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Die Erfindung betrifft allgemein
eine Werkstückhaltevorrichtung
mit einer Basis und zwei Klemmbacken, die an der Basis zumindest
im wesentlichen parallel und zentrisch bezüglich einer Klemmachse angeordnet
sind, in deren Richtungen sie relativ zueinander verstellbar sind,
wobei eine Klemmbacke eine Antriebsbacke, die mittels Drehverstelleinrichtungen
um die Klemmachse drehverstellbar ist, und die andere Klemmbacke
um diese Klemmachse mitdrehbar ist, und wobei eine Klemmbacke eine
Haltebacke ist, die mittels Linearverstelleinrichtungen in Richtungen
der Klemmachse zur Verstellung der beiden Klemmbacken zueinander
linearverstellbar ist, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben
ist.
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Eine gattungsgemäße Werkstückhaltevorrichtung ist beispielsweise
aus der
DE 41 41 786
C1 bekannt und dient zum Halten von Werkstücken, die auf
Werkzeugmaschinen mehrseitig zu bearbeiten sind. Eine solche Werkstückhaltevorrichtung
besitzt zwei um die Drehachse einer winkelschaltbaren Verstelleinrichtung
schwenkbare, das Werkstück
mit einer Klemmkraft einspannende Klemmstücke. Das erste Klemmstück ist mit
einer das Verstellmoment übertragenden
Antriebsspindel verbunden und mit letzterer einem ersten Gehäuse zugeordnet.
Das zweite Klemmstück
ist leicht drehbar an einer in einem zweiten Gehäuse gelagerten Stützspindel
befestigt. Ein Mechanismus erzeugt die zum Einund Ausspannen des
Werkstückes
notwendige Axialbewegung der Stützspindel
und besorgt die Einstellung einer Klemmkraft. Als Mechanismus finden
von einer Handkurbel oder einem Motor betätigte mechanische Getriebe
oder pneumatische oder hydraulische Speicherantriebe Verwendung.
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Nachteilig bei dieser Bauart einer
Werkstückhaltevorrichtung
ist, dass der Mechanismus zum Erzeugen der Klemmkraft auf der Drehachse
selbst hinter der Stützspindel
liegt und dadurch die Baulänge dieser
Werkstückhaltevorrichtung
ungünstig
verlängert.
Da eine solche Werkstückhaltevorrichtung
nämlich
in einer Werkzeugmaschine zum Einsatz kommt, verbraucht sie durch
ihre eigene Baugröße dort
im Arbeitsbereich verfügbaren
Platz, der dann nicht mehr für
ein Werkstück
zur Verfügung
steht. Anders ausgedrückt
heißt
das, dass die Maximalgröße von in einer
Werkzeugmaschine zu bearbeitenden Werkstücken um so kleiner ist, um
so größer die
Werkstückhaltevorrichtung
selbst ist.
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Weiterhin hat die Bauart der Werkstückhaltevorrichtung
nach dem vorstehenden Stand der Technik den Nachteil, dass Klemmstück auf der
Seite der Stützspindel
sowohl mit dem anderen angetriebenen Klemmstück mitdrehbar sein muß, als auch
in den Richtungen der Drehachse hin und her verstellbar sein muß. Um dies
sicherzustellen, ist eine aufwendige Mechanik erforderlich, was
einen besonders hohen Bauaufwand für eine solche Werkstückhaltevorrichtung
bedeutet. Weiterhin muß eine
solche Mechanik besonders stabil ausgeführt sein, damit sie die dauernde
Belastung mit der Klemmkraft aushält, was den Aufwand für eine solche
Werkstückhaltevorrichtung
weiter erhöht.
Selbst bei stabilster Ausführung dieser
Mechanik unterliegt sie grundsätzlich
einem normalen Verschleiß auf
Grund der Betätigung
und einem besonderen Verschleiß auf
Grund der Belastung, so dass häufige
Wartung und Reparaturen bis hin zum Ersatz der gesamten Werkstückhaltevorrichtung
die kostspielige Folge sind.
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Die vorliegende Erfindung hat zum
Ziel, eine Werkstückhaltevorrichtung
zu schaffen, womit eine bessere Ausnutzung von in einer Bearbeitungsmaschine,
wie einer Werkzeugmaschine, zur Verfügung stehendem Raum zur Werkstückaufnahme
möglich ist.
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Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einer Werkstückhaltevorrichtung
nach dem Anspruch 1 erreicht.
