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Spannvorrichtung, insbesondere für @ierkzeu#c:,äaschinen Bei
bestimmten SchraubbUcl-Zen, insbesondere fUr- ':3erkzeug-:naschinen, setzt man zwischen
den festen und beweglichen Klezmnbachen und deu zu bearbeitenden -'e r@is_,,@cli
äpannbacken ein, die gegen:,#@ber den hleuibaclien weich r;ela ert und bei-ieglich
sind. Im allgemeinen besitzen die Y,leL#mibacken geneigte Fl-chen, auf denen die
ebenfalls "eneidten Flachen der äpannbLq.cr en gleiten können, so dass beim Spannen
die Spanubacken 11iid uas7 leriistUcl: sich nach unten verschieben. LTn'.1.üci£llcherweise
Laben die Spannbacl-en die Neigung, zu schnell aüzusin-,ten und vor dem Ende der
3inspannarbeit des Schraubstocl,:s auf der entsprechenden rläche des Schraiiostockes
anzustossen, so dass man niemals sicher is t, dass das `:#er=czeug am Ende des Einsbannens
richtig auf der Oberfläche des Schraubstocks anliegt. -
Die vorliegende
Erfindung hat nun insbesondere zum Ziel, diesen --achteil zu vermeiden, und besteht
darin, dass man die geneigten Flächen üer Spannbacken, die auf den ebenfalls geneigten
Flächen der Yilemmbaciien aufliegen, festhält, indem man den Verschiebungen der
Spannbacken nach unten eine elastische Eiraft ent e1" .;ensetzt, deren Richtung
einen von Null verschiedenen 7iii-Lizel irzit der geneigten Fläche des Spannbackens
bildet.
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Unter diesen Bedingungen neigt die elastische und senkrecht zur Auflagefläche
;-er Spannbacken und des Klemmbackens wirkende Teilkraft dahin, die Auflageflüche
des Spannbackens auf der des :.#-lemmbackens festzuhalten.
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Da die Flächen der Spannbacken und der Klemmbacken gegen die SerKrechte
geneigt sind, sieht man im allgemeinen unterhalb der Spannbacken eine elastische
Vorrichtung vor, deren Widerstand gegen ein Zusammendrücken im wesentlichen senkrecht
zur oder etwas gegen die Auflagefläche des Spannbackens geneigt' wirkt.
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Als elastische Vorrichtung Icarui man eine Feder verwenden. Indessen
muss der Verschiebungswiderstand des Spannbackens nach unten grösser und grösser
werden, je mehr die Spannung des ächraubstocks ansteigt. lüach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet man als elastische Vorrichtung
vorteilhaft
eine elas Lisch deformierbare -#:iasse, z.:. einen syntx.ietischen hautschuri oder
irgendeine andere adäquute se, die in einer iLammer eingeschlossen ist, die durch
die .Lilemmbacke und die zugehörige Spannbacke gebildet ist.
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Die Kraft des Widerstandes gegen ein @usa@;üenr@,@cen einer solchen
1;iasse steigt zunächst langsam, duilri schi£e11er und schneller, so dass sie den
#iinspanribedinguxi;er, optiiial entspricht.
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Der Schraubstock dann in gleicher Jeise ei@1--oder mehrere weitere
Vorhehrunger aufweisen, die weiter unter. beschrieben und durch die beigefügten
Zeichilungen erläutert sind.
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Auf diesen sind einige Ausfüirurigsformen von Schraubstöcken flach
der Erfindung dargestellt.
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Figur '! ist ein Längsschnitt durch einen ersten ;äcsirauostoci-@.
Figur 2 ist eine Ansicht dieses öchraubstocks von oben.
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Die Iiguren 3 und 4 sind Schnitte entsprechend den Liiiieli .LII-111
und !V-IV der Figur '9.
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Figur 5 zeigt eilten zweiten Schraubstock.
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.Figur 6 zeigt einen Schraubstock nach der Erfindung auf einer drehbaren
'Unterlage.
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Pigur 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IIli-VIi der Figur 6.
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Figur 8 zeigt eine Variante des Schraubstocks nach Figur 6
und 7.
Der auf der Zeichnung dargestellte Schraubstock enthält Ainei-i
SociZel 1 , dessen Schenkel 1 a Schienen 1 d bilden, deren Gleitflächen Längsrillen
e aufweisen, die die Benetzungsflüssigkeit aufnehmen und die Feilspäne sammeln sollen.
