DE2402054A1

DE2402054A1 - Vorrichtung zum aufspannen von werkstuecken

Info

Publication number: DE2402054A1
Application number: DE2402054A
Authority: DE
Inventors: Heinz Kisslig
Original assignee: MUELLHEIM AG UTILIS; UTILIS MUELLHEIM AG MUELLHEIM (SCHWEIZ)
Current assignee: Andreas Maier Schloss- und Werkzeugfabrik 7012 F
Priority date: 1973-02-08
Filing date: 1974-01-17
Publication date: 1974-08-15
Also published as: JPS49106669A; BE810734A; FR2217120A1; SE401117B; FR2217120B1; ES422860A1; NL7401602A; CH577360A5; AT324074B; GB1457574A; JPS5722697B2; DE2402054C2; US3912250A

Description

UTILIS Müllheim AG, 8555 Müllheim

(Schweiz)

Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken

Zum Aufspannen von Werkstücken sind Werkzeugmaschinen im allgemeinen mit einem Spanntisch bzw. einer Spannplatte mit T-Nuten oder Schwalbenschwanznuten ausgerüstet. In die Nuten können Schraubbolzen eingeführt werden, mittels denen die Werkstücke direkt oder indirekt am Spanntisch öder an der Spannplatte festgeschraubt werden können. Zusätzlich werden dabei Klemmorgane benötigt, zwischen denen und dem Spanntisch bzw. der Spannplatte Zwischenlagen, z.B. in Form von getreppten Untersätzen, eingefügt werden, um den Abstand des Kleinmorgans

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vom Spanntisch bzw. der Spannplatte der Grössa des Werkstückes anzupassen. Da die einzelnen Teile der bekannten Aufspannvorrichtungen untereinander nicht verbunden sind, können sie während des Auf- oder Abspannens des Werkstückes umfallen oder sich verstellen. Dies ersclwert das Aufspannen von Werkstücken wesentlich und bedingt hiefür einen beträchtlichen Zeitaufwand, insbesondere, wenn nacheinander mehrere gleichartige Werkstücke bearbeitet werden sollen. Ein weiterer Nachteil bekannter Aufspannvorrichtungen mit einzelnen, übereinander stapelbaren Elementen besteht darin, dass ein durchgehender Spannbolzen vorgesehen ist, der jedesmal gegen einen anderen ausgetauscht werden muss, wenn die Höhe der Aufspannvorrichtung verändert wird, und der wegen dieser Unzulänglichkeit häufig zu lang gewählt wird, so dass er weit hervorsteht und damit ein Hindernis für die Werkzeugmaschine und eine Gefahr für das Bedienungspersonal darstellt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken zu schaffen, die aus einzelnen Teilen besteht, welche auch im losen Zustand so untereinander verbunden oder verbindbar sind, dass sie während der Aufspannarbeit oder beim Abspannen nicht auseinanderfallen oder umgestossen werden können. Diese Aufgabe wird erfinduncsgemäss dadurch gelöst, dass die Zugstange aus mehreren, quer zu ihrer

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Achsrichtung steckbaren Zugstangenteilen besteht und dass jedes Zugstangenteil in einem entsprechenden Stapelelement befestigt ist, wobei mindestens in Zwischen-Stapelelementen die Zugstangenteile ein vorgegebenes axiales Spiel aufweisen. Dadurch stellt die Aufspannvorrichtung einerseits eine kompakte Einheit beim Wechsel gleichartiger Werkstücke auf der Werkzeugmaschine dar, während sie andererseits schnell und einfach verkürzt oder verlängert werden kann, ohne dass der Spannbolzen jedesmal ausgewechselt werden muss oder übermässig über die Aufspannvorrichtung hinausragt.

