EP1813389A2

EP1813389A2 - Präzisionsschraubstock für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: EP1813389A2
Application number: EP07101143A
Authority: EP
Inventors: Wilhelm Erhard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2027-01-25
Also published as: DE502007003434D1; EP1813389A3; ATE464157T1; EP1813389B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen zentrumsspannenden Präzisionsschraubstock (1) mit zwei entlang einer gemeinsamen Achse (A) aufeinander zu und voneinander weg linear verschiebbar gelagerten Präzisionsschlitten (9, 10). Dem ersten Präzisionsschlitten (9) ist eine erste Gewindebohrung (11) und dem zweiten Präzisionsschlitten (10) eine zweite Gewindebohrung (12), deren jeweilige Gewinde gegenläufig sind, zugeordnet. Eine sich entlang der Achse (A) erstreckende Antriebsspindel (13) mit einem in die erste Gewindebohrung (11) eingreifenden ersten Gewindeabschnitt (15) und einem in die zweite Gewindebohrung (12) eingreifenden zweiten Gewindeabschnitt (16) ist axialfest drehbar am Grundkörper (2) gelagert oder lagerbar. In dem ersten Präzisionsschlitten (9) ist eine Gewindehülse (19) angeordnet, die die erste Gewindebohrung (11) aufweist und die um die Achse (A) drehbar im ersten Präzisionsschlitten (9) gelagert ist, so dass durch Verdrehen der Gewindehülse (19) der Abstand zwischen dem Lagerbock (14) und dem ersten Präzisionsschlitten (9) zum Feineinstellen des Spannzentrums (Z) feineinstellbar ist. Die Gewindehülse (19) ist mittels Klemmmittel (20, 21, 22) im ersten Präzisionsschlitten (9) axial gelagert und drehfest mit dem ersten Präzisionsschlitten (9) koppelbar und entkoppelbar. Die Klemmmittel (20, 21, 22) und die Gewindehülse (19) sind derart ausgebildet, dass durch das drehfeste Koppeln die Gewindehülse (19) relativ zum Präzisionsschlitten (9) eine vorbestimmte Stellung in Richtung entlang der Achse (A) einnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Präzisionsschraubstock für eine Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Spanneinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden zum Fixieren von Werkstücken oder Bauteilen beispielsweise auf einem Maschinentisch verwendet. Das mittels der Werkzeugmaschine zu bearbeitende Werkstück muss zum Erzielen der geforderten Präzision fest und mit größtmöglicher Genauigkeit eingespannt sein, wobei eine hohe Prozesssicherheit eine absolute Wiederholbarkeit des Einspannens und eine konstante Endpositionierung des eingespannten Werkstücks oder Bauteils erfordert.
Bekannte Spanneinrichtungen zum Einspannen von Werkstücken oder Bauteilen sind üblicherweise als Schraubstock ausgebildet und umfassen zwei Spannbacken, die entlang einer gemeinsamen Achse in einem Grundkörper des Schraubstocks linear verschiebbar gelagert sind und zum Einspannen des Bauteils durch Rotation einer am Grundkörper gelagerten und sich entlang der Achse erstreckenden Antriebsspindel aufeinander zu und zum Freigeben des Bauteils voneinander weg verstellt werden können. Die lineare Bewegung der beiden Spannbacken erfolgt in bekannter Weise derart, dass das Bauteil in Bezug zur Achse mittig im Schraubstockzentrum zwischen den beiden Spannbacken eingespannt wird. Ein derartiger Schraubstock zum zentrischen Spannen eines Werkstücks wird als Zentrumsspanner bezeichnet. Die mittig zwischen den beiden Spannbacken liegende Zentrumsebene bildet die Bezugsebene für die Bearbeitung, beispielsweise Fräsbearbeitung, des eingespannten Bauteils. Bei zahlreichen bekannten Schraubstöcken ist es nicht möglich, dieses Spannzentrum präzise einzustellen, so dass die Bearbeitungsmaschine zur Bearbeitung des Bauteils auf das Spannzentrum des Schraubstock referenziert werden muss. Andere Schraubstöcke sehen zum Verschieben dieses Spannzentrums eine Verschiebemöglichkeit des gesamten Grundkörpers des Schraubstocks auf dem Maschinentisch vor. Nachteilig hierbei ist, dass ein derartiges Verschieben des gesamten Schraubstocks kaum mit höchster Präzision erfolgen kann. Bei wiederum anderen Schraubstöcken ist es möglich, die um die Achse drehbar am Grundkörper und während des Betriebs entlang der Achse fixiert gelagerte Antriebsspindel zur Feineinstellung des Spannzentrums entlang der Achse zu verschieben. Dies erfolgt insbesondere durch Verschieben des die Antriebsspindel lagernden Lagerbocks auf dem Grundkörper entlang der Achse.
