DE10022227A1 - Spannantrieb zum Antreiben eines Werkstück-Spannsystems sowie Werkstück-Spannsystem, insbesondere Maschinenschraubstock hierfür - Google Patents

Spannantrieb zum Antreiben eines Werkstück-Spannsystems sowie Werkstück-Spannsystem, insbesondere Maschinenschraubstock hierfür

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt erstmals einen Spannantrieb (60) vor, zum Antreiben wenigstens eines beweglichen Backens (40, 154) eines Werkstück-Spannsystems (150), insbesondere eines Maschinenschraubstocks, entlang dessen Längsachse (X). Der Spannantrieb (60) kann hierbei als mechanisch-/hydraulischer oder als hydraulisch-/hydraulischer Spannantrieb (60) ausgebildet sein. Ferner kann der Spannantrieb (60) nicht-drehend mittels einer weitestgehend axial in Rihctung der Längsachse (X) des Werkstück-Spannsystems (150) gerichteten Zug- oder Schubkraft (F) auf den wenigstens einen beweglichen Backen (40, 154) einwirken, wobei der Spannantrieb (60) als abgeschlossene, in sich komplett abgedichtete Einheit am bedienerseitigen Ende des Werkstück-Spannsystems (150) wieder abnehmbar befestigt sein kann. Darüber hinaus wird mit der vorliegenden Erfindung erstmals ein Werkstück-Spannsystem (150) zur Verfügung gestellt, insbesondere ein Maschinenschraubstock, mit einem Grundkörper (2, 2' 2'') und wenigstens einem, relativ zur Längsachse (X) des Grundkörpers (2, 2', 2'') verschieblichen, beweglichen Backen (40, 154) und wenigstens einem relativ zum Grundkörper (2, 2', 2'') feststehenden Backen (40, 152), sowie einem sich gegen den Grundkörper (2, 2', 2'') abstützenden, auf den beweglichen Backen (40, 154) einwirkenden Spannantrieb (60), bei dem der erfindungsgemäße Spannantrieb in vorteilhafter Weise eingesetzt werden kann, wobei der Spannantrieb (60) als auch der feststehende ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannantrieb zum Antreiben wenigstens eines freien Backens eines Werkstück-Spannsystems, insbesondere eine Maschinen­ schraubstocks nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Werkstück-Spannsy­ stem, insbesondere einen Maschinenschraubstock, hierfür nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Aus der Praxis sind die unterschiedlichsten Ausführungsformen von Spannantrie­ ben zum Antreiben eines freien Backens eines Werkstück-Spannsystems, insbesondere eines Maschinenschraubstocks bekannt geworden.
Diese bekannten Spannantriebe wirken generell über eine Gewindespindel auf den beweglichen Backen des Maschinenschraubstockes ein. Derartige Spannantriebe werden überwiegend in der Praxis manuell über eine Handkurbel angetrieben. Verbesserte Aus­ führungsformen verfügen gelegentlich auch über pneumatisch oder hydraulisch ange­ triebene Spannantriebe, die dann jedoch in der Regel keine mechanische Antriebsmög­ lichkeit aufweisen, so daß ein Einspannen eines zu bearbeitenden Werkstücks bei Aus­ fall der pneumatischen oder hydraulischen Druckversorgung nicht möglich ist. In der Regel verfügt das mechanische Getriebe zum drehenden Antreiben der Gewindespindel der aus der Praxis bekannten Spannantriebe über einen sogenannten Schnell- oder Eil­ gang, der dazu dient, die bewegliche Klemmbacke zügig von ihrer Ausgangs- bzw. Ruhelage zur Anlage am zu bearbeitenden Werkstück zu bringen.
Ferner weisen diese Getriebe einen sogenannten Spanngang auf, der nach Anlage der beweglichen Backe am Werkstück in aller Regel automatisch wirksam wird und zum Aufbringen von Spannkräften dient.
Eine beispielhafte Ausführungsform eines auf eine Gewindespindel einwirkenden Spannantriebs ist in der EP 0 324 057 beschreiben. Eine weitere beispielhafte Ausfüh­ rungsform eines bekannten spindelgetriebenen Maschinenschraubstocks ist in der DE 197 39 270 erläutert. Ferner offenbart die DE 197 52 084 eine druckmittelbeauf­ schlagte Spanneinrichtung mit einem umlaufenden Spannkolben, dessen Rotation zum drehenden Antreiben der Gewindespindel genutzt wird.
Ein wesentlicher Nachteil der vorstehend erwähnten, aus der Praxis bekannten Spannantriebe ist darin zu sehen, daß diese ausschließlich zum drehenden Antreiben bekannter Gewindespindeln geeignet sind. Denn ein wesentlicher Nachteil aller spindel­ getriebenen Schraubstöcke liegt darin, daß die bei der spanenden Bearbeitung des Werkstücks anfallenden Späne in den Arbeitsbereich des Schraubstocks fallen, sich dabei in den Gewindegängen der Spindel festsetzen und damit einen reibungslosen Betrieb des spindelgetriebenen Schraubstocks massiv stören, weshalb eine andauernde Reinigung der Gewindespindel und der Führungsnuten erforderlich ist. Die hierzu in der Praxis teilweise vorgeschlagenen Abdeckbleche können nur unzulänglich Abhilfe schaf­ fen.
Darüber hinaus weist keine der in der Praxis bekannten Spannvorrichtungen eine korrekte Anzeige der tatsächlich wirksamen Spannkraft auf. Die Spannkraftanzeigen bekannter Spannantriebe für Werkstück-Spannsysteme erfolgen proportional dem axia­ len Spannhub des über die Gewindespindel in axialer Richtung verschobenen Spann­ backens oder proportional der Umdrehungsanzahl der drehend angetriebenen Gewinde­ spindel. Diese Abhängigkeit von indirekten Meßgrößen führt insbesondere bei duktilen Werkstoffen, bei denen ein Spannvorgang häufig den Bereich der plastischen Deforma­ tion des einzuspannenden Werkstücks erreicht, zu einer Anzeige einer scheinbar vorlie­ genden, hohen Spannkraft, selbst wenn das einzuspannende Werkstück längst defor­ miert ist und aufgrund dessen ohne real wirksame Klemmung zwischen den Spannbac­ ken ruht, so daß es trotz der angezeigten, vermeintlich wirksamen Spannkraft mühelos aus dem Schraubstock entnommen werden könnte. Dies birgt ein nicht unbeachtliches Verletzungsrisiko in sich, falls ein auf solche Weise schlecht gespanntes Werkstück, ohne daß das Fehlen einer ausreichenden Spannkraft bemerkt wurde, bearbeitet wird.
Zudem können die bekannten Spannantriebe nicht ohne weiteren Aufwand vom Werkstück-Spannsystem, in das sie integriert sind, für Wartungsarbeiten entfernt wer­ den. Ein Austausch eines Spannantriebs gegen einen beispielsweise leistungsstärkeren oder einen Spannantrieb mit einer anderen Hubcharakteristik zur Anpassung an unter­ schiedliche Herstellungsprozesse ist bei den bekannten Spannantrieben nicht möglich. Ungeachtet dessen sind bei den bekannten Spannantrieben, soweit diese druckmittelbe­ aufschlagt, insbesondere hydraulisch angetrieben sind, ein andauerndes Auftreten von Undichtigkeiten zu beklagen, demzufolge eine konstante Spannkraft über einen längeren Zeitraum nicht aufrechterhalten werden kann. Im übrigen sind die bekannten Spannan­ triebe aus den vorgenannten Gründen pflegeintensiv und störanfällig.
Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen Spannantrieb vorzuschlagen, der einen möglichst störungsfreien Betrieb eines damit beaufschlagten Werkstück-Spannsystems ohne das Erforderniss einer ständigen Reinigung der Antriebseinheit gewährleistet. Weiterhin soll der neu vorgeschlagene Spannantrieb rasch im Bedarfsfall durch einen anderen Spannantrieb ersetzt werden können.
Diese Aufgaben werden gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 sowie durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 13.
Der neu entwickelte Spannantrieb zum Antreiben wenigstens eines beweglichen Backens eines Werkstück-Spannsystems, insbesondere eines Maschinenschraubstocks, entlang dessen Längsachse ist mechanisch-/hydraulisch und/oder hydraulisch- /hydraulisch ausgebildet. Dieser neue Spannantrieb wirkt nicht-drehend mittels einer weitestgehend axial in Richtung der Längsachse des Werkstück-Spannsystems gerich­ teten Zug- oder Schubkraft auf den wenigstens einen beweglichen Backen ein. Dabei ist der Spannantrieb als abgeschlossene, in sich komplett abgedichtete Einheit ausgebildet und am bedienerseitigen Ende des Werkstück-Spannsystems wieder abnehmbar befestigt. Damit kann in vorteilhafter Weise erstmals ein Spannantrieb für Werkstück-Spann­ systeme zur Verfügung gestellt werden, der aufgrund seiner in sich komplett abgedich­ teten, abgeschlossenen Ausbildung als eine Einheit rasch ausgetauscht werden kann. Hierbei kann der Spannantrieb mit einer am bedienerseitigen Ende des Werkstück- Spannsystems entsprechend ausgebildeten Aufnahme, beispielsweise einem senkrech­ ten, nach oben offenen, an dessen Ränder gegebenenfalls mit Führungshilfen ausgebil­ deten Längsschlitz, problemlos am Werkstück-Spannsystem bzw. an dessen Grundkör­ per angebracht und gegebenenfalls vermittels entsprechender Öffnungen zusätzlich ver­ schraubt werden, so daß der Spannantrieb - der seinerseits in sich komplett abgedichtet sein kann - leicht zu demontieren bzw. zu montieren ist. Der Spannantrieb ist damit, sofern er überhaupt gewartet werden muß, jederzeit zur Wartung gegen einen bauglei­ chen Spannantrieb in kürzester Zeit austauschbar, ohne daß das Werkstück-Spannsy­ stem als solches verändert werden müßte. Eine komplette Demontage mit vollständigem Wiedereinbau eines Ersatzspannantriebs kann somit innerhalb von wenigen Minuten durchgeführt werden. Gleiches gilt für ein Umrüsten, wenn beispielsweise ein beim zu­ letzt ausgeführten Bearbeitungsvorgang verwendeter Spannantrieb gegen einen lei­ stungsstärkeren oder leistungsschwächeren Spannantrieb bzw. gegen einen Spannantrieb mit einer anderen Hubcharakteristik für einen anders gearteten Bearbeitungsgang ersetzt werden müßte.