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Zur Erreichung dieses Zieles schafft
die Erfindung somit eine Werkstückhaltevorrichtung
mit einer Basis und zwei Klemmbacken, die an der Basis zumindest
im wesentlichen parallel und zentrisch bezüglich einer Klemmachse angeordnet
sind, in deren Richtungen sie relativ zueinander verstellbar sind, wobei
eine Klemmbacke eine Antriebsbacke, die mittels Drehverstelleinrichtungen
um die Klemmachse drehverstellbar ist, und die andere Klemmbacke
um diese Klemmachse mitdrehbar ist, und wobei eine Klemmbacke eine
Haltebacke ist, die mittels Linearverstelleinrichtungen in Richtungen
der Klemmachse zur Verstellung der beiden Klemmbacken zueinander linearverstellbar
ist, wobei die Linearverstelleinrichtungen einen Linearantrieb enthalten,
der seitlich außerhalb
der Klemmbacken in der Basis untergebracht ist, und wobei die Linearverstelleinrichtungen zur
Verbindung mit der Haltebacke über
Kopplungseinrichtungen verfügen.
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Die Verlegung des Linearantriebs
nach seitlich außerhalb
der Klemmbacken führt
auf besonders einfache, jedoch geschickte Weise zu einer gegenüber der
Bauart nach dem Stand der Technik wesentlich kompakteren Bauart.
In der weitesten Stellung der Klemmbacken wird hinter der Haltebacke
kein Platz für
irgend welche Mechaniken benötigt.
Ein Bearbeitungsraum einer Werkzeugmaschine kann weitestgehend für die Werkstückgröße genutzt
werden.
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Während
beim Stand der Technik aufwendige Maßnahmen getroffen werden müssen, um
ein Verdrehen der Haltebacke während
dem Längsverstellen
beim Spannen zu verhindern, sind diese beiden Bewegungsmöglichkeiten
der Haltebacke bei der vorliegenden Erfindung auf besonders geschickte
Weise automatisch getrennt, selbst wenn Antriebsbacke und Haltebacke
identisch sein sollten. Die Drehverstelleinrichtungen und die Linearverstelleinrichtungen
greifen grundsätzlich
voneinander unabhängig
an einer oder zwei verschiedenen Klemmbacke(n) an, und die Drehverstelleinrichtungen
können gänzlich gegenüber einer
zwischen den beiden Klemmbacken wirkenden Klemmkraft isoliert sein,
so dass besondere Belastungen darauf entfallen.
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Dies alles führt dazu, dass die erfindungsgemäße Werkstückhaltevorrichtung
nicht nur in vorteilhafter Weise eine optimale Ausnutzung des Bearbeitungsraumes
einer Werkzeugmaschine gestattet, sondern als zusätzliche
Vorteile geringeren Anschaffungs-, Wartungs-, Reparatur- und Ersatzaufwand
im Vergleich zum Stand der Technik hat.
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Auch wenn nicht zwingend erforderlich,
so ist es jedoch bevorzugt bei einer Werkstückhaltevorrichtung nach der
Erfindung, wenn die eine Klemmbacke die Antriebsbacke und die andere
Klemmbacke die Haltebacke ist.
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Eine andere vorzugsweise Ausgestaltung der
Erfindung besteht darin, dass die Haltebacke radial und/oder axial
gelagert ist.
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Mit Vorzug ist ferner vorgesehen,
dass die Drehverstelleinrichtungen Antriebseinrichtungen enthalten,
wobei weiter bevorzugt ist, wenn die Antriebseinrichtungen eine
Manuellan triebs- oder -stellmechanik oder einen Elektromotor als
Antriebsquelle enthalten.
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Eine solche Werkstückhaltevorrichtung
ist in vorteilhafter weise ferner derart ausgestaltet, dass die
Antriebseinrichtungen Bewegungsumlenkeinrichtungen und/oder Feineinstelleinrichtungen
als Übertragungseinrichtungen
enthalten, über
die die Antriebsquelle mit der Antriebsbacke gekoppelt ist. Dabei
ist insbesondere weiter vorgesehen, dass die Übertragungseinrichtungen ein
Schneckengetriebe enthalten, das eine Schneckenspindel und ein Stellzahnrad
aufweist, das mit der Schneckenspindel in Eingriff ist, und dass
die Schneckenspindel mit der Antriebsquelle und das Stellzahnrad
mit der Antriebsbacke gekoppelt sind. Damit wird mit besonderem Vorteil
erreicht, dass nur die Dimensionen von Antriebsbacke mit Stellzahnrad
einerseits und Haltebacke oder Gegenbacke andererseits, wenn die
Antriebsbacke gleichzeitig Haltebacke sein sollte, jeweils in den
Richtungen der Klemmachse nicht für ein zu bearbeitendes Werkstück zur Verfügung stehen. Anders
ausgedrückt,
können
die gesamten Ausmaße des
Bearbeitungsraumes einer Werkzeugmaschine bei Einsatz einer solchen
Werkstückhaltevorrichtung für ein entsprechend
großes
Werkstück
genutzt lediglich unter Wegfall der Dicken von Antriebsbacke mit
Stellzahnrad einerseits und Haltebacke oder Gegenbacke andererseits.
