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Die Erfindung betrifft ein Spanneinrichtungssystem für insbesondere spanend zu bearbeitende Werkstücke, beispielsweise für Werkstücke, die mittels einer entsprechenden Bearbeitungseinrichtung fräsend zu bearbeiten sind, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Spanend zu bearbeitende Werkstücke im Allgemeinen und so auch durch Fräsen zu bearbeitende Werkstücke im Speziellen sind während des eigentlichen Bearbeitungsvorganges lagesicher zu fixieren. Zu diesem Zweck kommen Schraubstöcke zum Einsatz, in die das zu bearbeitende Werkstück lagesicher eingespannt werden kann.
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Die zur Lagesicherung eines Werkstückes dienenden Schraubstöcke sind ihrerseits gegenüber dem Tisch einer Bearbeitungsmaschine, beispielsweise einer Fräsmaschine festgelegt. Der Tisch einer solchen Bearbeitungsmaschine verfügt in aller Regel über Nuten, die der Aufnahme von Spanneinrichtungen dienen, mittels welcher eine positionsgenaue Festlegung der Schraubstöcke erfolgen kann. Zur positionsgenauen Festlegung von Schraubstöcken können beispielsweise Spanneisen zum Einsatz kommen.
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Die Verwendung von Schraubstöcken zur Lagefixierung von Werkstücken hat sich im alltäglichen Praxiseinsatz bewährt. Es besteht gleichwohl Verbesserungsbedarf, da die bestimmungsgemäße und fachgerechte Handhabung von Schraubstöcken vergleichsweise zeitaufwendig ist.
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Neben Schraubstöcken sind auch andere Spanneinrichtungen bekannt geworden, so zum Beispiel aus der
DE 10 2006 018 087 A1 und der
US 5,562,277 . Aber auch die aus diesen Druckschriften bekannt gewordenen Spannvorrichtungen vermögen nicht, die vorbeschriebenen Nachteile zu überwinden.
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Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Spanneinrichtungssystem für insbesondere spanend zu bearbeitende Werkstücke vorzuschlagen, das in der Handhabung einfach und wenig zeitaufwendig ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen ein Spanneinrichtungssystem, das sich auszeichnet durch die Merkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.
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Das erfindungsgemäße System dient der Einspannung und damit lagesicheren Positionierung von im Weiteren zu bearbeitender Werkstücke. Dabei wird das System auf dem Tisch einer Bearbeitungsmaschine eingerüstet, so dass eine sichere Lagefixierung der zu bearbeitenden Werkstücke auf dem Tisch der Bearbeitungsmaschine erfolgen kann.
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Das erfindungsgemäße System verfügt über zwei Systemkomponenten, und zwar über einen Spannbalken einerseits und eine Spanntraverse andererseits. Das zu bearbeitende Werkstück oder die zu bearbeitenden Werkstücke sind im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall zwischen dem Spannbalken einerseits und der Spanntraverse andererseits lagefixiert eingespannt, so dass eine spanende Bearbeitung des Werkstückes oder der Werkstücke in bestimmungsgemäßer Weise vorgenommen werden kann.
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Der Spannbalken ist ebenso wie die Spanntraverse am Tisch der Bearbeitungsmaschine festzulegen. Dabei dient der Spannbalken als feststehende, das heißt gegenüber dem Tisch der Bearbeitungsmaschine lagefixierte Systemkomponente, wohingegen die Spanntraverse als gegenüber dem Spannbalken relativ verfahrbar ausgebildete Systemkomponente dient. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall kann die Spanntraverse gegenüber dem Spannbalken relativ verfahren werden, was es erlaubt, ein im Weiteren zu bearbeitendes Werkstück zwischen Spannbalken einerseits und Spanntraverse andererseits einspannend aufzunehmen, womit die Lagefixierung relativ gegenüber dem Tisch der Bearbeitungsmaschine sichergestellt ist.