In einer weiter vorteilhaften Weise kann der Antrieb der beweglichen Spannbacke erstmals mittels eines glatten Zugzylinders erfolgen. Die im Stand der Technik als besonders nachteilig empfundene Gewindespindel zum Antrieb des beweglichen Backens kann auf diese Weise vollständig entfallen. Die mit der Verwendung einer solchen Gewindespindel bislang einhergehenden massiven Nachteile entfallen damit ebenso.
Weiterhin kann der Antrieb erstmals auch mechanisch-/hydraulisch über eine auf die die Spannkraft erzeugende Hydraulikeinheit einwirkende Mechanik, wie beispiels­ weise eine Kurbel, erfolgen. Diese bietet den Vorteil, daß bei einem unerwünschten Ausfall externer Hydraulikaggregate der erfindungsgemäße Spannantrieb immer noch mechanisch, beispielsweise von Hand über die Kurbel mit einer Eingangskraft beauf­ schlagt werden kann, die dann vom Spannantrieb hydraulisch in die auf den bewegli­ chen Backen einwirkende, axial gerichtete Ausgangsspannkraft übersetzt wird. Daneben ist mit dem selben Spannantrieb auch ein hydraulisch-/hydraulischer Betrieb möglich, bei dem beispielsweise durch eine Fremdpumpe über entsprechende Schalter, Regler oder Ventile, die zum Spannen eingesetzte Hydraulikeinheit mittels eines hydraulischen Fluids angesprochen wird, um auf diese Weise den Spannantrieb mit einer Eingangs­ kraft zu versehen, die wiederum durch den Spannantrieb in eine auf den beweglichen Backen einwirkende Ausgangsspannkraft übersetzt wird. Ein Umbau des erfindungsge­ mäßen Spannantriebs ist dabei nicht erforderlich, da dieser vorzugsweise sowohl über einen Anschluß für eine externe Hydraulik als auch über eine mechanische Antriebs­ gruppe bzw. einen Flansch hierfür verfügt.
Indem der Spannantrieb erstmals nicht-drehend mittels einer weitestgehend axial in Richtung der Längsachse des Werkstück-Spannsystems gerichteten Zug- oder Schub­ kraft auf den wenigsten einen beweglichen Backen einwirkt, kann die den Spannantrieb von außen eingeprägte Eingangskraft direkt, ohne jegliche Verluste, in eine axial gerichtete Ausgangsspannkraft übersetzt werden, die ihrerseits in vorteilhafter Weise wiederum ohne nennenswerte Verluste direkt in eine axiale Verschiebung des bewegli­ chen Backens beim Spannen eines Werkstücks zu diesem bzw. zum feststehenden Backen hin oder beim Lösen von diesem weg umgesetzt werden kann. Analoges gilt in umgekehrter Richtung beim sogenannten Topfspannen, das mit dem erfindungsgemäßen Spannantrieb erstmals ohne vorherige Umrüstarbeiten möglich wird.
Dabei entfallen die aus dem Stand der Technik bei gewindespindelgetriebenen Werkstück-Spannsystemen bekannten Nachteile, wie z. B. ein wesentlicher Kraftverlust aufgrund der drehend angetriebenen Gewindespindel, die ihrerseits relativ aufwendig gelagert werden muß und dadurch wiederum Verluste erzeugt sowie im Bereich der Kopplung zum beweglichen Backen wiederum Reibungsverlusten unterworfen ist, da deren drehende Bewegung mit entsprechendem baulichem Aufwand in eine axiale Verschiebung des Backens umgesetzt werden muß.
Weitere vorteilhafte Aspekte, Varianten und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
So kann beispielsweise der Spannantrieb einen koaxial zur Längsrichtung des Spannantriebs ausgerichteten, gegen das Gehäuse des Spannantriebs abgedichteten, axial verschieblichen Arbeitskolben aufweisen, der eine zwischen dem Gehäuse des Spannantriebs und dem Arbeitskolben angeordnete, erste Druckkammer definiert. Hier­ bei kann in vorteilhafter Weise über die Dimensionierung dieser ersten Druckkammer als auch des verschieblichen Arbeitskolbens direkt Einfluß auf das Übersetzungsver­ hältnis von dem Spannantrieb aufgeprägter Eingangskraft zu der vom Spannantrieb abgegebenen Ausgangsspannkraft sowie auf die Hubcharakteristik des neuen Spannan­ triebs Einfluß genommen werden.
In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform ist der Arbeitskolben am Werk­ stück zugewandten Ende mit einem Schlitten des Werkstück-Spannsystems koppelbar, so daß eine Spannkraft, vorzugsweise eine Zugkraft, über einen mit dem Schlitten gekoppelten, beweglichen Backen dem zu spannenden Werkstück aufgeprägt werden kann. Hierbei wird erstmals ein weitestgehend verlustfreier Kraftfluß vom Spannantrieb über den in einem Grundkörper des Werkstück-Spannsystems gleitend angeordneten Schlitten zum beweglichen Backen realisierbar, so daß die dem Spannantrieb aufge­ prägten Eingangskräfte quasi verlustfrei zum Spannen des zu bearbeitenden Werkstücks herangezogen werden können.
Ferner weist der neue Spannantrieb in einer bevorzugten Ausführungsform einen koaxial zur Längsrichtung des Spannantriebs ausgerichteten, axial verschieblichen Eilgang- und einen dazu koaxial ausgerichteten, axial verschieblichen Vorschubkolben auf. Vermittels des Eilgangs kann der bewegliche Backen schnellstmöglich von einer Ruhe- bzw. Ausgangslage zur Anlage an das zu bearbeitende Werkstück gebracht werden, welches dann aufgrund eines automatischen Umschaltens vom Eilgang zum Vorschub mit der vom Bediener gewünschten Spannkraft zum Spannen beaufschlagt werden kann.
Ferner ist der Eilgangkolben in einer entsprechenden Ausnehmung im Arbeitskol­ ben, eine zweite Druckkammer definierend, längsverschieblich drehbar geführt und gegenüber dem Arbeitskolben abgedichtet. Über diese zweite Druckkammer ist wiederum eine Einflußnahme auf das Kräfteverhältnis zwischen dem Spannantrieb aufgeprägter Eingangskraft und von diesem abgegebener Ausgangsspannkraft sowie dessen Hubcharakteristik möglich.
Weiterhin ist der Vorschubkolben in einer bevorzugten Ausführungsform im Eilgangkolben längsverschieblich drehbar geführt und gegenüber dem Eilgangkolben sowie gegenüber dem Gehäuse des Spannantriebs abgedichtet. Die erste Druckkammer und die zweite Druckkammer sind in bevorzugter Weise mittels Überströmkanäle miteinander verbunden.
Der Vorschubkolben weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine innenlie­ gende Druckanzeige auf, so daß der im Spannantrieb vorherrschende Druck bzw. die damit erzeugte Spannkraft außerhalb des Gehäuses des Spannantriebs anzeigbar ist. Mittels der innenliegenden Druckanzeige ist es erstmals in vorteilhafter Weise möglich, einen Abgriff bzw. eine Erfassung des im Spannantrieb vorherrschenden Drucks bzw. der anliegenden Kraft zu realisieren, der vor von außen einwirkenden Beschädigungsge­ fahren aller Art wirksam geschützt ist. Mit einer solchen innenliegenden Druckanzeige ist erstmals eine exakte, aktive Anzeige des real wirksamen Spanndrucks möglich. Hierbei kann eine Visualisierung z. B. durch eine einfache Mechanik, beispielsweise mittels eines sich aus einer zentralen Ausnehmung in axialer Richtung heraus bewegen­ den zylindrischen Stabs mit Anzeigeringen erfolgen, oder über einen Manometer oder eine andere geeignete Anzeigeeinrichtung, die dann an einem, vor Beschädigungen sicheren Ort angebracht werden können. Da eine solche Druckanzeige auf den Druck im Spannantrieb, insbesondere in der hydraulischen Druckkammer referenziert, welcher wiederum nur solange ansteigt, wie vom einzuspannenden Werkstück eine wirksame Gegenkraft gegen die Spannkraft erzeugt wird, kann erstmals in besonders vorteilhafter Weise der real vorherrschende Spanndruck und damit die real vorherrschende Spann­ kraft erfaßt und angezeigt werden. Damit unterbleibt erstmals eine bei aus der Praxis bekannten Spannanzeigen regelmäßig insbesondere bei duktilen Werkstücken vorkom­ mende Anzeige einer längst nicht mehr herrschenden Spannkraft. Demzufolge steigt insbesondere beim Spannen eines duktilen Werkstoffes die Spannkraftanzeige mit zunehmender Spann- und Gegenkraft des Werkstücks an, bis jener Punkt erreicht wird, an dem eine Deformation des einzuspannenden Werkstücks beginnt, was zu einem Abfall der Gegenkraft und damit zu einem Rückgang der Anzeige führt. Diese zeigt dem Benutzer erstmals an, daß eine zulässige Spannkraft überschritten worden ist. Hier würde eine aus der Praxis bekannte Spannkraftanzeige bei dem zuletzt angezeigten maximalen Wert stehenbleiben oder sogar noch weiter ansteigen und dem Bedienperso­ nal eine völlig falsche, viel zu große Spannkraft suggerieren. Ferner hilft die fluiddruck­ bezogene Spannkraftanzeige in vorteilhafter Weise dem Bedienpersonal festzustellen, ob ein Werkstück, das seit mehreren Tagen eingespannt ist, immer noch mit der glei­ chen Spannkraft vorgespannt wird, oder ob die Spannkraft vor dem Fortführen des unterbrochenen Arbeitsgangs korrigiert werden muß, was eine deutliche Verbesserung der Arbeitssicherheit bedeutet.