Ein derartiger Schraubstock wird in der EP 0 742 081 B1 (Gerardi ) gezeigt. Dort wird ein für eine Werkzeugmaschine vorgesehener Universal-Präzisionsschraubstock beschrieben, mit einem Grundkörper, der mit auswechselbaren Spannbacken ausgerüstete Präzisionsschlitten aufnimmt, die gegenläufige Gewindebohrungen aufweisen, mit denen ein rechtsgängiger und ein linksgängiger Gewindeabschnitt einer Antriebsspindel in Eingriff steht. Zwischen den gegenläufigen Gewindeabschnitten ist eine Umfangsnut in der Antriebsspindel ausgeformt. Um die Mitte der Antriebsspindel zum Grundkörper und somit das Spannzentrum einstellen zu können, ist ein Lagerbock zum drehbaren Lagern der Antriebsspindel vorgesehen, der die Umfangsnut der Antriebsspindel brückenartig umfasst. Der Lagerbock wird am Boden des Grundkörpers des Schraubstocks befestigt. Im unteren Teil des Lagerbocks sind Einstellbohrungen ausgebildet, so dass der Lagerbock einschließlich der Antriebsspindel und der Spannbacken relativ zum Grundkörper verschiebbar ist. Somit ist es möglich, das Spannzentrum des Schraubstocks einzustellen. Ein Nachteil des beschriebenen Prinzips bildet jedoch die geringe Verstellgenauigkeit und die schlechte Zugänglichkeit des Verstellmechanismus in der montierten Stellung des Schraubstocks.
In der als nächstliegender Stand der Technik betrachteten EP 0 411 472 A1 wird eine Vorrichtung an Maschinenschraubstöcken zum zentrischen Spannen von Werkstücken beschrieben. Die Vorrichtung weist einen Schraubstockkörper auf, in dem zwei Schlitten symmetrisch zu einer Mittelachse beweglich sind, die je eine Spannbacke tragen, mit einer Antriebsspindel für beide Schlitten. Die das Spannzentrum bildende Mittelebene ist justierbar, indem in einem der Schlitten eine Spindelmutter vorgesehen ist, die als Schraubbuchse ausgebildet ist. Diese Schraubbuchse weist ein Innengewinde und ein Außengewinde auf. Das Innengewinde der Schraubbuchse greift in das Außengewinde der Antriebsspindel ein, während das Außengewinde der Schraubbuchse in ein Innengewinde des Schlittens, in welchen die Schraubbuchse hineingeschraubt ist, eingreift. Hierbei wird als wesentlich dargestellt, dass die Steigungen des Außengewindes und des Innengewindes der Schraubbuchse verschieden sind, so dass sich durch ein Verdrehen der Schraubbuchse eine Axialbewegung des Schlittens gegenüber der Mittelebenen erreichen lässt. Die Schraubbuchse ragt zum Ermöglichen des Verstellens in Richtung zur Mitteleben aus dem Schlitten heraus. Ein radial von außen in das Außengewinde der Schraubbuchse eingreifender Gewindestift dient zum Fixieren der justierten Stellung der Schraubbuchse. Ein wesentlicher Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass ein einfaches Verstellen des Spannzentrums im montierten Zustand des Schraubstocks kaum möglich ist, da die Schraubbuchse schlecht oder gar nicht zugänglich ist. Durch das Verklemmen der Schraubbuchse mittels des Gewindestifts wird das Außengewinde der Schraubbuchse beschädigt. Die Spannpräzision und maximale Kraftübertragung wird durch den Einsatz zweier Gewinde unterschiedlicher Steigungen gemindert und der Verschleiß erhöht.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen für das zentrische Spannen eines Werkstücks ausgebildeten Präzisionsschraubstock zur Verfügung zu stellen, dessen Spannzentrum präzise und auch im montierten Zustand des Schraubstocks leicht feineinstellbar ist und der sich durch einen einfachen und robusten, hohen Spannkräften standzuhalten vermögenden Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch die Verwirklichung der kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Merkmale, die die Erfindung in alternativer oder vorteilhafter Weise weiterbilden, sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Der Präzisionsschraubstock für eine Werkzeugmaschine besitzt einen Grundkörper, insbesondere mit einem U-förmigen Querschnitt, dessen seitliche Schenkel an den einander gegenüberliegende Seiten jeweils mindestens eine Führungsnut besitzen. Zwischen den Schenkeln des Grundkörpers sind in den Führungsnuten zwei mit insbesondere auswechselbaren Spannbacken ausgerüsteten Präzisionsschlitten entlang einer gemeinsamen Achse linear verschiebbar gelagert. Somit können die beiden Präzisionsschlitten einschließlich der jeweiligen Spannbacken linear geführt aufeinander zu und voneinander weg verschoben werden. Dem ersten der beiden Präzisionsschlitten ist eine erste Gewindebohrung und dem zweiten der beiden Präzisionsschlitten eine zweite Gewindebohrung, jeweils mit einem Innengewinde, zugeordnet. Die Gewinde der beiden Gewindebohrungen, die sich entlang der gemeinsamen Achse erstrecken, sind gegenläufig ausgebildet. Eine Antriebsspindel, die sich ebenfalls entlang der gemeinsamen Achse erstreckt, besitzt einen in die erste Gewindebohrung eingreifenden ersten Gewindeabschnitt und einen in die zweite Gewindebohrung eingreifenden, gegenläufigen zweiten Gewindeabschnitt, jeweils mit einem Außengewinde. Als die Achse sei die Achse der Antriebsspindel im montierten Zustand des Schraubstocks zu verstehen. Die Antriebsspindel ist am Grundkörper derart axial gelagert oder lagerbar, dass die Antriebsspindel entlang der Achse unbeweglich, also axialfest, ist. Insbesondere ist die Antriebsspindel zwischen dem ersten Gewindeabschnitt und dem zweiten Gewindeabschnitt in einem mittleren Lagerbock entlang der Achse axialfest und um die Achse drehbar gelagert. Der Lagerbock ist mit dem Grundkörper verschiebfest gekoppelt oder koppelbar. Anstelle in einem zwischen den beiden Präzisionsschlitten liegenden Abschnitt kann die Antriebsspindel auch in einem außerhalb der beiden Präzisionsschlitten liegenden Abschnitt gelagert und mit dem Grundkörper, beispielsweise mittels eines Lagerbocks, verbunden sein.