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Der Spannbalken und/oder die Spanntraverse sind aus Spannelementen gebildet, die nach dem Baukastenprinzip miteinander kombinierbar sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht es in vorteilhafter Weise, eine exakte Anpassung an das einzuspannende Werkstück vornehmen zu können, und dies unabhängig von seiner geometrischen Ausgestaltung. Im Unterschied zur Verwendung von Schraubstöcken gestattet es die erfindungsgemäße Ausgestaltung mithin, auch vergleichsweise große Werkstücke lagesicher aufzunehmen, wobei das Einrüsten der nach dem Baukastenprinzip miteinander kombinierbaren Spannelemente vergleichsweise einfach und deshalb wenig zeitaufwendig ist.
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”Nach dem Baukastenprinzip” im Sinne der Erfindung bedeutet, dass sowohl der Spannbalken als auch die Spanntraverse aus Spannelementen gebildet sind, die je nach einzuspannendem Werkstück wahlweise miteinander kombiniert werden können. Dabei lassen sich mehrere Spannelemente in Form von Spannbalkenelementen zu einem gemeinsamen Spannbalken als auch mehrere Spanntraversenelemente zu einer gemeinsamen Spanntraverse kombinieren als auch ein als Spannbalken dienendes Spannelement mit mehreren Spanntraversenelementen und umgekehrt. Die Anzahl der eingesetzten und miteinander kombinierten Spannelemente ergibt sich allein aufgrund der geometrischen Ausgestaltung des einzuspannenden und im Weiteren spanend zu bearbeitenden Werkstückes. Dabei erlaubt diese erfindungsgemäß gegebene Kombination nach dem Baukastenprinzip eine optimierte Abstimmung der gesamten durch die Spannelemente gebildeten Spanneinrichtung auf das einzuspannende Werkstück.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Schraubstöcke erlauben eine solch optimierte Abstimmung nicht. Bei einem beispielsweise leistenförmig ausgebildeten Werkstück kommen für eine fachgerechte Einspannung mehrere in Längsrichtung des Werkstückes hintereinander angeordnete Schraubstöcke zum Einsatz. Dabei ist die Einrüstung und Ausrichtung in Entsprechung der Anzahl der zum Einsatz kommenden Schraubstöcke vergleichsweise zeitaufwendig. Ein weiteres kommt hinzu: Schraubstöcke lassen sich aufgrund ihrer Bauform nicht unmittelbar aufeinanderfolgend in Längsrichtung hintereinander anordnen. Zwischen zwei benachbarten Schraubstöcken ist stets ein gewisser Abstand vorhanden. Im Bereich dieses Abstandes ist das von den Schraubstöcken eingespannte Werkstück nicht direkt abgestützt oder getragen. Soll nun in diesem Bereich eine Bearbeitung des Werkstückes erfolgen, so besteht die Gefahr, dass sich das Werkstück bei einer bestimmungsgemäßen Bearbeitung verformt oder durchbiegt, was zu einem unpräzisen, zumindest aber mit zum Teil hohen Fertigungstoleranzen behafteten Bearbeitungsergebnis führt.
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Das erfindungsgemäße System schafft hier Abhilfe. Die einzelnen Spannelemente können wahlweise miteinander kombiniert werden, und zwar derart, dass das zu bearbeitende Werkstück über seine gesamte Bearbeitungslänge oder Fläche vollständig und direkt gehalten und/oder abgestützt ist Dabei ist der Einrüst- und Ausricht-Vorgang für die erfindungsgemäße Spanneinrichtung aufgrund des systemhaften Aufbaus einfach und schnell durchführbar. Die einzelnen Spannelemente des Systems können auf einfache Weise mit dem Tisch der Bearbeitungsmaschine verbunden und gegenüber diesem festgelegt werden, wobei in Abhängigkeit der zum Einsatz kommenden Spannelemente eine Spanneinrichtung der erfindungsgemäßen Art quasi endlos ausgestaltet werden kann.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Spannbalken eine in Längsrichtung des Spannbalkens verlaufende Werkstückaufnahme aufweist. Diese Werkstückaufnahme dient als Auflager und/oder Widerlager für das von der Spanneinrichtung aufzunehmende und einzuspannende Werkstück. Dabei ist die Werkstückaufnahme bevorzugterweise als stufenförmiger Absatz ausgebildet, wobei der Absatz mehrere Stufen umfassen kann. Die Spanntraverse verfügt in gleicher Weise über eine Werkstückaufnahme, so dass das Werkstück im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall von den Werkstückaufnahmen von Spannbalken einerseits und Spanntraverse andererseits gehalten ist.
