EP2842691A1 - Zentrumsspanneinrichtung - Google Patents

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Publication number
EP2842691A1
EP2842691A1 EP20140182843 EP14182843A EP2842691A1 EP 2842691 A1 EP2842691 A1 EP 2842691A1 EP 20140182843 EP20140182843 EP 20140182843 EP 14182843 A EP14182843 A EP 14182843A EP 2842691 A1 EP2842691 A1 EP 2842691A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
center
spindle
tensioning device
clamping body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20140182843
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Mosig
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2842691A1 publication Critical patent/EP2842691A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00Vices
    • B25B1/06Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B1/10Arrangements for positively actuating jaws using screws
    • B25B1/12Arrangements for positively actuating jaws using screws with provision for disengagement
    • B25B1/125Arrangements for positively actuating jaws using screws with provision for disengagement with one screw perpendicular to the jaw faces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00Vices
    • B25B1/06Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B1/10Arrangements for positively actuating jaws using screws
    • B25B1/103Arrangements for positively actuating jaws using screws with one screw perpendicular to the jaw faces, e.g. a differential or telescopic screw
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00Vices
    • B25B1/24Details, e.g. jaws of special shape, slideways
    • B25B1/2484Supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00Vices
    • B25B1/24Details, e.g. jaws of special shape, slideways
    • B25B1/2494Means indicating the distance between jaws or their angular position

Definitions

  • the invention relates to a center clamping device with two jaws which are adjustable centrally in a clamping direction in accordance with patent claim 1.
  • Center clamping devices serve for the centric clamping of workpieces to be machined on NC-controlled machine tools.
  • Such center clamping devices have two clamping jaws, which are adjustable in opposite directions via at least one threaded spindle, wherein the spindle is mounted in a centrally mounted on the table of the machine tool base plate.
  • 5-axis machines with rotary tables are often used to machine the workpieces.
  • a defined zero point is of course extremely important for the accuracy of the machining. Therefore, the two jaws, which are adjustable centrally in a tensioning direction, must always be equally spaced from a (usually vertical) axis passing through the system zero point.
  • base plates of center clamping devices of the type described must, in turn, be able to be accurately positioned on the table of a machine tool.
  • this is done today form-fit, for example via a so-called kingpin for a zero point system or via pin for mounting on a perforated plate.
  • the non-positive connection between the machine tool table and the center tensioning device is then carried out either via the low drawing force of the zero-point clamping system, over Spannpratzen or on the arranged in different hole patterns pins and screws.
  • the exact positioning of the center tensioning device on the machine tool table is not the main aspect of the present patent application. Rather, it is the adjustability of the center tensioner, but the need for precise adjustability to the machine center remains, of course.
  • EP-1'375'068 shows a center tension device with locking pins for mounting on a perforated plate.
  • the type of force application is in the foreground with this solution, it otherwise shows the functional principle of today's common center tension devices.
  • a disadvantage of systems of this type remains that the maximum clamping distance, ie the maximum distance between the clamping jaws, is limited in design to certain maximum values. If larger workpieces have to be machined, the center clamping device must be replaced as a whole.
  • the main advantage of the inventive solution is that after loosening the respective fastening devices, the two clamping bodies can be moved quickly to two other positions which are in turn symmetrical to a clamping system zero point and can be fastened there again in order to achieve a rapid change of the clamping width in this way.
  • This is possible because the splined shaft in the clamping direction engages linearly displaceable in the splined hub.
  • the symmetrical repositioning can be facilitated by a centric span scale.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an inventive center clamping device with two centrally in a clamping direction S mutually adjustable jaws.
  • first clamping body 2 On a base plate 1 there is a first clamping body 2 with a first fastening device and a second clamping body 3 with a second fastening device.
  • the two clamping bodies 2, 3 can be positioned and fastened on the base plate 1 by means of the fastening devices.
  • the fastening devices consist of various individual components and will be explained in more detail below.
  • the first clamping body 2 has a first spindle 4, which is rotatably connected to the first clamping body 2.
  • the second clamping body 3 has a second spindle 5, which is rotatably connected to the second clamping body 3.
  • the spindles 4, 5 are rotatably mounted in the respective clamping bodies 2, 3, otherwise they remain stationary relative to the respective clamping bodies 2, 3.
