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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Klemmvorrichtung zum Einspannen
von Werkstücken,
insbesondere von zu bearbeitenden Rohlingen. Die Klemmvorrichtung
besteht im Wesentlichen aus einem Träger mit einer Planfläche zum
Aufspannen der Werkstücke
und mindestens zwei im Träger
zueinander verschieblich geführten
Klemmbacken.
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Derartige
Klemmvorrichtungen werden beispielsweise verwendet zur Bearbeitung
von Rohlingen aus Kupfer oder Graphit durch spanabhebende Formung
wie Fräsen,
Schleifen, Bohren oder dgl. Die Rohlinge werden hierzu aus Platten
so herausgesägt,
dass die gewünschte
Form ohne große
Materialverschwendung herausgearbeitet werden kann.
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Um
die Vorarbeiten für
das Einspannen der Rohlinge möglichst
gering zu halten, sollten die Klemmbacken so ausgebildet sein, dass
auch Rohlinge mit nicht parallelen Seitenwänden fest eingespannt werden können. Deshalb
geht die Erfindung von Klemmvorrichtungen mit solchen Klemmbacken
aus, in deren Backenkörpern
so genannte Pendelbacken in zylinderförmigen Aussparungen schwenkbar
gelagert sind. Diese Pendelbacken passen sich gut an die Seitenwände der
Rohlinge an, so dass die Spannkraft optimal in das Werkstück eingeleitet
wird.
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Um
bei dem Werkstück
mit nur einer Planfläche
eine wiederholgenaue Aufspannung zu erzielen, ist es weiterhin wichtig,
dass das Werkstück
beim Einspannen gleichzeitig fest auf die Planfläche des Trägers aufgedrückt wird.
Deshalb werden in der Praxis häufig
Klemmbacken mit so genannter Niederzugfunktion verwendet. Bei diesen
Backen sind die Backenwände
im oberen Bereich schräg
eingeschnitten, so dass beim Spannen das obere Stück nach
unten federt und das Werkstück
nach unten gezogen wird.
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Aus
DE 40 14 565 C2 ist
eine andere Niederzug Spannvorrichtung bekannt, bei der die Niederzugwirkung
durch schräge
Schlitzlöcher
in den Spannbacken und Arretierungslöchern bzw. Schlitzen in der
Spannstange einerseits, und durch Längsschlitze bzw. einem Loch
in den die Spannstange seitlich einfassenden Winkelschienen andererseits
erzielt wird, wobei durch die Längsschlitze,
die Arretierungslöcher
und die schrägen
Schlitzlöcher
so genannte Feststellbolzen eingesteckt bzw. eingeschraubt werden.
Sobald das eingespannte Werkstück
Druck auf die Klemmbacken erzeugt, wird die in horizontaler Richtung
verschobene Spannbacke mit den Schrägschlitzen an den Feststellbolzen
vorbeigeführt
und mit ihrer Angriffsfläche
immer mehr nach unten gedrückt.
Dadurch wird mit zunehmendem Spanndruck die vertikale Bewegungsrichtung
der Spannbacke erzeugt, welche das Werkstück auf die Arbeitsplatte presst.
Bei dieser Spannvorrichtung wird es als Nachteil empfunden, dass
sie von der Konstruktion her sehr kompliziert ist und auch beim
Zusammenbau der Einzelteile sehr viel Arbeitszeit benötigt wird.
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Bei
anderen bekannten Ausbildungen von Klemmbacken wird die Niederzugfunktion
dadurch erzeugt, dass in einer Nut im oberen Bereich der Backenwände ein
schräg
nach unten gerichtetes Federblatt eingelassen ist, welches sich
beim Spannen mit einer scharfen Kante in die Seitenwand des Werkstücks leicht
eingräbt und
das Werkstück
fest auf die Planfläche
des Trägers
niederdrückt.
Bei diesen Ausbildungen der Klemmbacken ist es für den angestrebten Niederzugeffekt
jedoch erforderlich, dass die einzuspannenden Seitenwände des
Werkstücks
absolut parallel zueinander sind, was nur durch entsprechende Vorarbeiten
zu erreichen ist.
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Um
auch Werkstücke
mit nicht parallelen Seitenwänden
ohne weitere Vorarbeiten gut einspannen zu können, ist es Aufgabe der Erfindung,
bei der eingangs erwähnten
Klemmvorrichtung die Pendelbacken so auszubilden, dass diese gleichzeitig
auch als Niederzugbacken wirksam sind. Dies wird nach dem Vorschlag der
Erfindung dadurch erreicht, dass die Aussparungen von oben aus symmetrisch
zueinander schräg
nach außen
geneigt und die darin eingebetteten Pendelbacken an ihrer Unterseite
durch Federn abgestützt
sind, so dass die Pendelbacken beim Andrücken an das Werkstück gegen
die Federkraft nieder gezogen werden.
