EP2147749B1 - Distanzelement einer Vorrichtung zum lösbaren Festlegen eines Teils an einer Trageinrichtung und zugehörige Vorrichtung - Google Patents

Distanzelement einer Vorrichtung zum lösbaren Festlegen eines Teils an einer Trageinrichtung und zugehörige Vorrichtung Download PDF

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EP2147749B1
EP2147749B1 EP09008192A EP09008192A EP2147749B1 EP 2147749 B1 EP2147749 B1 EP 2147749B1 EP 09008192 A EP09008192 A EP 09008192A EP 09008192 A EP09008192 A EP 09008192A EP 2147749 B1 EP2147749 B1 EP 2147749B1
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EP
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clamping
spacer
spacer element
arms
elements
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EP09008192A
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Dieter Mengemann
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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
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/006—Supporting devices for clamps

Definitions

  • the invention relates to a spacer element of a device for releasably securing a part to a support device, in particular for releasably clamping a workpiece to a clamping device of a processing machine, and to an associated device.
  • a device for clamping workpieces on a platen in which a plurality of stack elements are arranged between a base element and a cover element, each having a bore in which a clamping element is rotatably mounted.
  • the clamping element of the stacking element can be brought into rotatable connection with further clamping elements of adjacent stacking elements.
  • a screwed onto the clamping element of the cover element clamping nut braces the structure of several stack elements, wherein by selecting the number and size of the individual stack elements a tension tower of predetermined height can be assembled.
  • the DE 103 26 702 A1 shows a Distantelement a device for clamping according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to provide a spacer element of a device for releasably securing a part to a support device and an associated device, the permanently high
  • a clamping element is rotatably mounted in the spacer element, which is releasably engageable with other clamping elements of adjacent further spacer elements of the device in non-rotatable and tensile forces transmitting connection.
  • the spacer element has in one piece training two legs and a connecting portion arranged therebetween.
  • the spacer element is substantially C-shaped. In the unstressed initial state, the two legs are aligned transversely to the extension of the connecting portion and / or transversely to the extension of the clamping element.
  • the connecting portion is aligned parallel to the extension of the clamping element.
  • the clamping element is rotatably mounted in the spacer element and axially movable relative to the spacer element in any case within predeterminable limits. Due to the C-shape, the spacer element is particularly easy to handle, especially tangible. In addition, the mass of the spacer element is reduced by the C-shape even when using high-strength materials.
  • the spacer element is made of a high-strength, preferably homogeneous material, for example made of steel, high-strength aluminum or as a casting, for example of a nodular cast iron or nodular cast iron, such as GGG-60.
  • the clamping element can be formed by a cylindrical section, in particular circular cylindrical body, at whose front end faces a contour is formed, which allows to enter with a further clamping element of an adjacent spacer element or other element of the device releasably rotatable and tensile forces transmitting connection.
  • the legs integrally formed with the connecting portion in a spaced-apart from the connecting portion with each other aligned bores for the passage of the clamping element.
  • the legs may be substantially parallel to each other and transverse to the connecting portion and spaced from each other.
  • the connecting portion is arranged off-center with respect to the extension of the legs and / or spaced from the edge of the legs.
  • the opening for the passage of the clamping element is arranged at or near a free end of the legs.
  • the torque for the deflection of the leg relative to the connecting portion is relatively large.
  • the known spacer elements is intentionally dispensed with a stiffening in the region of the opening for the clamping element in order to make a resilient deformation of the spacer element, in particular a deflection of the two legs, possible because a greater spring travel can be provided, both in appearance ensured by vibration and in the case of material fatigue secure fixation of the part to be determined.
  • the section of the legs, on which the opening is arranged can be made thicker with respect to a further, in particular in the direction of the connecting portion adjacent portion.
  • the spacer element integrally has a stiffening section which extends in a space bounded on three sides by the two legs and the connecting section.
  • the stiffening portion may connect the connecting portion with the two legs and / or the two legs continuously.
  • the stiffening portion may be arcuate in the manner of a rib, in particular narrower than the connecting portion or the legs and / or be bent.
  • the stiffening portion may have on the edge opposite the connecting portion at least partially a concave contour and / or a rectilinear contour.
  • the stiffening portion in a direction transverse to the longitudinal extent of the legs and transversely to the longitudinal extent of the connecting portion has a smaller extent than the connecting portion.
  • the stiffening portion may be arranged centrally in this direction with respect to the connecting portion.
  • a further stiffening portion which is otherwise formed as described above, in particular also extends in the three sides of the connecting portion and the two leg portions limited space.
  • the stiffening section extends as far as the opening for the tensioning element which is disposed at an end of the legs remote from the connecting section.
  • the stiffening section can be flush in the thickened section of the end of the limbs which has the opening for the passage of the tensioning element.
  • the clamping element is rotatably but captively fixed to the spacer element by means of a arranged in the region between the legs securing element. In the area between the two legs, the clamping element is accessible from the outside. In this Area, the clamping element may have one or more preferably circumferentially encircling grooves, in each of which a clamping ring is releasably insertable as a securing element.