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Wenn die Antriebseinrichtungen ganz
oder teilweise untergebracht sind und die Antriebsbacke zur Drehverstellung
gelagert ist in einem Antriebsgehäuse, das an der Basis angeordnet
ist, sind die Antriebseinrichtungen und die Lagerung der Antriebsbacke
besonders geschützt.
Außerdem
bildet ein solches Antriebsgehäuse
auch eine gute Auflage, so dass eine solche Werkstückhaltevorrichtung
auch aufkant, d.h. mit vertikaler Klemmachse eingesetzt werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Werkstückhaltevorrichtung
besteht darin, dass die Drehverstelleinrichtungen eine Antriebssteuerung
für die
Antriebsquelle enthalten. Dabei kann insbesondere weiter vorgesehen
sein, dass die Antriebssteuerung Bestandteil einer Werkzeugmaschinensteuerung
oder in eine Werkzeugmaschine integriert ist, in der die Werkstückhaltevorrichtung
zum Einsatz kommt, und dass Verbindungseinrichtungen von der Antriebssteuerung
oder ggf. von der Werkzeugmaschinensteuerung zu der Antriebsquelle
enthalten sind.
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Weiterhin ist es bevorzugt, wenn
die Antriebsbacke in vorgebbare Winkellagen dreheinstellbar ist.
Diese Ausgestaltung ist insbesondere ferner so, dass die Antriebsbacke
zum Einsatz der Werkstückhaltevorrichtung
in einer Werkzeugmaschine mit einer auf die Werkzeugmaschine abgestimmten Genauigkeit
in vorgebbare Winkellagen dreheinstellbar ist.
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Die Werkstückhaltevorrichtung nach der
Erfindung ist ferner vorzugsweise so ausgeführt, dass die Linearverstelleinrichtungen
einen Linearantrieb enthalten, der in der Basis untergebracht ist.
Dabei kann zusätzlich
vorgesehen sein, dass der Linearantrieb eine parallel zur Klemmachse
ausgerichtete Gewindespindel und einen darauf durch Drehung der Gewindespindel
linearverstellbaren Läufer
enthalten, der die Kopplungseinrichtungen bildet und mit dem die
Haltebacke zur Mitverstellung verbunden ist, wobei weiter vorzugsweise
der Linearantrieb ein Präzisionslinearantrieb
ist.
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Im Zusammenhang mit den Linearverstelleinrichtungen
ist es ferner bevorzugt, wenn auch diese Betätigungseinrichtungen enthalten,
die insbesondere eine Manuellantriebs- oder -stellmechanik oder einen
Elektromotor als Betätigungsquelle
enthalten.
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Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung hinsichtlich
der Weiterbildung der Linearverstelleinrichtungen besteht darin,
dass die Linearverstelleinrichtungen eine Betätigungssteuerung für die Betätigungsquelle
enthalten. Dabei kann zusätzlich
vorgesehen sein, dass die Betätigungssteuerung
Bestandteil einer Werkzeugmaschinensteuerung oder in eine Werkzeugmaschine
integriert ist, in der die Werkstückhaltevorrichtung zum Einsatz
kommt.
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Vorteilhaft auf die Erzeugung der
Klemmkraft und somit auf die Sicherheit und Festigkeit der Einklemmung
eines Werkstückes
für die
Bearbeitung wirkt es sich aus, wenn die Linearverstelleinrichtungen
Kraftübersetzungseinrichtungen
zur Erzeugung einer Spannkraft auf die Haltebacke enthalten. Mit Vorzug
enthalten die Kraftübersetzungseinrichtungen
ein spannbares Kniehebelgelenk und/oder einen hydraulischen Zylinder,
das bzw. der in der Basis untergebracht ist.
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Durch die Erfindung wird weiterhin
geschaffen eine Werkstückhaltevorrichtungskombination
mit einer Mehrzahl von Werkstückhaltevorrichtungen, wie
sie vorstehend angegeben sind, wobei die Drehverstelleinrichtungen
aller Werkstückhaltevorrichtungen
gekoppelt sind, oder wobei die Drehverstelleinrichtungen aller Werkstückhaltevorrichtungen
gemeinsame Bestandteile enthalten.
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Damit wird der platzsparende Bauartvorteil der
erfindungsgemäßen Werkstückhaltevorrichtungen
in weiter besonders geschickter Weise zu einer zusätzlichen
Verbesserung der Ausnutzung eines Bearbeitungsraumes einer Werkzeugmaschine
genutzt. Damit können
nämlich
nun mehrere Werkstücke
gleichzeitig eingespannt und einstellbar im Bearbeitungsraum der
Werkzeugmaschine angeordnet werden und ein Werkstückwechsel
nach Bearbeitung nur eines Werkstückes kann entfallen, was eine
deutliche Erhöhung
der Rationalisierung von entsprechenden Bearbeitungs- und Arbeitsprozessen
bedeutet.
