DE19902568C2 - Spanneinrichtung, insbesondere Mehrfachspanneinrichtung - Google Patents
Spanneinrichtung, insbesondere MehrfachspanneinrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung, insbesondere Mehrfachspanneinrichtung, mit wenigstens einem an einer Basisschiene (2) angeordneten Spannmodul (4), das ein verschiebbar an der Basisschiene (2) gehaltenes und in unterschiedlichen Positionen an dieser fixierbares Grundelement (6) und ein Spannelement, das an dem Grundelement (6) zum Spannen eines Werkstücks (24) gegen ein weiteres an der Basisschiene (2) vorgesehenes Spannmodul (4) oder Anschlagmodul (3) verschiebbar angeordnet ist, aufweist, wobei das Spannelement an dem Grundelement (6) durch eine Schraube (8) gehalten ist und eine Auflaufschräge (10) aufweist, die beim Festziehen der Schraube (8) mit einer Gegenfläche (12) zusammenwirkt, um die Bewegung der Schraube (8) in eine Spannbewegung des Spannelements umzusetzen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das Spannelement ein quer zur Führungsrichtung des Spannmoduls (4) und insbesondere in Axialrichtung der Schraube (8) verschiebbar am Grundelement (6) angeordnetes Betätigungselement (11), das durch Festziehen der Schraube (8) in Richtung der Basisschiene (2) bewegbar ist, und ein parallel zur Basisschiene (2) am Grundelement (6) bewegbar angeordnetes Spannbackenelement (9) aufweist, wobei am Betätigungselement (11) und am Spannbackenelement (9) Auflaufschrägen (10, 12) ausgebildet sind, die miteinander zusammenwirken, um bei einem Festziehen der Schraube (8) die Bewegung des Betätigungselements (11) in eine Bewegung des Spannbackenelements (9) ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung,
und insbesondere eine Mehrfachspanneinrichtung mit wenig
stens einem an einer Basisschiene angeordneten Spannmo
dul, das ein verschiebbar an der Basisschiene gehaltenes
und in unterschiedlichen Positionen an dieser fixierbares
Grundelement und ein Spannelement, das an dem Grundele
ment zum Spannen eines Werkstücks gegen ein weiteres an
der Basisschiene vorgesehenes Spannmodul oder Anschlagmo
dul verschiebbar angeordnet ist, aufweist, wobei das
Spannelement an dem Grundelement durch eine Schraube ge
halten ist und eine Auflaufschräge aufweist, die beim
Festziehen der Schraube mit einer Gegenfläche zusammen
wirkt, um die Bewegung der Schraube in eine Spannbewegung
des Spannelements umzusetzen.
Spanneinrichtungen dieser Art sind in unterschiedlichen
Ausführungsformen bekannt und werden insbesondere auf NC-
gesteuerten Bearbeitungszentren, Bohr- und Fräsmaschinen,
Koordinatenschleifmaschinen etc. eingesetzt, um gleich
zeitig eine Vielzahl von Werkstücken auf einer Palette,
einer Platte oder einem Maschinentisch zu spannen. Die
bekannten Mehrfachspannsyteme sind modular aufgebaut und
umfassen eine Basisschiene, an der in der Regel eine fe
stes Anschlagmodul und mehrere Spannmodule vorgesehen
sind, wobei jeweils ein Werkstück zwischen zwei Spannmo
dulen oder zwischen einem Spannmodul und dem Anschlagmo
dul gespannt werden kann. Die Spannmodule eines im Markt
erhältlichen Mehrfachspannsystems, von dem die Erfindung
ausgeht, und das in der DE 298 13 637 U1 beschrieben ist, besitzen dabei jeweils ein Grundelement, das an
das Basisschiene verschiebbar angeordnet und in unter
schiedlichen Positionen arretierbar ist, sowie ein Spann
element, das am Grundelement entlang einer Schräge beweg
bar geführt ist und zum Festspannen bzw. Lösen von Werk
stücken mittels eines Innensechskantschlüssels bewegbar
ist.