  • the outer diameter of the clamping ring used is greater than the opening in the leg for the passage of the clamping element, so that a captive fixing of the clamping element is given to the spacer element by the inserted fuse element.
  • the surfaces of the legs facing the adjacent elements of the device integrally form positioning elements which cooperate with corresponding positioning elements of the adjacent elements of the device and effect a predeterminable positioning of adjacent elements of the device relative to one another.
  • at least one male and one female positioning element is arranged on each surface, for example a pin and a bore, which can also be formed as a blind hole.
  • the positioning elements are preferably arranged on or near the edge of the legs, in particular on one of the opening for the passage of the clamping element opposite end of the legs.
  • the invention also relates to a device for releasably securing a part to a carrying device, in particular for releasably clamping a workpiece to a clamping device of a processing machine.
  • the support means may be a groove table or the like, on which the workpiece can be fixed by means of the device.
  • the device in this case comprises at least one spacer element as described above, and moreover a closing element for fixing the device to the carrying device and / or a further closing element, the one Can form support for a clamping element.
  • the closing element may be a base element which is associated with the carrying device, in particular rests or bears against the carrying device.
  • the further closing element may be a head element, which is spaced from the carrying device, in particular closes the device upwards.
  • the closing element and the further closing element can be designed as identical parts.
  • the terminating elements differ from the spacer elements, inter alia, in that they have a positioning element only on one side, namely on the side assigned to the adjacent spacer element.
  • the end elements also have an opening for the passage of a clamping element.
  • the clamping element of the closing element or of the further closing element can have an external thread by means of which the closing element or the further closing element and the spacer elements can be fixed by screwing a nut to the carrying device.
  • the Fig. 1 shows a perspective view of an embodiment of a device 1 according to the invention for releasably fixing a partially illustrated part 2, for example, a workpiece to be machined, on a support means 4, which is in the embodiment of a jig or a clamping table of a machine tool.
  • the device 1 has a plurality of spacer elements 10, 12, 14, 16, which are all constructed substantially the same, but each having a different extent in the longitudinal direction.
  • the spacer elements 10, 12, 14, 16 together with one of the jig 4 facing end element 6 and with a further closing element 8 at the opposite end of the jig 4 a tension tower whose height by choice and number of successively arranged spacer elements 10, 12, 14th , 16 and is adaptable to the respective part 12.
  • An advantage here is also that the tensioning tower can be modularly assembled by juxtaposing a plurality of spacer elements 10, 12, 14, 16 and thereby results in a manageable device, in particular taking into account the considerable mass of the individual elements.
  • the further end element 8 forms a support for a clamping element 20, by means of which the part 2 can be clamped on the clamping device 4 and thereby fixed.
  • the clamping element 20 is placed on a height-adjustable with respect to the further closing element 8, for example by a threaded support plate 28.
  • the clamping element 18 has a passage opening for a clamping element 32 of the further closing element 8, so that by means of a clamping nut 34, the clamping element 18 in the direction of the part 2 can be tensioned.
  • a clamping wedge 36 is disposed between the clamping element 18 and the part 2.
  • a clamping element 20, 22, 24, 26 is rotatably mounted in each of the spacer elements 10, 12, 14, 16, a clamping element 20, 22, 24, 26 is rotatably mounted.
  • the clamping elements 20, 22, 24, 26 can with other clamping elements 20, 22, 24, 26 of adjacent further spacer elements 10, 12, 14, 16 as well as with clamping elements 32 of the closing element 6 and the other end element 8 releasably brought into non-rotatable and tensile forces transmitting connection become.
  • the Fig. 2 shows a perspective view of an exploded view of another embodiment of a device 101 according to the invention, which consists of a spacer element 110 and a closing element 106 and a further closure element 108 is composable.
  • the spacer element 110 has two legs 142, 144 in one piece and a connecting section 146 arranged therebetween.
  • the legs 142, 144 which are formed integrally with the connecting sections 146, have aligned openings 148, 150 in a region spaced from the connecting section 146 for the passage of the leg Clamping element 120.
  • the openings 148, 150 are circular cylindrical bores, which are arranged in a portion of the legs 142, 144, which are thickened relative to an arranged in the direction of the connecting portion 146, in particular with respect to an adjacent portion.
  • the clamping element 120 has a central circular cylindrical section, which has a smaller outer diameter compared to axially end-side sections.
  • the axially end-side sections of the tensioning element 120 have, at least in sections, a circular-cylindrical outer surface, by means of which the tensioning element 120 is rotatably mounted in the openings 148, 150.
  • a securing element 152, 154 is arranged, which is formed in the exemplary embodiment by an inserted into a groove retaining ring.
  • the clamping element 120 each have a coupling element 156, 158, by means of which the clamping element 120 with the clamping element 138 of the closing element 106 on the one hand and with the clamping element 132 of the further closing element 108 on the other hand releasably in rotationally fixed and tensile forces transmitting connection can be brought.
  • the clamping elements 138, 132 have suitable coupling elements 160, 162.
  • the coupling elements 156, 158, 160, 162 are formed claw-like or hook-like in the embodiment.