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Bei einer solchen Werkstückhaltevorrichtungskombination
nach der vorliegenden Erfindung ist nun mit Vorzug weiter vorgesehen,
dass die Drehverstelleinrichtungen Antriebseinrichtungen enthalten,
dass die Antriebseinrichtungen für
alle Werkstückhaltevorrichtungen
dieselbe Manuellantriebs- oder -stellmechanik oder denselben Elektromotor
als gemeinsame Antriebsquelle enthalten, und dass Übertragungseinrichtungen
vorgesehen sind, mittels denen jede Antriebsbacke an die gemeinsame
Antriebsquelle gekoppelt ist. Damit wird der Aufwand selbst für mehrere
Werkstückhaltevorrichtungen noch
weiter herabgesetzt, da nicht alle Komponenten für jede einzelne Werkstückhaltevorrichtung
separat vorhanden sein muß.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der
vorstehenden Variante besteht im rahmen der Erfindung darin, dass
die Übertragungseinrichtungen
eine starre Welle oder mehrere starre Wellen enthalten, über die
direkt oder indirekt jede Antriebsbacke an die Antriebsquelle gekoppelt
ist.
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Eine erfindungsgemäße Werkstückhaltevorrichtungskombination
läßt sich
ferner dadurch weiterbilden, dass die Drehverstelleinrichtungen
eine Antriebssteuerung und Antriebseinrichtungen enthalten, und
dass die Antriebssteuerung ausgelegt ist, die Antriebseinrichtungen
jeder enthaltenen Werkstückhaltevorrichtung
individuell zu steuern.
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Alternativ oder zusätzlich kann
bei der erfindungsgemäßen Werkstückhaltevorrichtungskombination
vorgesehen sein, dass die Drehverstelleinrichtungen eine Antriebssteuerung
und Antriebseinrichtungen enthalten, und dass die Antriebssteuerung ausgelegt
ist, die Antriebseinrichtungen aller enthaltenen Werkstückhaltevorrichtungen
synchron zu steuern.
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Weiterhin können mit Vorzug bei der Werkstückhaltevorrichtungskombination
nach der Erfindung die Werkstückhaltevorrichtungen
hinsichtlich deren Klemmachsen parallel angeordnet sein. Diese Ausführungsform
kann so sein, dass die Werkstückhaltevorrichtungen
hinsichtlich deren Klemmachsen parallel und horizontal angeordnet
sind, oder kann auch so sein, dass die Werkstückhaltevorrichtungen hinsichtlich
deren Klemmachsen parallel und vertikal angeordnet sind, wobei die
letztere Variante dadurch weitergebildet werden kann, dass die Werkstückhaltevorrichtungen
mit paarweise einander zugewandten Basen angeordnet sind, und/oder
dass die Werkstückhaltevorrichtungen
mit der Antriebsbacke untenliegend angeordnet sind, und/oder dass
die Werkstückhaltevorrichtungen
auf einem Drehorgan angeordnet sind, das so antreibbar und steuerbar
ist, dass immer eine Werkstückhaltevorrichtung
in einem Bearbeitungsraum einer Bearbeitungsmaschine, wo die Werkstückhaltevorrichtungskombination
zum Einsatz kommt, in einer optimalen Bearbeitungsposition ist.
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Andere bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Ansprüchen und
deren Kombinationen sowie den gesamten vorliegenden Anmeldungsunterlagen.
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Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen
nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische und teilweise geöffnete
Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Werkstückhaltevorrichtung,
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2 eine
schematische und perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels
der Werkstückhaltevorrichtung
aus der 1,
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3 eine
schematische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Werkstückhaltevorrichtung aus
der 1,
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4 eine
schematische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der Werkstückhaltevorrichtung aus
der 1,
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5 eine
schematische und perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Werkstückhaltevorrichtungskombination,
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6 eine
schematische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der Werkstückhaltevorrichtungskombination
aus der 5, und
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7 eine
schematische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Werkstückhaltevorrichtungskombination
aus der 5.
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Anhand der nachfolgend beschriebenen
und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele
wird die Erfindung lediglich exemplarisch näher erläutert.
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Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen
Figuren und Abbildungen der Zeichnungen bezeichnen gleiche oder ähnliche
oder gleich oder ähnlich
wirkende Komponenten. Anhand der Darstellungen in der Zeichnung
werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht mit Bezugszeichen
versehen sind, unabhängig
davon, ob solche Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder nicht.
Andererseits sind auch Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung
enthalten, aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt
sind, ohne weiteres für
einen Fachmann verständlich.
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Einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit
konkreten Ausführungsbeispielen
angeben und/oder dargestellt sind, sind nicht auf diese Ausführungsbeispiele
oder die Kombination mit den übrigen
Merkmalen dieser Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern können
im Rahmen des technisch Möglichen,
mit jeglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden
Unterlagen nicht gesondert behandelt sind, kombiniert werden.