Das bekannte Mehrfachspannsystem hat sich in der Praxis
durchaus bewährt. Es wird allerdings zum Teil als nach
teilig empfunden, daß das Spannbackenelement bei seiner
Bewegung entlang der Schrägfläche neben der reinen Spann
bewegung parallel zur Basisschiene zusätzlich eine quer
dazu gerichtete Niederzugkomponente in Richtung der Ba
sisschiene ausführt. Auch wird es zum Teil als unvorteil
haft angesehen, daß die Rüstzeiten dieses Spannsystems
verhältnismäßig hoch sind, da das Grundelement an der Ba
sisschiene durch vier Schrauben festgeklemmt ist, die
beim Umrüsten zunächst gelöst und später wieder angezogen
werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spanneinrichtung
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Bei
behaltung guter Funktionsgenauigkeit leicht und schnell
umgerüstet werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Spannelement ein quer zur Führungsrichtung des Spannmo
duls und im wesenlichen in Axialrichtung der Schraube ver
schiebbar am Grundelement angeordnetes Betätigungsele
ment, das durch Festziehen der Schraube in Richtung der
Basisschiene bewegbar ist, und ein parallel zur Basis
schiene am Grundelement bewegbar angeordnetes Spannbac
kenelement aufweist, wobei am Betätigungselement und am
Spannbackenelement Auflaufschrägen ausgebildet sind, die
miteinander zusammenwirken, um bei einem Festziehen der
Schraube die Bewegung des Betätigungselements in eine Be
wegung des Spannbackenelements umzusetzen. Diese Ausge
staltung bietet den Vorteil, daß das Spannbackenelement
eine reine Spannbewegung ausführt, d. h. die Spannbewegun
gen parallel zur Basisschiene erfolgen.
Zweckmäßigerweise weist dabei das Spannbackenelement eine
von der Schraube durchgriffene, in Bewegungsrichtung des
Spannbackenelements länglich ausgebildete Durchgangsöff
nung auf, die zum Grundelement hin geöffnet ist, so daß
das Spannbackenelement von dem Grundelement ohne ein Lö
sen der Schraube zur Seite hin abgezogen werden kann.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß das Spannbac
kenelement auf einfache und schnelle Weise ausgetauscht
werden kann. Um ein ungewolltes Lösen des Spannbackenele
ments von dem Grundelement zu vermeiden, sollten aller
dings Arretiermittel beispielsweise in der Form eines fe
derbeaufschlagten Raststifts, der in eine Ausnehmung des
Spannbackenelements eingreift, vorgesehen sein.
Im übrigen sollten die Auflaufschrägen in bevorzugter
Weise unter einem Winkel von 45° zur Basisschiene ange
ordnet sein, wodurch optimale Wegverhältnisse bei der Um
setzung der Bewegung des Betätigungselements in die Bewe
gung des Spannbackenelements erreicht werden und zudem
auch noch sichergestellt wird, daß das Spannbackenelement
nicht von dem Grundelement abhebt. Ein weiterer Vorteil
besteht darin, daß ein direkter Kraftverlauf von der Be
tätigungsschraube in den T-Nutenstein erfolgt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in der
Basisschiene eine T-Nut ausgebildet ist, in die ein T-
Nutenstein eingesetzt ist, der mittels einer das Grunde
lement eingeschraubten Schraube an dem Grundelement ange
bracht und durch Festziehen der Schraube unter Fixierung
des Spannmoduls gegen die Basisschiene spannbar ist, und
daß die Schraube für die Befestigung des Spannelements an
dem Grundelement das Spannelement und das Grundelement
durchgreift und in den T-Nutenstein eingeschraubt ist.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt somit die Fixierung
des Grundelements an der Basisschiene, indem der T-
Nutenstein durch Festziehen der das Grundelement durch
greifenden Schraube mit der Basisschiene verspannt wird.
Die Rüstzeiten sind daher im Vergleich zu dem bekannten
Spannsystem, bei dem die Fixierung des Grundelements an
der Basisschiene durch vier Schrauben erfolgt, ver
gleichsweise gering. Weiterhin ist auch die Schraube,
durch welche das Spannelement an dem Grundelement ange
bracht und betätigbar ist, in den T-Nutenstein einge
schraubt. Dies hat den Vorteil, daß sich das Spannelement
beim Spannen eines Werkstücks nicht "aufbäumen" kann.
Um die Anordnung möglichst kompakt und gut handhabbar zu
gestalten, sind die beiden Schrauben vorzugsweise paral
lel zueinander und insbesondere senkrecht zur Führungs
richtung der T-Nut ausgerichtet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß an der von der Basisschiene wegweisenden
Oberseite des Spannmoduls ein die Schrauben abdeckender
Deckel angeordnet ist, in dem eine Öffnung vorgesehen
ist, durch welchen die das Spannelement durchgreifende
Schraube zugänglich ist. Durch diesen Deckel wird er
reicht, daß die Spannmimik, durch welche das Grundelement
und das Spannelement betätigbar sind, vor Verschmutzungen
geschützt werden und somit das Spannmodul wenig anfällig
gegen verschmutzungsbedingte Störungen ist.