  • first base jaw 6 On the first clamping body 2, a first base jaw 6 slidably disposed in the clamping direction S and on the second clamping body 3, a second base jaw 7 in the clamping direction S slidably disposed.
  • the counter-symmetrical displacement of the base jaws 6, 7 takes place in the usual way for center clamping devices of this kind by means of opposite thread 8 equal pitch between the spindles 4, 5 and the base jaws 6, 7.
  • the base jaws 6, 7 store on sliding surfaces 9, 10, partially visible in this figure.
  • essay jaws 11, 12 are fixed, between which the workpieces to be machined are clamped.
  • the second spindle 5 has a splined hub 13 extending in the clamping direction S.
  • the splined hub is in principle a recess extending in the axial direction of the spindle 5 and corresponding to the spindle shaft described below.
  • the center tensioning device has a spindle shaft which extends in the clamping direction S and is driven by the first spindle 4 and which is designed as a splined shaft 14 and which engages in the splined hub 13 in a linearly displaceable manner in the clamping direction S.
  • the splined shaft 14 and analogous to the splined hub 13 may in principle have any, but mutually matched wedge shape. Only the slidability in the splined hub and the positive engagement of the torque transmission from the splined shaft to the splined hub must be ensured.
  • the splined shaft 14 is rotatably but releasably connected to the first spindle 4.
  • the system also works without a quick coupling 15, ie with a fixed connection between splined shaft 14 and first spindle 4.
  • a quick coupling 15 is present, then in principle between the splined shaft 14 and the first spindle Extension elements (not shown) are still substantially used around the range of possible clamping spans in the center tensioning device to expand.
  • a quick coupling for example, a toothed coupling can be used, but other solutions such as coupling sleeves with threads are also possible.
  • the clamping bodies 2, 3 are fixed for use, but can be positioned and releasably connected to the base plate 1 by means of fastening devices.
  • the fastening grooves 18 serve to receive retractable (not shown) clamping bodies.
  • the first and the second fastening device each comprise positioning devices 19 attached to the clamping bodies 2, 3 and clamping screws 20 (see Fig. 2 ).
  • the positioning devices 19 cooperate with the toothed rack 17 and allow a grid-like positioning of the clamping bodies 2, 3 on both sides of a clamping system zero point 21 corresponding to the toothing of the rack.
  • clamping screws 20 cooperate with the insertable into the mounting grooves 18 clamping bodies and serve the fixed tension of the clamping body 2, 3 at the set positions.
  • this tensioning takes place when the symmetry of the clamping bodies 2, 3 is established with respect to the clamping system zero point, that is, when both clamping bodies 2, 3 are symmetrically positioned clamping system zero point.
  • the positioning means 19 comprise by means of eccentric parts lowerable toothed segment parts 22, which are able to intervene in the rack 17 and thus enable a grid-accurate positioning of the clamping body relative to the clamping system zero point or Center Spanner center.
  • the positioning devices 19 can be operated via pivot pins with hexagon socket 23. Relieved is a symmetrical repositioning of the clamping body 2, 3 by a centric clamping width scale 24th
  • the positioning device 19 of one of the clamping bodies 2, 3 relative to the respective clamping body is slidably disposed in the axial direction by means of an adjusting device to allow a subsequent adjustment of the centering of the center clamping device relative to the clamping system zero point.
  • This post-adjustment is done via an adjusting screw and includes only a small adjustment 25th
  • An Allen key or a lever tool introduces a torque into the force introduction device 16, which, as already mentioned earlier, comprises a slip clutch and a planetary gear.
  • the torque introduced is transmitted through the slip clutch.
  • the torque in the planetary gear is translated, for example, to a multiple.
  • the remaining torque is transmitted via the quick coupling 15 and the splined shaft 14 to the second spindle 5 and thus to the second base jaw 7.
  • the two base jaws 6, 7 move absolutely synchronously open and closed.
  • the toothed segment parts 22 are raised via eccentric elements. Subsequently, the clamping screws 20 of the clamping body 2, 3 are released. By means of the clamping width scale 24 on the base plate 1, the clamping bodies are positioned on a new raw material. Then the toothed segment parts 22 are lowered again at the two positioning devices 19 via the eccentric elements in order to engage the rack 17 again. Finally, the clamping screws 20 are tightened again.
