DE3722351A1 - Werkstueckspannvorrichtung, insbesondere fuer erodiermaschinen, sowie ihre anwendung als schnellwechsel-werkstuecktraeger - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vor­ richtung zum lagerichtigen Spannen von Werkstücken, insbesondere zur Anwendung bei Anlagen zur elektro­ erosiven Metallbearbeitung. Diese Vorrichtung ist dabei vorzugsweise zur Anwendung bei sogenannten Drahterodier­ maschinen gedacht.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Anwendung einer derartigen Werkstückspannvorrichtung als Schnell­ wechsel-Werkstückträger.

Allgemein gilt, daß Werkstücke vor ihrer Bearbeitung fest und sicher aufgespannt werden müssen und daß ihre Maß­ haltigkeit und die Qualität der Bearbeitung an sich, d.h. das Arbeitsergebnis, in hohem Maße von der Genauigkeit der Aufspannung auf der Maschine abhängen. Dies gilt umso mehr, je präziser die Maschine selbst zu arbeiten vermag und insbesondere dann, wenn die Bearbeitungsgenauigkeit in der Größenordnung von tausendstel oder wenigen tausend­ stel Millimetern liegt.

Diese Bearbeitungsgenauigkeit ist bei sogenannten Erodiermaschinen, insbesondere Drahterodiermaschinen, üblich. Hierbei handelt es sich um Anlagen zur elektro­ erosiven Metallbearbeitung, also um Anlagen zur Aus­ übung eines abtragenden Verfahrens zur Bearbeitung von harten, schlecht verspanbaren, elektrisch leit­ fähigen Werkstoffen auf der Grundlage eines Abschmelzens infolge kurzzeitiger elektrischer Entladungen. Bei Werkstück-Spannvorrichtungen für die genannten Erodier­ maschinen kommt es mithin auf ein höchstpräzises Aus­ richten der zu bearbeitenden Werkstücke an, und zwar auf ein höchst präzises Ausrichten sowohl im Hinblick auf einzustellende Abstandsmaße, als auch im Hinblick auf die Winkeltreue zu bearbeitender Flächen.

Werkstückspanneinrichtungen in Form von sogenannten Maschinenschraubstöcken sind bekannt, und zwar in Form von Maschinenschraubstöcken zur Horizontal- oder Verti­ kalbearbeitung von Werkstücken. Mit den bekannten Spann­ systemen ist jedoch nur ein begrenztes Ausrichten eines eingespannten und zu bearbeitenden Werkstücks in einer Ebene möglich; diese Ausrichtebene liegt dabei plan­ parallel zur Aufspannfläche eines maschinen- oder an­ lageneigenen Spannbocks.

Die bekannten Spannvorrichtungen genügen den Anforde­ rungen der Praxis jedoch nur dann, wenn die Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit nicht zu hoch sind. Im Hinblick auf die vorgenannten Erodiermaschinen sind die bekannten Werkstück-Spannsysteme jedenfalls nur unzu­ länglich geeignet, weil die Ausrichtmöglichkeiten be­ grenzt sind. Darüberhinaus sind die bekannten Spann­ systeme auch deshalb ungeeignet, weil das Ausrichten und Einrichten der Werkstücke, also die sogenannte Werkstück- Rüstzeit sehr zeitaufwendig und damit arbeits- und kosten­ intensiv ist.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum lagerichtigen Spannen von Werkstücken anzugeben, mit der eine exakte Ausrichtung dieser Werkstücke sowohl planparallel zur Aufspannebene, als auch relativ zu dieser Aufspannebene möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Spannwinkel zur Aufnahme und Halterung des Werkstücks vorgesehen ist, daß der Spannwinkel fest mit einer Halteplatte verbunden ist, und daß die Halteplatte höhenverstellbar mit einer Grundplatte verbunden ist, die relativ zu einer fest­ stehenden Bezugsplatte, insbesondere einem Maschinen­ tisch, in deren Ebene planparallel verschiebbar ist.

Die Höhenverstellbarkeit zwischen der Halteplatte und der Grundplatte, d.h. die relative Ausrichtung zwischen Werkstückebene und Aufspannebene ist dabei so gelöst, daß die Halteplatte und die Grundplatte über federnd ge­ lagerte Schrauben miteinander verbunden sind, daß in der Halteplatte in geeigneter geometrischer Zuordnung zu­ einander drei Gewindelöcher vorgesehen sind, und daß in die Gewindelöcher Führungsbolzen eindrehbar sind, über die jeweils die Halteplatte relativ zur Grundplatte um die durch die beiden anderen Führungsbolzen definierte Achse schwenkbar ist.