  • the flexural rigidity of the spacer element 110 is also determined by a stiffening section 164 which extends in a space bounded on three sides by the two legs 142, 144 and the connecting section 146.
  • the stiffening portion 164 connects in the manner of a Austeifungsrippe the two legs 142, 144 together and with the connecting portion 146.
  • the stiffening portion 164 is in a direction transverse to the longitudinal extent of the legs 142, 144 and transversely to the longitudinal extent of the connecting portion 146 centrally with respect to arranged the connecting portion 146 and has a smaller extent than the connecting portion 146.
  • the stiffening section 164 which preferably has plane-parallel side surfaces, merges flush into the thickened end section of the legs 142, 144.
  • the spacer element 110 also has, on the side of the connecting section 146 opposite the clamping element 120, a further stiffening section 166 which stiffens the extensions of the legs 142, 144 which extend on this side.
  • the legs 144, 142 each have two complementary positioning elements 172, 174, which may be integrally formed by the legs 144, 142. wherein a first positioning element 172 is formed as a circular cylindrical pin is and the corresponding second positioning member 174 as a cylindrical bore, in particular blind hole.
  • the end element 106 has a plate-shaped main body 176, which likewise forms positioning elements 172, 174 preferably integrally on its surface facing the spacer element 110.
  • the base body 176 has an opening 178 for the passage of a clamping element 138, which is rotatably mounted in the opening 178.
  • the clamping element 138 At its opposite end of the coupling element 162, the clamping element 138 on an external thread, by means of which the clamping element 138 with a arranged in the clamping device 4 nut, for example a nut, can be screwed.
  • the further closing element 108 is formed, in particular also has this positioning elements 172, 174, by means of which the further closing element 108 can be connected in predetermined position with the spacer element 110, in particular in flush contact with the leg 142.
  • the closing element 106 and the further end element 108 can be designed as identical parts.
  • the device 101 may also be composed of a plurality of identical spacer elements 110 or of a plurality of spacer elements 110 with different longitudinal extension, while maintaining the terminating element 106 and the further terminating element 108, such that different heights of the device 101 can be realized in a modular manner.
  • the Fig. 3 shows a perspective view of an exploded view of another embodiment of a device according to the invention 201, which is composed of a spacer element 210 and a closing element 206 and a further closing element 208.
  • the coupling elements 256, 258 of the spacer element 210 as well as the coupling elements 260, 262 of the end element 206 and of the further terminating element 208 form a multi-stage jaw coupling in which a total of four claws are arranged one above the other like a staircase.
  • the individual claws each have a substantially rectangular engagement contour and each extend over the entire extent of the clamping elements 220, 232, 238.
  • the Fig. 4 shows a perspective view of an embodiment of a spacer element 310 according to the invention from the back and from below.
  • the further stiffening section 366 stiffens the sections of the legs 342, 344 projecting beyond the connecting section 346 on the side opposite the clamping element 320.
  • the further stiffening section 366 corresponds in terms of its position and thickness to the stiffening section 364.
  • the clamping element 320 has an axial over its entire Length substantially constant outside diameter.
  • a securing element 352, 354 is introduced into two adjacent grooves, by means of which the clamping element 320 can be fixed captively on the spacer element 310.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Distanzelement einer Vorrichtung zum lösbaren Festlegen eines Teils an einer Trageinrichtung, insbesondere zum lösbaren Klemmen eines Werkstücks an einer Aufspanneinrichtung einer Bearbeitungsmaschine, sowie eine zugehörige Vorrichtung.
  • Aus der DE 24 02 054 C2 ist eine Vorrichtung zum Festspannen von Werkstücken auf einer Aufspannplatte bekannt, bei der zwischen einem Grundelement und einem Deckelement mehrere Stapelelemente angeordnet sind, die jeweils eine Bohrung aufweisen, in welcher ein Spannelement drehbar gelagert ist. Das Spannelement des Stapelelements ist mit weiteren Spannelementen angrenzender Stapelelemente in drehfeste Verbindung bringbar. Eine auf das Spannelement des Deckelements aufschraubbare Spannmutter verspannt den Aufbau mehrerer Stapelelemente, wobei durch die Wahl der Anzahl und der Abmessung der einzelnen Stapelelemente ein Spannturm von vorgebbarer Höhe zusammensetzbar ist. Die DE 103 26 702 A1 zeigt ein Distantelement einer Vorrichtung zum Festspannen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Distanzelement einer Vorrichtung zum lösbaren Festlegen eines Teils an einer Trageinrichtung sowie eine zugehörige Vorrichtung bereitzustellen, die dauerhaft hohe
  • Klemmkräfte aufbringen und insbesondere auch beim Auftreten von Vibrationen eine sichere Fixierung des festzulegenden Teils gewährleisten.