Zweckmäßigerweise ist der T-Nutenstein in der T-Nut quer
zur Führungsrichtung seitlich geführt, so daß über den T-
Nutenstein auch eine seitliche Positionierung erfolgt.
Des weiteren können an dem Grundelement sowie der Basis
schiene zusammenwirkende Zahnleisten vorgesehen sein,
über welche mit kleiner Teilung eine reproduzierbare Po
sitioniergenauigkeit des Grundelements in der Führungs
richtung der T-Nut erzielt werden kann.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der
Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfol
gende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Be
zugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der
Zeichnung zeigt:
Fig. 1 im Längsschnitt eine Ausführungsform einer
Spanneinrichtung gemäß der vorliegenden Er
findung,
Fig. 2 die Spanneinrichtung aus Fig. 1 in Drauf
sicht,
Fig. 3 die Spanneinrichtung aus Fig. 1 im Schnitt
entlang der Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 in vergrößerter Darstellung einen Längs
schnitt durch ein Spannmodul der Spannein
richtung gemäß Fig. 1 und
Fig. 5 das Spannmodul aus Fig. 4 im Schnitt entlang
der Linie V-V in Fig. 4.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Ausführungsform einer er
findungsgemäßen Spanneinrichtung dargestellt, wie sie
beispielsweise auf NC-gesteuerten Bearbeitungszentren,
Bohr- und Fräsmaschinen, Koordinatenschleifmaschinen etc.
eingesetzt werden, um gleichzeitig eine Vielzahl von
Werkstücken auf einer Palette, einer Platte oder einem
Maschinentisch zu spannen. Zu der Spanneinrichtung 1 ge
hört eine Basisschiene 2, die beispielsweise an einem Ma
schinentisch ortsfest anbringbar ist. In der dargestell
ten Ausführungsform liegt die Basisschiene 2 horizontal,
es ist aber auch möglich, sie schräg oder vertikal anzu
ordnen. An der Basisschiene 2 sind ein Anschlagmodul 3
sowie mehrere Spannmodule 4, von denen in der Zeichnung
nur zwei dargestellt sind, verstellbar angebracht. Die
Basisschiene 2 weist dazu in ihrer Oberseite eine T-Nut 5
auf, in der das Anschlagmodul 3 sowie die Spannmodule 4
verschiebbar angeordnet sind.
Die Spannmodule 4 besitzen jeweils ein L-förmiges Grund
element 6, das über einen in die T-Nut 5 eingreifenden T-
Nutenstein 7 an der Basisschiene 2 gehalten ist. Der T-
Nutenstein 7 ist an dem Grundelement 6 durch eine Schrau
be 8 befestigt, die das Grundelement 6 etwa senkrecht zur
Führungsrichtung der T-Nut 5 durchgreift und in den T-
Nutenstein 7 eingeschraubt ist. An dem horizontalen
Schenkel des L-förmigen Grundelements 6 ist ein Spannbac
kenelement 9 parallel zur Führungsrichtung der T-Nut 5,
d. h. hier in horizontaler Richtung, verschiebbar geführt
und weist an seiner zum vertikalen Schenkel des Grundele
ments 4 weisenden Rückseite eine Schrägfläche 10 auf, die
um 45° zur Basisschiene 2 geneigt ist. Auf dieser Auf
laufschräge 10 liegt ein Betätigungselement 11 auf, das
eine entsprechende um 45° zur Basisschiene 2 geneigte
Auflaufschräge 12 aufweist und in vertikaler Richtung am
Grundelement 4 geführt ist.
Das Spannbackenelement 9 und das Betätigungselement 11
sind an dem Grundelement 6 durch eine Schraube 13 fi
xiert, die eine Bohrung 14 in dem Betätigungselement 11
und einen parallel zur Führungsrichtung der T-Nut 5 ver
laufenden Langschlitz 15 in dem Spannbackenelement 9, der
zum vertikalen Schenkel des Grundelements 6 offen ist,
sowie den horizontalen Schenkel des Grundelements 4
durchgreift und in den T-Nutenstein 7 eingeschraubt ist.
Dabei liegt der Kopf der Schraube 13 auf dem Betätigungs
element 11 auf, so daß diese in Richtung der Basisschiene
2 niedergedrückt wird, wenn die Schraube 13 festgezogen
wird, wobei diese vertikale Bewegung des Betätigungs
elements durch Zusammenwirken der beiden Auflaufschrägen
10, 12 in eine horizontale Spannbewegung des Spannbac
kenelements 9 umgesetzt wird.