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Die Werkstückaufnahmen können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung über sich quer zur Längsrichtung des Spannbalkens bzw. der Spanntraverse erstreckende Bohrungen verfügen. Diese bevorzugterweise als Gewindebohrungen ausgestaltete Bohrungen können insbesondere dazu dienen, Wertkstückanschläge am Spannbalken bzw. an der Spanntraverse anzuordnen. Ein in die Werkstückaufnahmen eingebrachtes Werkstück kann dann in vorteilhafter Weise in Längsrichtung bis zum Erreichen eines dafür vorgesehenen Anschlags verschoben werden.
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Der Spannbalken weist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung auf seiner dem Tisch der Bearbeitungsmaschine zugewandten Seite eine zu den Nuten des Tisches korrespondierend ausgebildete Passfeder auf. Diese Ausgestaltung dient insbesondere der vereinfachten Montage, das heißt Einrüstung des erfindungsgemäßen Systems. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall greift die Passfeder des Spannbalkens in die dafür vorgesehene Nut des Tisches der Bearbeitungsmaschine ein, infolge dessen eine Festlegung des Spannbalkens in Y-Richtung des Tisches, das heißt in einer Richtung quer zur Längserstreckung des Tisches erfolgt. Zur Lagefixierung des Spannbalkens in X-Richtung, das heißt in Längsrichtung von Spannbalken bzw. Tisch dienen in die Nut des Tisches eingesetzte Widerlager, mit denen der Spannbalken verschraubt ist. Zur bestimmungsgemäßen Lagefixierung eines Spannbalkens am Tisch der Bearbeitungsmaschine wird der Spannbalken mit schon vormontierten Widerlagern in die gewünschte Nut des Tisches über die offene Nutseite eingefädelt und dann in Längsrichtung des Tisches verschoben, bis die gewünschte Position des Spannbalkens in seiner relativen Lage gegenüber dem Tisch erreicht ist. Alsdann sind die den Spannbalken mit den Widerlagern verbindenden Schrauben zu betätigen, was zu einer lagesicheren Festklemmung des Spannbalkens relativ gegenüber dem Tisch der Bearbeitungsmaschine führt.
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Die einem Spannbalken zugeordnete Spanntraverse ist in gleicher Weise zu montieren, wobei die Spanntraverse über Langlöcher verfügt, durch die hindurch die Befestigungsschrauben geführt sind. Dabei sind die von der Spanntraverse bereitgestellten Langlöcher quer zur Längsrichtung des Spannbalkens bzw. der Spanntraverse ausgerichtet, was es ermöglicht, die Spanntraverse quer zur Längsrichtung des Spannbalkens bzw. der Spanntraverse auszurichten, das heißt relativ gegenüber dem Spannbalken zu verfahren. Sobald die gewünschte Position der Spanntraverse relativ gegenüber dem Spannbalken erreicht ist, werden die zugehörigen Feststellschrauben der Spanntraverse betätigt, was zu einem Festklemmen derselben am Tisch der Bearbeitungsmaschine führt.