  • Diese Aufgabe ist durch das im Anspruch 1 bestimmte Distanzelement sowie durch die im nebengeordneten Anspruch bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
  • In einer Ausführungsart ist in dem Distanzelement ein Spannelement drehbar gelagert, das mit weiteren Spannelementen angrenzender weiterer Distanzelemente der Vorrichtung lösbar in drehfeste und Zugkräfte übertragende Verbindung bringbar ist. Das Distanzelement weist in einstückiger Ausbildung zwei Schenkel und einen dazwischen angeordneten Verbindungsabschnitt auf. In einer Ausführungsart ist das Distanzelement im wesentlichen C-förmig. Im unverspannten Ausgangszustand sind die beiden Schenkel quer zur Erstreckung des Verbindungsabschnitts und/oder quer zur Erstreckung des Spannelements ausgerichtet. Der Verbindungsabschnitt ist parallel zur Erstreckung des Spannelements ausgerichtet. Das Spannelement ist in dem Distanzelement drehbar gelagert und axial gegenüber dem Distanzelement jedenfalls in vorgebbaren Grenzen beweglich. Durch die C-Form ist das Distanzelement besonders einfach handhabbar, insbesondere greifbar. Außerdem ist die Masse des Distanzelements durch die C-Form auch bei Verwendung von hochfesten Werkstoffen reduziert.
  • Das Distanzelement ist aus einem hochfesten, vorzugsweise homogenen Werkstoff hergestellt sein, bespielsweise aus Stahl, hochfestem Aluminium oder auch als Gussteil, beispielsweise aus einem Kugelgraphitguss oder Sphäroguss, etwa GGG-60.
  • Das Spannelement kann durch einen jedenfalls abschnittsweise zylindrischen, insbesondere kreiszylindrischen Körper gebildet sein, an dessen stirnseitigen Endflächen eine Kontur ausgebildet ist, die es erlaubt, mit einem weiteren Spannelement eines angrenzenden Distanzelements oder eines sonstigen Elements der Vorrichtung lösbar eine drehfeste und Zugkräfte übertragende Verbindung einzugehen.
  • In einer Ausführungsart der Erfindung weisen die einstückig mit dem Verbindungsabschnitt ausgebildeten Schenkel in einem von dem Verbindungsabschnitt beabstandeten Bereich miteinander fluchtende Bohrungen für den Durchtritt des Spannelements auf. Die Schenkel können im Wesentlichen parallel zueinander und quer zum Verbindungsabschnitt verlaufen und voneinander beabstandet sein. Der Verbindungsabschnitt ist außermittig in Bezug auf die Erstreckung der Schenkel und/oder vom Rand der Schenkel beabstandet angeordnet.
  • Gegenüber den bekannten Distanzelementen, die massiv und mit möglichst hoher Biegesteifigkeit ausgebildet sind, ist die Biegesteifigkeit in dem Abschnitt, in dem das Spannelement Kräfte in das Distanzelement einleitet, insoweit herabgesetzt, dass sich auch das Distanzelement beim Festlegen an der Trageinrichtung federelastisch verformbar ist, so dass auch bei auftretenden Vibrationen, wie sie insbesondere bei Werkzeugmaschinen infolge der spanenden Bearbeitungen des Werkstückes auftreten können, ein sichere Fixierung des festzulegenden Teils gewährleistet ist.
  • In einer Ausführungsart sind die beiden Schenkel in Bezug auf den Verbindungsabschnitt federelastisch auslenkbar. Die Schenkel weisen zwar auch an ihren freien Enden eine hohe Biegesteifigkeit aus, sind aber grundsätzlich frei schwingend, insbesondere an ihren freien Enden nicht miteinander verbunden oder durch ein Verbindungselement ausgesteift. Mittels des Spannelements werden die beiden Schenkel an ihren freien Enden aufeinander zu bewegt und infolge der auftretenden Rückstellkräfte wird das Spannelement unter Zugkraft gesetzt.
  • In einer Ausführungsart ist die Öffnung für den Durchtritt des Spannelements an oder nahe einem freien Ende der Schenkel angeordnet. Dadurch ist das Drehmoment für die Auslenkung des Schenkels gegenüber dem Verbindungsabschnitt verhältnismäßig groß. Im Gegensatz zu den bekannten Distanzelementen wird auf eine Aussteifung im Bereich der Öffnung für das Spannelement bewusst verzichtet, um eine federelastische Verformung des Distanzelements, insbesondere eine Auslenkung der beiden Schenkel, möglich zu machen, weil dadurch ein größerer Federweg bereitstellbar ist, der sowohl beim Auftreten von Vibrationen als auch im Falle einer Materialermüdung eine sichere Fixierung des festzulegenden Teils gewährleistet. Der Abschnitt der Schenkel, an dem die Öffnung angeordnet ist, kann gegenüber einem weiteren, insbesondere in Richtung auf den Verbindungsabschnitt angrenzenden Abschnitt dicker ausgebildet sein.
  • In einer Ausführungsart weist das Distanzelement einstückig einen Versteifungsabschnitt auf, der sich in einem von den beiden Schenkeln und dem Verbindungsabschnitt dreiseitig begrenzten Raum erstreckt.
  • Der Versteifungsabschnitt kann den Verbindungsabschnitt mit den beiden Schenkeln und/oder die beiden Schenkel durchgehend miteinander verbinden. Der Versteifungsabschnitt kann bogenförmig in der Art einer Rippe ausgebildet sein, insbesondere schmaler als der Verbindungsabschnitt oder die Schenkel und/oder gebogen sein.