Dabei sind die Gewindelöcher relativ zueinander im Drei­ eck angeordnet, wobei zwei Führungsbolzen etwa parallel zu einer Kante der Halteplatte liegen und der dritte Füh­ rungsbolzen nahe der dazu parallelen Kante etwa mittig zu den beiden anderen Führungsbolzen liegt.

Die Führungsbolzen sind an ihren an der Grundplatte sich abstützenden Enden kegelig ausgebildet und stützen sich in dieser Grundplatte an korrespondierenden Senkbohrungen ab.

Die planparallele Ausrichtung der Werkstücke ist so realisiert, daß die Grundplatte an ihrer zweiten Seite drei im rechten Winkel zueinander angeordnete, über diese zweite Seite vorstehende und an der Be­ zugsplatte anlegbare Anschlagbolzen aufweist, die innerhalb der Grundplatte verdrehbar und im über diese zweite Seite überstehenden Bereich exzentrisch ausgebildet sind.

Zur Spannung der Werkstücke selbst weist der Spann­ winkel je Schenkel einen Spannbacken auf, die längs des Spannwinkels stufenlos fixierbar sind.

Die stufenlose Verstellung der Spannbacken wird dadurch erreicht, daß in den Schenkeln äquidistante Gewinde­ bohrungen vorgesehen sind, und daß in den Spannbacken Langlöcher vorgesehen sind, deren Außenmaß größer ist als der Abstand der Gewindebohrungen.

Die Gewindelöcher und die Langlöcher sind dabei unter etwa 45° relativ zu den Stirnseiten des Spannwinkels ausgerichtet.

Dabei ist längs der Schenkel des Spannwinkels eine vor­ stehende, insbesondere rechteckige Führungsschiene vor­ gesehen, die eine dazu komplementäre Führungsnut der Spannbacken aufnimmt.

Die Spannbacken selbst weisen im Querschnitt die Form eines Trapezes auf, dessen parallele Seiten parallel zu den Schenkeln des Spannwinkels liegen, dessen dritte Seite als Spannfläche senkrecht zu den Schenkeln des Spannwinkels liegt, und dessen vierte Seite unter etwa 45° verläuft und als Schulter für in die Gewindebohrungen des Spannwinkels eingedrehte Spannschraube wirkt.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, mit einer Spannvorrichtung der vorgenannten Art die Maschinen-Rüstzeiten zu minimieren.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Spannvorrichtung als sogenannter Schnellwechsel-Werkstückträger be­ nutzt wird.

Diese Anwendung ist dadurch spezifiziert, daß die Spann­ vorrichtung während der Bearbeitung eines (oder mehrerer) Werkstücks außerhalb der Bearbeitungsstation mit einem zu bearbeitenden Werkstück bestückt und bezüglich dessen Bearbeitungsposition ausrichtbar ist.

Zur Ausrichtung des Werkstücks außerhalb der Bearbeitungs­ station ist ein auf einem Meßtisch, insbesondere einer Natursteinplatte, aufliegender Positionierwinkel vorge­ sehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine an einem Positionier­ winkel anschlagende Spannvorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht gemäß Schnittlinie A-B der Aufsicht nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht gemäß Schnittlinie A-E der Aufsicht nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Seitenansicht gemäß Schnittlinie C-D der Aufsicht nach Fig. 1; und

Fig. 5 eine Konstruktionszeichnung des Spannbackens in drei Ansichten.

Die zeichnerischen Darstellungen und die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich auf den konkreten An­ wendungsfall als Schnellwechsel-Werkstückträger, daß nämlich die Spannvorrichtung außerhalb der Maschine, d.h. außerhalb der eigentlichen Bearbeitungsstation, mittels eines auf einer als Meßtisch oder Meßplatte dienenden Naturstein-, insbesondere Granitplatte, auf­ gestellten Positionierwinkels ausgerichtet und dann erst auf dem eigentlichen Maschinentisch positioniert wird. Diese spezielle Darstellung und Beschreibung dient nur der geschlossenen Offenbarung.

Allgemein betrachtet steht der Positionierwinkel stell­ vertretend für einen Maschinentisch und die Spann­ vorrichtung könnte gleichermaßen wie am Positionier­ winkel auch unmittelbar am Maschinentisch ausgerichtet werden. In diesem Falle wäre die Maschine jedoch für die Dauer der Werkstück-Rüstzeit blockiert.