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Sobald der Spannbalken und die Spanntraverse in vorbeschriebener Weise gegenüber dem Tisch der Bearbeitungsmaschine lagefixiert sind, kann das im Weiteren zu bearbeitende Werkstück in die von dem Spannbalken einerseits und der Spanntraverse andererseits bereitgestellte Werkstückaufnahme eingesetzt werden. Zur spannenden Anordnung des Werkstücks zwischen Spannbalken einerseits und Spanntraverse andererseits dienen Spanneinheiten, die von der Spanntraverse bereitgestellt werden. Diese Spanneinheiten sind mechanisch und/oder hydraulisch betätigbar und bewirken im Betätigungsfall eine bestimmungsgemäße Werkstückeinspannung zwischen Spannbalken und Spanntraverse, die ihrerseits gegenüber dem Tisch der Bearbeitungsmaschine festgelegt sind, so dass im Ergebnis eine sichere Lagepositionierung und Festlegung des Werkstückes gegenüber dem Tisch der Bearbeitungsmaschine erreicht ist.
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Eine Spanneinheit verfügt gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung über eine mehrere. Spannflächen bereitstellenden Mehrkant. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass im Zuge einer bestimmungsgemäßen Verwendung beschädigte Spannflächen durch eine einfache Verdrehbewegung des Mehrkants außer Eingriff gebracht und durch unbeschädigte, das heißt in einem noch einwandfreien Zustand befindliche Spannflächen ersetzt werden können.
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Die Spanneinheit verfügt bevorzugterweise über eine Exzenterschraube, mittels welcher der die Spannflächen tragende Mehrkant betätigt werden kann. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass durch eine einfache Verdrehbewegung der Exzenterschraube der Mehrkant mit seiner am Werkstück anliegenden Spannfläche quer zur Längsrichtung des Spannbalkens bzw. der Spanntraverse bewegt wird, und zwar mit der Folge, dass es hierdurch zu einer bestimmungsgemäßen Einspannung des Werkstückes zwischen Spannbalken einerseits und Spanntraverse andererseits kommt.
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Das erfindungsgemäße Spanneinrichtungssystem erweist sich gegenüber aus dem Stand der Technik vorbekannten Maschinenschraubstöcken in vielerlei Hinsicht als vorteilhaft. Die nach der Erfindung vorgesehenen Systemkomponenten, nämlich der Spannbalken einerseits und die Spanntraverse andererseits können vergleichsweise einfach und schnell montiert und ausgerichtet werden. Zu diesem Zweck verfügt der im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall als feststehende Systemkomponente dienende Spannbalken über eine Passfeder, die in Entsprechung zu einer der Nuten des Tisches der Bearbeitungsmaschine ausgebildet ist Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall nimmt diese Nut die vom Spannbalken bereitgestellte Passfeder auf. Zur Lagesicherung in X-Richtung des Tisches dienen den Spannbalken durchragende Feststellschrauben, die im montierten Zustand in Widerlager eingreifen, die beispielsweise T-förmig ausgebildet sind und in die gleichfalls T-förmig ausgebildete Nut des Tisches eingesetzt sind. Zwecks einer bestimmungsgemäßen Werkstückaufnahme verfügt der Spannbalken über einen beispielsweise einstufig ausgebildeten Absatz. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Werkstück im Einspannungsfall beabstandet zum Tisch der Bearbeitungsmaschine angeordnet ist, so dass Bearbeitungsspäne der Gewichtskraft folgend nach unten in dem belassenen Spaltraum zwischen Werkstück einerseits und Tisch der Bearbeitungsmaschine andererseits fallen können. Darüber hinaus bietet diese beabstandete Anordnung des Werkstückes gegenüber dem Tisch der Bearbeitungsmaschine den Vorteil, dass Bearbeitungswerkzeuge, wie zum Beispiel Spindel- oder Fräsbohrer nicht in den Tisch der Bearbeitungsmaschine einfahren. Bislang war es zu diesem Zweck üblich, besondere Abstandshalter oder Unterlagen zu verwenden, was dank des erfindungsgemäßen Systems nun nicht mehr erforderlich ist.