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Die 1, 2, 3 und 4 zeigen
als erstes Ausführungsbeispiel
einer Werkstückhaltevorrichtung 1. Diese
Werkstückhaltevorrichtung 1 enthält eine
Basis 2. Wesentlicher Bestandteil der Werkstückhaltevorrichtung 1 sind
ferner zwei Klemmbacken 3 und 4, die an der Basis 2 zumindest
im wesentlichen parallel und zentrisch bezüglich einer Klemmachse A angeordnet
sind, in deren Richtungen sie relativ zueinander verstellbar sind.
So wird die Werkstückhaltevorrichtung 1 grundsätzlich in
dem Bearbeitungsraum (nicht gezeigt) einer Werkzeugmaschine (nicht
gezeigt) angeordnet, wie prinzipiell in der Technik bekannt ist.
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Die Klemmbacke 3 ist eine
Antriebsbacke 5, die mittels Drehverstelleinrichtungen
6 um die Klemmachse A drehverstellbar ist. Die andere Klemmbacke 4 ist
so gelagert, dass sie sich um die Klemmachse A mit dreht, wenn die
Antriebsbacke 5 gedreht wird.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die bezüglich
der Antriebsbacke 5 andere Klemmbacke 4 eine Haltebacke 7,
die mittels Linearverstelleinrichtungen 8 in Richtungen
der Klemmachse A verstellbar ist. Dadurch kann die zum Ein- und
Ausspannen eines Werkstückes 9 notwendige
Axialbewegung der Haltebacke 7 gemäß dem Doppelpfeil B erzeugt und
die Einstellung einer Klemmkraft besorgt werden. Auf diese Weise
wird das Werkstück 9 zur
Bearbeitung mit einem Werkzeug 10 einer Werkzeugmaschine
(nicht gezeigt), oder allgemein Bearbeitungsmaschine sicher und
fest in gewünschten
Lagen gehalten. Die Haltebacke 7 ist radial und axial gelagert.
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Die Linearverstelleinrichtungen 8 haben
einen Linearantrieb 11, der seitlich außerhalb der Klemmbacken 3 und 4 in
der Basis 2 untergebracht ist, und verfügen zur Verbindung mit der
Haltebacke 7 über
Kopplungseinrichtungen 12. Der Linearantrieb 11 enthält eine
parallel zur Klemmachse A ausgerichtete Gewindespindel 13 und
einen darauf durch Drehung der Gewindespindel 13 linearverstellbaren
Läufer 14,
der die Kopplungseinrichtungen 12 bildet und mit dem die
Haltebacke 7 zur Mitverstellung verbunden ist. Bei dem
gezeigten Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei dem Linearantrieb 11 um einen Präzisionslinearantrieb.
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Weiterhin sind Betätigungseinrichtungen 15 in
den Linearverstelleinrichtungen 8 enthalten, um den Linearantrieb 11 betätigen zu
können,
oder anders ausgedrückt,
um die Gewindespindel 13 drehen zu können, so dass sich der Läufer 14 entsprechend der
Drehrichtung der Gewindespindel 13 und in Abhängigkeit
von deren Gewindezügen
rechts oder links herum zusammen mit der Haltebacke 7 zur
Antriebsbacke 5 hin oder von ihr weg bewegt. Beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist als Betätigungsquelle 16 der
Betätigungseinrichtungen 15 eine
Manuellantriebs- oder -stellmechanik 17 vorgesehen, die einfach
durch eine Handkurbel gebildet ist.
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Alternativ kann die Betätigungsquelle 16 beispielsweise
auch durch einen Elektromotor oder jegliche wirkmäßig vergleichbare
Ausgestaltung, wie beispielsweise Hydraulikeinrichtungen gebildet
sein. Im Falle einer steuerbaren Betätigungsquelle 16 ist es
ferner als weitere Ausbauform möglich,
dass die Linearverstelleinrichtungen 8 eine Betätigungssteuerung
(nicht gezeigt) für
die Betätigungsquelle 16 enthalten.
Eine solche Betätigungssteuerung
kann Bestandteil einer Werkzeugmaschinensteuerung (nicht gezeigt)
oder in eine Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) integriert sein, in
der die Werkstückhaltevorrichtung
1 zum Einsatz kommt.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten
die Linearverstelleinrichtungen 8 ferner Kraftübersetzungseinrichtungen 18 zur
Erzeugung einer Spannkraft auf die Haltebacke 7. Um dies
zu erreichen ist die Ausgestaltung der vorliegenden Kraftübersetzungseinrichtungen 18 so,
dass sie ein spannbares Kiehebelgelenk 19 enthalten. Alternativen
dazu wäre
beispielsweise ein hydraulischer Zylinder (nicht gezeigt).
