extending transversely to the clamping direction 29 in the contact surfaces between the clamping jaws 15, 18 with the holding plate 14 or the carriage 11. The depth of these postage marks 31..35 is in Fig. 2 exaggerated for clarity.
  • the franking 31 is provided on the fixed clamping jaw 15 in the tensioning direction 29 behind the dovetail 21.
  • the franking 32 is provided below the dovetail groove 23 in the holding plate 14 and the franking 33 is seen in the clamping direction 29 before the dovetail 21 again provided in the clamping jaw 15.
  • the displaceable jaw 18 associated with clearances 34 and 35 are on the one hand as a franking 34 in the carriage 11 provided below the dovetail groove 24 and the other as a clearing 35 in the clamping direction 29 seen behind the dovetail 22 in the jaw 18th
  • the side cheeks 25, 26 are in the side view according to Fig. 2 inclined by about 45 ° outwards, so that they undercut each associated dovetail groove 23 and 24 respectively.
  • the side cheeks 25, 26 may be inclined at a different angle or oriented vertically, so that there is no more undercut.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, insbesondere Schraubstock, mit zum Spannen eines Werkzeugs oder Werkstücks relativ zueinander verfahrbaren Halteorganen, an denen je eine Spannbacke mittels einer Schwalbenschwanzverbindung mit in Einschubrichtung keilförmig zueinander verlaufenden Seitenwangen lösbar angebracht ist, wobei Ein- und Ausschubrichtungen der Schwalbenschwanzverbindung etwa quer zur Spannrichtung der Spannbacken ausgebildet sind.
  • Eine solche Spannvorrichtung ist aus der US 4 191 367 A bekannt.
  • Eine heute allgemein zum Spannen von Werkzeugen oder Werkstücken verwendete Spannvorrichtung zeigt beispielsweise die DE 197 56 695 A1 . Bei diesen Spannvorrichtungen wird eine der Spannbacken an einem in einem Schlittenbett verfahrbaren Schlitten befestigt, während die andere Spannbacke als feste Spannbacke ausgebildet und an einem festen Halteorgan angebracht ist. Lediglich bei Spannvorrichtungen zum zentrischen Spannen sind beide Spannbacken an je einem verfahrbaren Schlitten befestigt.
  • Die Spannbacken werden an dem Halteorgan, also an dem festen Halteorgan oder dem Schlitten, angeschraubt. Diese Art der Befestigung ist aufwendig. Zum Auswechseln einer Spannbacke ist stets ein Werkzeug erforderlich.
  • Zur Vermeidung dieses Nachteils wird durch die US 4 191 367 A vorgeschlagen, die Spannbacken mittels einer Schwalbenschwanzverbindung mit den Halteorganen zu verbinden. Auf dieses Weise lassen sich die Spannbacken schnell und ohne Werkzeug austauschen. Allerdings weisen beide Schwalbenschwanzverbindungen und damit die Einschubrichtung in die selbe Richtung, wodurch die Gefahr besteht, daß sich die Spannbacken während der Bearbeitung eines Werkstückes infolge von Querkräften selbsttätig lösen.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Spannvorrichtung, insbesondere einen Schraubstock, der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sich die Spannbacken während der Bearbeitung eines Werkstückes infolge von Querkräften nicht selbsttätig lösen.
  • Zur Lösung dieses Problems ist die erfindungsgemäße Spannvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Einschubrichtungen für die Spannbacken gegenläufig zueinander sind.
  • Die Schwalbenschwanzverbindung sind also in ihrer Keilform gegenläufig zueinander ausgebildet. Die Spannbacken müssen zum Lösen in unterschiedliche Richtungen aus den Halteorganen erhausgeschoben werden. Hierdurch wird vermieden, daß sich die Spannbacken während der Bearbeitung eines Werkstückes infolge von Querkräften selbsttätig lösen.
  • Beim Einsatz von Spannwerkzeugen in Bearbeitungszentren, bei denen ein Werkstück fest in die Spannvorrichtung eingespannt und dann zusammen mit der Spannvorrichtung von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation weitergegeben wird, kommt es auf eine definierte Anlage des Werkstückes im Spannwerkzeug an, damit es in den jeweiligen Bearbeitungsstationen definiert positioniert ist. Dieses wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch sichergestellt, daß die in Spannrichtung der Spannbacke gesehen äußere Seitenwange der Schwalbenschwanzverbindung senkrecht zur Spannrichtung verläuft. Hierdurch werden auch Querkräfte auf die Schwalbenschwanzverbindung aufgrund der Spannkräfte vermieden, da die Spannkräfte senkrecht zur äußeren Seitenwand gerichtet sind. Vorzugsweise wird diese Schwalbenschwanzverbindung mit der senkrecht zur Spannrichtung verlaufenden Seitenwange der festen Spannbacke zugeordnet.