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Die als Absatz ausgebildete Werkstückaufnahme des Spannbalkens kann nach einer Festlegung gegenüber dem Tisch der Bearbeitungsmaschine mittels der Bearbeitungsmaschine egalisiert werden, was hilft, in engsten Toleranzbereichen arbeiten zu können. Es kann darüber hinaus vorgesehen sein, die Werkstückaufnahmen mit Positionsbohrungen auszurüsten, in die zwecks Ausgestaltung eines Anschlages in X-Richtung Stifte und/oder dergleichen eingesetzt sein können.
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Die relativ gegenüber dem Spannbalken verfahrbar ausgebildete Spanntraverse verfügt gleichfalls über eine Werkstückaufnahme im vorbeschriebenen Sinne. Zur bestimmungsgemäßen Einspannung eines Werkstückes wird zunächst der Spannbalken lagefixiert. Es folgt alsdann eine Ausrichtung der relativ gegenüber dem Spannbalken verfahrbar ausgebildeten Spanntraverse, und zwar derart, dass nach einer Ausrichtung derselben durch die von Spannbalken und Spanntraverse bereitgestellte Werkstückaufnahme eine Aufnahme des im Weiteren zu bearbeitenden Werkstückes erfolgen kann. Der eigentliche Spannvorgang erfolgt dann mittels entsprechender Spanneinheiten, die von der Spanntraverse bereitgestellt sind. Bei den Spanneinheiten handelt es sich um Exzenterstücke, die hydraulisch und/oder mechanisch bewegbar sind. In einer möglichen Ausgestaltung verfügen die Exzenterstücke über eine Exzenterschraube, mittels der ein eine Spannfläche bereitstellender Spannkopf verfahrbar ist. Bei dem Spannkopf kann es sich um einen Mehrkant handeln, der mehrere, wahlweise in Eingriff bringbare Spannflächen zur Verfügung stellt.
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Sowohl der Spannbalken als auch die Spanntraverse bestehen erfindungsgemäß aus einzelnen Spannelementen, die nach dem Baukastenprinzip miteinander kombinierbar sind. So kann beispielsweise vorgesehen sein, einen Spannbalken aus einzelnen Spannbalkenelementen zu bilden, wobei die Spannbalkenelemente eine unterschiedliche Erstreckung in Längsrichtung aufweisen können. Es sind beispielsweise Spannbalkenelemente mit einer Länge von 250 mm, 500 mm und/oder 1.000 mm denkbar, die wahlweise je nach Größe des einzuspannenden Werkstückes in Längsrichtung des Tisches, das heißt in X-Richtung des Tisches hintereinander angeordnet wenden können, und dies quasi endlos.
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Die Spanntraverse kann gleichfalls aus einer Mehrzahl einzelner Spanntraversenelemente gebildet sein, die sich in erfindungsgemäßer Weise ebenfalls nach dem Baukastenprinzip miteinander kombinieren lassen. In Entsprechung der Ausgestaltung der Spannbalkenelemente können auch die Spanntraversenelemente unterschiedliche Längen aufweisen, beispielsweise von 250 mm, 500 mm oder 1.000 mm.
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Erfindungsgemäß können sowohl die Spannbalkenelemente als auch die Spanntraversenelemente für sich als untereinander wahlweise miteinander kombiniert werden. Dies gestattet es in vorteilhafter Weise, auch komplizierte Werkstückgeometrieen abbilden und hierfür eine entsprechende Spanneinrichtung zur Verfügung stellen zu können. Mit aus dem Stand der Technik vorbekannten Schraubstöcken ist dies nicht möglich.
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Der Spannbalken verfügt in vorteilhafter Weise über zwei Werkstückaufnahmen, die einander gegenüberliegend ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung gestattet es, ein Spannbalken mit zwei Spanntraversen verwenden zu können, wobei zwischen der einen Spanntraverse und dem Spannbalken ein erstes Werkstück und zwischen der anderen Spanntraverse und dem Spannbalken ein zweites Werkstück eingespannt sein können. Dies ermöglicht die gleichzeitige Einspannung und spätere Bearbeitung von zwei Werkstücken mit nur einem Spannbalken.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Fign. Dabei zeigen
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1 in einer schematischen Perspektivdarstellung ein bestimmungsgemäß montiertes Spanneinrichtungssystem und
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2 in einer schematischen Explosionsdarstellung das Spanneinrichtungssystem nach 1.