In dem ersten Präzisionsschlitten ist eine Gewindehülse angeordnet, welche die dem ersten Präzisionsschlitten zugeordnete erste Gewindebohrung aufweist. Die Gewindehülse ist im ersten Präzisionsschlitten entlang der Achse axialfest und um die Achse - insbesondere mittels eines Werkzeugs - verdrehbar gelagert. Somit ist die Gewindehülse bei ihrem Verdrehen um ihre Achse entlang der Längsachse unbeweglich. Die Verdrehbarkeit ist jedoch derart gehemmt oder hemmbar, dass es beim Drehen der Antriebsspindel zum Spannen oder Lösen des Werkstücks zu keinem Verdrehen der Gewindehülse relativ zum ersten Präzisionsschlitten kommt. Dies wird im Folgenden als selbstverdrehgehemmt bezeichnet. Durch die beispielsweise mittels eines Werkzeugs ermöglichte Verdrehbarkeit der Gewindehülse wird erzielt, dass bei Verdrehen der Gewindehülse der Abstand zwischen der Spindelmitte, insbesondere dem Lagerbock, und dem ersten Präzisionsschlitten präzise verstellt wird, ohne dass hierbei der Abstandes zwischen der Spindelmitte, insbesondere dem Lagerbock, und dem zweiten Präzisionsschlitten verstellt wird. Auf diese Weise ist das Spannzentrum des Präzisionsschraubstocks präzise feineinstellbar. Als das Spannzentrum sei die Mitte zwischen den beiden Spannflächen der Spannbacken oder die Fläche zu verstehen, auf welcher die beiden Spannflächen bei vollkommen geschlossenem Schraubstock aufeinander zum Liegen kommen. Zum Erzielen der Selbstverdrehhemmung sind Klemmmittel im ersten Präzisionsschlitten angeordnet, mittels welcher die Gewindehülse drehfest mit dem ersten Präzisionsschlitten koppelbar und entkoppelbar ist. Die Gewindehülse ist mittels der Klemmmittel im ersten Präzisionsschlitten axial gelagert, wobei die Klemmmittel und die Gewindehülse derart ausgebildet sind, dass durch das drehfeste Koppeln der Gewindehülse mit dem ersten Präzisionsschlitten mittels der Klemmmittel die Gewindehülse relativ zum Präzisionsschlitten eine vorbestimmte Stellung in Richtung entlang der Achse einnimmt. Diese vorbestimmte Stellung wird insbesondere durch eine Ebene normal zur Achse der Gewindehülse bestimmt. Die Gewindehülse ist bei ihrem - insbesondere mittels eines Werkzeugs oder direkt manuell erfolgenden - Verdrehen um die Achse entlang der Achse insbesondere unbeweglich. Die Klemmmittel haben somit mehrere Funktionen. Im gelösten Zustand wird die Gewindehülse mittels der Klemmmittel im ersten Präzisionsschlitten axial gelagert, so dass die Gewindehülse in Richtung entlang der Achse gegebenenfalls mit einem gewissen Spiel im Wesentlichen unbeweglich gegenüber dem ersten Präzisionsschlitten, also axialfest ist und um die Achse zur Feinjustierung des Spannzentrums verdreht werden kann. Beim Übergang vom ungeklemmten in den geklemmten Zustand und beim Wiederherstellen der Klemmverbindung wird die Gewindehülse in Richtung entlang der Achse A präzise in die vorbestimmte Stellung zentriert und das Spiel entlang der Achse im Wesentlichen auf Null reduziert. Somit nimmt die Gewindehülse nach dem Lösen und Wiederherstellen der Klemmung immer wieder die gleiche Stellung in Richtung entlang der Achse relativ zum ersten Präzisionsschlitten ein. Die Klemmmittel sorgen für ein festes axiales Fixieren der Gewindehülse entlang der Achse, so dass die Gewindehülse und die Antriebsspindel entlang der Achse der Spindel gegenüber dem ersten Präzisionsschlitten unbeweglich, also axialfest sind und große Spannkräfte zwischen der Gewindehülse und dem ersten Präzisionsschlitten mittels der Klemmmittel im geklemmten Zustand übertragen werden können. Außerdem wird die Gewindehülse in ihrer Verdrehbarkeit um die Achse im geklemmten Zustand vor Selbstverdrehung bei Verstellen des Schraubstocks, insbesondere externen Verdrehbarkeit, gehemmt, so dass die justierte Stellung fixiert wird.
Der erfindungsgemäße Präzisionsschraubstock wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten konkreten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben, wobei auch auf weitere Vorteile der Erfindung eingegangen wird. Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Schrägansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Präzisionsschraubstocks im auseinandergenommenen Zustand, und
Fig. 2: eine perspektivische Schrägansicht der Ausführungsform im zusammengebauten Zustand mit montierten Spannbacken.

