NL2004515C2 - Spanklem, en aanslagelement voor toepassing in een spanklem. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Spanklem, en aanslagelement voor toepassing in een spanklem.

BESCHRIJVING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een spanklem voor 5 toepassing in een machinaal bewerkingscentrum, omvattende een basislichaam dat op een spanbed van het bewerkingscentrum bevestigbaar is, een vast op het basislichaam bevestigde vaste spanbek, en een in een verplaatsingsrichting ten opzichte van het basislichaam verplaatsbare, met het basislichaam verbonden losse spanbek, waarbij in bedrijf een werkstuk onder invloed van verplaatsing van de losse 10 spanbek ten opzichte van de vaste spanbek in de spanklem opspanbaar is, welke spanklem is voorzien van een aanslagelement met een aanslagorgaan voor het in een richting dwars op de verplaatsingsrichting vormen van een aanslag voor het werkstuk, en van een met de vaste spanbek en met het aanslagorgaan verbonden positioneerorgaan voor het ten opzichte van de vaste bek positioneren van het 15 aanslagorgaan.

De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een aanslagelement voor toepassing in een spanklem.

In een machinaal bewerkingscentrum zoals een freesmachine wordt een te bewerken werkstuk veelal in een op het spanbed van de freesmachine 20 bevestigde spanklem in een gewenste positie opgespannen zodat het vervolgens met een (frees)gereedschap kan worden bewerkt. Een bekende spanklem voor toepassing in een freesmachine heeft een basislichaam waarmee de spanklem op het spanbed van de freesmachine kan worden bevestigd. De spanklem heeft een vaste bek die vast op het basislichaam is bevestigd en een losse bek die met het 25 basislichaam is verbonden en ten opzichte van de vaste bek in een verplaatsingsrichting verplaatsbaar is teneinde een product door middel van de vaste bek en de losse bek inwendig of uitwendig te kunnen opspannen. Verplaatsing van de losse bek is gerealiseerd door middel van handmatige rotatie van een schroefspindel waarmee de losse bek is verbonden. Voor het volgens specificatie 30 bewerken van een werkstuk is het van groot belang dat het werkstuk nauwkeurig gepositioneerd in de spanklem wordt opgespannen. Hiertoe is het gebruikelijk dat het werkstuk enerzijds op lijsten van een bepaalde hoogte wordt geplaatst om zodoende de (normaalgesproken verticale) positie van het werkstuk ten opzichte van een 2 hoogst gelegen bovenvlak van de spanklem, ofwel het bewerkingsvlak, vast te leggen. Dergelijke lijsten kunnen op het basislichaam van de spanklem of op het spanbed zijn geplaatst. Voor het in de verplaatsingsrichting vastleggen van de positie van het werkstuk wordt de vaste bek als aanslag en daarmee als referentie gebruikt.