  • Der Versteifungsabschnitt kann auf der dem Verbindungsabschnitt gegenüberliegenden Kante mindestens abschnittsweise eine konkave Kontur aufweisen und/oder eine geradlinige Kontur. Durch die Wahl der Abmessung des Versteifungsabschnitts kann die federelastische Auslenkbarkeit der beiden Schenkel auf den für die jeweilige Anwendung geeigneten Wert festgelegt werden.
  • In einer Ausführungsart weist der Versteifungsabschnitt in einer Richtung quer zur Längserstreckung der Schenkel und quer zur Längserstreckung des Verbindungsabschnitts eine geringere Ausdehnung auf als der Verbindungsabschnitt. Der Versteifungsabschnitt kann in dieser Richtung mittig in Bezug auf den Verbindungsabschnitt angeordnet sein. Auch auf der dem Verbindungsabschnitt gegenüberliegenden Seite kann zwischen den sich dort erstreckenden Schenkelabschnitten ein weiterer Versteifungsabschnitt angeordnet sein, der ansonsten wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist, insbesondere sich ebenfalls in den dreiseitig von dem Verbindungsabschnitt und den beiden Schenkelabschnitten begrenzten Raum erstreckt.
  • In einer Ausführungsart reicht der Versteifungsabschnitt bis an die an einem dem Verbindungsabschnitt fernen Ende der Schenkel angeordnete Öffnung für das Spannelement heran. Der Versteifungsabschnitt kann insbesondere bündig in den die Öffnung für den Durchtritt des Spannelements aufweisenden verdickten Abschnitt des Endes der Schenkel übergehen.
  • In einer Ausführungsart ist das Spannelement mittels eines im Bereich zwischen den Schenkeln angeordneten Sicherungselements drehbar aber unverlierbar an dem Distanzelement festgelegt. Im Bereich zwischen den beiden Schenkeln ist das Spannelement von außen zugänglich. In diesem Bereich kann das Spannelement eine oder mehrere vorzugsweise kreisumfänglich umlaufende Nuten aufweisen, in die jeweils ein Spannring als Sicherungselement lösbar einsetzbar ist. Der Außendurchmesser des eingesetzten Spannringes ist dabei größer als die Öffnung im Schenkel für den Durchtritt des Spannelements, so dass durch das eingesetzte Sicherungselement eine unverlierbare Festlegung des Spannelements an dem Distanzelement gegeben ist.
  • In einer Ausführungsart bilden die den angrenzenden Elementen der Vorrichtung zugewandten Oberflächen der Schenkel einstückig Positionierelemente aus, die mit korrespondierenden Positionierelementen der angrenzenden Elemente der Vorrichtung zusammenwirken und eine vorgebbare Positionierung benachbarter Elemente der Vorrichtung zueinander bewirken. Vorzugsweise ist auf jeder Oberfläche mindestens ein männliches und ein weibliches Positionierelement angeordnet, beispielsweise ein Zapfen und eine Bohrung, die auch als Sacklochbohrung ausgebildet sein kann. Die Positionierelemente sind vorzugsweise an oder nahe dem Rand der Schenkel angeordnet, insbesondere an einem der Öffnung für den Durchtritt des Spannelements gegenüberliegenden Ende der Schenkel.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum lösbaren Festlegen eines Teils an einer Trageinrichtung, insbesondere zum lösbaren Klemmen eines Werkstücks an einer Aufspanneinrichtung einer Bearbeitungsmaschine. Die Trageinrichtung kann dabei ein Nutentisch oder dergleichen sein, auf der das Werkstück mittels der Vorrichtung festlegbar ist. Die Vorrichtung umfasst dabei mindestens ein Distanzelement wie vorstehend beschrieben und darüber hinaus ein Abschlusselement zum Festlegen der Vorrichtung an der Trageinrichtung und/oder ein weiteres Abschlusselement, das ein Auflager für ein Klemmelement bilden kann. Das Abschlusselement kann dabei ein Basiselement sein, das der Trageinrichtung zugeordnet ist, insbesondere an der Trageinrichtung aufliegt oder anliegt. Das weitere Abschlusselement kann ein Kopfelement sein, das von der Trageinrichtung beabstandet ist, insbesondere die Vorrichtung nach oben abschließt.
  • Das Abschlusselement und das weitere Abschlusselement können als Gleichteile ausgebildet sein.
  • Die Abschlusselemente unterscheiden sich von den Distanzelementen unter anderem dadurch, dass sie nur auf einer Seite, nämlich auf der dem angrenzenden Distanzelement zugeordneten Seite, ein Positionierelement aufweisen. Auch die Abschlusselemente weisen einen Öffnung für den Durchtritt eines Spannelements auf. Auf der dem angrenzenden Distanzelement gegenüberliegenden Seite kann das Spannelement des Abschlusselements oder des weiteren Abschlusselements ein Außengewinde aufweisen, mittels dem das Abschlusselement bzw. das weitere Abschlusselement und die Distanzelemente durch Aufschrauben einer Mutter an der Trageinrichtung festlegbar ist.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
    • Fig. 1
    zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 2
    zeigt eine perspektivischer Ansicht eine Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 3
    zeigt eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
    Fig. 4
    zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Distanzelements.
  • Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum lösbaren Festlegen eines nur teilweise dargestellten Teils 2, beispielsweise eines spanend zu bearbeitenden Werkstücks, an einer Trageinrichtung 4, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um eine Aufspanneinrichtung oder einen Spanntisch einer Werkzeugmaschine handelt.
  • Die Vorrichtung 1 weist mehrere Distanzelemente 10, 12, 14, 16 auf, die alle im Wesentlichen gleich aufgebaut sind, aber jeweils eine unterschiedliche Ausdehnung in Längsrichtung aufweisen.
  • Die Distanzelemente 10, 12, 14, 16 bilden zusammen mit einem der Aufspanneinrichtung 4 zugewandten Abschlusselement 6 und mit einem weiteren Abschlusselement 8 an dem der Aufspanneinrichtung 4 gegenüberliegenden Ende einen Spannturm, dessen Höhe durch Wahl und Anzahl der hintereinander angeordneten Distanzelemente 10, 12, 14, 16 bestimmt und an das jeweilige Teil 12 anpassbar ist. Ein Vorteil ist dabei auch, dass der Spannturm modular durch Aneinanderreihen mehrerer Distanzelemente 10, 12, 14, 16 zusammensetzbar ist und sich dadurch insbesondere auch unter Berücksichtigung der erheblichen Masse der einzelnen Elemente eine handhabbare Vorrichtung ergibt.
  • Das weitere Abschlusselement 8 bildet dabei ein Auflager für ein Klemmelement 20, mittels dem das Teil 2 auf der Aufspanneinrichtung 4 klemmbar und dadurch fixierbar ist. Hierzu wird das Klemmelement 20 auf einem in Bezug auf das weitere Abschlusselement 8 beispielsweise durch ein Gewinde höhenverstellbaren Auflageteller 28 aufgelegt. Das Klemmelement 18 weist eine Durchtrittsöffnung für ein Spannelement 32 des weiteren Abschlusselements 8 auf, so dass mittels einer Klemmmutter 34 das Klemmelement 18 in Richtung auf das Teil 2 spannbar ist. Im Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Klemmelement 18 und dem Teil 2 noch ein Klemmkeil 36 angeordnet.
  • In jedem der Distanzelemente 10, 12, 14, 16 ist ein Spannelement 20, 22, 24, 26 drehbar gelagert. Die Spannelemente 20, 22, 24, 26 können mit weiteren Spannelementen 20, 22, 24, 26 angrenzender weiterer Distanzelemente 10, 12, 14, 16 sowie mit Spannelementen 32 des Abschlusselements 6 und des weiteren Abschlusselements 8 lösbar in drehfeste und Zugkräfte übertragende Verbindung gebracht werden. Dadurch ist es möglich, dass durch Aufschrauben einer Spannmutter 30 auf einen Außengewindeabschnitt des Spannelements 32 des weiteren Abschlusselements 8 die Verkettung bestehend aus dem Spannelement 32 des weiteren Abschlusselements 8 sowie den Spannelementen 20, 22, 24, 26 der Distanzelemente 10, 12, 14, 16 sowie dem Spannelement des Abschlusselements 6 unter Zugspannung setzbar ist und dadurch der Spannturm an der Aufspanneinrichtung 4 festlegbar ist.
  • Die Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 101, die aus einem Distanzelement 110 sowie einem Abschlusselement 106 und einem weiteren Abschlusselement 108 zusammensetzbar ist. Das Distanzelement 110 weist einstückig zwei Schenkel 142, 144 auf, sowie einen dazwischen angeordneten Verbindungsabschnitt 146. Die einstückig mit den Verbindungsabschnitten 146 ausgebildeten Schenkel 142, 144 weisen in einem von dem Verbindungsabschnitt 146 beabstandeten Bereich miteinander fluchtende Öffnungen 148, 150 auf für den Durchtritt des Spannelements 120. Die Öffnungen 148, 150 sind kreiszylindrische Bohrungen, die in einem Abschnitt der Schenkel 142, 144 angeordnet sind, der gegenüber einem in Richtung auf den Verbindungsabschnitt 146 angeordneten, insbesondere gegenüber einem angrenzenden Abschnitt verdickt sind. Das Spannelement 120 weist einen mittleren kreiszylindrischen Abschnitt auf, der gegenüber axial endseitigen Abschnitten einen geringeren Außendurchmesser aufweist. Die axial endseitigen Abschnitte des Spannelementes 120 weisen mindestens abschnittsweise eine kreiszylindrische Außenfläche auf, mittels welcher das Spannelement 120 in den Öffnungen 148, 150 drehbar gelagert ist. Im Bereich der axial endseitigen Abschnitte ist jeweils ein Sicherungselement 152, 154 angeordnet, das im Ausführungsbeispiel durch einen in eine Nut eingelegten Sicherungsring gebildet ist.