  • the splined shaft 14 By loosening the quick coupling 15, the splined shaft 14 is separated from the first spindle 4. Then, the splined shaft 14 can be axially retracted into the second spindle 5. Then one performs a quick adjustment according to (b), so that an extension element between the two clamping bodies 2, 3 can be retracted. Finally, the extension element is connected via the quick coupling 15 with the first spindle 4 and the splined shaft 14 is connected via a further quick coupling 15 with the extension element.
  • the center clamping device can be adjusted exactly to the machine center.
  • several center clamping devices can be aligned with each other exactly. If the toothed segment part 22 of the positioning device 19 of the first clamping body 2 (in the case of loosened clamping screws 20) engages in the toothed rack 17, the relative position of the first clamping body 2 relative to the positioning device 19 can be set via the adjusting screw (which acts in the adjustment region 25). By actuating the adjusting screw thus the first clamping body 2 is moved. In this way, the exact symmetry or the exact centering of the clamping body 2, 3 and the top jaws 11, 12 with respect to the clamping system zero point 21 is produced.
  • center tensioning device as an eccentric tensioning device. This is done by non-use or by non-use of the quick coupling (15) or the splined shaft (14). In this case, the second clamping body 3 including the second base jaw (7) simply remains stationary.

Abstract

Eine Zentrumsspanneinrichtung hat erste und zweite Spannkörper (2,3), die mit Befestigungsvorrichtungen auf einer Grundplatte (1) positionier- und befestigbar sind. Die beiden Spannkörper (2,3) haben drehbar angeordnete erste und zweite Spindeln (4,5). Die Krafteinleitung der Zentrumsspanneinrichtung erfolgt über die erste Spindel (4). Auf den Spannkörpern (2,3) sind erste und zweite Grundbacken (6,7) verschiebbar angeordnet, wobei die Verschiebbarkeit mittels gegenläufiger Gewinde (8) gleicher Steigung erfolgt. Die zweite Spindel (5) hat eine sich in Spannrichtung (S) erstreckende Vielkeilnabe (13). Eine sich in Spannrichtung (S) erstreckende und mit der ersten Spindel (4) drehfest verbundene Spindelwelle ist als Vielkeilwelle (14) ausgebildet und greift linear verschiebbar in die Vielkeilnabe (13) ein.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zentrumsspanneinrichtung mit zwei zentrisch in einer Spannrichtung gegeneinander verstellbaren Backen gemäss Patentanspruch 1.
  • Zentrumsspanneinrichtungen dienen zum zentrischen Aufspannen von zu bearbeitenden Werkstücken auf NC-gesteuerten Werkzeugmaschinen. Derartige Zentrumsspanneinrichtungen haben zwei Spannbacken, die über mindestens eine Gewindespindel gegenläufig verstellbar sind, wobei die Spindel in einer auf dem Tisch der Werkzeugmaschine zentrisch montierten Grundplatte gelagert ist. Zur Bearbeitung der Werkstücke gelangen heutzutage oftmals 5-Achsen-Maschinen mit Rundtischen zum Einsatz. Beim Bearbeiten von Werkstücken mit NC-gesteuerten Werkzeugmaschinen ist ein definierter Nullpunkt für die Genauigkeit der Bearbeitung natürlich ausserordentlich wichtig. Die zwei zentrisch in einer Spannrichtung gegeneinander verstellbaren Backen müssen deshalb von einer durch den Systemsnullpunkt verlaufenden (meist senkrechten) Achse stets gleich beabstandet sein.
  • Grundplatten von Zentrumsspanneinrichtungen der beschriebenen Art müssen deshalb ihrerseits auf dem Tisch einer Werkzeugmaschine genau positionierbar sein. Vielfach erfolgt dies heute formschlüssig, beispielsweise über einen sogenannten Königszapfen für ein Nullpunktsystem oder über Steckbolzen zur Montage auf einer Lochplatte. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Werkzeugmaschinentisch und der Zentrumsspanneinrichtung erfolgt dann entweder über die Niederzugkraft des Nullpunktspannsystems, über Spannpratzen oder über die in verschiedenen Lochrastern angeordneten Stifte und Schrauben. Die genaue Positionierung der Zentrumsspanneinrichtung auf dem Werkzeugmaschinentisch ist aber nicht der Hauptaspekt der vorliegenden Patentanmeldung. Vielmehr ist es die Verstellbarkeit der Zentrumsspanneinrichtung, die Notwendigkeit der genauen Einstellbarkeit auf den Maschinenmittelpunkt bleibt aber selbstverständlich bestehen.