5 Voor het in een richting dwars op de verplaatsingsrichting, in een vlak dat zich parallel aan het bewerkingsvlak uitstrekt vastleggen van de positie van het werkstuk wordt een op de spanklem voorzien aanslagelement gebruikt. Het aanslagelement omvat een langwerpig plaatje met daarin aan één uiteinde een doorgaande sleuf en aan een tegenovergelegen uiteinde een schroefgat. Het plaatje is met een zich door 10 de sleuf heen uitstrekkende bout aan een zijkant van de vaste bek geschroefd zodat het plaatje ten opzichte van de vaste bek roteerbaar is in een vlak haaks op de hartlijn van de bout en verplaatsbaar is in langsrichting van de sleuf. In het schroefgat is een bout die met diens uiteinde als aanslag voor het werkstuk fungeert aangebracht. Voor het instellen van de aanslag wordt eerst het plaatje zodanig 15 geroteerd en verschoven ten opzichte van de vaste bek dat de aanslagbout zich ter plaatse van een zijvlak van het werkstuk bevindt. Vervolgens wordt de bout op de vaste spanbek vastgedraaid. Daarna kan door middel van rotatie van de aanslagbout de positie van het met de aanslagbout in contact te brengen werkstuk dwars op de verplaatsingsrichting worden ingesteld. Nadelen van de genoemde bekende 20 spanklem zijn dat de instelling van de positie van het werkstuk dwars op de verplaatsingsrichting onnauwkeurig is en dat het aanslagelement gevoelig is voor bedieningsfouten. Een doel van de onderhavige uitvinding is derhalve een spanklem te verschaffen met een aanslagelement waarmee het werkstuk meer nauwkeurig positioneerbaar is, en welk aanslagelement in hoge mate ongevoelig is voor fouten in 25 de bediening van het aanslagelement. Het genoemde doel is bereikt met de spanklem volgens de onderhavige uitvinding, welke wordt gekenmerkt doordat het positioneerorgaan door middel van een rechtgeleiding met de vaste bek is verbonden voor het toelaten van verplaatsing van het posioneerorgaan ten opzichte van de vaste spanbek in de verplaatsingsrichting en voor het blokkeren van rotatie en 30 verplaatsing in een andere richting dan de verplaatsingsrichting van het positioneerorgaan ten opzichte van de vaste spanbek. Een voordeel van de spanklem volgens de onderhavige uitvinding is dat door toepassing van de in de verplaatsingsrichting georiënteerde rechtgeleiding waarmee het positioneerorgaan 3 met de vaste spanbek is verbonden de positie van het aanslagorgaan ten opzichte van de vaste spanbek op eenvoudige wijze nauwkeurig instelbaar is, waarbij verplaatsing in een andere richting dan de verplaatsingsrichting alsmede rotatie van het positioneerorgaan doelmatig is geblokkeerd. Het aanslagelement is hierdoor in 5 hogere mate ongevoelig voor bedieningsfouten.

Bij voorkeur heeft het aanslagelement een basisplaat die star op de vaste bek bevestigbaar is, waarbij het positioneerorgaan door middel van de rechtgeleiding met de basisplaat is verbonden. Aldus vormt het aanslagelement een afzonderlijk onderdeel dat tussen verschillende spanklemmen kan worden 10 uitgewisseld, in tegenstelling tot een alternatieve gunstige uitvoeringsvorm, waarbij het aanslagelement, of althans de rechtgeleiding, deel uitmaakt van de vaste spanbek.

Het is gangbaar dat de vaste bek en/of de losse bek een hoogst gelegen bovenvlak heeft dat een bewerkingsvlak definieert. Het is hierbij gunstig 15 indien de rechtgeleiding zodanig ten opzichte van het bewerkingsvlak is georiënteerd dat verplaatsing van het positioneerorgaan en van het aanslagorgaan tot een hoger niveau dan het bewerkingsvlak is verhinderd. Doordat aldus het positioneerorgaan en/of het aanslagorgaan niet boven het niveau van het bewerkingsvlak kan geraken, hetgeen bij het bovenomschreven bekende aanslagelement wel geregeld aan de 20 orde is, is de kans op contact tussen een gereedschap, bijvoorbeeld een freesgereedschap, en de spanklem, waaronder aldus tevens het aanslagelement, en de daarmee gepaard gaande kans op schade, aanmerkelijk verminderd. Het bovengenoemde bewerkingsvlak wordt normaalgesproken overigens als ondergrens van het bereik van het gereedschap in het bewerkingscentrum geprogrammeerd, of 25 verplaatsing van het gereedschap wordt hardwarematig geblokkeerd.

In een eenvoudige voorkeursuitvoeringsvorm strekt de rechtgeleiding zich althans nagenoeg parallel aan het bewerkingsvlak uitstrekt.

Het is verder gunstig indien het aanslagelement is voorzien van blokkeermiddelen voor het blokkeren van verplaatsing van het positioneerorgaan ten 30 opzichte van de vaste spanbek. Aldus kan het positioneerorgaan na het instellen ervan doelmatig worden vergrendeld.

Een eenvoudige doch nauwkeurige blokkering is gerealiseerd indien de blokkeermiddelen zijn ingericht voor het onder invloed van een klemkracht ten 4 opzichte van de vaste bek blokkeren van verplaatsing van het positioneerorgaan.