In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform verfügt der Spannantrieb über eine am Vorschubkolben außerhalb des Spannantriebgehäuses angeordnete Aufnahme für eine Kurbel zum mechanischen Antreiben. Des weiteren weist das Spannantriebgehäuse einen mit der ersten Druckkammer kommunizierenden Anschluß zur hydraulischen Druckbeaufschlagung mit einem Fluid auf.
Mit dem erfindungsgemäßen Spannantrieb ist eine gewünschte Spannkraft bzw. ein gewünschter Spanndruck gezielt voreinstellbar und beliebig oft wiederholbar. Damit ist eine einmal gewünschte bzw. eingestellte Spannkraft länger als 48 Stunden, insbe­ sondere länger als 76 Stunden konstant aufrechtzuerhalten.
Ein erfindungsgemäßes Werkstück-Spannsystem, insbesondere ein erfindungsge­ mäßer Maschinenschraubstock mit einem Grundkörper und wenigstens einem, relativ zur Längsachse des Grundkörpers bzw. des Werkstück-Spannsystems verschieblichen, beweglichen Backen und wenigstens einem relativ zum Grundkörper feststehenden Backen, sowie einen sich gegen den Grundkörper abstützenden, auf den beweglichen Backen einwirkenden Spannantrieb weist in einer besonders bevorzugten Ausführungs­ form einen Spannantrieb auf, der sich durch die vorstehend diskutierten Merkmale und deren Vorteile auszeichnet. Ferner ist der erfindungsgemäße Spannantrieb bei diesem neu entwickelten Werkstück-Spannsystem als auch der feststehende Backen an der dem Bediener zugewandten Seite am Grundkörper befestigt, wobei der Spannantrieb zum Spannen eines Werkstücks eine Spannkraft über eine im Grundkörper gelagerten, in dessen Längsrichtung beweglichen Schlitten auf den darauf befestigten beweglichen Backen aufprägt.
Dabei ist in einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Grundkörper im Quer­ schnitt mit einer Basis mit zwei sich daran anschließenden aufrechten Schenkeln in der Art eines U-Profils, insbesondere einstückig ausgebildet. Im sich zwischen den Schen­ keln oberhalb der Basis in Längsrichtung des Grundkörpers erstreckenden Freiraum ist ein sich ebenfalls in Längsrichtung erstreckender Schlitten angeordnet, der relativ zum Grundkörper verschieblich gelagert ist, wobei die obere, dem Werkstück zugewandte Oberfläche des Schlittens bündig mit der oberen Oberfläche des Grundkörpers bzw. dessen Schenkel abschließt.
Auf diese Weise wird das erfindungsgemäße Werkstück-Spannsystem erstmals nicht nur einlege- und bedienerfreundlich, sondern gewährleistet in vorteilhafter Weise beim Bedienpersonal eine bandscheibenschonende Arbeitsweise, da ein aufzuspannen­ des Werkstück nicht mehr in vornübergebeugter Haltung - und bei großen Werkstücken erst recht nicht mehr mit nach vorne von sich gestreckten Armen - aufgespannt werden muß, was in der Vergangenheit bei herkömmlichen Maschinenschraubstöcken zum Teil zu massiven dauerhaften Schädigungen des Rückgrats des Bedienpersonals führte. Beim erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsystem kann erstmalig ein einzuspannendes Werkstück in Aufrechterhaltung gegen den, dem Anwender zugewandten Spannbacken direkt in Anlage gebracht und abgelegt werden. Danach kann der bewegliche Backen durch eine zum Bedienpersonal gerichtete Bewegung ans andere Ende des Werkstücks zum Spannen desselben hinbewegt werden, so daß das zu bearbeitende Werkstück dann in seiner Lage relativ zum Werkstück-Spannsystem festgelegt ist. Zudem ist mit dem erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsystem aufgrund des hierfür verwendeten axial wirkenden Spannantriebs erstmalig ein Auseinanderspannen und damit ein sogenanntes Topfspannen von innen möglich. Weiterhin eröffnet dieser erfindungsgemäße Maschi­ nenschraubstock die Option einer Mehrfachaufspannung von mehreren Werkstücken durch Einsetzen mehrerer Backen, die in einem Spannvorgang miteinander in Linie verspannt werden können. Zudem können mehrere solcher Linien auch nebeneinander angeordnet werden. Ebenso ermöglicht es das erfindungsgemäße Werkstück-Spannsy­ stem eine Mehrzahl solcher Maschinenschraubstöcke nebeneinander, über Kreuz oder sternförmig in einer Ebene anzuordnen. Ferner ist es damit möglich, eine Mehrzahl von Werkstück-Spannsystemen mit einer senkrechten Orientierung deren Längsachsen um einen ebenfalls senkrecht stehenden Zentralkörper mit mehreckigem Querschnitt hierum an dessen Umfangsflächen anzubringen, wobei der Zentralkörper wiederum gegebenen­ falls drehend angetrieben werden kann. Somit kann insbesondere bei sogenannten Bear­ beitungszentren der von diesen bzw. vom Maschinentisch beanspruchte Raum optimal ausgenutzt werden.
Die dem zu bearbeitenden Werkstück zugewandte Oberfläche ist beim erfin­ dungsgemäßen Werkstück-Spannsystem erstmalig in vorteilhafter Weise sowohl bereits beim Bestücken des Werkstück-Spannsystems mit dem zu bearbeitenden Werkstück als auch im sich daran anschließenden Betriebszustand dauerhaft eben und bündig geschlossen sowie weitestgehend abgedichtet, so daß Späne, die beim spannenden Bearbeiten des Werkstücks zwangsläufig anfallen, nicht in das erfindungsgemäße Werkstück-Spannsystem eindringen und damit auch nicht zu aus der Praxis insbeson­ dere bei den spindelgetriebenen Maschinenschraubstöcken bekannten Funktionsstörun­ gen oder gar Ausfällen führen können.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Aspekte oder Details des erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsystems und dessen weitere Ausgestaltungen wird auf die parallele Patentanmeldung derselben Anmelderin (internes Aktenzeichen SM41K01) verwiesen, auf deren diesbezüglichen Offenbarungsgehalt hier vollinhaltlich Bezug genommen wird.
So kann beispielsweise bei einer bevorzugten Ausführungsform der Grundkörper und/oder der Schlitten aus Aluminium hergestellt sein. Dies bietet in vorteilhafter Weise eine kostengünstige Herstellung in dem der Grundkörper und/oder der Schlitten aus dem vollen spanabhebend hergestellt wird. Ferner ergibt dies eine erhebliche Reduzierung des Gewichts des erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsystems, ohne sich dabei Pro­ bleme mit dessen Festigkeit einzuhandeln. Denn die Kombination aus U-förmigen Grundkörper mit darauf befestigten, feststehenden Backen mit dem Grundkörper glei­ tendem Schlitten mit darauf befestigten, beweglichen Backen, ergibt eine deutlich ver­ besserte Krafteinleitung als auch einen gleichmäßigeren Kraftfluß, als dies bei her­ kömmlichen spindelgetriebenen Machinenschraubstöcken der Fall ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist als Gleitfläche auf dem Schlitten und/oder auf dem Grundkörper eine abriebfeste, vorzugsweise gehärtete, dünne Platte oder ein dünnes Blech montiert. Dies bietet in vorteilhafter Weise eine absolut plane, bündig schließende Oberfläche zum zu bearbeitenden Werkstück hin, die nicht nur ein Eindringen vom beim Spannen bearbeitendes Werkstücks zwangsweise anfallender Späne verhindert, sondern bei der auch erstmalig das Eindringen beispiels­ weise von Schleifstäuben weitestgehend ausgeschlossen ist, so daß ein im Prinzip absolut störungsfreies Arbeiten gewährleistet und zudem ein ständiges Reinigen nicht mehr notwendig ist. Ferner können auf einer solchen abriebfesten Oberfläche auch zu bearbeitende Werkstücke gespannt werden, die bei herkömmlichen Maschinenschraub­ stöcken zu Kratzern bzw. Beschädigungen der Spannbacken oder der Oberfläche führen und damit im schlimmsten Fall eine dauerhafte Schädigung des Werkstück-Spannsy­ stems hervorrufen, so daß diese in der Vergangenheit kostspielig gegen ein neues aus­ getauscht werden mußte.
In bezug auf weitere vorteilhafte Aspekte oder Details des erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsystems und dessen weitere konkrete Ausgestaltung bzw. zu dessen Herstellung gewählten Werkstoffe wird auf die parallele Patentanmeldung derselben Anmelderin (internes Aktenzeichen SM41K01; "Maschinenschraubstock") verwiesen, auf deren diesbezüglichen Offenbarungsgehalt hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Der Grundkörper des erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsystems weist in einer weiter vorteilhaften Ausführungsform in den Innenseiten der Schenkel des U-förmigen Grundkörpers ausgebildete Führungsnuten bzw. Führungselemente auf, in die entspre­ chende, am Schlitten ausgebildete, korrespondierende Schlitten-Führungselemente ein­ greifen können, was eine optimale Führung der Schlitten im Grundkörper gewährleistet. Damit wird in vorteilhafter Weise nicht nur eine optimale Führung, sondern auch eine besonders präzise Verschiebung des Schlittens im Grundkörper und damit ein besonders präzises Bewegen des beweglichen Spannbackens gegen den feststehenden Spannbac­ ken ermöglicht, was in einer sehr genauen Spannung des zu bearbeitenden Werkstücks resultiert. Zudem ermöglicht dies nicht nur eine sehr genaue sondern auch eine sehr enge Führung des Schlittens im Grundkörper, was sich wiederum in einer Verbesserung der Krafteinleitung und besser durch den Schlitten bzw. den Grundkörper hindurchlau­ fenden Kraftflusses auswirkt.