  • Die EP-1'375'068 zeigt eine Zentrumsspannvorichtung mit Steckbolzen zur Montage auf einer Lochplatte. Bei dieser Lösung steht zwar die Art der Krafteinleitung im Vordergrund, ansonsten zeigt sie aber das Funktionsprinzip der heute gängigen Zentrumsspannvorrichtungen. Nachteilig an Systemen dieser Art bleibt aber, dass die maximale Einspannweite, das heisst der maximale Abstand zwischen den Spannbacken, konstruktionsmässig auf bestimmte maximale Werte begrenzt ist. Müssen grössere Werkstücke bearbeitet werden, so muss die Zentrumsspannvorrichtung als Ganzes ausgetauscht werden. Müssen sowohl sehr grosse und auch sehr kleine Werkstücke bearbeitet werden, so muss eine derartige Zentrumsspanneinrichtung entsprechend eine sehr grosse Einspannweite aufweisen, was dann aber auch zur Anpassung an die Grössenverhältnisse für die Bearbeitung von sehr kleinen Werkstücken sehr viele Spindelumdrehungen für die Umstellung braucht, insbesondere dann, wenn zur Erhöhung der Spannkraft allenfalls sogar noch zusätzliche Untersetzungsgetriebe eingesetzt werden.
  • Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zentrumsspannvorrichtung anzugeben, die sich einfach sowohl auf grosse wie auch auf kleine Einspannweiten einstellen lässt.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Die Lösung beinhaltet, dass bei einer Zentrumsspanneinrichtung mit zwei zentrisch in einer Spannrichtung gegeneinander verstellbaren Backen,
    • ein erster und ein zweiter positionierbarer Spannkörper vorhanden ist, wobei der erste Spannkörper mit einer ersten Befestigungsvorrichtung und der zweite Spannkörper mit einer zweiten Befestigungsvorrichtung auf einer Grundplatte positionier- und befestigbar ist, und wobei der erste Spannkörper eine erste Spindel und der zweite Spannkörper eine zweite Spindel aufweist und die Spindeln drehbar mit dem jeweiligen Spannkörper verbunden sind, und
      wobei die Krafteinleitung der Zentrumsspanneinrichtung über die erste Spindel erfolgt,
    • dass auf dem ersten Spannkörper eine erste Grundbacke in Spannrichtung verschiebbar angeordnet ist und auf dem zweiten Spannkörper eine zweite Grundbacke in Spannrichtung verschiebbar angeordnet ist, wobei die Verschiebbarkeit in Spannrichtung mittels gegenläufiger Gewinde gleicher Steigung zwischen den Spindeln und den Grundbacken erfolgt, sowie
    • dass ferner die zweite Spindel eine sich in Spannrichtung erstreckende Vielkeilnabe aufweist, und
    • dass weiterhin eine sich in Spannrichtung erstreckende Spindelwelle, die als Vielkeilwelle ausgebildet ist und die in Spannrichtung linear verschiebbar in die Vielkeilnabe eingreift, vorhanden ist, wobei die Vielkeilwelle mit der ersten Spindel drehfest verbunden ist.
  • Der Hauptvorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht darin, dass sich die beiden Spannkörper nach dem Lösen der jeweiligen Befestigungsvorrichtungen rasch an zwei andere wiederum symmetrisch zu einem Spannsystemnullpunkt befindliche Positionen verschieben und dort wieder befestigen lassen, um auf diese Weise eine schnelle Veränderung der Einspannweite zu erzielen. Dies ist möglich, weil die Vielkeilwelle in Spannrichtung linear verschiebbar in die Vielkeilnabe eingreift. Die symmetrische Neu-Positionierung kann durch eine zentrische Einspannweiten-Skala erleichtert sein.
  • Weitere Vorteile der erfindungsgemässen Lösung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So ist es beispielsweise möglich, die Verbindung der Vielkeilwelle mit der ersten Spindel über eine Schnellkupplung herzustellen. Zusammen mit einem Verlängerungselement für die Vielkeilwelle lässt sich so der erzielbare Bereich von rasch veränderbaren Einspannweiten noch wesentlich vergrössern.