Fig. 1 zeigt eine an einem Positionierwinkel 1 (als Bezugsplatte) anschlagende und relativ zu diesem auszu­ richtende Spannvorrichtung 2. Der Positionierwinkel 1 kann somit gewissermaßen als Richt-Normal betrachtet werden; ist die Spannvorrichtung 2 mit einem Werkstück 3 relativ zu diesem Richt-Normal winkelgetreu und exakt parallel ausgerichtet, so kann sie auf dem Maschinentisch montiert, d.h. aufgeschraubt, werden ohne noch ausge­ richtet werden zu müssen. Der Positionierwinkel 1 dient insoweit - wie bereits erwähnt - als Ersatz für den Maschinentisch.

Die Spanneinrichtung 2 selbst besteht im wesentlichen aus einem Spannwinkel 4 zur Aufnahme und Halterung des Werkstücks 3 , einer fest mit dem Spannwinkel 4 ver­ bundenen Halteplatte 5 und einer Grundplatte 6, mit der die Halteplatte 5 höhenverstellbar verbunden ist.

Der Spannwinkel 4 weist an einer seiner äußeren Kanten, hier in der Zeichnung an seinem längeren Schenkel 41, einen rechteckigen Vorsprung 42 auf, an dem die Halteplatte 5 fest angeschraubt ist (Schraube 7). Die Grundplatte 6 hat eine zu diesem Vorsprung 42 komplementäre rechteckige Ausnehmung 61. Der Spannwinkel 4 und die Grundplatte 6 sind somit über diese Paarung Vorsprung 42/Ausnehmung 61 form­ schlüssig zusammengefügt.

Die aus dem Spannwinkel 4 und der Halteplatte 5 mit den Schrauben 7 fest zusammengefügte Einheit ist mittels im Dreieck relativ zur Halteplatte 5 ange­ ordneter, federnd gelagerter Schrauben 8 mit der Grund­ platte 6 verschraubt.

Diese federnd gelagerten Schrauben 8 sind in Gewinde­ bohrungen der Grundplatte 6 eingedreht und stützen sich mit dem Schraubenkopf federnd an entsprechend auf­ gebohrten Durchgangsbohrungen in der Halteplatte 5 ab. Dazu sind diese Durchgangsbohrungen von der Oberseite der Halteplatte 5 aus betrachtet zusätzlich nach Art eines Sacklochs aufgebohrt und mit einem Federpaket aus z.B. Kunststoffedern (vgl. Fig. 2 8′) ausgefüllt, an dem der Schraubenkopf aufliegt. Die Schrauben 8 sind Innensechskantschrauben, so daß der Schraubenkopf partiell unter der Oberseite der Halteplatte 5 liegt und das Federpaket 8′ allseitig eingehüllt ist (vgl.insbesondere Fig. 2).

Die aus dem Spannwinkel 4 , der Halteplatte 5 und der Grundplatte 6 bestehende Spannvorrichtung 2 ist so­ mit zu einer starren Einheit verschraubt, wobei die Halteplatte 5 und die Grundplatte 6 im Umfang der Kompressibilität bzw. Federelastizität des Federpakets 8′ der federnden Schrauben 8 gegeneinander höhenver­ stellbar sind.

Diese Verstellung kann mit drei Führungsbolzen 9 er­ reicht werden. Diese Führungsbolzen 9 selbst sind durch Gewindelöcher in der Halteplatte 5 gedrehte Ge­ windestifte, die im Dreiecksverband zueinander ange­ ordnet über die Ebene der Halteplatte 5 verteilt sind. Zwei Führungsbolzen 9 liegen etwa parallel zu der dem Spannwinkel 4 benachbart liegenden Kante der Halte­ platte 5 und zwar im jeweiligen Eckbereich; der dritte Führungsbolzen 9 liegt nahe der gegenüberliegenden Kante der Halteplatte 5 und zwar etwa mittig. Werden die Führungsbolzen 9 bzw. die Gewindestifte über z.B. ein Innensechskant auf Anschlag an die Grundplatte 6 ein­ gedreht, so kann die Halteplatte 5 im Umfang der ge­ nannten Federelastizität relativ zur Grundplatte 6 be­ wegt werden.

Mit den drei Führungsbolzen 9 läßt sich somit eine Art kardanische Lagerung oder Aufhängung der Halte­ platte 5 gegenüber der Grundplatte 6 realisieren. Wird ein Führungsbolzen 9 verdreht, so schwenkt die Halteplatte 5 um die durch die Auflagepunkte der jeweils beiden anderen Führungsbolzen 9 auf der Grund­ platte 6 definierte Achse. Die Halteplatte 5 läßt sich damit exakt parallel zur Grundplatte 6 einstellen.