Der Langschlitz 15 in dem Spannbackenelement 9 ist des
halb offen zum vertikalen Schenkel des Grundelements 6
gehalten, damit das Spannbackenelement 9 in horizontaler
Richtung von dem Grundelement 6 abgezogen werden kann,
wodurch Umrüstvorgänge erleichtert werden. Um dabei ein
unbeabsichtigtes Lösen zu verhindern, ist, wie insbeson
dere in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, in das Grun
delement 6 ein Federstift 25 eingeschraubt, der mit einer
Ausnehmung in dem Spannbackenelement 9 in rastendem Ein
griff steht.
Die beiden Schrauben 8, 13 des Spannmoduls 4 sind als In
nensechskantschrauben ausgebildet, und an der von der Ba
sisschiene 2 wegweisenden Oberseite des Spannmoduls 4 ist
ein die beiden Schrauben 8, 13 abdeckender Deckel 16 an
gebracht, in dem eine Öffnung 17 vorgesehen ist, durch
welche die Schraube 13 zur Betätigung des Spannbackenele
ments 9 für einen Innensechskantschlüssel zugänglich ist.
Der Deckel 16 schützt die Spannmimik im Inneren des
Spannmoduls 4 vor Verschmutzungen.
Die Fixierung des Spannmoduls 4 an der Basisschiene 2 er
folgt, indem der T-Nutenstein 7 durch Festziehen der den
vertikalen Schenkel des Grundelements 6 durchgreifenden
Schraube 8 gegen die Oberseite der T-Nut 5 in der Basis
schiene verspannt wird, wie dies in Fig. 3 erkennbar
ist, und kann in umgekehrter Weise durch Losdrehen der
Schraube 8 wieder von der Basisschiene 2 gelöst werden,
wobei schon ein leichtes Lösen ausreichend ist, um das
Grundelement 4 bei Umrüstvorgängen entlang der Basis
schiene 2 verschieben zu können. Um hierbei mit hoher
Wiederholungsgenauigkeit das Spannmodul 4 exakt positio
nieren zu können, sind an der Oberseite der Basisschiene
und an der Unterseite des Grundelements 6 Zahnleisten 18,
19 vorgesehen, die zur Positionierung des Spannmoduls 4
miteinander in Eingriff gebracht werden können.
Das Anschlagmodul 3 besitzt einen Grundkörper 20, der
ebenfalls über einen T-Nutenstein 7 an der Basisschiene 2
fixierbar ist. Der T-Nutenstein 7 ist in diesem Fall mit
tels zweier Schrauben 21, 22, die den Grundkörper 20
durchgreifen und in den T-Nutenstein 7 eingeschraubt
sind, fixierbar. Die beiden Schrauben 21, 22 sind auch
hier durch einen Deckel 23 gegen Verschmutzungen ge
schützt. Auch der Grundkörper 20 weist an seiner Unter
seite eine Zahnleiste 24 auf, die mit der Zahnleiste 19
der Basisschiene 2 in Eingriff bringbar ist, um das An
schlagmodul 3 genau zu positionieren.
Mit der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung 1 lassen sich
Werkstücke entweder zwischen zwei Spannmodulen 4 oder
zwischen einem Spannmodul 4 und dem Anschlagmodul 3 fi
xieren, wobei beide Varianten in Fig. 1 dargestellt
sind. Zum Spannen eines Werkstücks 24 wird das Werkstück
24 zwischen dem Grundkörper 20 des Anschlagmoduls 3 bzw.
dem vertikalen Schenkel des Grundelements 6 eines Spann
moduls einerseits und dem Spannbackenelement 9 eines be
nachbarten Spannmoduls 4 positioniert, wie dies für das
linke Werkstück 24 in Fig. 1 gezeigt ist. Anschließend
wird die Schraube 13 festgezogen, wodurch das Betätigung
selement 11 in Richtung der Basisschiene 3 bewegt wird.
Diese vertikale Bewegung wird über die Auflaufschrägen
10, 12 am Betätigungselement 11 und dem Spannbackenele
ment 9 in eine horizontalen Spannbewegung des Spannbac
kenelements 9 umgesetzt, wodurch das Werkstück 24 fixiert
wird (siehe rechtes Werkstück 24 in Fig. 1).