  • Weiterhin ist es möglich, die Positioniereinrichtung eines der beiden Spannkörper relativ zu diesem Spannkörper mittels einer Justiereinrichtung in Achsrichtung verschiebbar anzuordnen um eine Feinjustierung der Zentrierung der Zentrumsspanneinrichtung gegenüber dem Spannsystemnullpunkt zu ermöglichen.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
  • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Zentrumsspanneinrichtung, und
    Fig. 2
    eine 3D-Ansicht der Zentrumsspanneinrichtung von Fig. 1.
  • Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Zentrumsspanneinrichtung mit zwei zentrisch in einer Spannrichtung S gegeneinander verstellbaren Backen.
  • Auf einer Grundplatte 1 befindet sich ein erster Spannkörper 2 mit einer ersten Befestigungsvorrichtung und ein zweiter Spannkörper 3 mit einer zweiten Befestigungsvorrichtung. Die beiden Spannkörper 2, 3 sind mittels der Befestigungsvorrichtungen auf der Grundplatte 1 positionier- und befestigbar. Die Befestigungsvorrichtungen bestehen aus verschiedenen Einzelkomponenten und werden weiter unten noch näher erläutert. Der erste Spannkörper 2 weist eine erste Spindel 4 auf, die drehbar mit dem ersten Spannkörper 2 verbunden ist. Der zweite Spannkörper 3 weist eine zweite Spindel 5 auf, die drehbar mit dem zweiten Spannkörper 3 verbunden ist. Die Spindeln 4, 5 sind drehbar in den jeweiligen Spannkörpern 2, 3 gelagert, ansonsten bleiben sie relativ zu den jeweiligen Spannkörpern 2, 3 ortsfest. Die Krafteinleitung der Zentrumsspanneinrichtung, d.h. der Drehantrieb für die Spindeln 4, 5 erfolgt über die erste Spindel 4. Auch dieser Sachverhalt wird weiter unten noch näher beleuchtet.
  • Auf dem ersten Spannkörper 2 ist eine erste Grundbacke 6 in Spannrichtung S verschiebbar angeordnet und auf dem zweiten Spannkörper 3 ist eine zweite Grundbacke 7 in Spannrichtung S verschiebbar angeordnet. Die gegenläufig symmetrische Verschiebung der Grundbacken 6, 7 erfolgt in der für Zentrumsspannvorrichtungen dieser Art üblichen Weise mittels gegenläufiger Gewinde 8 gleicher Steigung zwischen den Spindeln 4, 5 und den Grundbacken 6, 7. Die Grundbacken 6, 7 lagern dazu auf Gleitflächen 9, 10, die teilweise in dieser Figur sichtbar sind. Auf den Grundbacken 6, 7 sind Aufsatzbacken 11, 12 befestigt, zwischen denen die zu bearbeitenden Werkstücke eingespannt werden.
  • Aus der Figur 1 ist auch ersichtlich, dass die zweite Spindel 5 eine sich in Spannrichtung S erstreckende Vielkeilnabe 13 aufweist. Tatsächlich ist die Vielkeilnabe im Prinzip eine in Achsrichtung der Spindel 5 verlaufende und zur nachfolgend beschriebenen Spindelwelle passende Ausnehmung.
  • Schliesslich hat die erfindungsgemässe Zentrumsspanneinrichtung eine sich in Spannrichtung S erstreckende und von der ersten Spindel 4 angetriebene Spindelwelle, die als Vielkeilwelle 14 ausgebildet ist und die in Spannrichtung S linear verschiebbar in die Vielkeilnabe 13 eingreift. Die Vielkeilwelle 14 und analog dazu die Vielkeilnabe 13 können im Prinzip eine beliebige, jedoch gegenseitig aufeinander angepasste Vielkeilform aufweisen. Lediglich die Gleitfähigkeit in der Vielkeilnabe und die Formschlüssigkeit der Drehmomentübertragung von der Vielkeilwelle auf die Vielkeilnabe müssen gewährleistet sein. Die Vielkeilwelle 14 ist mit der ersten Spindel 4 drehfest, aber lösbar verbunden. Diese lösbare Verbindung erfolgt über eine Schnellkupplung 15. Grundsätzlich funktioniert das System natürlich auch ohne Schnellkupplung 15, d. h. mit einer festen Verbindung zwischen Vielkeilwelle 14 und erster Spindel 4. Ist jedoch eine Schnellkupplung 15 vorhanden, so können prinzipiell zwischen der Vielkeilwelle 14 und der ersten Spindel (nicht dargestellte) Verlängerungselemente eingesetzt werden um den Bereich an möglichen Einspannweiten in der Zentrumsspanneinrichtung noch wesentlich zu erweitern. Als Schnellkupplung kann beispielsweise eine Zahnkupplung verwendet werden, andere Lösungen wie Verbindungsmuffen mit Gewinden sind aber auch möglich.