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Die 1 und 2 lassen das erfindungsgemäße Spanneinrichtungssystem 1 erkennen. Dies dient zur Festlegung eines Werkstückes 2 relativ gegenüber einem Tisch 11 einer im Weiteren nicht näher dargestellten Bearbeitungsmaschine. Als Bearbeitungsmaschine kommt beispielsweise eine Fräsmaschine in Betracht.
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Das in 1 schematisch gezeigte Werkstück 2 ist aus einem Metallflachmaterial gebildet und weist die Form einer Leiste auf. In dieses Werkstück 2 sollen wie in 1 dargestellt Bohrungen 3 mittels der Bearbeitungsmaschine eingebracht werden. Zu diesem Zweck ist das Werkstück 2 relativ gegenüber dem Tisch 11 der Bearbeitungsmaschine lagezufixieren, was mit Hilfe des erfindungsgemäß ausgebildeten Spanneinrichtungssystems 1 erfolgt.
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Das Spanneinrichtungssystem 1 verfügt über einen Spannbalken 4 einerseits und eine Spanntraverse 5 andererseits. Der Spannbalken 4 ist gegenüber dem Tisch 11 der Bearbeitungsmaschine sowohl in X-Richtung, das heißt in Längsrichtung 21 als auch quer hierzu, das heiß in Y-Richtung festgelegt. Die Spanntraverse 5 ist in Y-Richtung relativ verfahrbar zum Spannbalken 4 angeordnet, was es gestattet, die Spanntraverse 5 relativ gegenüber dem Spannbalken 4 derart zu positionieren, dass das Werkstück 2 in bestimmungsgemäßer Weise von den Werkstückaufnahmen 25 von Spannbalken 4 einerseits und Spanntraverse 5 andererseits aufgenommen werden kann.
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Der Spannbalken 4 verfügt auf seiner dem Tisch 11 zugewandten Seite über eine Passfeder 26, wie insbesondere die Darstellung nach 2 erkennen lässt. Diese Passfeder 26 ist korrespondierend zur zugehörigen Nut 12 des Tisches 11 ausgebildet, so dass der Spannbalken 4 mit seiner Passfeder 26 voran in die Nut 12 des Tisches eingesetzt werden kann. Dies zeigt die Darstellung nach 1. Sobald sich die Passfeder 26 und die zugehörige Nut 12 des Tisches in Eingriff befinden, ist der Spannbalken 4 in Y-Richtung des Tisches 11 festgelegt. Zur Festlegung des Spannbalkens 4 auch in X-Richtung, das heißt in Längsrichtung 21 dienen als Widerlager ausgebildete Gegenstücke 10, die gleichfalls in die Nut 12 des Tisches 11 eingesetzt sind. Zur Verbindung des Spannbalkens mit den Gegenstücken 10 dienen Schrauben 9, die durch entsprechende Bohrungen 8 des Spannbalkens 4 geführt sind.
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Zur Festlegung des Spannbalkens 4 gegenüber dem Tisch 11 ist der Spannbalken 4 über die offene Seite der zugehörigen Nut 12 des Tisches 11 mit seiner Passfeder 26 einzufädeln und in Längsrichtung 21 in die gewünschte Position relativ gegenüber dem Tisch 11 zu verfahren. Als dann sind die Schrauben 9 in die vormontierten Gegenstücke 10 einzudrehen, was dann zu einer Festklemmung des Spannbalkens 4 gegenüber dem Tisch 11 führt.