Der Grundkörper kann in einer weiter vorteilhaften Ausführungsform in dessen Oberseiten über Ausnehmungen verfügen, die einem Raster, insbesondere einem vorge­ gebenem äquidistanten Raster folgen, sowie in besonders vorteilhafter Weise über Paßsenkungen mit zugehörigen Gewindelöchern verfügen, so daß der wenigstens eine feststehende Backen an beliebigen Stellen des Grundkörpers in dessen Oberseite befe­ stigt und insbesondere in vorgegebenen minimalen Abständen rasterweise versetzt werden kann. Damit ist eine optimale Anpassung an jeden Anwendungsfall möglich. Ähnliches gilt für den wenigstens einen beweglichen Backenpunkt in dem das Schlitten über in dessen Oberseite vorgesehene Ausnehmungen verfügt, die vorzugsweise einem Raster, insbesondere einem vorgegebenen, äquidistanten Raster folgen und die vorzugsweise über Paßsenkung mit zugehörigen Gewindelöchern verfügen, kann auch der wenigstens eine bewegliche Backen an jeder beliebigen Stelle des Schlittens befe­ stigt und in beliebigen Abständen, insbesondere Rasterweise, versetzt werden. Dies ermöglicht eine optimale Einstellung des Grundabstandes zwischen den beweglichen und den feststehenden Backen in Abhängigkeit der Abmaße des aufzuspannenden Werkstücks, so daß für eine optimale Nutzung ein Grundabstand zwischen beweglichen und feststehenden Backen entsprechend dem Abmaß des aufzuspannenden Werkstücks plus einer kleinen Zugabe von wenigen Millimetern gewählt werden kann, was zu einem besonders effizienten Bestücken des Werkstück-Spannsystems führt, und ein möglichst schnelles Einspannen des zu bearbeitenden Werkstückes ermöglicht. Zudem würde damit der vom Spannantrieb bereitzustellende bzw. zu überwindende Hub minimiert, was weiterhin zu möglichst kurzen Zuspannwegen und damit einem schnel­ len Zuspannen führt.
In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform ist der Schlitten vorzugsweise federvorgespannt in seine Ausgangslage zurückbringbar, wobei dies in vorteilhafter Weise mittels einer in der Basis des Grundkörpers angebrachten Feder, die mit einem am Schlitten bzw. in dessen Unterseite angebrachten Mitnehmerbolzen zusammenwirkt, erfolgen kann. Dies bietet den weiteren Vorteil, daß beim fertig bearbeiteten Werkstück nach Wegnahme der Spannkraft der wenigstens eine bewegliche Backen automatisch in seine Ursprungslage zurückfährt, so daß der bei bekannten Werkstück-Spannsystemen notwendige Arbeitsgang des Lösens und Öffnens vollständig entfallen kann, was zum einen Arbeitszeitsparen hilft, zu anderen ein angenehmeres Arbeiten bietet und im übri­ gen die Umrüstzeiten senkt.
Wie bereits vorstehend diskutiert, kann der wenigstens eine freie Backen bei dem erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsystem mit einem mechanisch-/hydraulisch und/oder hydraulisch-/hydraulisch angetriebenen Spannantrieb bewegt und mit einer Spannkraft beaufschlagt werden. Hierbei kann der Spannantrieb einen Arbeitskolben aufweisen, der vorzugsweise am Werkstück zugewandten Ende mit dem Schlitten des Werkstück-Spannsystems koppelbar ist, so daß seine Spannkraft, vorzugsweise eine Zugkraft, über den mit dem Schlitten gekoppelten, beweglichen Backen dem zu span­ nenden Werkstück aufgeprägt werden kann, was in einer besonders exakten Verspan­ nung und einer biegemomentenfreien Kraftübertragung resultiert. Hierbei kann der Arbeitskolben des Spannantriebs direkt mit dem Schlitten gekoppelt werden, z. B. indem eine entsprechende ringförmige Nut am Ende des Arbeitskolbens in eine entsprechende, beispielsweise als einseitig nach unten offener Längsschlitz ausgebildete, Ausnehmung im Schlitten eingreift und dort in der Endlage festgelegt bzw. gesichert werden kann. Dabei kann der Arbeitskolben im Bereich außerhalb des Spannantriebs als glatter Zug- bzw. Schubzylinder ausgebildet sein und/oder mit einem Zug- bzw. Schubzylinder verbunden werden, der seinerseits sowohl rund als auch mehreckig im Querschnitt ausgebildet sein kann. Hierbei kann der Arbeitskolben hinsichtlich der hydraulischen Randbedingungen und der sich daran anschließende Zug- bzw. Schubzylinder in Bezug auf die zum Teil mehrere Tonnen großen, zu übertragenden Kräfte optimiert werden. Zudem kann sich der Zug- bzw. Schubzylinder, insbesondere zur Erstellung eines sehr langen Werkstück-Spannsystems, auch über mehrere Meter erstrecken, wobei dann eine Abstützung des mehrere Meter langen Zugzylinders mittels einiger weniger, einfach ausgebildeter Gleitlager gegen den ggf. aus einer Mehrzahl von aneinandergereihten, modular ausgebildeten Grundkörpern aufgebauten Gesamtgrundkörper erfolgen kann. Dieser ermöglicht erstmals Werkstück-Spannsysteme zum Aufspannen von besonders großen, insbesondere meterlangen Werkstücken, ohne das hierfür bei den bekannten spindelgetriebenen Maschinenschraubstöcken zuvor aufwendige Maßnahmen zur Lage­ rung der dann ebenfalls mehrere Meter lang Gewindespindel ersonnen werden müßten, sofern diese überhaupt in derartige Größenordnungen verlängerbar sind.
Der erfindungsgemäße Spannantrieb kann wie vorstehend diskutiert in einer weiter vorteilhaften Ausführungsform einen Eilgang- und einen Vorschubkolben aufweisen. Damit kann ein möglichst schnelles Zufahren des beweglichen Backen gegen das zu spannende Werkstück gewährleistet werden, was schlußendlich in kurzen Rüstzeiten resultiert.
Das erfindungsgemäße Werkstück-Spannsystem bzw. der erfindungsgemäße Maschinenschraubstock besteht beispielsweise aus einem vorzugsweise U-förmigen Grundprofil, das insbesondere einstöckig ausgebildet ist, und das an bzw. in seiner Oberseite längs der sich in Längsrichtung erstreckenden Oberfläche der beiden Schenkel des U ein Lochraster aufweist. Innerhalb dieses U-Profils ist ein- oder mehrteiliger, verschieblich geführter Schlitten mit in seiner Oberfläche eingebrachten Lochraster gelagert. An dem einen, dem Bedienpersonal zugewandten Ende dieses Schlittens bzw. Schub-/Zugelements greift die Schubstange bzw. der Zugzylinder des Spannantriebs bzw. der Hydraulikeinheit an. Beim Einspannen eines Werkstücks ruht der feststehende Backen auf den Außenkanten bzw. den oberen Flanken des U-Profils mittels dessen Lochrasters in der Nähe des Endes, das dem Bedienpersonal zugewandt ist, und die bewegliche Klemmbacke wird entsprechend den Abmaßen des einzuspannenden Werk­ stückes dem gegenüberliegend an der geeignetsten Stelle des Lochrastersschlitten fixiert. In offenem Zustand weist das Maß zwischen feststehender und beweglicher Spannbacke einen Abstand auf, der der Länge des einzuspannenden Werkstücks ent­ spricht, plus ein geringes Übermaß zum leichten Einlegen des Werkstücks, wobei das geringe Übermaß mittels des Lochrasters kleiner als der maximale Hub der Hydrauli­ keinheit gehalten wird. In einer beispielhaften Ausführungsform weist beispielsweise der maximale Hub des Zylinders 25 mm und das Lochraster beispielsweise eine Rasterteilung von 10 oder 20 mm auf, bei einer anderen Ausführungsform kann der maximale Hub des Zylinders des Spannantriebs bei 50 mm liegen und das Lochraster z. B. eine Rasterteilung von 5, 10, 20 oder 25 mm aufweisen.