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Zur Drehverstellung der Antriebsbacke 5 sind
die bereits angegebenen Drehverstelleinrichtungen 6 vorgesehen,
die, wie in den 2, 3 und 4 angedeutet ist, über Antriebseinrichtungen 20 verfügen. Ähnlich wie
bei den Betätigungseinrichtungen 15 der Linearverstelleinrichtungen 8 können die
Antriebseinrichtungen 20 der Drehverstelleinrichtungen 6 beispielsweise
eine Manuellantriebs- oder -stellmechanik als Antriebsquelle 21 enthalten,
jedoch ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hierfür ein Elektromotor 22 vorgesehen.
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Weiterhin enthalten die Antriebseinrichtungen
20 beim hier behandelten Ausführungsbeispiel Bewegungsumlenkeinrichtungen 23a und/oder
Feineinstelleinrichtungen 23b als Übertragungseinrichtungen 24 enthalten, über die
die Antriebsquelle 21 mit der Antriebsbacke 5 gekoppelt
ist. Wie in der Darstellung der 1 zu
erkennen ist, sind vorliegend die Übertragungseinrichtungen 24 durch
ein Schneckengetriebe 26 gebildet, das eine Schneckenspindel 27 und
ein Stellzahnrad 28 aufweist, das mit der Schneckenspindel 27 in
Eingriff ist. Dabei ist ferner die Schneckenspindel 27 mit
der Antriebsquelle 21 und ist das Stellzahnrad 28 mit
der Antriebsbacke 5 gekoppelt.
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Das Schneckengetriebe 26 der
Antriebseinrichtungen 20 ist in einem Antriebsgehäuse 29 untergebracht,
das an der Basis 2 fest angebracht ist und das auch zur
Aufnahme und schützenden
Umgebung einer Lagerung (nicht gezeigt) der Antriebsbacke 5 dient,
die dadurch axial und radial festgelegt ist. Die Haltebacke 7 ist
zu diesem Zweck an einem Sockel 30 angeordnet, der wiederum
auf dem Läufer 14 sitzt.
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In Verbindung mit dem Elektromotor 22 als Antriebsquelle 21 ist
es sinnvoll und daher hier auch vorgesehen, dass die Drehverstelleinrichtungen 6 eine
Antriebssteuerung (nicht sichtbar) für die Antriebsquelle 21 enthalten.
Dargestellt sind beispielsweise in den 2, 3 und 4 hierzu lediglich Anschlußbuchsen 31a, 31b als
Bestandteil von Verbindungseinrichtungen 32 zum Anschluss von Leitungen
von und zu der Antriebssteuerung. Vorzugsweise ist die Antriebssteuerung
Bestandteil einer Werkzeugmaschinensteuerung (nicht sichtbar), über die auch
die Funktionen der Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) selbst gesteuert
werden. Die Funktionen der Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) selbst
sind üblicherweise
am besten koordiniert mit den Funktionen insbesondere der Drehverstelleinrichtungen 6 der Werkstückhaltevorrichtung 1,
so dass eine Steuerung über
dieselben Einrichtungen besonders einfach und wirkungsvoll ist.
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Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass die
Antriebssteuerung einfach als eigenständige Steuerung in eine Werkzeugmaschine
integriert ist, in der die Werkstückhaltevorrichtung 1 zum Einsatz kommt,
oder dass die Antriebssteuerung eine komplett gesonderte Steuerung
ist.
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Mittels des Elektromotors 22 und
der diesen steuernden Antriebssteuerung kann nun die Antriebsbacke 5 in
jegliche vorgebbare Winkellage verdreht oder eingestellt werden.
Dabei können
sämtliche
Komponenten der Drehverstelleinrichtungen 6 so gewählt werden
oder ausgebildet sein, dass die Antriebsbacke 5 zum Einsatz der
Werkstückhaltevorrichtung 1 in
einer bestimmten Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) mit einer auf
letztere abgestimmten Genauigkeit in vorgebbare Winkellagen dreheinstellbar
ist.
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Die Werkstückhaltevorrichtung 1 ermöglicht so
eine mehrseitige Bearbeitung des Werkstückes 9 in einer Einspannung,
d.h. ohne dass die Haltebacke 7 gelöst, das Werkstück 9 gedreht
und die Haltebacke 7 wieder gespannt werden muß. Ohne
Einschränkungen
kann das Werkstück
beispielsweise rund oder prismatisch sein. Unter Umständen sind geeignete
Ausgestaltungen der beiden Klemmbacken 3 und 4 an
ihren Halteseiten zu wählen
oder einzusetzen, um eine Anpassung an und/oder optimale Halterung
für eine
konkrete Werkstückform
zur Erzielung eines ausreichend festen Haltes sicherzustellen. Neben
entsprechenden Aufsätzen
auf die Klemmbacken 3 und 4 kann dies auch erreicht
werden, indem die Klemmbacken 3 und 4 auswechselbar
ausgebildet sind. Dadurch kann vor allem auch ein Umrüsten der
gesamten Werkstückhaltevorrichtung 1 vermieden
werden, wenn nach der Bearbeitung einer Werkstückart eine andere Werkstückart bearbeitet
werden soll.