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Die Spanntraverse 5 ist in gleicher Weise zu montieren. Sie stellt Langlöcher 13 bereit, durch die im endmontierten Zustand entsprechend ausgebildete Schrauben 14 greifen, die wiederum ihrerseits in Gegenstücke 15 einfassen, die von der zugehörigen Nut 12 des Tisches 11 aufgenommen sind. Dabei sind die Langlöcher 13 quer zur Längsrichtung 21, das heißt in Y-Richtung ausgebildet, was es erlaubt, die Spanntraverse 5 in Richtung der Pfeile 23, das heißt in Y-Richtung relativ gegenüber dem Spannbalken 4 zu verschieben. Sobald die gewünschte Position der Spanntraverse 5 relativ gegenüber dem Spannbalken 4 erreicht ist, können die Schrauben 14 durch Drehung in Richtung der Pfeile 22 angezogen werden, was dann zu einer festgeklemmten Anordnung der Spanntraverse 5 gegenüber dem Tisch 11 führt.
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Sowohl der Spannbalken 4 als auch die Spanntraverse 5 stellen jeweils eine Werkstückaufnahme bereit, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als einstufiger Absatz 25 ausgebildet ist. Auf diesen Absätzen ist das im Weiteren zu bearbeitende Werkstück 2 angeordnet. Dabei ist die Ausgestaltung der Absätze 25 so bemessen, dass ein gewisser Spaltraum zwischen eingespanntem Werkstück 2 einerseits und Tisch 11 andererseits sichergestellt ist, wie dies insbesondere die Darstellung nach 1 erkennen lässt Nach einer Festlegung des Spannbalkens 4 und einer Ausrichtung der Spanntraverse 5 ist der Abstand zwischen Spannbalken 4 und Spanntraverse 5 in Y-Richtung derart bemessen, dass eine bestimmungsgemäße Aufnahme des Werkstückes 2 durch die als Werkstückaufnahmen dienenden Absätze 25 von Spannbalken 4 einerseits und Spanntraverse 5 andererseits möglich ist Sobald das Werkstück 2 in die Werkstückaufnahmen eingebracht ist, erfolgt eine Verspannung, zu welchem Zweck die von der Spanntraverse 5 bereitgestellten Spanneinheiten 16 dienen. Eine Spanneinheit 16 verfügt über einen Hülsenkörper 17, der oberseitig einen Mehrkant 18 trägt. Dieser Mehrkant stellt eine Mehrzahl von Spannflächen 20 zur Verfügung, im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 2 insgesamt sechs Spannflächen 20. Der Hülsenkörper 17 samt daran angeordnetem Mehrkant 18 ist von einer Exzenterschraube 19 durchgriffen, die in eine zugehörige Gewindebohrung 27 der Spanntraverse 5 eingreift. Durch ein Verdrehen der Exzenterschraube 19 wird der Mehrkant mit seiner planparallel zum Werkstück 2 ausgerichteten Spannfläche 20 in Richtung des Pfeils 23 bewegt, was zu einem Einspannen und damit positionsgenauen Festlegung des Werkstückes 2 zwischen Spannbalken 4 einerseits und Spanntraverse 5 andererseits führt. Da sowohl der Spannbalken 4 als auch die Spanntraverse 5 gegenüber dem Tisch 11 der Bearbeitungsmaschine festgelegt sind, ergibt sich eine positionsgenaue Festlegung des Werkstückes 2 relativ gegenüber dem Tisch 11.
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Wie insbesondere die Darstellung nach 2 erkennen lässt, kann der als Werkstückaufnahme dienende Absatz 25 über Bohrungen 24 in Form von sogenannten Positionsbohrungen verfügen. In diese können als Anschläge dienende Stifte und/oder dergleichen Baukomponenten eingesetzt sein.
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Der in 1 gezeigte Spannbalken besteht aus einem Spannbalkenelement 6. Erfindungsgemäß können mehrere Spannbalkenelemente 6 nach dem Baukastenprinzip miteinander zu einem gemeinsamen Spannbalken 4 kombiniert sein. Dabei sind die einzelnen Spannbalkenelemente 6 baugleich ausgebildet und unterscheiden sich nur hinsichtlich ihrer Erstreckung in Längsrichtung 21. Es können beispielsweise Spannbalkenelemente mit einer Länge von 250 mm, 500 mm oder 1.000 mm bzw. etwaigen Zwischengrößen bereitgestellt werden, die je nach Ausgestaltung des Werkstückes 2 quasi endlos hintereinander, das heißt in Längsrichtung 21 aufeinanderfolgend angeordnet sein können. Im gezeigten, einfachsten Ausführungsbeispiel besteht der Spannbalken 4 aus nur einem einzigen Spannbalkenelement 6.