Die Führungsbolzen 9 können - wie erwähnt - einstückig als durchgehende Gewindestifte, aber auch zweiteilig als von außen verdrehbare Gewindestifte mit auf der Grundplatte 6 aufsitzende Bolzen ausgeführt sein. Der durchgehende Gewindestift bzw. der genannte Bolzen sind an ihrem auf der Grundplatte sich abstützenden Ende kegelförmig ausgebildet; mit diesem kegeligen Ansatz greifen sie in komplementäre Senkbohrungen in der Grund­ platte 6 ein (vgl. die zeichnerische Darstellung in Fig. 2).

Zur Ausrichtung der winkelgetreuen Zuordnung zwischen der Grundplatte 6 (mit der Halteplatte 5 und dem Spannwinkel 4) und dem Positionierwinkel 1 sind Anschlagbolzen 10 vorgesehen. Diese Anschlagbolzen 10 sind einerseits drehbar in der Grundplatte 6 gelagert und bestehen andererseits aus einem Kopfteil mit einem Innensechskant zur Verdrehung und einem über die Unter­ seite der Grundplatte 6 vorstehenden, zur Drehachse des Kopfteils exzentrischen Zapfen. Zwei der Anschlag­ bolzen 10 liegen parallel zu der am Spannwinkel 4 ausgerichteten Kante der Grundplatte 6; der dritte An­ schlagbolzen 10′ liegt bezogen auf die Verbindungs­ linie der beiden anderen Anschlagbolzen 10 senkrecht hierzu und zwar im Abstand zu dieser von der benach­ barten Kante der Halteplatte 5 aus betrachtet hinter der genannten Verbindungslinie. Mittels der drei Anschlag­ bolzen 10, 10′ kann somit die Grundplatte 6 relativ zum Positionierwinkel 1 planparallel so weit verdreht werden, daß das Werkstück 3 im Spannwinkel 4 genau ausgerichtet ist.

Ein Spann- bzw. Ausrichtvorgang für eine Spannvor­ richtung der beschriebenen Art mit einem in einem Spann­ winkel 4 eingespannten Werkstück 3 läuft wie folgt ab:

Auf einem Meßtisch oder einer Meßplatte aus Naturstein, insbesondere Granit, - entsprechend der Zeichenebene liegt der Positionierwinkel 1 eben auf. Auf die Oberseite des aufliegenden Schenkels des Positionier­ winkels 1 wird die Spannvorrichtung 2 mit einem Werkstück 3 aufgelegt, und zwar so, daß der durch die drei Anschlagbolzen 10,10′ gebildete rechte Winkel bündig am Eckbereich des Positionierwinkels 1 anliegt. In dieser Position wird die Spannvorrichtung 2 mittels Befestigungsschrauben 11 am Positionierwinkel 1 angeschraubt, jedoch noch nicht so fest, daß die Grund­ platte 6 unverrückbar fest liegt. Die Befestigungs­ schrauben 11 reichen berührungslos durch Durchgangs­ löcher in der Halteplatte 5 und stützen sich kopf­ seitig an der Grundplatte 6 ab.

Durch Verdrehen der Innensechskante der Anschlagbolzen 10, 10′ und damit durch exzentrische planparallele Bewegung der Grundplatte 6 relativ zum Positionierwinkel 1 kann nunmehr das im Spannwinkel 4 gespannte Werkstück 3 bezüglich seiner Kanten exakt ausgerichtet werden.

Ist dies erreicht, so werden die Befestigungsschrauben 11 angezogen, wodurch die Spannvorrichtung 2 als Ganzes bzw. das Werkstück 3 exakt winkelgetreu zu seiner Ver­ arbeitungsrichtung orientiert ist.

Nunmehr wird die Halteplatte 5 mittels der Führungs­ bolzen 9 relativ zur Grundplatte 6 ausgerichtet, und zwar - wie bereits erwähnt - dadurch, daß die Halte­ platte 5 mit der bzw. gegen die Federkraft der federnd gelagerten Schrauben 8 verstellt wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 soll noch die Einspannung eines Werkstücks 3 an sich am Spannwinkel 4 er­ läutert werden. Hierzu ist längs der Innenseiten der Schenkel des Spannwinkels 4 eine Folge von äquidis­ tanten Gewindelöchern 12 vorgesehen, die jeweils unter einem Winkel von etwa 45° - bezogen auf die Stirnseiten der Schenkel - eingearbeitet sind. Zum Spannen selbst sind Spannbacken 13 vorgesehen, die - im Querschnitt betrachtet (entsprechend Fig. 1) - die Form eines Trapezes haben.