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Um
die Einspannhöhe
der Klemmbacken außerdem
möglichst
niedrig zu halten, sind die Klemmbacken nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung so ausgebildet, dass die Backenkörper unterhalb der Planfläche mit
einer Gewindebuchse in einer rinnenförmigen Aussparung verschieblich
geführt
sind, und dass die Gewindebuchsen jeweils mit einem Rechtsgewinde
und einem Linksgewinde versehen sind, wobei die Gewinde von je zwei
Klemmbacken durch eine Synchronspindel erfasst werden, welche gleichermaßen mit
einem Rechtsgewinde und einem Linksgewinde versehen sind.
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Weitere
Merkmale der Erfindung und deren Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der Erläuterung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung, welches in den Zeichnungen dargestellt ist und nachfolgend
näher beschrieben
werden soll. Hierin zeigen:
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1 eine
Klemmvorrichtung mit vier Klemmbacken in perspektivischer Darstellung,
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2 Die
gleiche Klemmvorrichtung im Schnitt gemäß Linie II-II in 3,
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3 Die
Klemmvorrichtung in einer Draufsicht,
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4 Den
Trägerkörper der
Klemmvorrichtung in Vorderansicht,
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5 Den
Trägerkörper im
Schnitt gemäß Linie
V-V in 4,
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6 Den
Backenkörper
in Vorderansicht,
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7 Den
Backenkörper
im Schnitt gemäß Linie
VII-VII in 6,
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8 Die
Synchronspindel im Längsschnitt,
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9 Die
Pendelbacke in Vorderansicht,
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10 die
Pendelbacke in Seitenansicht,
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11 Den
Backenkörper
mit eingesetzter Pendelbacke,
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12 Die
Klemmvorrichtung mit einem eingespannten Werkstück in perspektivischer Darstellung,
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13 Die
gleiche Klemmvorrichtung im Schnitt gemäß Linie XIII-XIII in 14 und
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14 Die
gleiche Klemmvorrichtung in Draufsicht.
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Die
in den Figuren dargestellte Klemmvorrichtung besteht im Wesentlichen
aus einem Trägerkörper 1 mit
einer Planfläche 2 zum
Aufspannen der zu bearbeitenden Werkstücke 3 sowie mindestens
zwei im Trägerkörper 1 zueinander
verschieblich geführten
Klemmbacken 4, in deren Backenkörpern 5 so genannte
Pendelbacken 6 in zylinderförmigen Aussparungen 7 schwenkbar
gelagert sind. Diese Pendelbacken 6 haben den Vorteil,
dass sie sich auch bei Rohlingen mit nicht parallelen Seitenwänden 24 gut
anpassen, so dass die Spannkraft optimal in das Werkstück 3 eingeleitet
wird (siehe 12 bis 14).
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Wie
aus 2 ersichtlich, sind die Achsen der Pendelbacken 6 von
oben aus symmetrisch zueinander schräg nach außen geneigt. Außerdem sind
die eingesetzten Pendelbacken 6 an ihrer Unterseite durch
federnde Elemente 8 wie beispielsweise Gummiringe, Federteller
oder Spiralfedern abgestützt,
so dass die Pendelbacken 6 beim Andrücken an das Werkstück 3 gegen
die Federkraft nieder gezogen werden. Hierdurch können die
Werkstücke 3 mit
einer sehr niedrigen Einspannhöhe
sicher erfasst und auch nach der Bearbeitung der Oberfläche für den nachfolgenden
Erodier-Einsatz sicher gehalten werden.
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Die
Backenkörper 5 sind
unterhalb der Planfläche 2 mit
einer Gewindebuchse 9 in einer Führungsrinne 10 des
Trägerkörpers 1 verschieblich
geführt.
Die Gewindebuchsen 9 sind hierbei jeweils mit einem Rechtsgewinde 11 und
einem Linksgewinde 11' versehen
(siehe 6 und 7), wobei die Gewinde von je
zwei Klemmbacken 4 durch eine Synchronspindel 13 erfasst
werden, welche gleichermaßen
mit einem Rechtsgewinde 12 und einem Linksgewinde 12' versehen sind
(siehe 8). Zur Führung
der Klemmbacken 4 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel
drei Führungsfedern 14 an
der Innenwand der Führungsrinne 10 angeformt.