Nähere Details, Aspekte und vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemä­ ßen Spannantriebs sowie eines damit bestückten Werkstück-Spannsystems werden nachstehend anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Grundkörpers eines erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsy­ stems,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Grundkörper,
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch den in Fig. 1 und Fig. 2 darge­ stellten Grundkörper,
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Schlittens eines erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsystems,
Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf den in Fig. 4 gezeigten Schlitten,
Fig. 6 einen schematischen Querschnitt durch den in Fig. 4 und Fig. 5 darge­ stellten Schlitten,
Fig. 7 eine schematische Frontansicht einer an dem benutzerseitigen Endab­ schnitt des Grundkörpers montierten Endplatte mit Montageöffnungen zur Befestigung eines Spannantriebs,
Fig. 8 die in Fig. 7 gezeigte Endplatte schematisch im Querschnitt,
Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf den Grundkörper eines Backens,
Fig. 10 eine schematische Seitenansicht des in Fig. 9 gezeigten Backens,
Fig. 1 1a einen Schnitt des in Fig. 9 gezeigten Backens entlang der Linie A-A,
Fig. 11b einen Schnitt des in Fig. 9 gezeigten Backens entlang der Linie B-B,
Fig. 11c einen Schnitt des in Fig. 9 gezeigten Backens entlang der Linie C-C,
Fig. 12a eine schematische Draufsicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Klemmleiste zum z. B. in Fig. 9 bis Fig. 11c veranschaulichten Backen,
Fig. 12b eine schematische Seitenansicht auf die in Fig. 12a gezeigte Klemm­ leiste,
Fig. 12c eine schematische Rückansicht der in Fig. 12a und Fig. 12b darge­ stellten Klemmleiste,
Fig. 13a eine schematische Seitenansicht eines Klemmelements zum Verbinden des in Fig. 9 bis 11c gezeigten Grundkörper eines Backens mit dessen in Fig. 12a und 12b gezeigten Klemmleiste,
Fig. 13b eine schematische Draufsicht auf das in Fig. 13a gezeigte Klemmele­ ment,
Fig. 14 einen schematischen Querschnitt durch eine beispielhafte Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Spannantriebes bei maximalem Hub mit ausgefahrenem Arbeitskolben,
Fig. 15 einen weiteren schematischen Querschnitt durch den in Fig. 14 veran­ schaulichten Spannantriebes bei minimalem Hub mit eingezogenem Arbeitskolben,
Fig. 16a eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werk­ stück-Spannsystems mit Spannantrieb in einer schematischen Seiten­ ansicht,
Fig. 16b das in Fig. 16a gezeigte Werkstück-Spannsystems mit Spannantrieb in einer schematischen Frontansicht,
Fig. 16c das in Fig. 16a und 16b gezeigte Werkstück-Spannsystems mit Spannantrieb in einer schematischen Draufsicht,
Fig. 17a eine beispielhafte Ausführungsform eines in Längsrichtung axial verlängerten erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsystems mit Spannantrieb und aufgespanntem Werkstück in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 17b das in Fig. 17a gezeigte, verlängerte Werkstück-Spannsystems mit Spannantrieb in einer schematischen Draufsicht,
Fig. 17c das in Fig. 17a und 17b gezeigte, verlängerte Werkstück-Spannsy­ stems mit Spannantrieb in einer schematischen Frontansicht,
Fig. 18a eine beispielhafte Ausführungsform einer Mehrzahl um einen senk­ recht orientierten Zentralkörper herum angeordneter, erfindungsgemä­ ßer Werkstück-Spannsysteme jeweils mit Spannantrieb in einer sche­ matischen Seitenansicht,
Fig. 18b die in Fig. 18a gezeigten acht, um einen senkrecht orientierten Zentralkörper herum angeordneten, Werkstück-Spannsysteme jeweils mit Spannantrieb in einer schematischen Draufsicht von oben, und
Fig. 19 eine beispielhafte Ausführungsform einer Mehrzahl in einem senk­ recht orientierten, im Querschnitt mehreckigen Zentralkörper inte­ grierter, erfindungsgemäßer Werkstück-Spannsysteme jeweils mit Spannantrieb in einer schematischen Draufsicht von oben.
Die in Fig. 1 dargestellte, schematische Seitenansicht einer beispielhaften Ausfüh­ rungsform eines Grundkörpers eines erfindungsgemäßen Werkstück-Spannsystems weist eine aufgesetzte, gehärtete, dünne Platte 1 auf. Diese Platte 1 bildet eine abriebfe­ ste Gleitfläche auf dem Grundkörper 2 aus. Ferner verfügt der Grundkörper 2 über in dessen Oberseite entsprechend einem vorgegebenen Raster ausgebildete Ausnehmungen 4, die insbesondere als Paßsenkungen mit zugehörigen Gewindelöchern ausgebildet sind und zur rasterweisen Befestigung eines hier nicht näher dargestellten Backens dienen.
Ferner weist der Grundkörper 2, wie in Fig. 2 dargestellt, eine in dessen Basis 6 enthaltene Ausnehmung 8 auf, die beispielsweise in Form einer länglichen Nut ausge­ bildet sein kann und zur Abstützung einer dort angebrachten, hier nicht näher darge­ stellten Feder dient, mit der ein nicht näher dargestellter Schlitten federvorgespannt in seine Ausgangslage zurückbringbar ist.
Wie in Fig. 3 erkennbar schließen sich beim Grundkörper 2 an dessen Basis 6 jeweils zwei aufrechte Schenkel 10 an, so daß der Grundkörper 2 im Querschnitt eine Art U-Profil aufweist, wobei der Grundkörper 2 in dieser Ausführungsform einteilig ausgebildet ist. Der Grundkörper 2 kann aber auch mehrteilig ausgebildet sein. Zwischen den Schenkeln 10 erstreckt sich im Grundkörper 2 in dessen Längsrichtung X ein sich ebenfalls in Längsrichtung X erstreckender Freiraum 12, in dem ein nicht näher dargestellter Schlitten angeordnet ist, der relativ zum Grundkörper 2 verschoben werden kann. In den Innenseiten 14 der Schenkel 10 sind Führungsnuten 16 ausgebildet, in die entsprechende, am nicht näher dargestellten Schlitten ausgebildete bzw. mit diesem in Eingriff befindliche, korrespondierende Schlitten-Führungselemente eingreifen können.
Der Grundkörper 2 kann aus Stahl, Guß, Alu oder als Schmiedeteil ausgebildet sein. Ähnliches gilt in analoger Weise für den in Fig. 4 näher dargestellten Schlitten 20. Der Schlitten 20 verfügt ebenfalls über eine aufgesetzte, gehärtete, dünne Platte 22, die eine abriebfeste Gleitfläche auf dem Schlitten 20 ausbildet. Die nach oben, dem zu bearbeitenden Werkstück zugewandte Oberfläche des Schlittens 20 bzw. des Grundkör­ pers 2, bilden miteinander eine bündige, gegenseitig sauber abschließende Oberfläche aus. Der Schlitten 20 verfügt ebenfalls über in dessen Oberseite entsprechend einem vorgegebenen Raster eingebrachte Ausnehmungen 24, die beispielsweise als Paßsen­ kungen mit zugehörigen Gewindelöchern ausgebildet sein können und zur rasterweisen Befestigung eines nicht näher dargestellten beweglichen Backens dienen.
In Fig. 4 und 5 ist im linken Bildabschnitt jeweils gestrichelt eine Ausnehmung 26 im Schlitten 20 erkennbar, die zur Koppelung des Schlittens 20 an einen nicht näher dargestellten Spannantrieb, insbesondere dort an dessen Arbeitskolben bzw. an einen daran befestigten Zug-/Schubzylinder dient. Weiterhin weist der Schlitten 20, wie in Fig. 6 erkennbar, in dessen Seitenflanken Schlitten-Führungselemente 28 auf, die in nicht näher dargestellte im Grundkörper ausgebildete korrespondierende Führungsnuten eingreifen bzw. mit diesen mittels geeigneter Führungsmittel in Eingriff bringbar sind. Bei den in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen weisen sowohl der Grund­ körper 2 als auch der Schlitten 20 Führungsnuten 16 bzw. 28 auf, so daß hier zur Ausbildung eines Führungseingriffs ein nicht näher dargestelltes Element, wie z. B. ein länglicher Führungsstab mit einem geeigneten Querschnitt Verwendung finden kann.
Fig. 7 zeigt eine schematische Frontansicht einer an dem benutzerseitigen Endab­ schnitt des Grundkörpers 2 montierten Endplatte 30 mit einer Montageöffnung 32 und ringförmig angeordneten, beispielsweise als Gewindebohrungen ausgebildete Bohrun­ gen 34 zur wiederlösbaren Befestigung eines nicht näher dargestellten Spannantriebs. Als Paßsenkungen ausgebildete Bohrungen 36 dienen zur Befestigung der Endplatte 30 am nicht näher dargestellten Grundkörper 2. Fig. 8 zeigt die Endplatte 30 schematisch im Querschnitt.
In Fig. 9 ist in einer schematischen Draufsicht der Hauptteil bzw. der Hauptkörper eines sowohl als beweglichen als auch als feststehenden Backen verwendbaren Backens 40 gezeigt. Die mit den Buchstaben A-A, B-B oder C-C bezeichneten gestrichelten Linien kennzeichnen unterschiedliche Schnittebenen, die in den Fig. 11a bis 11c näher dargestellt sind. Wie in Fig. 10 oder Fig. 1 1b erkennbar, erstrecken sich durch den Auf­ setzbacken 40 Durchgangsöffnungen 42 mit entsprechenden Paßsenkungen zur Aufnahme nicht näher dargestellter Befestigungsmittel zum Verbinden der entweder als beweglichen oder feststehenden Backen genutzten Aufsetzbacken 40 mit dem Grund­ körper bzw. mit dem Schlitten. Wie beispielsweise in Fig. 10 oder 11a bis 11c ersichtlich, verfügt der Backen 40 über eine Ausnehmung 44, die zur Aufnahme einer korrespondierenden Flanke 46 der in den Fig. 12a bis 12c gezeigten Klemmleiste 48 dient. Die Klemmleiste 48 bildet das mit dem zu bearbeitenden Werkstück beim Zuspannen in Kontakt kommende Bindeglied zwischen Werkstück und beweglichem bzw. feststehendem Backen. Die Klemmleiste 48 wird mittels des in Fig. 13a und 13b näher dargestellten Klemmelements 50 mit dem Grundkörper des Backens 40 verbun­ den. Hierfür kann sich das Klemmelement 50 gegen eine entsprechende Ausnehmung 52 im Backen 40 abstützen. Die Klemmleiste 48 kann dabei zusätzlich beispielsweise mit einem geeigneten Befestigungsmittel durch die Ausnehmung 54 hindurch mit einer korrespondierenden Gewindebohrung 56 im Backen 40 verschraubt werden.
In Fig. 14 ist ein schematischer Querschnitt durch eine beispielhafte Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Spannantriebs 60 bei maximalem Hub mit ausgefahre­ nem Arbeitskolben 62 gezeigt. Der Spannantrieb 60 weist neben dem Arbeitskolben 62 weiterhin einen Eilgangkolben 64 und einen Vorschubkolben 66 auf. Der Vorschubkol­ ben 66 verfügt seinerseits über eine innenliegende Druckanzeige 68. Ferner weist der Vorschubkolben 66 eine Aufnahme 70 für eine Kurbel zum mechanischen Antreiben auf. Mit dem Spannantrieb 60 kann ein hier nicht näher dargestellter beweglicher Backen eines nicht näher dargestellten Werkstück-Spannsystems, insbesondere eines Maschinenschraubstocks, entlang dessen Längsachse X angetrieben werden. Der Spannantrieb 60 ist hierbei als mechanisch-/hydraulischer und/oder als hydraulisch- /hydraulischer Spannantrieb ausgebildet. Der Spannantrieb 60 wird nicht-drehend mittels einer weitestgehend axial in Richtung der Längsachse X gerichteten Zug- oder Schubkraft F auf den beweglichen Backen ein. Der Spannantrieb 60 bildet eine in sich komplett abgedichtete Einheit aus, die als abgeschlossene Einheit rasch ausgetauscht werden kann. Der Arbeitskolben 62 ist koaxial zur Längsrichtung X des Spannantriebs 60 ausgerichtet und gegen das Gehäuse 70 abgedichtet. Der Arbeitskolben 62 definiert zwischen dem Gehäuse 70 und sich selbst eine erste Druckkammer 72. Diese erste Druckkammer 72 ist in Fig. 14 bei vollständig eingefahrenem Arbeitskolben 62 darge­ stellt, so daß das dabei definierte Volumen der ersten Druckkammer 72 in dieser darge­ stellten Stellung im Prinzip am kleinsten ist.