  • Axial endseitig weist das Spannelement 120 jeweils ein Koppelelement 156, 158 auf, mittels dem das Spannelement 120 mit dem Spannelement 138 des Abschlusselements 106 einerseits und mit dem Spannelement 132 des weiteren Abschlusselements 108 andererseits lösbar in drehfeste und Zugkräfte übertragende Verbindung bringbar ist. Hierzu weisen auch die Spannelemente 138, 132 geeignete Koppelelemente 160, 162 auf. Die Koppelelemente 156, 158, 160, 162 sind im Ausführungsbeispiel klauenartig oder hakenartig ausgebildet.
  • Da die freien Enden der Schenkel 142, 144 durch das drehbar und axial verschiebbar gelagerte Spannelement 120 nicht ausgesteift sind, sind die beiden Schenkel 142, 144 trotz einer aufgrund des verwendeten Werkstoffes, insbesondere Stahl, gegebenen hohen Biegesteifigkeit des Distanzelements 110 in Bezug auf den Verbindungsabschnitt federelastisch auslenkbar. Die Biegesteifigkeit des Distanzelements 110 ist dabei auch durch einen Versteifungsabschnitt 164 bestimmt, der sich in einem von den beiden Schenkeln 142, 144 und dem Verbindungsabschnitt 146 dreiseitig begrenzten Raum erstreckt. Der Versteifungsabschnitt 164 verbindet dabei in der Art einer Austeifungsrippe die beiden Schenkel 142, 144 miteinander und mit dem Verbindungsabschnitt 146. Der Versteifungsabschnitt 164 ist dabei in einer Richtung quer zur Längserstreckung der Schenkel 142, 144 und quer zur Längserstreckung des Verbindungsabschnitts 146 mittig in Bezug auf den Verbindungsabschnitt 146 angeordnet und weist eine geringere Ausdehnung als der Verbindungsabschnitt 146 auf. An seinem von dem Verbindungsabschnitt 146 fernen Ende geht der vorzugsweise planparallele Seitenflächen aufweisende Versteifungsabschnitt 164 bündig in den verdickten Endabschnitt der Schenkel 142, 144 über. Das Distanzelement 110 weist auch auf der dem Spannelement 120 gegenüberliegenden Seite des Verbindungsabschnitts 146 einen weiteren Versteifungsabschnitt 166 auf, der die sich auf dieser Seite erstreckenden Fortsätze der Schenkel 142, 144 aussteift.
  • Sowohl auf der dem Abschlusselement 106 zugewandten stirnseitigen Oberfläche 168 als auch auf der dem weiteren Abschlusselement 108 zugewandten Oberfläche 170 weisen die Schenkel 144, 142 jeweils zwei komplementär zueinander ausgebildete Positionierelemente 172, 174 auf, die einstückig von den Schenkeln 144, 142 ausgebildet sein können, wobei ein erstes Positionierelement 172 als kreiszylindrischer Zapfen ausgebildet ist und das korrespondierende zweite Positionierelement 174 als zylindrische Bohrung, insbesondere Sacklochbohrung .
  • Das Abschlusselement 106 weist einen plattenförmigen Grundkörper 176 auf, der auf seiner dem Distanzelement 110 zugewandten Oberfläche ebenfalls Positionierelemente 172, 174 vorzugsweise einstückig ausbildet. Außerdem weist der Grundkörper 176 eine Öffnung 178 für den Durchtritt eines Spannelements 138 auf, das in der Öffnung 178 drehbar gelagert ist. An seinem dem Koppelelement 162 gegenüberliegenden Ende weist das Spannelement 138 ein Außengewinde auf, mittels dem das Spannelement 138 mit einer in der Aufspanneinrichtung 4 angeordneten Mutter, beispielsweise einer Nutmutter, verschraubbar ist.
  • In entsprechender Weise ist auch das weitere Abschlusselement 108 ausgebildet, insbesondere weist auch dieses Positionierelemente 172, 174 auf, mittels denen das weitere Abschlusselement 108 in vorgebbare Position mit dem Distanzelement 110 verbindbar ist, insbesondere in bündiger Anlage an den Schenkel 142. Das Abschlusselement 106 und das weitere Abschlusselement 108 können als Gleichteile ausgebildet sein.
  • Alternativ zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 101 unter Beibehaltung des Abschlusselements 106 und des weiteren Abschlusselements 108 auch aus mehreren identischen Distanzelementen 110 oder aus mehreren Distanzelementen 110 mit unterschiedlicher Längserstreckung zusammensetzbar sein, so dass sich baukastenartig unterschiedliche Höhen der Vorrichtung 101 realisieren lassen.
  • Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 201, die aus einem Distanzelement 210 sowie einem Abschlusselement 206 und einem weiteren Abschlusselement 208 zusammensetzbar ist.
  • Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bilden die Koppelelemente 256, 258 des Distanzelements 210 sowie die Koppelelemente 260, 262 des Abschlusselements 206 bzw. des weiteren Abschlusselements 208 eine mehrstufige Klauenkopplung, bei welcher insgesamt vier Klauen treppenartig übereinander angeordnet sind. Die einzelnen Klauen weisen jeweils eine im Wesentlichen rechtwinklige Eingriffskontur auf und erstrecken sich jeweils über die gesamte Ausdehnung der Spannelemente 220, 232, 238.
  • Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Distanzelements 310 von der Rückseite und von unten. Der weitere Versteifungsabschnitt 366 versteift dabei die auf der dem Spannelement 320 gegenüberliegenden Seite über den Verbindungsabschnitt 346 hinausragenden Abschnitte der Schenkel 342, 344. Der weitere Versteifungsabschnitt 366 entspricht hinsichtlich seiner Position und seiner Dicke dem Versteifungsabschnitt 364. Das Spannelement 320 weist einen über seine gesamte axiale Länge im wesentlichen konstanten Außendurchmesser auf. In dem zwischen den beiden Schenkeln 342, 344 angeordneten Abschnitt ist in zwei benachbarte Nuten jeweils ein Sicherungselement 352, 354 eingebracht, mittels denen das Spannelement 320 unverlierbar an dem Distanzelement 310 festlegbar ist.

Claims (12)

  1. Distanzelement (110) einer Vorrichtung (1) zum lösbaren Festlegen eines Teils (2) an einer Trageinrichtung (4), insbesondere zum lösbaren Klemmen eines Werkstücks an einer Aufspanneinrichtung einer Bearbeitungsmaschine, wobei in dem Distanzelement (110) ein Zugkräfte übertragendes Spannelement (120) drehbar gelagert ist, das mit weiteren Spannelementen (22, 24, 26) angrenzender weiterer Distanzelemente (12, 14, 16) oder sonstiger Elemente der Vorrichtung (1) lösbar in drehfeste und Zugkräfte übertragende Verbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (110) einstückig zwei Schenkel (142, 144) und einen dazwischen angeordneten Verbindungsabschnitt (146) aufweist, und dass die einstückig mit dem Verbindungsabschnitt (146) ausgebildeten Schenkel (142, 144) in einem von dem Verbindungsabschnitt (146) beabstandeten Bereich miteinander fluchtende Öffnungen (148, 150) für den Durchtritt des Spannelements (120) aufweisen.
  2. Distanzelement (110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die beiden Schenkel in Bezug auf den Verbindungsabschnitt federelastisch auslenkbar sind.
  3. Distanzelement (110) nach Anspruch 1 oder einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (148, 150) für den Durchtritt des Spannelements (120) an oder nahe einem freien Ende der Schenkel (142, 144) angeordnet ist.
  4. Distanzelement (110) nach Anspruch 1 oder einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (110) einstückig einen Versteifungsabschnitt (164) aufweist, der sich in einem von den beiden Schenkeln (142, 144) und dem Verbindungsabschnitt (146) dreiseitig begrenzten Raum erstreckt.
  5. Distanzelement (110) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsabschnitt (164) in dem dreiseitig begrenzten Raum den Verbindungsabschnitt (146) mit den beiden Schenkel (142, 144) verbindet.
  6. Distanzelement (110) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsabschnitt (164) in einer Richtung quer zur Längserstreckung der Schenkel (142, 144) und quer zur Längserstreckung des Verbindungsabschnitts (146) eine geringere Ausdehnung aufweist als der Verbindungsabschnitt (146).
  7. Distanzelement (110) nach einem der vorgenannten Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsabschnitt (164) bis zu einem dem Verbindungsabschnitt (146) fernen Abschnitt der Schenkel (142, 144) heranreicht, an dem die Öffnung (148, 150) für das Spannelement (120) angeordnet ist.
  8. Distanzelement (110) nach Anspruch 1 oder einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (120) mittels eines im Bereich zwischen den beiden Schenkeln (142, 144) angeordneten Sicherungselements (152, 154) drehbar aber unverlierbar an dem Distanzelement (110) festgelegt ist.
  9. Distanzelement (110) nach Anspruch 1 oder einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den angrenzenden Elementen der Vorrichtung (1) zugewandten Oberflächen der Schenkel (142, 144) einstückig mindestens ein Positionierelement (172, 174) ausbilden, das mit einem korrespondierenden Positionierelement (172, 174) des angrenzenden Elements der Vorrichtung (1) zusammenwirkt und dadurch das angrenzende Element der Vorrichtung (1) positioniert.
  10. Distanzelement (110) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement (172, 174) als Zapfen und das korrespondierende Positionierelement (172, 174) als Bohrung ausgebildet sind.
  11. Vorrichtung (1) zum lösbaren Festlegen eines Teils (2) an einer Trageinrichtung (4), insbesondere zum lösbaren Klemmen eines Werkstücks an einer Aufspanneinrichtung einer Bearbeitungsmaschine, mit einem Distanzelement (10) nach Anspruch 1 oder einem der vorgenannten Ansprüche, und mit einem Abschlusselement (6) zum Festlegen der Vorrichtung (1) an der Trageinrichtung (4) und/oder einem weiteren Abschlusselement (8), das ein Auflager für ein Klemmelement (18) bildet.
  12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlusselement (6) und das weitere Abschlusselement (8) Gleichteile sind.
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