In Figur 1 ist eine erste mögliche Ausführungsform eines Präzisionsschraubstocks 1 im auseinandergenommenen Zustand ohne Spannbacken in einer perspektivische Schrägansicht dargestellt, während die Figur 2 die erste mögliche Ausführungsform im zusammengebauten Zustand mit montierten Spannbacken ebenfalls in einer Schrägansicht zeigt. Im Folgenden werden die beiden Figuren 1 und 2 gemeinsam beschrieben.
Der Präzisionsschraubstock 1 besitzt einen Grundkörper 2 mit einem U-förmigen Querschnitt, dessen erster seitlicher Schenkel 3 und dessen zweiter seitlicher Schenkel 4 an den einander gegenüberliegende Innenflächen jeweils eine Führungsnut, nämlich die erste Führungsnut 5 und die zweite Führungsnut 6, aufweisen. Die beiden Schenkel 3 und 4 sind über die Grundfläche 32 des Grundkörpers 2 verbunden. Zwischen den beiden Schenkeln 3 und 4 sind in den Führungsnuten 5 und 6 ein erster Präzisionsschlitten 9 und eine zweiter Präzisionsschlitten 10 entlang einer gemeinsamen Achse A aufeinander zu und voneinander weg linear verschiebbar gelagert. Wie in Figur 2 dargestellt sind auf den Oberseiten der Präzisionsschlitten 9 und 10 eine erste Spannbacke 7 bzw. eine zweite Spannbacke 8 auswechselbar montiert. Wie ebenfalls in Figur 2 ersichtlich besitzen die erste und die zweite Führungsnut 5 bzw. 6, die einander entsprechen, eine erste bzw. zweite spannbackenseitige - obere - Fläche 30 bzw. 31 und eine erste bzw. eine zweite grundflächenseitige - untere - Fläche 33 bzw. 34. Die beiden spannbackenseitigen Flächen 30 und 31 der beiden Führungsnuten 5 und 6 spannen eine gemeinsame Ebene auf, die sich parallel zu der Grundfläche 32 des Grundkörpers 2 erstreckt. Die beiden grundflächenseitigen Flächen 33 und 34 spannen wiederum entlang der Achse A zwei Flächen auf, die gemeinsam einen spannbackenseitig nach oben geöffneten, V-förmigen Querschnitt bilden. Somit befinden sich die beiden spannbackenseitigen Flächen 30 und 31, die erste grundflächenseitige Fläche 33 und die zweite grundflächenseitige Fläche 34 im Querschnitt in einer Dreiecksanordnung, wobei die mittlere Kante des Dreiecks mittig zwischen den Schenkeln 3 und 4 verläuft und zur Grundfläche 32 weist. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass sich die beiden Präzisionsschlitten 9 und 10 beim Spannen mittig zwischen den Schenkeln 3 und 4 des Grundkörpers 2 zentrieren, wobei ein Auseinanderdrücken der Schenkel 3 und 4 aufgrund der grundflächenseitigen Schrägungen der Flächen 33 und 34 und des somit relativ kurzen Hebelarms gering gehalten wird.
In dem zweiten Präzisionsschlitten 10 befindet sich eine zweite Gewindebohrung 12, deren Längsachse die Achse A ist. In dem ersten Präzisionsschlitten 9 ist eine Gewindehülse 19, die eine zylindrische Grundform und eine erste Gewindebohrung 11 aufweist, axialfest verdrehbar angeordnet, wobei die Längsachse der ersten Gewindebohrung 11 ebenfalls die Achse A ist. Die Gewindehülse 19 mit der ersten Gewindebohrung 11 ist derart im ersten Präzisionsschlitten 9 gelagert, dass sie axialfest, also im Wesentlichen ohne Verschieben entlang der Achse A, um die Achse A verdrehbar ist. In anderen Worten ist die Gewindehülse 19 im Betriebszustand des Präzisionsschraubstocks entlang der Achse A relativ zum ersten Präzisionsschlitten 9 unbeweglich, selbst wenn sie um ihre Achse, die Achse A, gedreht wird. Der detaillierte Aufbau dieser Anordnung wird weiter unten detaillierter beschrieben. Das Gewinde der zweiten Gewindebohrung 12 weist den gleichen Steigungsbetrag auf wie die erste Gewindebohrung 11, jedoch sind die Gewinde der beiden Gewindebohrung 11 und 12 gegenläufig ausgebildet.