Bij voorkeur is het aanslagorgaan in een richting dwars op de verplaatsingsrichting verplaatsbaar ten opzichte van het positioneerorgaan met het positioneerorgaan verbonden, waarbij het aanslagelement verdere blokkeermiddelen 5 voor het blokkeren van verplaatsing van het aanslagorgaan ten opzichte van het positioneerorgaan heeft. Hierdoor kan de positie van het aanslagorgaan, gezien in een richting dwars op de verplaatsingsrichting, bij grote voorkeur parallel aan het bewerkingsvlak, effectief worden ingesteld om daarmee de positie van het werkstuk ten opzichte van de vaste spanbek, in de genoemde dwarsrichting, vast te leggen.

10 Het is hierbij gunstig indien de verdere blokkeermiddelen zijn ingericht voor het onder invloed van een verdere klemkracht blokkeren van verplaatsing van het aanslagorgaan ten opzichte van het positioneerorgaan.

In een gunstige voorkeursuitvoeringsvorm is het aanslagorgaan langgestrekt en heeft het een opnamegedeelte met een althans in hoofdzaak 15 constante dwarsdoorsnede, en omvat het positioneerorgaan een zich in een richting dwars op de verplaatsingsrichting uitstrekkende doorgang waardoorheen het opnamegedeelte van het aanslagorgaan zich uitstrekt, waarbij wandgedeelten van de doorgang althans in de geblokkeerde toestand van het aanslagorgaan in contact zijn met het opnamegedeelte, waarbij een spanmiddel is voorzien voor het althans 20 elastisch deformeren van de dwarsdoorsnede van de doorgang voor het verschaffen van de klemkracht op het aanslagorgaan. Hierdoor is een uitermate nauwkeurige en eenvoudig instelbare positionering van het aanslagorgaan ten opzichte van het positioneerorgaan, en daarmee ten opzichte van de vaste spanbek gerealiseerd.

In de praktijk is het in verband met de nauwkeurigheid voordelig om 25 zo dicht mogelijk onder het bewerkingsvlak een aanslag voor het werkstuk (in dwarsrichting gezien) te verschaffen. Het is daartoe gunstig indien althans het gedeelte van de doorgang van het positioneerorgaan waardoorheen het aanslagorgaan zich uitstrekt in de onmiddellijke nabijheid van het bewerkingsvlak, onder het bewerkingsvlak is gelegen.

30 De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een aanslagelement voor toepassing in een spanklem omvattende een basislichaam dat op een spanbed van het bewerkingscentrum bevestigbaar is, een vast op het basislichaam bevestigde vaste spanbek, en een in een verplaatsingsrichting ten 5 opzichte van het basislichaam verplaatsbare, met het basislichaam verbonden losse spanbek, waarbij in bedrijf een werkstuk onder invloed van verplaatsing van de losse spanbek ten opzichte van de vaste spanbek in de spanklem opspanbaar is, waarbij het aanslagelement een aanslagorgaan voor het in een richting dwars op de 5 verplaatsingsrichting vormen van een aanslag voor het werkstuk heeft, en een met de vaste spanbek en met het aanslagorgaan verbonden positioneerorgaan voor het ten opzichte van de vaste bek positioneren van het aanslagorgaan. Hierbij wordt het aanslagelement volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat het positioneerorgaan door middel van een rechtgeleiding met de vaste spanbek 10 verbindbaar is voor het toelaten van verplaatsing van het positioneerorgaan ten opzichte van de vaste spanbek in de verplaatsingsrichting en voor het blokkeren van rotatie en verplaatsing in een andere richting dan de verplaatsingsrichting van het positioneerorgaan ten opzichte van de vaste spanbek. Voordelen van een dergelijk aanslagelement zijn analoog aan de bovenomschreven voordelen van een spanklem 15 volgens de onderhavige uitvinding.

Navolgend zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van de beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm van een aanslagelement voor een spanklem volgens de onderhavige uitvinding onder verwijzing naar de navolgende figuren.