Dementsprechend ist das in Fig. 15 dargestellte Volumen der ersten Druckkam­ mer 72 am größten bei vollständig eingefahrenem Arbeitskolben 62. Der Arbeitskolben 62 ist mittels einer Kombination aus Dichtung 74, Führungsband 76 und Schmutzab­ streifer 78 gegen das Gehäuse 70 sowohl abgedichtet als auch darin sauber axial geführt. Das Gehäuse 70 weist einen mittels eines Stopfens 80 verschlossenen Anschluß 82 für ein externes Druckmedium auf. Weiterhin sind am Gehäuse 70 Befestigungselemente, wie z. B. Zapfensenkungen 84 vorhanden, für eine Verschraubung des Gehäuses 70 bzw. des Spannantriebs 60 gegen einen Grundkörper eines hier nicht näher dargestellten Werkstück-Spannsystems. Eine Kappe 86 ist zur Vervollständigung des Gehäuses 70 koaxial in Verlängerung des Gehäuses 70 vor diesem befestigt und umschließt den Eilgangkolben 64 und den Vorschubkolben 66.
Der Arbeitskolben 62 kann, wie in Fig. 14 bzw. 15 dargestellt, über eine sich in Richtung der Längsachse X erstreckende Durchgangsbohrung 88 verfügen, die in dieser beispielhaften Ausführungsform mit einem Blindstopfen 90 verschlossen ist. Über die Durchgangsbohrung 88 kann der Spannantrieb 60 nach Entfernung des Blindstopfens 90 im Bedarfsfalle u. a. entlüftet werden. Ferner weist der Arbeitskolben 62 an seinem, dem nicht weiter dargestellten Schlitten bzw. dem Werkstück-Spannsystem zugewandten Ende in der hier dargestellten Ausführungsform eine Nut 92 auf, die zur Fixierung bzw. Verbindung mit dem Schlitten bzw. mit einem sich am Arbeitskolben anschließenden, nicht weiter dargestellten Zug-/Schubelement dient. Die Nut 92 kann gleichzeitig als Verdrehsicherung des Arbeitskolbens 62 gegenüber dem Schlitten bzw. einem sich daran anschließenden Zug- und Schubelement dienen.
Der Arbeitskolben 62 weist im dem Werkstück-Spannsystem zugewandten Teil­ abschnitt 94 einen geringeren Durchmesser auf, als in dem dem Bediener zugewandten Teilabschnitt 96. Der Teilabschnitt 96 des Arbeitskolben 62 ist seinerseits gegenüber dem Gehäuse 70 mittels einer Dichtung 98 abgedichtet und mittels eines Führungsban­ des 100 sauber im Gehäuse 70 in axialer Richtung geführt. Ferner weist der Arbeitskol­ ben 62 im Übergangsbereich vom Abschnitt 94 mit dem geringeren Außendurchmesser zum Abschnitt 96 mit dem größeren Außendurchmesser nahezu rechtwinkelig zur Längsachse X, radial verlaufende Überströmkanäle 102 auf.
Der Eilgangkolben 64 ist seinerseits in einer entsprechenden Ausnehmung 104 im Arbeitskolben längsverschieblich drehbar geführt und bildet auf diese Weise eine zweite Druckkammer 106 aus. Der Eilgangkolben 64 ist dabei gegenüber dem Arbeitskolben 62 mittels einer Nutringmanschette 108 abgedichtet. Ein am benutzerseitigen Ende im Arbeitskolben 62 in dessen rechten Abschnitt 96 angebrachter Sicherungsring 110 verhindert ein Herausgleiten des Eilgangkolbens 64 aus dem Arbeitskolben 62. Der Eilgangkolben 64 weist an einer dem Benutzer zugewandten Schulter 112 eine Gleit­ scheibe 114 für eine Rückstellfeder 116 auf. Die Rückstellfeder 116 stützt sich gegen die Gleitscheibe 114 ab und umfaßt dabei die Schulter 112 des Eilgangkolbens 64. Ferner stützt sich die Rückstellfeder 116 mit ihrem, dem Benutzer zugewandten Ende gegen die Kappe 86 ab. Die Rückstellfeder 116 dient zur federkraftbeaufschlagten Vorspannung des Eilgangkolbens 64.
Der Vorschubkolben 66 ist im Eilgangkolben 64 längsverschieblich drehbar gela­ gert und gegenüber dem Eilgangkolben 64 mittels einer Nutringmanschette 118 abge­ dichtet und mit einem Führungsband 120 sauber koaxial in axialer Richtung geführt sowie gegenüber dem Gehäuse 70 bzw. gegenüber dem Deckel 86 mittels eines Schmutzabstreifers 121 abgedichtet und geführt. Die erste Druckkammer 72 und die zweite Druckkammer 106 sind mittels Überströmkanäle 88 und 102 miteinander kommunizierend verbunden.
Der Vorschubkolben 66 ist im Eilgangkolben axial verschieblich drehbar gelagert und weist Mitnehmerkugeln 122 auf, die in Durchgangsbohrungen 124 im Vorschub­ kolben 66 in radialer Richtung, eine sogenannte Kugelrampe ausbildend gelagert sind. Im Eilgangkolben 64 ist eine hierzu korrespondierende Ausnehmung 126 vorgesehen, in die die Kugeln 122 zur Fixierung des Eilgangkolbens 64 gegenüber dem Vorschubkol­ ben 66 einrasten können. Ein solcher Einrastvorgang der Kugeln 122 in den Ausneh­ mungen 126 hängt vom im Spannantrieb vorherrschenden Druck und von der Stellung des Eilgangkolbens 64 zum Vorschubkolben 66 ab. Die Druckabhängigkeit ergibt sich aus einem im Vorschubkolben 66 koaxial angeordneten Stab bzw. einer sogenannten Vorschubstange 128. Diese weist in ihrem mittleren, den radialen Bohrungen 124 zeit­ weilig gegenüberliegenden Bereich eine Einschnürung 130 auf, in welche die Kugeln 122 radial nach innen gleiten können. Ein Sperren der damit gebildeten Kugelrampe erfolgt also dann, wenn der Innendruck ausreichend groß ist, um in dem Moment, wo die Ausnehmungen 126 den radialen Bohrungen 124 gegenüber zu liegen kommen, die Vorschubstange 128 in Längsrichtung X in der hier dargestellten Ausführungsform soweit nach links zu verschieben, daß die Vorschubstange 128 mit ihrem äußeren Umfang die Kugeln 122 radial nach außen in die Ausnehmungen 126 hineindrückt. Anstelle einer hier dargestellten Kugelrampe können auch andere, geeignete Synchroni­ sations- und/oder Sperrmittel zum Synchronisieren und/oder automatischen Sperren bei Vorliegen entsprechender Geometrie- und/oder Druckverhältnisse des Eilgangkolbens 64 mit dem Vorschubkolben 66 Verwendung finden.
Die Vorschubstange 128 ist vermittels einer Nutringmanschette 132 gegenüber dem Vorschubkolben 66 abgedichtet und in diesem in Längsrichtung gleitend geführt. Die Vorschubstange 128 ist in der hier dargestellten Ausführungsform mittels einer Stützscheibe 134 gegen das linke Ende des Eilgangkolbens 64 koaxial abgestützt und mit einer Druckfeder 136, die sich ihrerseits an der Stützscheibe 134 abstützt, gegen eine am linken Ende der Vorschubstange 128 befestigte, beispielsweise als Mutter aus­ gebildete Stützscheibe 138 federvorgespannt. Am rechten Ende ist die Vorschubstange 128 im Endabschnitt verjüngt und weist eine, diesen Endabschnitt umfassende Druckfe­ der 138 auf, die sich in einer Bohrung 140 in einem Verschluß 142 des Vorschubkol­ bens 66 abstützt. Der Verschluß 142 ist zweiteilig aufgebaut und weist eine mittels eines O-Ringes 144 abgedichtete und vermittels einer Druckfeder 146 federvorgespannte Hülse 148 auf, die in der hier dargestellten Ausführungsform die sichtbare Anzeigeein­ heil der Anzeigevorrichtung 68 ausbildet. Zum exterenen Anzeigen des intern erfaßten Druckes können auch andere, geeignete Anzeigemittel für die Visualisierung der Spannkraft Verwendung finden.
Wie vorstehend diskutiert, weist der Vorschubkolben 66 eine aus mehreren Teilen aufgebaute innenliegende Druckanzeige 68 auf, so daß der im Spannantrieb 60 herr­ schende Druck bzw. die damit erzeugte Spannkraft F außerhalb des Gehäuses 70 bzw. 86 des Spannantriebs 60 anzeigbar ist. Ferner verfügt der Vorschubkolben 66 außerhalb des Spannantriebgehäuses 70 bzw. 86 eine entsprechend ausgebildete Aufnahme 70 bzw. einen Flansch für eine Kurbel zum mechanischen Antreiben. Weiterhin verfügt das Spannantriebsgehäuse 60 über einen, mit der ersten Druckkammer 72 kommunizieren­ den Anschluß 82, zur hydraulischen Druckbeaufschlagung mit einem geeigneten Druckmittel bzw. Fluid.