Entlang der Achse A erstreckt sich eine Antriebsspindel 13 mit einem in die erste Gewindebohrung 11 eingreifenden ersten Gewindeabschnitt 15 und einem in die zweite Gewindebohrung 12 eingreifenden, gegenläufigen zweiten Gewindeabschnitt 16. Die Antriebsspindel 13 ist zwischen dem ersten Gewindeabschnitt 15 und dem zweiten Gewindeabschnitt 16 axialfest um die Achse A drehbar in einem mittleren Lagerbock 14, insbesondere mittels Wälzlagerung, gelagert, so dass im zentrumsspannenden Betriebszustand des Präzisionsschraubstocks kein Verschieben der Antriebsspindel 13 entlang der Achse A relativ zum mittleren Lagerbock 14 möglich ist. Der mittlere Lagerbock 14 ist mit dem Grundkörper 2 verschiebfest mittels zweier Gewindebolzen 17 gekoppelt. Die beiden Gewindebolzen 17 sind durch zwei gegenüberliegende, quer in den seitlichen Schenkeln 3 und 4 verlaufende seitliche Querbohrungen 26 hindurchgeführt und in zwei gegenüberliegende seitliche Gewindequerbohrungen 28 des Lagerbocks 14 geschraubt, so dass der mittlere Lagerbock 14 fest mit dem Grundkörper 2 verbunden ist. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, diese Verbindung entkoppelbar auszugestalten, wobei der mittlere Lagerbock 14 zwischen den Schenkeln 3 und 4 des Grundkörpers 2 entlang der Achse A verschiebbar gelagert ist. Die beiden Gewindebolzen 17 dienen in diesem Fall als lösbare Sperrmittel, mittels welcher der mittlere Lagerbock 14 verschiebfest mit dem Grundkörper 2 koppelbar und entkoppelbar ist. Somit ist es möglich, den beschriebenen Präzisionsschraubstock 1 als Universalschraubstock einzusetzen, der von zentrumsspannend, mit gekoppeltem mittlerem Lagerbock 14, auf festbackenspannend, mit entkoppeltem mittlerem Lagerbock 14 und einer mit dem Grundkörper 2 gekoppelten Spannbacke 7 oder 8 bzw. Präzisionsschlitten 9 oder 10, umstellbar ist. Im Folgenden wird der Präzisionsschraubstock 1 jedoch stets im zentrumsspannenden Zustand - mit einem am Grundkörper 2 über die Gewindebolzen 17 fixierten mittleren Lagerbock 14 - beschrieben.
Durch Drehen der axial verschiebfest über den mittleren Lagerbock 14 mit dem Grundkörper 2 gekoppelten Antriebsspindel 14 - insbesondere mittels eines Werkzeugs, das an dem mit einem Außenmehrkant versehenen Ende der Antriebsspindel 14 angesetzt wird - werden die beiden Präzisionsschlitten 9 und 10 abhängig von der Rotationsrichtung aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt, wobei das Zentrum der linearen, entgegengesetzten Bewegung das Spannzentrum Z, siehe Fig. 2, ist. Es ist einerseits möglich, den Präzisionsschraubstock 1 als innenspannenden Schraubstock zu verwenden, wobei das einzuspannende Bauteil durch Zusammenfahren der Spannbacken 7 und 8 zwischen selbigen eingespannt wird. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, die Außenseiten der Spannbacken 7 und 8 durch Auseinanderfahren selbiger zum Spannen zu verwenden. In beiden Fällen erfolgt beim Spannen ein Selbstzentrieren des Bauteils in Bezug auf das Spannzentrum Z. Dieses in Figur 2 durch die gestrichelte Linie symbolisierte Spannzentrum Z bildet somit die Referenzebene für die Bearbeitung des im Präzisionsschraubstock 1 eingespannten Bauteils. Um dieses Spannzentrum Z selbst bei fest montiertem Grundkörper 2 verstellen zu können, sieht der Präzisionsschraubstock 1 die im Folgenden beschriebene Verdrehbarkeit der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 vor.
Um die Verdrehbarkeit der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 einerseits im normalen Betrieb des Schraubstocks zu unterbinden, andererseits zum Feinjunstieren des Spannzentrums zu ermöglichen und somit die Gewindehülse 19 einerseits drehfest mit dem ersten Präzisionsschlitten 9 selbstverdrehgehemmt zu koppeln und andererseits zu entkoppeln, sind Klemmmittel im ersten Präzisionsschlitten 9 vorgesehen, die wie folgt ausgebildet sind. Die Gewindehülse 19 weist eine Außenumfangsnut 23 in Form einer sich radial nach innen verjüngenden, konkaven Umfangskerbung auf. Zwei tangential in die Außenumfangsnut 23 eingreifende Keilspanner 20 und 21, die die Gewindehülse 19 in der Außenumfangsnut 23 zumindest teilweise umgreifen und deren Abstand zueinander verstellbar ist, dienen als Keilelement, so dass die Gewindehülse 19 durch Verstellen des Abstandes der beiden Keilspanner zueinander drehfest mit dem ersten Präzisionsschlitten 9 koppelbar und entkoppelbar ist. Die Verstellung des Abstands der beiden Keilspanner 20 und 21 zueinander erfolgt mittels einer Spannschraube 22 im ersten Präzisionsschlitten 9, die durch eine Bohrung 24 in dem ersten - oberen - Keilspanner 20 hindurchgeführt