  • Der Antrieb der ersten Spindel 4 erfolgt über eine Krafteinleitvorrichtung 16, die eine (nicht näher beschriebene) Rutschkupplung für ein einstellbares Drehmoment über ein (ebenfalls nicht näher beschriebenes) Untersetzungs-Planetengetriebe zur Vergrösserung der Spannkraft umfasst.
  • Die Spannkörper 2, 3 sind wie früher erwähnt zum Gebrauch fest, aber positionierbar und lösbar mittels Befestigungsvorrichtungen mit der Grundplatte 1 verbunden. Zu diesem Zweck sind an der Grundplatte 1 eine mittig angebrachte Zahnstange 17 und beidseitig parallel in Spannrichtung S verlaufende Befestigungsnute 18 (siehe dazu Fig. 2) vorhanden. Die Befestigungsnuten 18 dienen zur Aufnahme von einschiebbaren (nicht dargestellten) Klemmkörpern.
  • Die erste und die zweite Befestigungsvorrichtung umfassen jeweils an den Spannkörpern 2, 3 angebrachte Positioniereinrichtungen 19 sowie Spannschrauben 20 (siehe dazu Fig. 2).
  • Die Positioniereinrichtungen 19 wirken zusammen mit der Zahnstange 17 und ermöglichen eine der Verzahnung der Zahnstange entsprechende rasterartige Positionierung der Spannkörper 2, 3 zu beiden Seiten eines Spannsystem-Nullpunktes 21.
  • Die Spannschrauben 20 wirken zusammen mit den in die Befestigungsnuten 18 einschiebbaren Klemmkörpern und dienen der festen Verspannung der Spannkörper 2, 3 an den eingestellten Positionen. Diese Verspannung erfolgt natürlich dann, wenn die Symmetrie der Spannkörper 2, 3 gegenüber dem Spannsystem-Nullpunkt hergestellt ist, wenn also beide Spannkörper 2, 3 Spannsystem-Nullpunkt-symmetrisch positioniert sind.
  • Die Positioniereinrichtungen 19 enthalten mittels Exzenterteilen absenkbare Zahnsegmentteile 22, die in die Zahnstange 17 einzugreifen vermögen und so eine rastergenaue Positionierung der Spannkörper gegenüber dem Spannsystem-Nullpunkt bzw. Zentrumsspanneinrichtungs-Mitte ermöglichen. Die Positioniereinrichtungen 19 sind über Drehbolzen mit Innensechskant 23 bedienbar. Erleichtert wird eine symmetrische Neu-Positionierung der Spannkörper 2, 3 durch eine zentrische Einspannweiten-Skala 24.
  • Vorzugsweise ist zudem die Positioniereinrichtung 19 eines der Spannkörper 2, 3 relativ zum betreffenden Spannkörper (hier der Spannkörper 2) mittels einer Justiereinrichtung in Achsrichtung verschiebbar angeordnet ist um eine Nach-Justierung der Zentrierung der Zentrumsspanneinrichtung gegenüber dem Spannsystem-Nullpunkt zu ermöglichen. Diese Nach-Justierung erfolgt über eine Justierschraube und umfasst nur einen kleinen Verstellbereich 25.
  • Funktionsbeschreibung: a) Spannen:
  • Über einen Inbusschlüssel oder ein Hebelwerkzeug wird ein Drehmoment in die Krafteinleitvorrichtung 16 eingeleitet, die, wie bereits früher erwähnt, eine Rutschkupplung und ein Planetengetriebe umfasst. Durch ein einstellbares Auslösemoment an einem Ring 26, beispielsweise in einem Bereich zwischen 20 Nm und 50 Nm, wird das eingeleitete Drehmoment durch die Rutschkupplung übertragen. Anschliessend wird das Drehmoment in dem Planetengetriebe beispielsweise auf ein Mehrfaches übersetzt. Die Übertragung auf die erste Grundbacke 6 erfolgt über die erste Spindel 4. Das restliche Drehmoment wird über die Schnellkupplung 15 und die Vielkeilwelle 14 auf die zweite Spindel 5 und somit auf die zweite Grundbacke 7 übertragen. Die beiden Grundbacken 6, 7 bewegen sich absolut synchron auf und zu.