20 Figuur 1 toont in bovenaanzicht een voorkeursuitvoeringsvorm van een spanklem volgens de onderhavige uitvinding, voorzien van een aanslagelement volgens de onderhavige uitvinding;

Figuur 2a toont in bovenaanzicht het aanslagelement volgens figuur 1; 25 Figuur 2b toont in explosieweergave het aanslagelement volgens figuur 2a;

Figuur 3 toont in isometrische weergave een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een aanslagelement volgens de onderhavige uitvinding; 30 Figuur 4 toont in zijaanzicht een onderdeel van het aanslagelement volgens figuur 2a en 3.

In Figuur 1 is in bovenaanzicht een spanklem 1 voorzien van een aanslagelement 2 afgebeeld. Zie figuur 2a voor een bovenaanzicht van het 6 aanslagelement 2, los van de spanklem. De spanklem 1 heeft een basislichaam 4 met daarop een vaste spanbek 6 en een losse spanbek 8. Basislichaam 4 is bevestigbaar op een spanbed van een machinaal bewerkingscentrum zoals een freesmachine. De vaste spanbek 6 is vast met basislichaam 4 verbonden, terwijl 5 losse spanbek 8 in een verplaatsingsrichting 12 ten opzichte van het basislichaam 4 verplaatsbaar is. Tussen vaste spanbek 6 en losse spanbek 8 is een ruimte 10 aanwezig waarin een te bewerken werkstuk kan worden aangebracht om vervolgens te worden ingespannen tussen vaste spanbek 6 en losse spanbek 8.

Een hoogst gelegen bovenvlak 61 van vaste spanbek 6, op gelijke 10 hoogte gelegen met een hoogst gelegen bovenvlak 81 van losse spanbek 8, bepaalt een bewerkingsvlak, zijnde een ondergrens voor het door middel van een bewerkingsgereedschap zoals een frees in bedrijf van het bewerkingscentrum te bereiken gebied.

Spanelement 2 heeft een plaatvormig basisdeel 22 dat bovenop de 15 vaste spanbek 6 is bevestigd door middel van twee niet weergegeven bouten die, verzonken in basisdeel 22, door basisdeel 22 heen in het materiaal van de vaste bek 6 zijn geschroefd. Verder heeft spanelement 2 een als positioneerorgaan fungerende arm 24 die in de verplaatsingsrichting 12 verschuifbaar door een rechtgeleiding 26 met basisdeel 22 is verbonden. Hierbij strekt basisdeel 22 zich tot naast de vaste 20 spanbek 6 uit, waarbij de rechtgeleiding naast de vaste spanbek 6 is voorzien. Door middel van bouten die in boutgaten 28 kunnen worden geplaatst, welke in basisdeel 22 zijn verzonken, kan arm 24 zodanig op basisdeel 22 worden vastgeklemd dat de rechtgeleiding 26 is geblokkeerd en daardoor verschuiving van arm 24 in de verplaatsingsrichting 12 wordt geblokkeerd. Rechtgeleiding 26 omvat overigens een 25 in basisdeel 22 voorziene, zich in de verplaatsingsrichting uitstrekkende sleuf 27, waardoorheen een op arm 24 voorziene rib 50 met een zeer beperkte speling kan schuiven. Zie ook figuur 2b, waarin een onder- en een vooraanzicht van basisdeel 22, een bovenaanzicht van arm 24, en een bovenaanzicht van een aanslagorgaan 30 zijn getoond.

30 Opspanelement 2 omvat tevens een stiftvormig aanslagorgaan 30 dat zich ter plaatse van een van basisdeel 22 afgelegen uiteinde van arm 24, door arm 24 heen uitstrekt in een richting 32 dwars op verplaatsingsrichting 12, parallel aan het bewerkingsvlak. Uiteinde 34 van aanslagorgaan 30 vormt hierbij een aanslag 7 voor een werkstuk dat in ruimte 10 is aangebracht waardoor werkstuk 10 in dwarsrichting 32 zeer nauwkeurig positioneerbaar is ten opzichte van de vaste bek 6 van de spanklem 1. Geleiding 26 tussen basisdeel 22 en arm 24 blokkeert elke verplaatsing dan wel rotatie van arm 24 ten opzichte van basisdeel 22 met 5 uitzondering van de genoemde verplaatsing van arm 24 in langsrichting 12.