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Die möglichen Abmessungen des Werkstückes 9 in
den Richtungen der Klemmachse A sind nur durch den Bewegungsweg
der Haltebacke gemäß dem Doppelpfeil
B, der gleichzeitig auch den Hub der Haltebacke 7 symbolisiert,
beschränkt.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel
hat dieser Hub einen Bereich von 0 bis 200 mm. Für Vertikaleinstellungen können verschiedene
Unterleisten verwendet werden.
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Es ist besonders vorteilhaft bei
der Werkstückhaltevorrichtung 1,
dass sie sich universell einsetzen läßt, d.h. mit horizontaler oder
vertikaler Klemmachse A. Auch sind mehrere solche Werkstückhaltevorrichtungen 1 zu
einer Werkstückhaltevorrichtungskombination 33 zusammengefaßt möglich, wie
nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5, 6 und 7 erläutert
wird.
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Die Werkstückhaltevorrichtungskombination 33 des
gezeigten Ausführungsbeispiels
enthält
eine Mehrzahl von Werkstückhaltevorrichtungen 1,
wie sie in den 1 bis 4 gezeigt sind. Grundsätzlich ist
dies bereits eine vorteilhafte Ausgestaltung, da sozusagen in einer
Ladung der Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) mehrere Werkstücke eingesetzt
und danach bearbeitet werden können,
ohne dass nach Abschluss der Bearbeitung eines Werkstückes ein
manueller Werkstückwechsel
erforderlich wäre.
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Nachfolgend werden einige besonders
vorteilhafte Ausgestaltungen einer solchen Werkstückhaltevorrichtungskombination 33 erläutert. So
wird beispielsweise der apparative Gesamtaufwand reduziert, die
Bearbeitungszeit insgesamt verkürzt
und die Genauigkeit der Bearbeitung erhöht, wenn die Drehverstelleinrichtungen 6 aller
Werkstückhaltevorrichtungen 1 gekoppelt
sind. Dieselben Vorteile werden erreicht, wenn die Drehverstelleinrichtungen 6 aller
Werkstückhaltevorrichtungen 1 gemeinsame Bestandteile
enthalten.
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Als besonders effektive und einleuchtende Variante
wird hier zunächst
der Fall angeführt,
in dem die Antriebseinrichtungen 20 für alle Werkstückhaltevorrichtungen 1 dieselbe
Manuellantriebs- oder -stellmechanik oder besonders bevorzugt denselben Elektromotor 22 als
gemeinsame Antriebsquelle 21 enthalten. Dabei sind dann
allgemein gesprochen Übertragungseinrichtungen
(nicht sichtbar) vorzusehen, mittels denen jede Antriebsbacke 5 an
die gemeinsame Antriebsquelle 21 gekoppelt ist. Solche Übertragungseinrichtungen
können
z.B.. eine starre Welle oder mehrere starre Wellen enthalten, über die direkt
oder indirekt jede Antriebsbacke 5 an die Antriebsquelle 21 gekoppelt
ist.
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Als weitere Variante der Werkstückhaltevorrichtungskombination 33 kann
der Fall betrachtet werden, in dem die Drehverstelleinrichtungen 6 eine Antriebssteuerung
(nicht sichtbar) und Antriebseinrichtungen 20 enthalten
und die Antriebssteuerung ausgelegt ist, die Antriebseinrichtungen 20 jeder
enthaltenen Werkstückhaltevorrichtung 1 individuell oder
synchron zu steuern.
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Weitere Zusammenfassungen von Komponenten
sind denkbar und im Rahmen der Anordnungsgeometrie von einem Fachmann
ohne eigenes erfinderisches zutun festzulegen.
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Wie in den 5 bis 7 gezeigt
ist, sind die Werkstückhaltevorrichtungen 1 hinsichtlich
deren Klemmachsen A parallel angeordnet. Grundsätzlich ist es möglich, dass
die Werkstückhaltevorrichtungen 1 hinsichtlich
deren Klemmachsen A parallel und horizontal angeordnet sind, dass
mehrere Werkstückhaltevorrichtungen 1 also
einfach nebeneinander liegen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel in den 5 bis 7 ist jedoch eine besonders geschickte
Anordnung geschaffen, bei der die Werkstückhaltevorrichtungen 1 hinsichtlich
deren Klemmachsen A parallel und vertikal angeordnet sind.