Die Verankerung der Aufspannvorrichtung im Spanntisch bzxtf. der Spannplatte kann entweder durch eine entsprechende Ausbildung des untersten Zugstangenelementes erfolgen, die es ermöglicht, den Zugstangenfuss in die Nuten des Spanntisches bzw. der Spannplatte einzuschieben, oder es können am Grundelement eine oder mehrere Bohrungen vorgesehen sein, durch welche entsprechende Befestigungsschrauben durchgesteckt xverden können. Es ist aber auch möglich, am Grundelement ein Exzenterspannelement anzuordnen, dank welcher die bereits zusammengesetzte Vorrichtung als eine einzige Baueinheit an der gewünschten Stelle des Spanntisches bzw. der Spannplatte befestigt werden kann. Im Deckelement des Stapelsatzes ist zweckmässig ein verstellbarer Druckbolzen vorgesehen, der zusammen mit der Spannmutter

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der Zugstange die Klemmwirkung des Spannorgans herbeiführt.

Die Spannvorrichtung ermöglicht es dank dem Umstand, dass die Zugstange die Stapelelemente während des Auf- und Abspannens zusammenhält,, diese Arbeiten durchführen zu können ₃ ohne dass die Vorrichtung in ihre Einzelteile zerfällt. Besonders vorteilhaft ist dies bei horizontaler Spannrichtung. Dies beschleunigt nicht nur die Aufspannarbeit ganz we sent lieh_;. sondern erlaubt bei einer Serienfabrikation_s die Vorrichtung immer wieder zu benützen, ohne sie neu zusammenstellen zu müssen. Die Verwendung verschieden hoher Zwischenelemente; die auch in unterschiedlicher Reihenfolge zusammengesteckt werden können_? und eines abgewinkelten Klemmorgans erlaubt ausserdem eine mühelose und einfache Anpassung der Vorrichtung, an die verschiedensten Werkstückhöhen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispielj

Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt desselben _s

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Fig. 3-6 Beispiele für. Profilausbildungen an den Zugstangenelementen,

Fig. 7 ein weiteres Beispiel für ein Klemmorgan, und

Fig. 8 den Querschnitt durch ein Zwischenelernent gemäss Fig. 1.

Gemäss den Figuren 1 und 2 ist ein Stapelsatz 1 aus einem Grundelement 2, einem Deckelement 3 und drei Zwischenelementen 4, 4', 4" von unterschiedlicher Höhe zusammengesetzt. Das Grundelement 2 weist zwei abgesetzte Bohrungen 5> 5^f auf, die zur Aufnahme von Ankers chra. üb en bestimmt sind, mit denen die Vorrichtung am Spanntisch bzw. an der Spannplatte befestigt werden kann. Eine dritte, ebenfalls abgesetzte Bohrung 6 ist für die Aufnahme einer mehrteiligen Zugstange 7 bestimmt, deren unterster Teil 8 mit einer Schulter 9 versehen ist. Der oberste Teil 10 besitzt zwei Gewinde, auf deren grösseres eine 'Vorspannmutter 11 aufgeschraubt ist, mittels welcher der Stapelsatz verschraubt wird, und auf deren kleineres eine Spannmutter 12 geschraubt ist, die ein Klemmorgan 13 festhält-. Zwischen den Endteilen 8 und 10 der Zugstange sind Zwischenteile 14, 14' und 14" vorgesehen, die dank einer Profilausbildung 15 sowohl in die Endteile als auch gegenseitig einsteckbar sind. Dazu sind

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die Zugstangenteile·8₃ 1O₅ 14,, 14'. Ik'-- mit den entsprechenden ■ Stapelelementen 2_, 3₃ 4_S 4' _s 4" in gegenseitiger axialer Eeweglichkeit verbunden. Ferner sind in allen Stapelelementen Montagenuten 24 vorgesehen_s in denen sich die mit der Profilausbildung versehenen Enden der Zugstangenteile 8., 1O₃ 14, 14' und 14" während des Ineinanderschiebens der Stapelelemente frei bewegen können.