Arm 24 heeft een doorgang 40 met een gedeelte 42 dat is aangepast aan de (ronde) dwarsdoorsnede van aanslagorgaan 30. Verder heeft doorgang 40 een sleufvormig gedeelte 44. Dwars daarop heeft arm 24 een boring waarin een bout in een boutgat 46, in arm 24 verzonken, kan worden geschroefd. 10 Doordat het sleufvormige gedeelte 44 in open verbinding staat met het gedeelte 42 dat aan aanslagorgaan 30 is aangepast, kan door het met enige kracht aandraaien van de bout in boutgat 46 de dwarsdoorsnede van doorgang 40 en daarmee tevens van gedeelte 42 zodanig elastisch worden gedeformeerd (verkleind) dat aanslagorgaan 30 hierdoor met een klemkracht in het gedeelte 42 van doorgang 40 15 wordt geklemd. Door het aldus verschaffen van een borging van verplaatsing van aanslagorgaan 30 in dwarsrichting 32 kan op uiterst eenvoudige doch zeer nauwkeurige wijze de positie van aanslagorgaan 30 ten opzichte van arm 24 worden vastgelegd.

In figuur 3 is een verdere uitvoeringsvorm van een aanslagelement 20 100 volgens de onderhavige uitvinding afgebeeld. Aanslagelement 101 komt vrijwel geheel overeen met het bovenomschreven aanslagelement 1, maar heeft in plaats van één arm 24, twee armen 24,24' met dienovereenkomstig twee aanslagorganen 30, 30'. Aldus kan een werkstuk naar keuze met aanslagorgaan 30 of aanslagorgaan 30' worden gepositioneerd.

25 Het hoogst gelegen vlak 61, ofwel het bewerkingsvlak van vaste spanbek 6 betreft een opstaande rand. Basisdeel 22 is zoals in figuur 1 is getoond aansluitend op de opstaande rand 61 aangebracht, waarbij een bovenvlak van basisdeel 22, en tevens een hoogst gelegen vlak van arm 24 op een niveau juist onder het bewerkingsvlak is gelegen. Doordat de rechtgeleiding zodanig (parallel aan 30 het bewerkingsvlak) is voorzien is het in bedrijf niet mogelijk dat onderdelen van het aanslagelement 1, 101 zich tot boven het bewerkingsvlak uitstrekken. Aldus is kans op schade door onbedoeld contact tussen een bewerkingsgereedschap en aanslagelement zeer gering.

Claims (11)

1. Spanklem voor toepassing in een machinaal bewerkingscentrum, omvattende een basislichaam dat op een spanbed van het bewerkingscentrum bevestigbaar is, een vast op het basislichaam bevestigde vaste spanbek, en een in een verplaatsingsrichting ten opzichte van het basislichaam verplaatsbare, met het basislichaam verbonden losse spanbek, waarbij in bedrijf een werkstuk onder invloed 10 van verplaatsing van de losse spanbek ten opzichte van de vaste spanbek in de spanklem opspanbaar is, welke spanklem is voorzien van een aanslagelement met een aanslagorgaan voor het in een richting dwars op de verplaatsingsrichting vormen van een aanslag voor het werkstuk, en van een met de vaste spanbek en met het aanslagorgaan verbonden positioneerorgaan voor het ten opzichte van de vaste bek 15 positioneren van het aanslagorgaan, met het kenmerk, dat het positioneerorgaan door middel van een rechtgeleiding met de vaste bek is verbonden voor het toelaten van verplaatsing van het posioneerorgaan ten opzichte van de vaste spanbek in de verplaatsingsrichting en voor het blokkeren van rotatie en verplaatsing in een andere richting dan de verplaatsingsrichting van het positioneerorgaan ten opzichte van de 20 vaste spanbek.