ist und in eine Gewindebohrung 25 des zweiten - unteren - Keilspanners 21 eingreift. Die Kontaktflächen der Keilspanner 20 und 21 und der Außenumfangsnut 23 weisen eine derartige Gestalt auf, dass die Keilspanner 20 und 21 in Form einer sich zumindest teilweise quer zum Außenumfangsnut 23 erstreckenden Linien- oder Flächenberührung die Außenumfangsnut 23 drehfest verklemmen, wie aus der Figur 1 ersichtlich. Durch die sich nach innen verjüngende, konkave Ausgestaltung der Außenumfangsnut 23 und die entsprechende Ausgestaltung der Keilspanner 20 und 21 erfolgt beim Verringern des Abstands der beiden Keilspanner 20 und 21 zueinander ein Zentrieren der Gewindehülse 19 relativ zum ersten Präzisionsschlitten 9 entlang der Achse A zur Mittelebene der Außenumfangsnut 23, welche Mittelebene sich normal zur Achse A erstreckt. Durch das Klemmen wird die Gewindehülse 19 also nicht nur an ihrer freien Verdrehbarkeit gehindert, sondern auch entlang der Achse A zentriert.
Somit ist es möglich, durch leichtes Lösen der Spannschraube 22 ein Verdrehen der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 ohne ein wesentliches Verschieben der Gewindehülse 19 innerhalb des ersten Präzisionsschlittens 9 entlang der Achse A zu bewirken. Durch das Anziehen der Spannschraube 22 wird die ursprüngliche Stellung der Gewindehülse 19 relativ zum ersten Präzisionsschlitten 9 entlang der Achse A, sofern es überhaupt zu einer Verschiebung gekommen ist, wiederhergestellt. Zum komfortablen Ermöglichen des Verdrehens ist auf der äußeren Stirnseite der Gewindehülse 19 ein sich in Achsrichtung A erstreckendes Innenmehrkantloch 37 vorgesehen, das als Verbindungselement zu einem Werkzeug, beispielsweise einem Inbusschlüssel, dient. Durch Ansetzen und Drehen des Werkzeugs und somit der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 und die durch Überwindung des Reibschlusses hervorgerufene Rotation des Gewindes der ersten Gewindebohrung 11 zum ersten Gewindeabschnitt 15 der Antriebsspindel 13 wird der Abstand zwischen dem ersten Präzisionsschlitten 9 und dem mittleren Lagerbock 14 verändert, so dass sich das Spannzentrum Z des Präzisionsschraubstocks 1 entsprechend - etwa um den halben Wert - verschiebt. Es ist hierdurch möglich, durch Lösen der Spannschraube 22 und Verdrehen der Gewindehülse 19 das Spannzentrum Z des zentrumsspannenden Präzisionsschraubstocks 1 hochpräzise ohne Demontage der Vorrichtung zu justieren.
Nach erfolgter Justierung wird die Spannschraube 22 so fest angezogen, dass aufgrund des Reibschlusses das Drehen der Antriebsspindel 13 beim Spannen eines Werkstücks kein Verdrehen der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 bewirkt und das eingestellte Spannzentrum Z konstant bleibt. Durch die Klemmwirkung der tangential in die sich nach innen verjüngende Außenumfangsnut 23 eingreifenden Keilspanner 20 und 21 wird die Gewindehülse 19 auch in Richtung entlang der Achse A in Bezug zur Mittelebene der Außenumfangsnut 23 zentriert und fixiert. Die beschriebenen Klemmmittel haben also neben der Funktion der Verhinderung der freien Verdrehbarkeit der Gewindehülse 19 und der axialen Lagerung der Gewindehülse 19 während des Verdrehens auch die Funktion, beim Wiederherstellen der Klemmverbindung die Gewindehülse 19 in Richtung entlang der Achse A stets wieder in der gleichen Position zu zentrieren. Somit nimmt die Gewindehülse 19 relativ zum ersten Präzisionsschlitten 9 entlang der Achse A durch das Klemmen immer die gleiche Stellung ein, so dass ein sehr exaktes Präzisionseinstellen des Spannzentrums Z möglich ist.
Alternativ ist es möglich, die Gewindehülse 19 derart im ersten Präzisionsschlitten 9 anzuordnen, dass zwar ein Verdrehen der Gewindehülse 19 zum Justieren des Spannzentrums, insbesondere mittels eines Werkzeugs, möglich ist, jedoch beim Spannen durch - insbesondere reibschlüssige - Selbsthemmung kein Verdrehen der Gewindehülse 19 im ersten Präzisionsschlitten 9 erfolgen kann, was im Rahmen der Erfindung als selbstverdrehgehemmt bezeichnet wird.
Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht nur auf das beschriebene Ausführungsbeispiel.