  • Nach einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist für die Schwalbenschwanzverbindung der Schwalbenschwanz der Spannbacke und eine korrespondierende Schwalbenschwanznut dem Halteorgan zugeordnet. Das Halteorgan kann mit einer Nachgiebigkeit ausgebildet sein, die vorzugsweise unterhalb der Schwalbenschwanznut angeordnet ist. Durch diese Nachgiebigkeit wird die Klemmsicherheit der Verbindung erhöht. Die Nachgiebigkeit läßt sich auf einfache Weise durch eine Materialreduzierung im Halteorgan realisieren.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind an der Kontaktfläche zwischen Spannbacke und dem zugehörigen Halteorgan eine oder mehrere Freimachungen angeordnet, die durch definierte Auflageflächen und Freiräume eine elastische Verformung der Schwalbenschwanzverbindung ermöglichen, welche ihrerseits das Nachgreifen der Verbindung fördern. Die Freimachung ist insbesondere als quer zur Spannrichtung verlaufende, flache Nut ausgebildet. Sie kann in Spannrichtung gesehen hinter und/oder vor der Schwalbenschwanznut und/oder im Bereich der Schwalbenschwanznut angeordnet sein. Dabei ist die vor und/oder hinter der Schwalbenschwanznut angeordnete Freimachung vorzugsweise in der Spannbacke und die im Bereich der Schwalbenschwanznut angeordnete Freimachung im Halteorgan angeordnet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Spannvorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 2
    die Spannvorrichtung gemäß Fig. 1 in Seitenansicht,
    Fig. 3
    die Spannvorrichtung gemäß Fig. 1 in Draufsicht.
  • Die gezeigte Spannvorrichtung weist ein Schlittenbett 10 auf, in dem ein Schlitten 11 längsverschieblich geführt ist. Betätigt wird der Schlitten 11 dabei durch eine Gewindespindel, die in einem stirnseitig am Schlittenbett 10 angeschraubten Deckel 12 gelagert ist und von der in den Fig. 2 und 3 lediglich der Sechskantkopf 13 sichtbar ist. An der Oberseite des Schlittenbettes 10 ist eine Halteplatte 14 befestigt, nämlich angeschraubt. Diese Halteplatte 14 trägt eine Spannbacke 15, die mit einer stufenartig abgesetzten Auflagefläche 16 und einer senkrecht hierzu angeordneten Spannfläche 17 versehen ist. Eine weitere, analog ausgebildete Spannbacke 18, die ebenfalls eine stufenartig abgesetzte Auflagefläche 19 und eine senkrecht hierzu angeordnete Spannfläche 20 aufweist, wird von dem Schlitten 11 getragen.
  • Die Art der Befestigung der Spannbacken 15, 18 an der Halteplatte 14 bzw. dem Schlitten 11 ist hier in besonderer Art gelöst. Die Spannbacken 15, 18 weisen jeweils einen Schwalbenschwanz 21, 22 auf, die in korrespondierenden Schwalbenschwanznuten 23, 24 in der Halteplatte 14 bzw. den Schlitten 11 geführt sind. Konkret wird die Spannbacke 15 bzw. 18 von der Seite in die jeweils zugehörige Schwalbenschwanznut 23 bzw. 24 eingeschoben (Einschubrichtung). Die so gebildeten Schwalbenschwanzverbindungen weisen in Einschubrichtung keilförmig zulaufende Seitenwangen 25, 26 bzw. 27, 28 auf. Der Keilwinkel der keilförmig zulaufenden Seitenwangen 25, 26 bzw. 27, 28 ist dabei so gewählt, daß sich eine selbsthemmende Klemmung der Schwalbenschwänze 21, 22 in den zugehörigen Schwalbenschwanznuten 23, 24 ergibt.
  • Wie in den Figuren zu erkennen ist, sind die Schwalbenschwanzverbindungen quer zur Spannrichtung 29 orientiert. Die Schwalbenschwanzverbindungen sind dabei in ihrer Keilform gegenläufig zueinander ausgebildet. Wie besonders gut in Fig. 3 zu erkennen ist, kann also in Spannrichtung 29 gesehen die Spannbacke 18 nach links aus dem Schlitten 11 herausgeschoben werden, während die Spannbacke 15 nach rechts ausschiebbar ist. Ferner ist die Schwalbenschwanzverbindung für die feste Spannbacke 15 so ausgebildet, daß die in Spannrichtung gesehen äußere Seitenwange 26 senkrecht zur Spannrichtung 29 orientiert ist.
  • In der Halteplatte 14 ist gezielt eine Nachgiebigkeit unterhalb der Schwalbenschwanznut 23 angebracht, nämlich durch eine Materialreduzierung 30. Diese Materialreduzierung 30 ist konkret durch die Ausfräsung für die Schwalbenschwanznut 23 selbst gebildet.