  • b) Schnellverstellen:
  • An den beiden Positioniereinrichtungen 19 werden die Zahnsegmentteile 22 über Exzenterelemente angehoben. Anschliessend werden die Spannschrauben 20 der Spannkörper 2, 3 gelöst. Mithilfe der Einspannweitenskala 24 auf der Grundplatte 1 werden die Spannkörper auf ein neues Rohmaterialmass positioniert. Daraufhin werden die Zahnsegmentteile 22 an den beiden Positioniereinrichtungen 19 über die Exzenterelemente wieder abgesenkt, um wieder in die Zahnstange 17 einzugreifen. Schliesslich werden die Spannschrauben 20 wieder angezogen.
  • c) Verlängern:
  • Durch das Lösen der Schnellkupplung 15 wird die Vielkeilwelle 14 von der ersten Spindel 4 getrennt. Daraufhin kann die Vielkeilwelle 14 axial in die zweite Spindel 5 eingefahren werden. Dann führt man eine Schnellverstellung gemäss (b) durch, damit ein Verlängerungselement zwischen die beiden Spannkörper 2, 3 eingefahren werden kann. Schliesslich wird das Verlängerungselement über die Schnellkupplung 15 mit der ersten Spindel 4 verbunden und die Vielkeilwelle 14 wird über eine weitere Schnellkupplung 15 mit dem Verlängerungselement verbunden.
  • d) Justieren:
  • Mithilfe der Justiereinrichtung im ersten Spannkörper 2 kann die Zentrumsspanneinrichtung genau auf den Maschinenmittelpunkt justiert werden. Zudem können mit dieser Justiereinrichtung bei Bedarf auch mehrere Zentrumsspanneinrichtungen untereinander genau ausgerichtet werden. Greift das Zahnsegmentteil 22 der Positioniereinrichtung 19 des ersten Spannkörpers 2 (bei gelösten Spannschrauben 20) in die Zahnstange 17 ein, so kann über die Justierschraube (die im Verstellbereich 25 wirkt) die relative Position des ersten Spannkörpers 2 zur Positioniereinrichtung 19 eingestellt werden. Durch die Betätigung der Justierschraube wird somit der erste Spannkörper 2 verschoben. Auf diese Weise wird die exakte Symmetrie bzw. die exakte Zentrierung der Spannkörper 2, 3 bzw. der Aufsatzbacken 11, 12 bezüglich dem Spannsystem-Nullpunkt 21 hergestellt.
  • Letzlich ist es auch möglich, die erfindungsgemässe Zentrumsspanneinrichtung als exzentrische Spanneinrichtung zu verwenden. Dies erfolgt durch Nicht-Gebrauch bzw. durch Nicht-Einsatz der Schnellkupplung (15) oder der Vielkeilwelle (14). In diesem Fall bleibt der zweite Spannkörper 3 inklusive zweiter Grundbacke (7) einfach ortsfest.