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Die Spanntraverse 5 kann gleichfalls aus einer Mehrzahl von einzelnen Spanntraversenelementen 7 gebildet sein, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel nur ein Spanntraversenelement 7 vorgesehen ist, dass die Spanntraverse 5 bildet. Die Spanntraversenelemente 7 sind vorzugsweise gleichfalls baugleich ausgebildet und unterscheiden sich nur in ihrer geometrischen Abmessung in Längsrichtung 21. Es können auch hier unterschiedliche Längenabmessungen von zum Beispiel 250 mm, 500 mm, 1.000 mm oder etwaige Zwischengrößen vorgesehen sein.
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Dabei können in erfindungsgemäßer Weise nach dem Baukastenprinzip sowohl mehrere Spannbalkenelemente zu einem gemeinsamen Spannbalken, mehrere Spanntraversenelemente 5 zu einer gemeinsamen Spanntraverse und/oder mehrere Spannbalkenelemente mit mehreren Spanntraversenelementen wahlweise kombiniert wenden und zwar je nach geometrischer Ausgestaltung des Werkstückes 2. Dabei hat das erfindungsgemäße Spanneinrichtungssystem aufgrund seiner Variabilität der einzelnen Systemkomponenten den Vorteil, dass eine durchgängige direkte Abstützung und Einspannung der im Weiteren zu bearbeitenden Werkstücke 2 erzielt werden kann, was bei der Verwendung von aus dem Stand der Technik bekannten Schraubstöcken nicht möglich ist Aufgrund der von den einzelnen Spannelementen bereitgestellten Werkstückaufnahmen erfolgt eine durchgängige Abstützung des Werkstückes 2 in Längsrichtung 21, so dass eine größten Toleranzanforderungen gerecht werdende Bearbeitung des Werkstückes 2 möglich ist, da ungewollte Durchbiegungen, Verformungen und/oder dergleichen aufgrund der Einspannung mittels der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung vollständig unterbunden werden können.
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Das erfindungsgemäße Spanneinrichtungssystem 1 ist darüber hinaus in einfacher Weise und äußerst schnell montierbar. Es bedarf lediglich der Festlegung von Spannbalken 4 und Spanntraverse 5, wobei eine Ausrichtung allein aufgrund der Spanntraverse 5 erfolgt, und dies in denkbar einfacher Weise, weil lediglich eine Verschiebung der Spanntraverse 5 relativ gegenüber dem Spannbalken 5 in Querrichtung zur Längserstreckung 21 vorzunehmen ist. In einem letzten Montageschritt sind dann lediglich noch die Spanneinheiten zu betätigen, was in einfacher Weise beispielsweise auch hydraulisch erfolgen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spanneinrichtungssystem
- 2
- Werkstück
- 3
- Bohrung
- 4
- Spannbalken
- 5
- Spanntraverse
- 6
- Spannelement (Spannbalken)
- 7
- Spannelement (Spanntraverse)
- 8
- Bohrung
- 9
- Schraube
- 10
- Gegenstück
- 11
- Tisch
- 12
- Nut
- 13
- Langloch
- 14
- Schraube
- 15
- Gegenstück
- 16
- Spanneinheit
- 17
- Hülsenkörper
- 18
- Mehrkant
- 19
- Exzenterschraube
- 20
- Spannfläche
- 21
- Längsrichtung
- 22
- Pfeil
- 23
- Pfeil
- 24
- Bohrung
- 25
- Absatz
- 26
- Passfeder
- 27
- Gewindebohrung