2. Spanklem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aanslagelement een basisplaat heeft die star op de vaste bek bevestigbaar is, waarbij het positioneerorgaan door middel van de rechtgeleiding met de basisplaat is verbonden.

3. Spanklem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de vaste bek en/of de losse bek een hoogst gelegen bovenvlak heeft dat een bewerkingsvlak definieert, waarbij de rechtgeleiding zodanig ten opzichte van het bewerkingsvlak is georiënteerd dat verplaatsing van het positioneerorgaan en van het aanslagorgaan tot een hoger niveau dan het bewerkingsvlak is 30 verhinderd.

4. Spanklem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de rechtgeleiding zich althans nagenoeg parallel aan het bewerkingsvlak uitstrekt.

5. Spanklem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aanslagelement is voorzien van blokkeermiddelen voor het blokkeren van verplaatsing van het positioneerorgaan ten opzichte van de vaste spanbek.

6. Spanklem volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de 5 blokkeermiddelen zijn ingericht voor het onder invloed van een klemkracht ten opzichte van de vaste bek blokkeren van verplaatsing van het positioneerorgaan.

7. Spanklem volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het aanslagorgaan in een richting dwars op de verplaatsingsrichting verplaatsbaar ten opzichte van het positioneerorgaan met het positioneerorgaan is 10 verbonden, waarbij het aanslagelement verdere blokkeermiddelen voor het blokkeren van verplaatsing van het aanslagorgaan ten opzichte van het positioneerorgaan heeft.

8. Spanklem volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de verdere blokkeermiddelen zijn ingericht voor het onder invloed van een verdere klemkracht 15 blokkeren van verplaatsing van het aanslagorgaan ten opzichte van het positioneerorgaan.

9. Spanklem volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het aanslagorgaan langgestrekt is en een opnamegedeelte met een althans in hoofdzaak constante dwarsdoorsnede heeft, en dat het positioneerorgaan een zich in een 20 richting dwars op de verplaatsingsrichting uitstrekkende doorgang omvat waardoorheen het opnamegedeelte van het aanslagorgaan zich uitstrekt, waarbij wandgedeelten van de doorgang althans in de geblokkeerde toestand van het aanslagorgaan in contact zijn met het opnamegedeelte, waarbij een spanmiddel is voorzien voor het althans elastisch deformeren van de dwarsdoorsnede van de 25 doorgang voor het verschaffen van de klemkracht op het aanslagorgaan.

10. Spanklem volgens conclusie 3 of een daarvan afhankelijke conclusie, en volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat althans het gedeelte van de doorgang van het positioneerorgaan waardoorheen het aanslagorgaan zich uitstrekt in de onmiddellijke nabijheid van het bewerkingsvlak, onder het bewerkingsvlak is 30 gelegen.

11. Aanslagelement voor toepassing op een spanklem omvattende een basislichaam dat op een spanbed van het bewerkingscentrum bevestigbaar is, een vast op het basislichaam bevestigde vaste spanbek, en een in een verplaatsingsrichting ten opzichte van het basislichaam verplaatsbare, met het basislichaam verbonden losse spanbek, waarbij in bedrijf een werkstuk onder invloed van verplaatsing van de losse spanbek ten opzichte van de vaste spanbek in de spanklem opspanbaar is, waarbij het aanslagelement een aanslagorgaan voor het in 5 een richting dwars op de verplaatsingsrichting vormen van een aanslag voor het werkstuk heeft, en een met de vaste spanbek en met het aanslagorgaan verbonden positioneerorgaan voor het ten opzichte van de vaste bek positioneren van het aanslagorgaan, waarbij het aanslagelement wordt gekenmerkt doordat het positioneerorgaan door middel van een rechtgeleiding met de vaste spanbek 10 verbindbaar is voor het toelaten van verplaatsing van het posioneerorgaan ten opzichte van de vaste spanbek in de verplaatsingsrichting en voor het blokkeren van rotatie en verplaatsing in een andere richting dan de verplaatsingsrichting van het positioneerorgaan ten opzichte van de vaste spanbek. 15