Die Seiten der Schienen 1d besitzen innere Ausnehmungen 1b und äussere Ausnehmungen
1c. Die letztgenannten sollen eine 2ixierung des Schraubstocks auf dem Tisch der
Werkzeugmaschine ermöglichen. Der Schraubstock enthält ausserdem eine feste Klemmbacke
2 und eine bewegliche Klemmbacke 3, deren Flächen 2a und 3a gegeneinander gewendet
und nach unten geneigt sind. Die feste Klemmbacke 2 besitzt an ihrem unteren Teil
zwei Vorsprünge 2b, die in Vertiefungen an den Schienen 1d eingreifen und somit
jegliches Gleiten der Klemmbacke 2 auf diesen Schienen verhindernd Ausserdem ist
die Klemmbacke 2 auf den Schienen 1d durch Schrauben ¢ befestigte Auf der Klemmbacke
2 ist mit hilfe einer Schraube 21 ein Stück 6 befestigt, das sich zwischen den Schienen
1d. erstreckt und an der Seite, die gegen die Klemmbacke 3 gerichtet ist, in einem
Ansatzstück 6a . endet.
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Auf der Fläche 2a des Klemmbackens 2 kann ein schwimmend gelagerter
Spannbachen 8 gleiten. Dieser weist zwischen den Schienen 1d eine Verlängerung 8c
auf, die mit der Klemmbacke -2, dem Stück 6 mit seinem Ansatzstück 6a und den Innenseiten
der Schienen 1d eine Kammer 2@ bildet. In diese Kammer 22
ist unter
Druck eine synthetische Kautschukmasse 10 oder irgendeine andere äquivalente 1,iasse
eingebracht, die den Spannbacken 8 in angehobener Stellung festhält. Diese fasse
10 @zann aus einer Platte mit äleichmässijer Dicke bestehen oder besser aus einer
Platte mit gegen die Spannbacke 2 zu abnehmender Dichte. In diesen letzten Fall
ist die 'Jirkung f der :;Tasse leicht abgeschrägt gegen den Klemmbacken (2) B. Der
Spannbacken ist durch eine seni@rechte Fläche 8b, die gegen die Klemmbacke 3 gerichtet
ist, und durch eine PlUche 8a parallel zur Fläche 2a der Klemmbacke 2 begrenzt.
Auf der Fläche 8a ist eine Schraube 23 befestigt, deren Kopf mit einem gewissen
Spiel in eine Vertiefung 2d der Klemmbacke 2 eindringt, um die Verschiebungen der
beiden Flächen gegeneinander zu begrenzen. Die Fläche 8a besitzt eine Rippe 8f,
die in eine Rille 2f der Fläche 2a eingreift. Diese Anordnung zwingt den schwimmend
gelagerten Spannbacken ö sich beim Einspannen des Werks-i-.ückes parallel zu sich
selbst zu verschieben und sichert somit eine konstant bleibende glättende Bearbe:.tung
der bei einer Serienarbeit. Auf der Fläche 8b des Klemmbackens 8 sind abschliessend
Gewindelöcher 8e vorgesehen, in die man Halter 24, um das zu bearbeitende Werkstück@zu
ergreifen, oder Spitzen, um mit mehreren einzelnen Spitzen ein Werkstück mit Drehkörperform
einzuspannen, oder weiche Klemmbacken einschrauben kann. Ausserdem weist die Fläche
Sb Rippen auf, um das zu bearbeitende #,7 erkstück zu ergreifen.
Der
Klemmbacken 3 ist mit dein Klemmbacken 2 bis auf die folgenden Punkte identisch:
a) Er enthält keine Vorsprünge 2b und keine Schrauben 4, so dass der Klemmbacken
3 auf den Schienen 1 d gleiten kann.
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b) Das Stück 6, czas mit den Klemuibacken 2 verbunden ist, ist durch
ein Stück 7 ersetzt, das von diesem sich dadurch unterscheidet, dass es Flanschen
7b aufweist, die sich mit einem gewissen Spiel in die Vertiefungen 1b der Schienen
1d erstrecken.