Wie bereits in der Beschreibung der Fig. 14 und 15 vorstehend diskutiert, kann das komplette Spannsystem am Maschinenschraubstock über die Aufnahmenut 92 mit dem Schlitten kratschlüssig verbunden werden. Alternativ kann über diese Nut 92 auch eine Verlängerung oder ein anderes Gegenstück verbunden werden.
Durch Aufsetzen einer Kurbel am Vorschubkolben 66 und eine Drehung im Uhr­ zeigersinn wird bei der hier diskutierten Ausführungsform im System ein Druck aufge­ baut. Dies wird dadurch erreicht, daß bei entsprechenden Druckverhältnissen die Mit­ nehmerkugeln 122 zwischen der Vorschubstange 128 und der Nut 126 im Eilgangkol­ ben 64 eingeklemmt werden. Durch diesen Vorgang wird bei einer Drehung am Vor­ schubkolben 66 der Eilgangkolben 64 mitgedreht. Stößt der Arbeitskolben 62 auf Widerstand, steigt der Druck im System und die Vorschubstange 128 wird aus dem System gedrückt. Dadurch gelangen die Mitnehmerkugeln 122 in die Vertiefungen 130 der Vorschubstange 128. Nun ist der Vorschubkolben 66 freigegeben und es dreht sich nur noch dieser in das System hinein. Dadurch steigt der Druck noch höher, wodurch die Vorschubstange 128 noch weiter aus dem System gedrückt wird und dabei auf den Anzeigebolzen bzw. die Anzeigehülse 148 stößt und diese mitführt und gegebenenfalls nach außen drückt. Die Druckfeder 146 setzt nun einen Widerstand gegen die Vorschubstange 128, wodurch diese dann nur durch Erhöhung des Innendrucks weiter aus dem System kommt und dadurch den Druck nach außen anzuzeigen beginnt, so daß eine vorherrschende Spannkraft F visualisiert wird. Durch Drehen der Kurbel am Flansch 70 des Vorschubkolbens 66 entgegen dem Uhrzeigersinn, wird Druck im System abgebaut, die Druckfeder 146 drückt den Anzeigebolzen bzw. die Anzeigehülse 148 und dadurch auch die Vorschubstange 128 nach innen. Je weiter der Vorschubkol­ ben 66 aus dem System gedreht wird, je geringer wird der Innendruck. über die Stütz­ scheibe 134, die Druckfeder 136 und die als Mutter ausgebildete weitere Stützscheibe 138 wird die Vorschubstange 128 ins System zurückgezogen, und die Mitnehmerkugeln 122 können bei entsprechender Lage in die Nut 126 im Eilgangkolben 64 einrasten und diesen dadurch mitnehmen. Dasselbe Kräftespiel und Verhalten dieses vorbeschriebe­ nen Systems ergibt sich bei einem hydraulischen Antrieb beispielsweise durch eine externe Druckquelle, anstelle eines mechanischen Antriebs wie z. B. über eine Kurbel.
Wie bereits vorstehend diskutiert zeigt Fig. 14 einen Schnitt des Aufbaus im aus­ gefahrenen Zustand des Arbeitskolbens 62. Dabei befinden sich der Eilgangskolben 64 und der Vorschubkolben 66 jeweils am Endanschlag der jeweiligen Gewinde. Der Vor­ schubkolben 66 kann sich über ein ihm zugeordnetes Gewinde im Eilgangkolben 64 je nach Drehrichtung in das System hinein oder heraus drehen. Beim Herausdrehen nimmt er beispielsweise über geeignete Synchronisatiosnmittel wie z. B. über einen Sicherungs­ ring eine Mitnehmerscheibe mit, welche letztendlich am Eilgangkolben 64 anstößt und diesen ebenfalls in Drehbewegung versetzt. Zugleich rasten bei entsprechender Orientie­ rung des Vorschubkolbens 66 zum Eilgangkolben 64 die beispielsweise federbeauf­ schlagten Kugeln 122 in den Vertiefungen 126 ein. Damit ist der Vorschubkolben 66 zeitweilig fest mit dem Eilgangkolben 64 verbunden und es drehen sich nun beide syn­ chron soweit zurück, bis der Eilgangkolben 64 am Sicherungsring 110 ansteht. Durch dieses Herausdrehen vergrößert sich das Volumen der Kammer 72. Dadurch entsteht ein Unterdruck, welcher zum Ausgleich über die Überströmkanäle 88 bzw. 102 Hydraulik­ fluid aus der Kammer 106 abzieht. Da hierdurch dort wiederum ein Unterdruck entsteht und dieser durch die vorbestimmte Menge an Hydraulikfluid nicht weiter ausgleichbar ist, verschiebt sich der Arbeitskolben 62 in Längsrichtung X. Wird der Vorschubkolben 66 in das System hineingedreht, kann die Kraft der Drehbewegung über die federbeauf­ schlagten Kugeln 122 auf den Eilgangkolben 64 übertragen werden. Dieser dreht sich dadurch solange über das ihm zugeordnete Gewinde in das System, bis der Arbeitskol­ ben 62 gegen einen Widerstand kommt. Folglich baut sich im System ein Differenz­ druck auf, welcher letztendlich bewirkt, daß der Vorschubkolben 66 die Kugeln 122 aus den Vertiefungen 126 herausdrücken und sich dadurch weiter in das System hineindre­ hen kann. Durch eine kleinere Gewindesteigung des Vorschubkolbens 66 und des klei­ neren Querschnitts dieses Kolbens, läßt sich über die Drehbewegung ein sehr hoher Druck und damit schließlich eine sehr hohe Spannkraft F aufbauen. Bei einem Druck­ aufbau im System versucht die Vorschubstange 128 bzw. der Druckbolzen diesen Druckaufbau in den druckärmeren Raum bzw. die druckfreie Umgebung auszugleichen. Dabei wird er über eine Feder zurückgehalten. Diese Feder ist hier z. B. so ausgewählt, daß sich der Druckbolzen und damit der Anzeigebolzen bzw. Anzeigehülse 148 pro 100 bar Druck im System um etwa 1 mm nach außen bewegt. Fällt der Druck im System überraschend ab, so zeigt dies die Anzeigehülse 148 sofort an, indem diese sich wieder in Richtung nach innen bewegt.
Eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkstück-Spann­ systems 150 ist in Fig. 16a bis 16c schematisch in einer Seitenansicht, einer Frontan­ sicht und einer Draufsicht dargestellt. Oberhalb des Grundkörpers 2 sind ein feststehen­ der Backen 152 mit Backengrundkörper 40 und Klemmleiste 48 erkennbar. Ferner ist oberhalb des Grundkörpers 2 ein beweglicher Backen 154, ebenfalls zumindest mit einem Grundbacken 40 und einer Klemmleiste 48 gegenüber dem feststehenden Backen 152 befindlich dargestellt. Das dem Bediener zugewandte Ende eines Spannantriebs 60 ragt aus dem Grundkörper 2 heraus. Die Endplatte 30 zur Montage des Spannantriebs 60 am Grundkörper 2 ist ebenso erkennbar. Die sowohl im Schlitten 20 als auch im Grund­ körper 2 befindlichen, nicht belegten Ausnehmungen zur Befestigung des feststehenden bzw. des beweglichen Backens sind mit Stopfen 156 verschlossen, so daß die dem zu spannenden Werkstück zugewandte Oberseite des Werkstück-Spannsystems 150 voll­ ständig verschlossen ist.
In Fig. 17a bis 17c ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines in Längs­ richtung axial verlängerten erfindungsgemäßen Spannsystems 150 mit einem Spannan­ trieb 60 und einem aufgespannten Werkstück 158 in einer schematischen Seitenansicht, Draufsicht und Frontansicht dargestellt. Das zu bearbeitende Werkstück 158 ist zwischen dem feststehenden Backen 152 und dem beweglichen Backen 154 festge­ spannt. Um ein Werkstück dieser besonderen Größe bzw. Länge spannen zu können, ist das erfindungsgemäße Werkstück-Spannsystem 150 in der in Fig. 17a und 17b gezeig­ ten Ansicht axial in Längsrichtung nach rechts vermittels weiterer Grundkörper 2' und 2" sowie der darin gleitend gelagerten Schlitten 20' bzw. 20" verlängert. Die Schlitten 20, 20' und 20" sind hier miteinander in Linie geschaltet und jeweils über Verbindungs­ elemente 160' und 160" miteinander kraftübertragend gekoppelt. Der Spannantrieb 60 wirkt seinerseits am, in dieser Darstellung linken Ende des Schlittens über eine entspre­ chende Koppelung auf diesen krafteinleitend ein. Alternativ ist ein am nicht näher dar­ gestellten Arbeitskolben des Spannantriebs 60 anschließendes Zug- und Schubelement denkbar, das über die gesamte Länge bis unter den beweglichen Backen 154 durch die Schlitten 20, 20' und 20" hindurch verläuft und eine Krafteinleitung auf den bewegli­ chen Backen 154 über den Schlitten 20" ermöglicht.
Eine beispielhafte Ausführungsform einer Mehrzahl, um einen senkrecht orien­ tierten Zentralkörper 162 herum angeordneter, erfindungsgemäßer Werkstück-Spannsy­ steme 150, die jeweils mit einem Spannantrieb 60 ausgestattet sind, ist in einer schema­ tischen Seitenansicht und in einer schematischen Draufsicht von oben in Fig. 18a und 18b gezeigt. Der bei diesem Beispiel senkrecht orientierte Zentralkörper 162 weist einen quadratischen Querschnitt auf, dessen Kantenlänge so bemessen ist, daß jeweils zwei Werkstück-Spannsysteme 150 parallel nebeneinander angeordnet werden können. Auf diese Weise finden um den Zentralkörper 162 herum acht Werkstück-Spannsysteme 150 Platz.
In Fig. 19 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Mehrzahl in einem senkrecht orientierten, im Querschnitt mehreckigen Zentralkörper 164 integrierter, Werkstück-Spannsysteme 150, die jeweils mit einem Spannantrieb 60 versehen sind, in einer schematischen Draufsicht von oben dargestellt. Bei dieser besonders platzsparen­ den Ausführungsform fallen die üblicherweise einzeln ausgebildeten Grundkörper 2 zu dem gemeinsamen Zentralkörper 164 zusammen.