Die Frofilausbildunren 15 sind so gewählt, dass einerseits die auf die Zugstange 7 einwirkenden Axialkräfte einwandfrei übertragen werden und dass sich andererseits "die einzelnen Teile der Zugstange 7 zusammen mit den Zwischenelernenton leicht und einfach quer zur Zugstangenachse zusammenstecken und auseinanderziehen lassen. - Die Steckrichtung liegt dabei parallel zur Zeichenebene der Fig. 1 bzw. senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2. Ein erstes Beispiel für eine derartige Profilausbildung 15 ist eine sägezahnförmige Ausbildung gemäss Fig. 2. Die Figuren 3 bis 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele, und zwar Fig. 3 ein Rundprofil₅ Fig. 4 ein Klauenprofil ₃ Fig. 5 ein Gewinde- oder Stufenprofil und Fig. 6 ein T-Profil. Die Profilausbildungen gemäss den Fig. 4, 5 und 6 besitzen besonders günstige Eigenschaften hinsichtlich der optimalen Uebertragung von Zugkräften in axialer Richtung der Zugstange.

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Ein weiterer Vorteil der Profilausbildung gemäss Pip. 5 besteht darin, dass die Stufen verschieden breit gex-iählt werden können, wodurch die Profilteile unverwechselbar ineinander schiebbar sind, so dass tatsächlich alle Stufen und nicht nur ein Teil derselben die auftretenden- Axialkräfte übertrafen. Damit wird eine Ueberlastung der Profilausbildung bei starker Beanspruchung der Zugstange 7 vermieden .

Die axiale Beweglichkeit zwischen den Zugstangenteilen 8, 10, 14, 14', 14" und den entsprechenden Stapelelementen 2, 3, 4, 4', 4" kann gemäss Fig. 2 durch einen Bolzen 30 erreicht werden, welcher im Stapelelement befestigt ist und durch ein im Zugstangenteil l4" vorgesehenes Langloch 31 greift.

Ein zweiter Verbindungspunkt für die Stapelelemente ist durch Verbindungszapfen 16 gegeben, die jeweils mit ihrem Kopf in eine Nut 17 des unteren Stapelelementes und mit ihrem Schaft in eine Bohrung 18 des darüberliegenden Stapelelementes eingreifen und auf diese Weise einerseits zusätzlich zur Zugstange die Lage der Stapel-elemente übereinander festlegen und andererseits, dank der Mut 17, die für die Montage erforderliche gegenseitige Längsverschiebung derselben erlauben.

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Da's Klemmorgan 13 weist einen sich fast über dessen ganze Länge erstreckenden Längsschlitz 19 auf, durch welchen einerseits die Zugstange 7 durchgreift und in welchen andererseits ein Druckbolzen 20 hineinragt, der in das Deckelement 3 eingeschraubt ist und auf dessen Mutter 21 das Klemmorgan 13 aufliegt. In der Darstellung gernäss Fig. 1 stellt das linke flache Ende 22 des Spannelementes 13 das Druckorgan dar, mit welchem ein Werkstück eingespannt werden kann. Das Klemmorgan 13 kann aber auch um 180 verdreht werden, so dass sein abgewinkeltes Ende 23 nach links zu liegen kommt und dann die Druckstelle, für das Einspannen eines Werkstückes bildet. Dabei kann das abgewinkelte Ende 23 auch gemäss Fig. 7 mit einer oder mehreren Stufen 25 versehen sein, wodurch sich ein Werkstück 26 so einspannen lässt , dass die Zugstange 7 und die Spannmutter 12 nicht nach oben vorstehen. Die verschiedenartige Ausbildung der beiden Enden des Klemmorganes 13 ermöglicht eine bessere Anpassung an verschiedene Zvrischengrössen oder Formen der einzuspannenden Werkstücke.