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c) Die Fläche des Klemmbackens 3, die entgegengesetzt derjenigen ist,
die zum Klemmbacken 2 gerichtet ist, weist eine Vertiefung 3f mit einer Nut
3- auf. Auf dieser Fläche ist mit üilfe der Schraube 13 eine Schutzhaube
13 befestigt.
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d) Der schwimmend gelagerte Spannbacken 9 und der bewegliche Klemmbacken
3 enthalten keine Rippen und Nuten entsprechend der Rippe 2f und der ?Tute 8f, was
erlaubt, dass der Spannbacken 9 sich bei Verlangen nach der Fläche des zu bearbeitenden
Werkstücks orientiert, die mit der Spannbacke 8 in Berührung steht und die nicht
parallel der Fläche zu sein braucht. Die Verlängerung dieses Spannbackens 9, der
Klemmbacken 3, die Schienen 1d und das Stück 7 bilden eine Kammer 25, in der eine
masse 11 vorgesehen ist, die mit der Masse 10 identisch ist.
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Um den Klemmbacken 3 und,jamit den Spannbacken 9 zu verschieben, benutzt
man eine Schraubsteuerung, die von einer Schraube
16 mit einem
Kopf 16a gebildet wird. Das Schraubenende 16b weist eine auf der Zeichnung nicht
sichtbare Kehle auf, in die man einen Spannring 17 einführt, der in äe Rille 3g
des Klemmbackens 3 eingreift. Über diese Schraube 16 ist ein mit Gewinde versehenes
1;-iutterstück 18 vorgesehen, das eine Achse
19 aufweist, deren vorspringende
Enden in die Vertiefungen 1b des Sockels 1 eingreifen. Auf der unteren t,läche lüa
der Uutter 18 ist eine tippe 18b vorgesehen, die mit den Querrillen 1:i, die in
den Sockel 1 zwischen den Schienen 1d eingeschnit--cen sind, in Eingriff steht.
Das Mutterstück 18, die hchse
19, die Rippe 18b und die Zahnstange, die von
den Einschnitten 1f gebildet wird, bilden ein Aggregat, das bei einer Verschiebung
schnell selbständig ineinandergreift und sich sofort entlang der Zahnstange unlier
dem richtigen Gewicht des Iäutterstückes 18 und der Schraube 16 verriegelt4 Die
Wirkungsweise dieses Schraubstocks ist die folgende*. Man bringt das einzuspannende
Werkstück zwischen die beiden schwimmend gelagerten SpannbacZen 8 und 9. Dieses
wird zum Anstossen an der Spannbacke 8.gebracht, und man nähert den Spannbarken
9 bis kurz vor einer Berührung mit dem einzuspannenden Werkstück, indem man die
Schraube 16 so dreht, dass die Rippe 18b von einem Einschnitt 1f in den nächsten
springt. Wenn die Klemmbacke 9 .fast bis zur Berührung Zit dem einzuspannenden Werkstück
gebracht ist, dreht man den Kopf 16a der Schraube mit Hilfe eines Schlüssels. Nachdem
man
den Spannbacken 9 und das zu bearbeitende Werkstück in Berührung miteinander gebracht
hat, dreht man den Kopf 16a weiter. Jede Drehung der Schraube 16a bewirkt aufgrund
der erzielten Spannung ein Gleiten der Flächen 8a und 9a entlang den geneigten Flächer
2a und 3a nach unten.und damit eine Senkung der Spannbacken 8 und 9 und des zu bearbeitenden
Werkstücks, das somit von diesen Spannbacken mitgenommen wird. Diese Verschiebungen
der Spannbacken 8 und 9 bewirken ein Zusammendrücken der Massen 10 und 11, .die
sich zunächst in Horizontaler Richtung in den Kammern 22 und 25 ausdehnen, wobei
sie eine immer stärker werdende Kraft entgegensetzen. Wenn eine Verbreiterung in
diesem Sinne nicht mehr möglich ist, setzen die hassen 10 und 11 einer Bewegung
der Spannbacken 8 und 9 nach unten einen beträchtlichen Widerstand entgegen. Ausgehend
von diesem Moment entsteht eine Blockierung der Spannbacken 8 und 9 sowie ein kräftiges
Einspannen des Werkstückes .zwischen diesen Spannbacken und ein kräftiges Plazieren
dieses Werkstücks auf den Sockel des Schraubstocks. Man kann nun das in den Schraubstock
eingespannte Werkstück bearbeiten, ohne Gefahr zu laufen, dass der Schraubstock
es freigibt. Die Bearbeitung wird mit einer Parallelität von grosser Genauigkeit
zur Auflagefläche des Werkstückes ausgeführt. Es ist zu bemerken! dass die Ausmasse
der Massen 10 und 11 in den Kammern 22 und 25 so bemessen werden' dass die Spannbakken
8 und 9 sich am Ende des Einspannenö in geringem Abstand
von den
Schienen ld befinden und gegenüber diesen Schienen ein gewisses Spiel aufweisen.