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Insbesondere die 7 verdeutlicht, dass die Werkstückhaltevorrichtungen 1 dabei
mit paarweise einander zugewandten Basen 2 angeordnet sind,
wobei die Werkstückhaltevorrichtungen 1 mit der
Antriebsbacke 5 untenliegend angeordnet sind. Es sind so
auch andere Stückzahlen
von Werkstückhaltevorrichtungen 1 als
vier gemäß dem Ausführungsbeispiel
realisierbar, wie beispielsweise zwei, drei, fünf, sechs, sieben, usw., wobei
die Obergrenze der einsetzbaren Werkstückhaltevorrichtungen 1 von der
Größe des Bearbeitungsraumes
der Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) abhängt, in der die Werkstückhaltevorrichtungskombination 33 zum
Einsatz kommen soll. Damit eine Bearbeitung mit dem Werkzeug 10 möglichst
einfach und schnell durchzuführen
ist, kann die Werkstückhaltevorrichtungskombination 33 ein
Drehorgan 34 enthalten, auf dem die Werkstückhaltevorrichtungen 1 angeordnet
sind. Das Drehorgan 34 wäre dann vorzugsweise so antreibbar und
steuerbar, dass immer eine Werkstückhaltevorrichtung 1 in
dem Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine, wo die Werkstückhaltevorrichtungskombination
33 zum Einsatz kommt, in einer optimalen Bearbeitungsposition ist.
Das Drehorgan 34 kann beispielsweise durch einen gesteuert
drehbaren oder dreheinstellbaren Drehtisch gebildet sein.
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In den Abbildungen der Zeichnung
sind die Betätigungseinrichtungen 15 der
Linearverstelleinrichtungen 8 und davon konkret die Handkurbel 17 als
Betätigungsquelle 16 immer
an der Stirnseite der Basis 2 auf der Seite der Haltebacke 7 dargestellt. Diese
Anordnung ist nicht zwingend erforderlich, sondern nur exemplarisch
und der besseren Übersichtlichkeit
beim gezeigten Ausführungsbeispiel
gewählt.
Die Handkurbel 17 oder allgemein die Betätigungsquelle 16 kann
aber auch en der anderen Stirnseite der Basis 2 am Ende bei der
Antriebsbacke 5 liegen. WEiterhin ist es möglich, dass
die Betätigungsquelle 16 der
Linearverstelleinrichtungen 8 an jeglichem anderen Ort
der Basis 2 angeordnet ist und insbesondere je nach Einsatzstellung
der Werkzeughaltevorrichtung 1 auch in jegliche Richtung
weisend und von jeglicher Richtung frei zugänglich vorgesehen sein kann.
D.h., dass auch andere Ausgestaltungen als die gezeigte Handkurbel 17 eingesetzt
werden können,
und dass die Betätigungsquelle 16 auch an
einer z.B. zur Gewindespindel 13 parallelen Seite der Basis 2 liegen
kann, und dass die Betätigungsquelle 16 auch
in einer anderen Ebene beweglich sein kann, als einer solchen Ebene,
die parallel zu einer Seite der Basis 2 ist.
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Zusammenfassend schafft die vorliegende Erfindung
eine Werkstückhaltevorrichtung,
die eine besonders gute Ausnutzung des Bearbeitungsraumes einer
Werkzeugmaschine ermöglicht
bei gleichzeitig einfachem und günstigem,
aber dennoch stabilem und sicherem Aufbau.
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Hinsichtlich möglichen Weiterbildungen der vorliegenden
Erfindung wird zusätzlich
auf die
DE 41 41 786
C1 ,
DE 42
37 422 A1 ,
EP
0 547 554 A1 ,
DE 197
01 394 C1 und
DE
101 20 009 A1 verwiesen, deren vollumfänglichen Inhalte hiermit durch
Bezugnahme in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen sind, um die
bloße
Wiedergabe im Einzelnen zu vermeiden. Durch diese Bezugnahme gelten
sämtliche in
diesen Druckschriften angegebenen Merkmale und Merkmalskombinationen,
die bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen können, als
in den vorliegenden Unterlagen offenbart.
-
Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele
in der Beschreibung und in den Zeichnungen lediglich exemplarisch
dargestellt und nicht darauf beschränkt, sondern umfaßt alle
Variationen, Modifikationen, Substitutionen und Kombinationen, die der
Fachmann den vorliegenden Unterlagen insbesondere im Rahmen der
Ansprüche
und der allgemeinen Darstellungen in der Einleitung dieser Beschreibung
sowie der Beschreibung der Ausführungsbeispiele
und deren Darstellungen in der Zeichnung entnehmen und mit seinem
fachmännischen Wissen
sowie dem Stand der Technik insbesondere unter Einbeziehung der
vollständigen
Offenbarungsgehalte der unmittelbar vorstehend angegebenen und durch
Bezugnahme in die vorliegenden Unterlagen aufgenommenen Druckschriften
kombinieren kann. Insbesondere sind alle einzelnen Merkmale und
Ausgestaltungsmöglichkeiten
der Erfindung und ihrer Ausführungsbeispiele
kombinierbar.