  • Um definierte Auflageflächen für die Spannbacken 15, 18 auf der Halteplatte 14 bzw. dem Schlitten 11 zu schaffen, sind ferner Freimachungen 31, 32, 33 bzw. 34, 35 vorgesehen. Diese Freimachungen 31..35 sind als quer zur Spannrichtung 29 verlaufende Nuten in den Kontaktflächen zwischen den Spannbacken 15, 18 mit der Halteplatte 14 bzw. dem Schlitten 11 gebildet. Die Tiefe dieser Freimachungen 31..35 ist in Fig. 2 zur besseren Verdeutlichung übertrieben dargestellt. Die Freimachung 31 ist an der festen Spannbacke 15 in Spannrichtung 29 gesehen hinter dem Schwalbenschwanz 21 vorgesehen. Die Freimachung 32 ist unterhalb der Schwalbenschwanznut 23 in der Halteplatte 14 vorgesehen und die Freimachung 33 ist in Spannrichtung 29 gesehen vor dem Schwalbenschwanz 21 wiederum in der Spannbacke 15 vorgesehen. Die der verfahrbaren Spannbacke 18 zugeordneten Freimachungen 34 und 35 sind zum einen als Freimachung 34 in dem Schlitten 11 unterhalb der Schwalbenschwanznut 24 vorgesehen und zum anderen als Freimachung 35 in Spannrichtung 29 gesehen hinter dem Schwalbenschwanz 22 in der Spannbacke 18.
  • Die Seitenwangen 25, 26 sind in der Seitenansicht gemäß Fig. 2 um etwa 45 ° nach außen geneigt, so daß sie die jeweils zugehörige Schwalbenschwanznut 23 bzw. 24 hinterschneiden. Alternativ können die Seitenwangen 25, 26 auch einen anderen Winkel geneigt oder senkrecht ausgerichtet sein, so daß sich keine Hinterschneidung mehr ergibt.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10
    Schlittenbett
    11
    Schlitten
    12
    Deckel
    13
    Sechskantkopf
    14
    Halteplatte
    15
    Spannbacke
    16
    Auflagefläche
    17
    Spannfläche
    18
    Spannbacke
    19
    Auflagefläche
    20
    Spannfläche
    21
    Schwalbenschwanz
    22
    Schwalbenschwanz
    23
    Schwalbenschwanznut
    24
    Schwalbenschwanznut
    25
    Seitenwange
    26
    Seitenwange
    27
    Seitenwange
    28
    Seitenwange
    29
    Spannrichtung
    30
    Materialreduzierung
    31
    Freimachung
    32
    Freimachung
    33
    Freimachung
    34
    Freimachung
    35
    Freimachung

Claims (10)

  1. Spannvorrichtung, insbesondere Schraubstock, mit zum Spannen eines Werkzeugs oder Werkstücks relativ zueinander verfahrbaren Halteorganen (11, 14), an denen je eine Spannbacke (15, 18) mittels einer Schwalbenschwanzverbindung (21, 23; 22, 24) mit in Einschubrichtung keilförmig zueinander verlaufenden Seitenwangen (25, 26; 27, 28) lösbar angebracht ist, wobei Ein- und Ausschubrichtungen der Schwalbenschwanzverbindung (21, 23; 22, 24) etwa quer zur Spannrichtung (29) der Spannbacken (18) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschubrichtungen für die Spannbacken (15, 18) gegenläufig zueinander sind.
  2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmig zueinander verlaufenden Seitenwangen (25, 26; 27, 28) mit selbsthemmendem Keilwinkel ausgebildet sind.
  3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere an der festen Spannbacke (15), die in Spannrichtung (29) der Spannbacke (15) gesehen äußere Seitenwange (26) der Schwalbenschwanzverbindung (21, 23) senkrecht zur Spannrichtung (29) verläuft.
  4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schwalbenschwanzverbindung ein Schwalbenschwanz (21, 23) in der Spannbacke (15, 18) und eine korrespondierende Schwalbenschwanznut (22, 24) in dem Halteorgan (11, 14) angeordnet ist.
  5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan (11, 14) mit einer, insbesondere unterhalb der Schwalbenschwanznut (23) angeordneten, Nachgiebigkeit (30) ausgebildet ist.
  6. Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachgiebigkeit (30) in Form einer Materialreduzierung (30) im Halteorgan (14) ausgebildet ist.
  7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kontaktfläche zwischen Spannbacke (15, 18) und dem zugehörigen Halteorgan (11, 14) eine, insbesondere als quer zur Spannrichtung (29) verlaufende, flache Nut ausgebildete, Freimachung (31, 32, 33, 34, 35) angeordnet ist.
  8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Freimachung (31, 35) in Spannrichtung (29) gesehen hinter der Schwalbenschwanznut (23, 24), insbesondere in der Spannbacke (15, 18), angeordnet ist.
  9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Freimachung (32, 34) im Bereich der Schwalbenschwanznut (23, 24), insbesondere im Halteorgan (11, 14), angeordnet ist.
  10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Freimachung (33) in Spannrichtung (29) gesehen vor der Schwalbenschwanznut (23), insbesondere in der Spannbacke (15), angeordnet ist.
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