Ebenfalls sei berner=Lt, dass die Dänge des
[email protected] 5 im wesentlichen gleich
derjenigen des Klemmbackens 2 ist, so dass die für das Einspannen veri#rendbare
Länge grösser ist als bei üblichen Schraubstöcken, falls alle anderen Teile gleich
gehalten werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene
Beispiel beschränkt. So können z.B., wie es die Zi;--ur 5 zeigt, die komprimierbaren
Massen 10 und 11 durch doppelschenklige Federn 20, durch Schraubfedern oder transversale_
Blattfedern, die ihre Auflage auf den Schienen liabeir, ersetzt sein. Zu Beginn
des Einspannens wird nur der obere Arm der Feder 20 deformiert. Am 3nde des Einspannens
kommt der obere Arm gegen den unteren Arm. zum .hInschlag, und beide Arme werden
gleichzeitig deformiert und ihre -iiderstände gegen eine Deformierung addieren sich.
Diese Lösung ist weniger gut als die auf den Figuren 1 und 4 dargeutellte.
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Mh.n xaim ebenfalls feststellen, dass die Anordnung des häutterstückes
18 und der .iillen 1f schnelle Verschiebungen des Spannbackens g in einer und der
anderen Richtung erlauben, sowie eine vollständige und schnelle Lösung der beweglichen
Kupplung, um dem Arbeiter die heinigung seines Schraubstocks zu ermöglichen. Diese
abnehmbare Vorrichtung ist ebenfalls bei grossen Schraubstöcken vorteilhaft, bei
denen die Gewichte gross sind.
Es ist zu bemerken, dass das Vorhandensein
der Massen 10 und 11 unter den schwimmend gelagerten Spannbacken 8 und zum Ziel
hat, diese gegenüber den Rampen der Klemmbacken 2 und 3 mit Kraft festzudrücken
und somit alle Gefahren des Eindringens von Abfällen in diese Rampen zu eliminieren.
Diese Berührung nach oben ermöglicht somit ein geeignetes Spiel zwischen dem Bodenstück
des Werkstücks und dem Boden der schwimmend gelagerten Spannbacken sicherzustellen,
wobei dieses Spiel unerlässlich ist, um das Absinken der schwimmend gelagerten Spannbacken
im a,loment des Einspannens des Werkt Z: icks sicherzustellen, das dieses mit nach
unten führen muss, und noch in dem Moment vorhanden sein muss, in dem das zu bearbeitende
Merkstück mit der Unterlage 1 d oder den eingeschalteten Einlagestücken (cubs) in
Berührung kommt.
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Die Kraft, die die schwimmend gelagerten Spannbacken zurückhc'»Llt2
ist somit progressiv@und ansteigend in dem Masee, in dem die Spannkraft auf dem
@Jerkstück sich vermehrt.
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Für den Fall einer einzigen Blattfeder oder einer Schraubenfeder erhält
man einen gleichbleibenden Deformierungswiderstand. Mit einer solchen Feder, wie
sie in der Figur 5 beschrieben ist, vermehrt man die Kraft der Deformierung für
die gleiche Bewegung der schwimmend gelagerten Spannbacken; aber diese Kraft der
Deformierung bleibt dann konstant, wenn bei dem synthetischen Kautschuk die Defarmierungskraft
nicht nur progressiv, sondern auch am Ende'rioch geschmeidiger ist.
Die
beschriebenen Schraubstöcke sind direkt auf dem Tisch befestigt. Diese Schraubstöcke
können auch auf dein. Tisch drehbar befestigt sein. Der Sockel 1 des Schraubstocks
ist mit Hilfe einer Schraube 36 auf einem drehbaren konischen Lagerzapfen 35 befestigt.