Die vorliegende Erfindung schafft somit erstmals einen Spannantrieb, zum Antreiben wenigstens eines beweglichen Backens eines Werkstück-Spannsystems, insbesondere eines Maschinenschraubstocks, entlang dessen Längsachse. Der Spannan­ trieb kann hierbei als mechanisch-/hydraulischer und/oder als hydraulisch- /hydraulischer Spannantrieb ausgebildet sein. Ferner kann der Spannantrieb nicht­ drehend mittels einer weitestgehend axial in Richtung der Längsachse des Werkstück- Spannsystems gerichteten Zug- oder Schubkraft auf den wenigstens einen beweglichen Backen einwirken, wobei der Spannantrieb als abgeschlossene, in sich komplett abge­ dichtete Einheit am bedienerseitigen Ende des Werkstück-Spannsystems wieder abnehmbar befestigt sein kann. Darüber hinaus wird mit der vorliegenden Erfindung erstmals ein Werkstück-Spannsystem zur Verfügung gestellt, insbesondere ein Maschi­ nenschraubstock, mit einem Grundkörper und wenigstens einem, relativ zur Längsachse des Grundkörpers verschieblichen, beweglichen Backen und wenigstens einem relativ zum Grundkörper feststehenden Backen, sowie einem sich gegen den Grundkörper abstützenden, auf den beweglichen Backen einwirkenden Spannantrieb, bei dem der erfindungsgemäße Spannantrieb in vorteilhafter Weise eingesetzt werden kann, wobei der Spannantrieb als auch der feststehende Backen an der dem Bediener zugewandten Seite am Grundkörper befestigt sein können und wobei der Spannantrieb zum Spannen eines Werkstücks eine Spannkraft über einen im Grundkörper gelagerten, in dessen Längsrichtung beweglichen Schlitten auf den darauf befestigten beweglichen Backen aufprägt. .

Claims (21)

1. Spannantrieb (60) zum Antreiben wenigstens eines beweglichen Backens (40, 154) eines Werkstück-Spannsystems (150), insbesondere eines Maschinen­ schraubstocks, entlang dessen Längsachse (X),
dadurch gekennzeichnet, daß
der Spannantrieb (60) als mechanisch-/hydraulischer oder als hydraulisch- /hydraulischer Spannantrieb (60) ausgebildet ist,
daß der Spannantrieb (60) nicht-drehend mittels einer weitestgehend axial in Richtung der Längsachse (X) des Werkstück-Spannsystems (150) gerichteten Zug- oder Schubkraft (F) auf den wenigstens einen beweglichen Backen (40, 154) einwirkt, und
daß der Spannantrieb (60) als abgeschlossene, in sich komplett abgedichtete Einheit am bedienerseitigen Ende des Werkstück-Spannsystems (150) wieder abnehmbar befestigt ist.
2. Spannantrieb (60) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen koaxial zur Längsrichtung (X) des Spannantriebs (60) ausgerichteten, gegen das Gehäuse (70) des Spannantriebs (60) abgedichteten, axial verschieblichen Arbeitskolben (62) aufweist, der eine zwischen dem Gehäuse (70) des Spannantriebs (60) und dem Arbeitskolben (62) angeordnete, erste Druckkammer (72) definiert.
3. Spannantrieb (60) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (62) am werkstückzugewandten Ende mit einem Schlitten (20, 20', 20") des Werkstück-Spannsystems (150) koppelbar ist, so daß eine Spannkraft (F), vorzugsweise eine Zugkraft, über einen mit dem Schlitten (20, 20', 20") gekoppelten, beweglichen Backen (40, 154) dem zu spannenden Werkstück (158) aufgeprägt werden kann.
4. Spannantrieb (60) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er einen koaxial zur Längsrichtung (X) des Spannantriebs (60) ausgerichteten, axial verschieblichen Eilgang- (64) und einen dazu koaxial ausge­ richteten, axial verschieblichen Vorschubkolben (66) aufweist.
5. Spannantrieb (60) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Eilgangkolben (64) in einer entsprechenden Ausnehmung (104) im Arbeitskolben (62) eine zweite Druckkammer (106) definierend längsver­ schieblich drehbar geführt und gegenüber dem Arbeitskolben (62) abgedichtet ist.
6. Spannantrieb (60) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorschubkolben (66) im Eilgangkolben (64) längsverschieblich drehbar geführt und gegenüber dem Eilgangkolben (64) sowie gegenüber dem Gehäuse (70) des Spannantriebs (60) abgedichtet ist.
7. Spannantrieb (60) nach wenigtens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Druckkammer (72) und die zweite Druckkammer (106) mittels Überströmkanäle (88, 102) miteinander verbunden sind.
8. Spannantrieb (60) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorschubkolben (66) eine innenliegende Druckanzeige (68) aufweist, so daß der im Spannantrieb (60) vorherrschende Druck bzw. die damit erzeugte Spannkraft (F) außerhalb des Gehäuses (70, 86) des Spannantriebs (60) anzeigbar ist.
9. Spannantrieb (60) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorschubkolben (66) außerhalb des Spannantriebgehäuses (70, 86) eine Aufnahme (70) für eine Kurbel zum mechanischen Antreiben aufweist.
10. Spannantrieb (60) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Spannantriebgehäuse einen mit der ersten Druckkammer (72) kommunizierenden Anschluß (82) zur hydraulischen Druckbeaufschlagung mit einem Fluid aufweist.
11. Spannantrieb (60) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine gewünschte Spannkraft (F) bzw. ein gewünschter Spanndruck gezielt voreinstellbar und beliebig oft wiederholbar ist.
12. Spannantrieb (60) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine einmal gewünschte Spannkraft (F) bzw. ein gewünschter Spanndruck länger als 48 Stunden, insbesondere länger als 76 Stunden konstant aufrecht erhalten bleibt.
13. Werkstück-Spannsystem (150), insbesondere Maschinenschraubstock, mit einem Grundkörper (2, 2', 2") und wenigstens einem, relativ zur Längsachse (X) des Grundkörpers (2, 2', 2") verschieblichen, beweglichen Backen (40, 154) und wenigstens einem relativ zum Grundkörper (2, 2', 2") feststehenden Backen (40, 152), sowie einem sich gegen den Grundkörper (2, 2', 2") abstützenden, auf den beweglichen Backen (40, 154) einwirkenden Spannantrieb (60), dadurch gekennzeichnet, daß
der Spannantrieb (60) wenigstens eines der Merkmale nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist,
und daß der Spannantrieb (60) als auch der feststehende Backen (40, 152) an der dem Bediener zugewandten Seite am Grundkörper (2, 2', 2") befestigt sind, wobei der Spannantrieb (60) zum Spannen eines Werkstücks (158) eine Spann­ kraft (F) über einen im Grundkörper (2, 2', 2") gelagerten, in dessen Längsrichtung (X) beweglichen Schlitten (20, 20', 20") auf den darauf befestigten bewegli­ chen Backen (40, 154) aufprägt.
14. Werkstück-Spannsystem (150) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2, 2', 2") im Querschnitt mit einer Basis (6) mit zwei sich daran anschließenden aufrechten Schenkeln (10) in der Art eines U-Profils, insbesondere einstückig ausgebildet ist.
15. Werkstück-Spannsystem (150) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich­ net, daß im sich zwischen den Schenkeln (10) oberhalb der Basis (6) in Längs­ richtung (X) des Grundkörpers (2, 2', 2") erstreckenden Freiraum (12) ein sich ebenfalls in Längsrichtung (X) erstreckender Schlitten (20, 20', 20") angeordnet ist, der relativ zum Grundkörper (2, 2', 2") verschieblich gelagert ist, wobei die obere, dem Werkstück (158) zugewandte Oberfläche des Schlittens (20, 20', 20") bündig mit der oberen Oberfläche des Grundkörpers (2, 2', 2") bzw. dessen Schenkel (10) abschließt.
16. Werkstück-Spannsystem (150) nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2, 2', 2") und/oder der Schlitten (20, 20', 20") aus Aluminium hergestellt ist.
17. Werkstück-Spannsystem (150) nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleitfläche auf dem Schlitten (20, 20', 20") und/oder auf dem Grundkörper (2, 2', 2") eine abriebfeste, vorzugsweise gehär­ tete dünne Platte (1, 22) oder ein dünnes Blech montiert ist.
18. Werkstück-Spannsystem (150) nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörprer (2, 2', 2") zur Führung des Schlittens (20, 20', 20") in den Innenseiten (14) der Schenkel (10) des U-förmi­ gen Grundkörpers (2, 2', 2") ausgebildete Führungsnuten (16) aufweist, in die entsprechende, am Schlitten (20, 20', 20") ausgebildete bzw. mit diesem in Eingriff befindliche, korrespondiere Schlitten-Führungselemente (28) eingreifen.
19. Werkstück-Spannsystem (150) nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2, 2', 2") in dessen Oberseite(n) entsprechend einem vorgegebenen Raster Ausnehmungen (4) aufweist, insbeson­ dere Paßsenkungen mit zugehörigen Gewindelöchern, zur rasterweisen Befesti­ gung des wenigstens einen feststehenden Backen (40, 152).
20. Werkstück-Spannsystem (150) nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (20, 20', 20") in dessen Oberseite entsprechend einem vorgegebenen Raster Ausnehmungen (24) aufweist, insbe­ sondere Paßsenkungen mit zugehörigen Gewindelöchern, zur rasterweisen Befe­ stigung des wenigstens einen beweglichen Backen (40, 154).
21. Werkstück-Spannsystem (150) nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (20, 20', 20") federvorgespannt in seine Ausgangslage zurückbringbar ist, vorzugsweise mittels einer in der Basis (6) des Grundkörpers (2, 2', 2") angebrachten Feder, die mit einem am Schlitten (20, 20', 20") an bzw. in dessen Unterseite angebrachten Mitnehmerbolzen zusam­ menwirkt.
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