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An
der Außenwand
der Gewindebuchse 9 sind an den entsprechenden Stellen
drei Führungsnuten 15 eingelassen,
welche nach dem Einbau der Klemmbacken 4 an den Führungsfedern 14 entlang
gleiten. Die Innenwand der Führungsrinne 10 ist,
wie aus den 4 und 5 ersichtlich,
in ihrer Mitte durch eine Querwand 16 verbunden, welche
an der Oberseite mit der Planfläche 2 abschließt und dem
Trägerkörper 1 eine zusätzliche
Stabilität
verleiht. Diese Querwand 16 ist außerdem mit einer Bohrung 17 entsprechend
dem Außendurchmesser
der Synchronspindel 13 versehen, wobei die Achse der Bohrung 17 gegenüber der
Achse der Führungsrinne 10 leicht
nach unten versetzt ist.
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Die
Synchronspindel 13 weist ihrerseits in der Mitte eine Ringnut 18 auf,
deren Breite „B" etwas größer ist
als die Dicke „D" der Querwand 16.
Diese Ringnut 18 dient beim Einbau der Synchronspindel 13 in
die Führungsrinne 10 zur
axialen Fixierung in der Bohrung 17, indem die Synchronspindel 13 beim
Einführen
in die Bohrung 17 angehoben wird, sobald die Ringnut 18 die
Querwand 16 erreicht hat. An einer Stirnseite der Synchronspindel 13 ist
ein Innensechskant 19 eingeformt (siehe auch 8),
um die Spindel 13 zum Verfahren der Klemmbacken 4 mit
Hilfe eines Inbusschlüssels
zu drehen.
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In
den Klemmbacken 4 ist quer zur Achse der zylindrischen
Aussparung 7 in deren unterem Bereich und tangential zu
deren Zylinderwand je ein kleines Durchgangsloch 20 gebohrt.
In dieses wird, wie aus 11 ersichtlich,
ein kleiner Arretierstift 21 seitlich eingeführt, sobald
die Pendelbacke 6 mit zugehöriger Feder 8 in die
Aussparung 7 eingesetzt ist. Die Pendelbacke 6 weist
zu diesem Zweck an ihrem unteren Ende einem Vorsprung 22 auf,
welcher sich nach dem Einführen
der Pendelbacken 6 unterhalb des Arretierstifts 21 befindet und
diesen hintergreift, so dass die Pendelbacke 6 in der Aussparung 7 gehalten
wird. Zum sicheren Ergreifen der Seitenwände 24 des Werkstücks 3 besitzt
die Pendelbacke 6 ferner an ihrem über der Planfläche 2 hinausragenden
Ende eine geriffelte Anlagefläche 23,
welche etwa senkrecht zur Planfläche 2 ausgerichtet
ist. Diese Anlagefläche 23 ist
zweckmäßigerweise
leicht gewölbt,
damit diese sich etwaigen Unebenheiten der Seitenwände 23 gut
anpassen kann.
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In
den 13 bis 14 ist
anschaulich dargestellt, wie ein Werkstück 3 mit nur roh abgesägten Seitenwänden 24 in
der Klemmvorrichtung sicher und plangenau eingespannt werden kann.
Hierbei können
die Seitenwände 24 wie
aus dem Schnittbereich in 14 erkennbar,
in gewissen Grenzen auch nicht parallel ausgebildet sein. Außerdem können die
Seitenwände 24,
wie aus 13 erkennbar, leicht schräg zur Planfläche 2 gerichtet
sein.
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In
beiden Fällen
ist durch die schwenkbare Lagerung der Pendelbacken
6 und
durch deren schräge Ausrichtung
zur Planfläche
2 gewährleistet,
dass das Werkstück
3 an
seinen Seitenwänden
24 immer
gut erfasst und beim Anziehen der Klemmbacken
4 fest auf
die Planfläche
2 nieder
gezogen wird. Bezugszeichenliste:
| 1 | Trägerkörper |
| 2 | Planfläche |
| 3 | Werkstück |
| 4 | Klemmbacken |
| 5 | Backenkörper |
| 6 | Pendelbacken |
| 7 | Zylindrische
Aussparung |
| 8 | Federn |
| 9 | Gewindebuchse |
| 10 | Führungsrinne |
| 11 | Rechtsgewinde |
| 11' | Linksgewinde |
| 12 | Rechtsgewinde |
| 12' | Linksgewinde |
| 13 | Synchronspindel |
| 14 | Führungsfedern |
| 15 | Führungsnuten |
| 16 | Querwand |
| 17 | Bohrung |
| 18 | Ringnut |
| 19 | Innensechskant |
| 20 | Durchgangsloch |
| 21 | Arretierstift |
| 22 | Vorsprung |
| 23 | Andrückfläche |
| 24 | Seitenwände |