Bevor man diese Befestigung vornimmt, bringt man um den Zapfen 35 herum eine Fussplatte
37 an, so dass diese mit einem kleinen Spiel um den Zapfen 35 festgehalten wird.
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Wie man auf der Figur 7 sehen kann, ist bei angehobenem Schraubstock
die Bohrung 37a der Lagerung des Kegelzapfens 35 exzentrisch in einer solchen Stellung,
dass diese Exzentrizität sich gegenüber der Blockierungsschraube 38 befindet. Diese
* Blockierungsschraube wirkt über eine dazwischenliegende Kugel 39 auf ein Segment
37b, das in der Fussplatte 37 entlang den Schlitzen und Löchern 37c gebildet ist.
Ferner weist dieses Segment ein Biegezentrum bei 3'ld auf, das es ihm gestattet,
das Spiel viiederzuöewiiulen. und den Zapfen 35 auf der Fussplatte 37 unbewegbar
zu machen; aber dieses Spiel wird nicht derart wiedergewonnen, dass es diametral
zur Achse der Sehraube 38 liegti was eine mittlere Spannung entlang den beiden gegenüberliegenden
Mantellinien hervorrufen würde. Es teilt sich aber in drei Erzeugenden (Mantellinien)
von gleichem Abstand g1, g2 und g3, die zusammen eine sehr wiri»ame und sehr gleichmässige
Spannung ergeben. In allen diesen Stellungen des Kegels 35 sind es immer diese drei
gleichen Brzeugenden
(Mantellinien) die interessiert sind, und
das Spiel des Funktionierens wird imLier wieder in gleichem Sinne hergestellt, was
ermöglicht, dass die Achse der Bodenplatte 37 mit grosser Präzision festgehalten
wird.
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Die Rampen der drei Mantellinien sind nach unten geneigt und Laben
die Wirkung, im;lor@ient des Einsparuiens eine Kupplung zu erzeugen, deren vertikalen
Komponenten dahin eieigen, die Zentrierungsplatte 37 ebenfalls nach unten zu ziehen,
wobei sie mit ihn die Grundfläche des Schraubstocks mitnehmen, die mit ilm fest
verbunden ist, somit ist die Parallelführung des Schraubstocks mit den Tisch der
Maschine sehr genau gestaltet. Die Höhe dieser Fussplatte 37 ist sehr herabgesetzt
und sehr massiv, was somit ihre Einfachheit ergibt. Die Bodenfläche des Schraubstocks
bann somit durch ein einfaches Manöverieren der einzigen Blockierungssehraube 38
eine vollständige Drehung wobei sein Unkehren nicht durch die Köpfe von Feststellbolzen
gestört wird, da diese in Vertiefungen 43 untergebracht sind. Die Schraube 38 ist
leicht zugänglich, so dass sie sich vor Abfällen. geschützt befindet. Die zu bearbeitenden
Werkstücke befinden sich so nahe wie möglich am Tisch, und die Bodenfläche des Schraubstocks
ruht auf einer einzigen grossen Fussplatte 37; die Gefahren eines Vibrierens und
Zitterns sind somit vermindert.
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Anstatt den Zapfen 35 mit Hil±e einer durch seine Achse gehenden Schraube
einzuspannen, kann man diese Spannung auch, wie
in.2igur 8 gezeigt
ist, vornehmen. Bei dieser letztgezianiten Anordnung ist die Spannwirkung durch
die Tatsache erhöht, dass das konische Ende der Schraube 38 einen spitzen äinIzel
bildet, der als Keil wirkt, indem er den Veg der Schraube vereinfacht. Die vorliegende
Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, die alle Schraubstöcke
lnit @wrei Klemmbachen betreffen, von denen eine fest und eine beweglich ist. Ebenso
.iLann man die vorliegende Erfindung auf Schraubstöcke anwenden, deren beide Klemmbacken
beweglich sind, und ebenso auf Drehbankfutter und andere '.,.aschinen, in denen
das zu bearbeitende 7Ierkstüch in seiner Arbeitsstellung durch Spannbac@Ler# festgehalten
wird, deren Verschiebungen gegen einen gemeinsamen aittelpunkt konvergieren. Ebenso
kann die irehauflage 35, 37 auf Schraubstöcl_e beliebiger Art oder auf jede Art
von Orientierungsorganenvon Verkzeugmaschinen angewendet werden.