  • Bezugsziffernliste:
  • 1
    Grundplatte
    2
    Erster Spannkörper
    3
    Zweiter Spannkörper
    4
    Erste Spindel
    5
    Zweite Spindel
    6
    Erste Grundbacke
    7
    Zweite Grundbacke
    8
    Gegenläufige Gewinde
    9
    Gleitfläche
    10
    Gleitfläche
    11
    Aufsatzbacke
    12
    Aufsatzbacke
    13
    Vielkeilnabe
    14
    Vielkeilwelle
    15
    Schnellkupplung
    16
    Krafteinleitvorrichtung
    17
    Zahnstange
    18
    Befestigungsnut
    19
    Positioniereinrichtung
    20
    Spannschraube
    21
    Spannsystem-Nullpunkt
    22
    Zahnsegmentteil
    23
    Innensechskant
    24
    Einspannweitenskala
    25
    Verstellbereich
    26
    Ring
    S
    Spannrichtung

Claims (11)

  1. Zentrumsspanneinrichtung mit zwei zentrisch in einer Spannrichtung (S) gegeneinander verstellbaren Backen, dadurch gekennzeichnet, dass
    - ein erster und ein zweiter positionierbarer Spannkörper (2,3) vorhanden ist, wobei der erste Spannkörper (2) mit einer ersten Befestigungsvorrichtung und der zweite Spannkörper (3) mit einer zweiten Befestigungsvorrichtung auf einer Grundplatte (1) positionier- und befestigbar ist, und wobei der erste Spannkörper (2) eine erste Spindel (4) und der zweite Spannkörper (3) eine zweite Spindel (5) aufweist und die Spindeln (4,5) drehbar mit dem jeweiligen Spannkörper (2,3) verbunden sind, und wobei die Krafteinleitung der Zentrumsspanneinrichtung über die erste Spindel (4) erfolgt,
    - dass auf dem ersten Spannkörper (2) eine erste Grundbacke (6) in Spannrichtung (S) verschiebbar angeordnet ist und auf dem zweiten Spannkörper (3) eine zweite Grundbacke (7) in Spannrichtung (S) verschiebbar angeordnet ist, wobei die Verschiebbarkeit in Spannrichtung (S) mittels gegenläufiger Gewinde (8) gleicher Steigung zwischen den Spindeln (4,5) und den Grundbacken (6,7) erfolgt, sowie
    - dass ferner die zweite Spindel (5) eine sich in Spannrichtung (S) erstreckende Vielkeilnabe (13) aufweist, und
    - dass weiterhin eine sich in Spannrichtung (S) erstreckende Spindelwelle, die als Vielkeilwelle (14) ausgebildet ist und die in Spannrichtung (S) linear verschiebbar in die Vielkeilnabe (13) eingreift, vorhanden ist, wobei die Vielkeilwelle (14) mit der ersten Spindel (4) drehfest verbunden ist.
  2. Zentrumsspanneinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zahnstange (17) und Befestigungsnuten (18) an der Grundplatte (1) vorhanden sind und dass die Befestigungsvorrichtungen Positioniereinrichtungen (19) an den Spannkörpern (2,3) und Spannschrauben (20) umfassen, wobei die Positioniereinrichtungen (19) mit der Zahnstange (17) einrastend zusammenwirken und wobei die Spannschrauben (20) mit in die Befestigungsnuten (18) einschiebbaren Klemmkörpern klemmend zusammenwirken.
  3. Zentrumsspanneinrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtungen (19) absenkbare Zahnsegmentteile (22) aufweisen, die in die Zahnstange (17) eingreifen und so eine rastergenaue Positionierung der Spannkörper (2,3) gegenüber einem Spannsystem-Nullpunkt (21) ermöglichen.
  4. Zentrumsspanneinrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (19) eines der Spannkörper (2,3) relativ zum betreffenden Spannkörper (2,3) mittels einer Justiereinrichtung in Spannrichtung (S) verschiebbar angeordnet ist um eine Justierung der Zentrierung der Zentrumsspanneinrichtung bezüglich dem Spannsystem-Nullpunkt (21) zu ermöglichen.
  5. Zentrumsspanneinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Grundbacken (6,7) auswechselbare Aufsatzbacken (11,12) angebracht sind, zwischen denen auf der Zentrumsspanneinrichtung zu bearbeitende Werkstücke einspannbar sind.
  6. Zentrumsspanneinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindung der Vielkeilwelle (14) mit der ersten Spindel (4) mit einer Schnellkupplung (15) erfolgt.
  7. Zentrumsspanneinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielkeilwelle (14) mit einem Verlängerungselement verlängerbar ist um grössere Einspannweiten zu erzielen.
  8. Zentrumsspanneinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannweite bzw. der Einspannhub der Zentrumsspannvorrichtung einen Verstellbereich von bis zu 200 mm, vorzugsweise einen Verstellbereich von bis zu 90 mm umfasst.
  9. Zentrumsspanneinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Antrieb der ersten Spindel (4) über eine Krafteinleitvorrichtung (16) erfolgt, die mindestens eine Rutschkupplung für ein einstellbares Drehmoment und ein Untersetzungs-Planetengetriebe zur Vergrösserung der Spannkraft umfasst.
  10. Zentrumsspanneinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrische Einspannweitenskala (24) vorhanden ist.
  11. Verwendung der Zentrumsspanneinrichtung nach Patentanspruch 1 als exzentrische Spanneinrichtung durch Nicht-Gebrauch bzw. Nicht-Einsatz der Schnellkupplung (15) oder der Vielkeilwelle (14).
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