Claims

Präzisionsschraubstock (1) für eine Werkzeugmaschine zum zentrischen Spannen von Werkstücken, mit
• einem Grundkörper (2),

• zwei Präzisionsschlitten (9, 10), die zwischen zwei Schenkeln (3, 4) des Grundkörpers (2) entlang einer gemeinsamen Achse (A) aufeinander zu und voneinander weg linear verschiebbar gelagert sind, wobei
□ dem ersten Präzisionsschlitten (9) eine erste Gewindebohrung (11) und

□ dem zweiten Präzisionsschlitten (10) eine zweite Gewindebohrung (12), deren Gewinde gegenläufig zu dem Gewinde der ersten Gewindebohrung (11) ist,
entlang der Achse (A) zugeordnet ist,

• einer sich entlang der Achse (A) erstreckenden Antriebsspindel (13), die um die Achse (A) drehbar und am Grundkörper (2) derart axial gelagert oder lagerbar ist, dass die Antriebsspindel (13) entlang der Achse (A) unbeweglich ist, mit
□ einem in die erste Gewindebohrung (11) eingreifenden ersten Gewindeabschnitt (15) und

□ einem in die zweite Gewindebohrung (12) eingreifenden, gegenläufigen zweiten Gewindeabschnitt (16),

• einer Gewindehülse (19) zum Feineinstellen des Spannzentrums des Präzisionsschraubstocks (1),
welche Gewindehülse (19)
□ um die Achse (A) drehbar im ersten Präzisionsschlitten (9) gelagert ist und

□ die erste Gewindebohrung (11) aufweist, und

• Klemmmitteln (20, 21, 22), die im ersten Präzisionsschlitten (9) angeordnet sind und mittels welcher die Gewindehülse (19) drehfest mit dem ersten Präzisionsschlitten (9) koppelbar und entkoppelbar ist
dadurch gekennzeichnet, dass
• die Gewindehülse (19) mittels der Klemmmittel (20, 21, 22) im ersten Präzisionsschlitten (9) axial gelagert ist und