Das Grundelement 2, das Deckelement 3 sowie die Zwischenelemente 4, *!' und V bestehen gemäss Fig. 8 vorzugsweise aus je zwei Rohrprofilen 27, 28, Vielehe mit einem Mittelsteg 29 aus Flachmaterial verschweisst sind. Dadurch ergibt sich für diese Elemente eine besonders günstige Kraftübertragung, ir»· ·

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sofern als die Rohrprofilteile unter reiner Druckbeanspruchung stehen und die Mittelstege Scherkräfte auf die Rohrprofile übertragen. Gegenseitige Verwindungen sind praktisch ausgeschlossen-Durch diese Ausbildung ist es auch möglich, die Aufspannvorrichtung nur im Bereich der Zugstange 7 am Spanntisch bzx\^r. an der Spannplatte zu befestigen, wobei das der Zugstange abgewandte Ende der Aufspannvorrichtung über den Spanntisch bzw, die Spannplatte hinausragen kann. Trotzdem werden alle auftretenden Kräfte einwandfrei als Druckkräfte auf die Befestigungsstelle am Spanntisch bzw. an der Spannplatte übertragen.

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Claims

Patentansprüche

{ 1.!Vorrichtung zum Aufspannen von Werkstücken auf eine Spannplatte ₃ welche aus mehreren, übereinander stapelbaren Elementen und einem Klemmelement zusammengesetzt ist₃ sowie mit einer das Klemmelement und alle Stapelelemente verbindenden und an der Spannplatte zu befestigenden Zugstange„ dadurch gekennzeichnet; dass die Zugstange (7) aus mehreren,, quer zu ihrer Achsrichtung steckbaren Zugstangenteilen (14,, 14^f _s l4^::) besteht und dass jedes Zugstangenteil in einem entsprechenden Stapelelement (2_a 3_a 4, 4^! ₅ 4") befestigt istj wobei mindestens in Zwischen-Stapelelementen (4_S 4% 4¹') die Zugstangenteile (14₃ l4'j l4^i!) ein vorgegebenes axiales Spiel aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch I₂ dadurch gekennzeichnet _s dass die Zugstangenteile (14, 14', 14") mindestens an einem ihrer ^rEnden mit einer Profilausbildung (15) versehen sind, welche ein Ineinandergreifen je zweier einander folgender Zu£-stangenteile (3_; 10, 14, 14'₃ 14") zum Uebertragen von Zugkräften erlaubt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet^ dass die Stapelelemente (2, 3₅ 4, 4'₃ 4⁵) Mont&genuten (24)

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aufweisen, in welche die mit der Profi!ausbildung (15) versehenen Enden der Zugstangenteile (1*}, l4», 14") während der montagebedingten gegenseitigen Verschiebung der Stapelelemente hineinragen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der unterste Teil (8) der Zugstange (7) als Verankerungsorgan für die Verankerung in einem Spanntisch oder einer Spannplatte ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundelement (2) mindestens eine Bohrung (5» 5') zur Aufnahme von Ankerschrauben bzw. Ankerbolzen vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

am Grundelement (2) ein Exzenter zum Festziehen an einem Spanntisch bzw. einer Spannplatte vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungszapfen (16) vorgesehen sind, die jeweils zwei der Stapelelemente miteinander verbinden und gegen Verdrehen um die Zugstange sichern.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7₃ dadurch gekennzeichnet. dass jedes der Stapelelemente mindestens eine Nut (17) aufweist _s in der der betreffende Verbindungszapfen (16) verschiebbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch I^ dadurch gekennzeichnet ₃ dass das Klemmorgan (13) einen Längsschlitz (19) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder S₃ dadurch gekennzeichnet^ dass mindestens eines der beiden Enden (23) des Klemmorpanes (13) abgewinkelt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1O₃ dadurehgekennzeichnet₃ dass das abgewinkelte Ende (23) des Klercmorganes mit mindestens einem stufenförmigen Absatz (25) versehen ist _, welcher ein Aufspannen des Werkstückes erlaubt_s ohne dass Teile der Zugstange (7) über die Oberkante des Klemmorgans vorstehen (Pig. 7)·
12. Vorrichtung nach Anspruch I₁ da.durch gekennzeichnet, dass die Stapelelemente aus zwei durch einen Steg (29) miteinander verbundenen einander parallel laufenden Rohrprofilen (27₃ 28) bestehen.

13· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilausbildung (15) aus mehreren Profilstufen verschiedener Breite besteht (Fig. 5).

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