In umgekehrter Weise können die Werkstücke nach der Bear
beitung wieder gelöst werden, indem die Schraube 13 ge
löst wird.
Claims (11)
1. Spanneinrichtung, insbesondere Mehrfachspanneinrich
tung mit wenigstens einem an einer Basisschiene (2)
angeordneten Spannmodul (4), das ein verschiebbar an
der Basisschiene (2) gehaltenes und in unterschiedli
chen Positionen an dieser fixierbares Grundelement
(6) und ein Spannelement, das an dem Grundelement (6)
zum Spannen eines Werkstücks (24) gegen ein weiteres
an der Basisschiene (2) vorgesehenes Spannmodul (4)
oder Anschlagmodul (3) verschiebbar angeordnet ist,
aufweist, wobei das Spannelement an dem Grundelement
(6) durch eine Schraube (8) gehalten ist und eine
Auflaufschräge (10) aufweist, die beim Festziehen der
Schraube (8) mit einer Gegenfläche (12) zusammen
wirkt, um die Bewegung der Schraube (8) in eine
Spannbewegung des Spannelements umzusetzen, dadurch
gekennzeichnet, daß das Spannelement ein quer zur
Führungsrichtung des Spannmoduls (4) und im wesentli
chen in Axialrichtung der Schraube (8) verschiebbar
am Grundelement (6) angeordnetes Betätigungselement
(11), das durch Festziehen der Schraube (8) in Rich
tung der Basisschiene (2) bewegbar ist, und ein par
allel zur Basisschiene (2) am Grundelement (6) beweg
bar angeordnetes Spannbackenelement (9) aufweist, wo
bei am Betätigungselement (11) und am Spannbackenele
ment (9) Auflaufschrägen (10, 12) ausgebildet sind,
die miteinander zusammenwirken, um bei einem Festzie
hen der Schraube (8) die Bewegung des Betätigungsele
ments (11) in eine Bewegung des Spannbackenelements
(9) umzusetzen.
2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Auflaufschrägen (10, 12) unter ei
nem Winkel von 45° zur Basissschiene (2) angeordnet
sind.
3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Spannbackenelement (9) eine von
der Schraube (8) durchgriffene, in Bewegungsrichtung
des Spannbackenelements (9) länglich ausgebildete
Durchgangsöffnung (15) aufweist.
4. Spanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Durchgriffsöffnung (15) zum Grund
element (6) hin geöffnet ist, so daß das Spannbac
kenelement dem Grundelement (6) ein Lösen der Schrau
be (8) zur Seite hin abgezogen werden kann.
5. Spanneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß an dem Spannelement Sicherungsmittel
zur Fixierung des Spannbackenelements (9) an dem
Grundelement (6) vorgesehen sind.
6. Spanneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Sicherungsmittel einen im Grundele
ment (6) angeordneten Federstift (25) aufweist, der
mit einer Ausnehmung (26) im Spannbackenelement (9)
in lösbarem Eingriff steht.
7. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Grundelement (6)
und der Basisschiene (2) Zahnleisten (18, 19) vorge
sehen sind, die zur Positionierung des Grundelements
(6) in der Führungsrichtung der T-Nut (5) in Eingriff
bringbar sind.
8. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Basisschiene (2)
eine T-Nut (5) ausgebildet ist, in die ein T-
Nutenstein (7) eingesetzt ist, der mittels einer das
Grundelement (6) durchgreifenden und in den T-
Nutenstein (7) eingeschraubten Schraube (13) an dem
Grundelement (6) angebracht und durch Festziehen der
Schraube (13) unter Fixierung des Spannmoduls (4) ge
gen die Basisschiene (2) spannbar ist, und daß die
Schraube (8) für die Befestigung des Spannelements an
dem Grundelement (6) das Spannelement und das Grunde
lement (6) durchgreift und in den T-Nutenstein (7)
eingeschraubt ist.
9. Spanneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Schrauben (8, 13) parallel
zueinander ausgerichtet sind und insbesondere senk
recht zur Führungsrichtung der T-Nut (5) verlaufen.
10. Spanneinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß an der von der Basisschiene (2)
wegweisenden Oberseite des Spannmoduls (4) ein die
Schrauben (8, 13) abdeckender Deckel (16) angeordnet
ist, in dem eine Öffnung (17) vorgesehen ist, durch
welche die das Spannelement durchgreifende Schraube
(13) zugänglich ist.
11. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der T-Nutenstein (7) in
der T-Nut (5) quer zur Führungsrichtung seitlich ge
führt ist.
Priority Applications (2)
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