• die Klemmmittel (20, 21, 22) und die Gewindehülse (19) derart ausgebildet sind, dass durch das drehfeste Koppeln die Gewindehülse (19) relativ zum ersten Präzisionsschlitten (9) eine vorbestimmte Stellung in Richtung entlang der Achse (A) einnimmt.
Präzisionsschraubstock nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
• die Gewindehülse (19) eine Außenumfangsnut (23) aufweist und

• die Klemmmittel als mindestens ein verstellbares Keilelement (20, 21), das in die Außenumfangsnut (23) eingreift, derart ausgebildet sind, dass die Gewindehülse (19) durch Verstellen des mindestens einen Keilelements (20, 21) drehfest mit dem ersten Präzisionsschlitten (9) koppelbar und entkoppelbar ist.
Präzisionsschraubstock nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
• sich die Außenumfangsnut (23) radial nach innen verjüngt,

• sich die Mittelebene der Außenumfangsnut (23) normal zur Achse A erstreckt, und

• die vorbestimmte Stellung durch die Mittelebene bestimmt ist.
Präzisionsschraubstock nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das mindestens eine Keilelement als zwei tangential in die Außenumfangsnut (23) eingreifende Keilspanner (20, 21), die die Gewindehülse (19) in der Außenumfangsnut (23) zumindest teilweise umgreifen und deren Abstand zueinander verstellbar ist, ausgebildet ist, wobei die Gewindehülse (19) durch Verstellen dieses Abstandes drehfest mit dem ersten Präzisionsschlitten (9) koppelbar und entkoppelbar ist.
Präzisionsschraubstock nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
eine Spannschraube (22) im ersten Präzisionsschlitten (9), die durch eine Bohrung (24) in dem ersten Keilspanner (20) hindurchgeführt ist und in eine Gewindebohrung (25) des zweiten Keilspanners (21) eingreift.
Präzisionsschraubstock einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
• sich die Außenumfangsnut (23) nach innen verjüngt und

• die Keilspanner (20, 21) und die Außenumfangsnut (23) derart ausgebildet sind, dass die Keilspanner (20, 21) in Form einer sich zumindest teilweise quer zur Außenumfangsnut (23) erstreckenden Linien- oder Flächenberührung die Außenumfangsnut (23) drehfest und entlang der Achse (A) relativ zum ersten Präzisionsschlitten (9) zentriert verklemmen.
Präzisionsschraubstock nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Klemmmittel (20, 21, 22) und die Gewindehülse (19) derart ausgebildet sind, dass die Gewindehülse (19) bei ihrem Verdrehen um die Achse (A) entlang der Achse (A) unbeweglich ist.
Präzisionsschraubstock nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch
ein auf der äußeren Stirnseite der Gewindehülse (19) angeordnetes, sich in Achsrichtung erstreckendes Verbindungselement (37), mit dem ein Werkzeug zum Verdrehen der Gewindehülse (19) verbindbar ist.
Präzisionsschraubstock nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verbindungselement als ein Innenmehrkantloch (37) ausgebildet ist.
Präzisionsschraubstock nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Präzisionsschlitten (9, 10) auswechselbare Spannbacken (7, 8) aufweisen.
Präzisionsschraubstock nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
gekennzeichnet durch
einen mittleren Lagerbock (14),
• der mit dem Grundkörper (2) entlang der Achse (A) verschiebfest gekoppelt oder koppelbar ist und

• in welchem Lagerbock (14) die Antriebsspindel (13) zwischen dem ersten Gewindeabschnitt (15) und dem zweiten Gewindeabschnitt (16) um die Achse (A) drehbar und axial, relativ zum Lagerbock (14) entlang der Achse (A) unbeweglich gelagert ist.
Präzisionsschraubstock nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
• der Grundkörper (2) einen U-förmigen Querschnitt hat, dessen seitliche Schenkel (3, 4) an den einander gegenüberliegende Seiten jeweils eine Führungsnut (5, 6) besitzen,

• die Präzisionsschlitten (9, 10) zwischen den Schenkeln (3, 4) in den Führungsnuten (5, 6) aufeinander zu und voneinander weg linear verschiebbar gelagert sind,

• die beiden spannbackenseitigen Flächen (30, 31) der beiden Führungsnuten (5, 6) eine gemeinsame Ebene, die sich parallel zu der Grundfläche (32) des Grundkörpers (2) erstreckt, bilden und

• die beiden grundflächenseitigen Flächen (33, 34) der beiden Führungsnuten (5, 6) zwei Ebenen mit einem spannbackenseitig geöffneten, V-förmigen Querschnitt derart bilden, dass sich die beiden Präzisionsschlitten (9, 10) beim Spannen mittig zwischen den Schenkeln (3, 4) des Grundkörpers (2) zentrieren.