Die beiden parallelen Flächen sind einmal rechtwinklig miteinander verbunden; die gegenüberliegende Fläche ist unter etwa 45° abeschrägt. Senkrecht zu dieser Abschrägung ist ein Langloch 14 eingearbeitet, dessen Längsachse so ausgerichtet ist, daß das Lang­ loch an der größeren der parallelen Trapezflächen in ein über deren wesentliche Länge sich erstreckendes Langloch übergeht. Durch Abstimmung der Abstände der Gewindelöcher 12 und der Länge der Langlöcher 14 kann somit eine stufenlose Verstellung für die Werk­ stücke 3 längs der gesamten Schenkellängen des Spann­ winkels 4 erreicht werden.

Nach dem Ansetzen eines Werkstückes 3 wird ein Spann­ backen 13 mit seiner Spannschraube 15 am nächst­ gelegenen Gewindeloch 12 angesetzt und durch Festdrehen dieser Spannschraube 15 soweit gegen das Werkstück 3 verschoben, bis dieses fest eingespannt ist. Der Kopf der Spannschraube 15 gleitet dabei längs des Randes des Langlochs 14 an der Abschrägung der Trapezform des Spannbackens 13. Auf diese Weise läßt sich ein Werkstück 3 an zwei entsprechenden Seiten senkrecht zueinander verspannen.

Zur besseren Führung der Spannbacken 13 weisen diese an ihrer am Spannwinkel 4 aufliegenden bzw. längs dessen Schenkel verschiebbaren Trapezfläche eine Führungs­ nut (18 in Fig. 5) auf. Komplementär zu dieser Führungs­ nut ist längs der Innenschenkel des Spannwinkels 4 eine Führungsschiene 16 vorgesehen. Über diesen Form­ schluß zwischen dem Spannbacken 13 und dem Spann­ winkel 4 wird verhindert, daß sich der Spannbacken 13 beim Festspannen des Werkstücks 3 verdreht.

In Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung gemäß der Schnitt­ linie A-B in Fig. 1 dargestellt.

Der Positionierwinkel 1 liegt eben auf dem Naturstein- Meßtisch auf.

Auf den Positionierwinkel 1 ist eine Spannvorrichtung 3 aufgelegt, die relativ zum Richt-Normal Positionier­ winkel ausgerichtet werden soll.

Der Spannwinkel 4 mit dem - nicht dargestellten Werkstück steht über den Bereich des Positionierwinkels 2 über. Die Spannvorrichtung 2 als Ganzes liegt mit der Grundplatte 6 flächig auf dem Positionierwinkel 2 auf; über die federnd gelagerten Schrauben 8 ist die Halte­ platte 5 - mit dem Spannwinkel 4 - auf die Grund­ platte 6 aufgeschraubt.

Die Verbindung zwischen der Grundplatte 6 (mit der Halteplatte 5 und dem Spannwinkel 4 ) und dem Positio­ nierwinkel 1 basiert auf den Befestigungsschrauben 11, die (berührungsfrei gegenüber der Halteplatte 5) durch Durchgangslöcher in der Grundplatte 6 in ein Gewinde­ loch im Positionierwinkel 1 eingedreht sind. Zunächst haben diese Befestigungsschrauben 11 nur eine Halte­ funktion.

Die Spannvorrichtung 2 wird zuerst mittels des exzen­ trischen Überstands der Anschlagbolzen 10, 10′ plan­ parallel zur Ebene des Positionierwinkels 1 so weit verdreht, bis die winkelgetreue Zuordnung zwischen der Grundplatte 6 (und damit der Spannvorrichtung 2) zum Positionierwinkel 1 erreicht ist. Nunmehr werden die Befestigungsschrauben 11 fest angezogen; die Be­ arbeitungskanten des Werkstücks sind damit über die an der Unterseits der Grundplatte 6 überstehenden drei Anschlagbolzen 10, 10′ fest eingestellt und einge­ spannt.

Über die Führungsbolzen 9 kann nunmehr die Halte­ platte 5 relativ zur Grundplatte 6 ausgerichtet werden. Bezogen auf die zeichnerische Darstellung be­ deutet dies, daß ein Eindrehen des Führungsbolzens 9 die Halteplatte 5 in diesem Bereich hebt und zwar gegen die Federkraft der Federpakete 8′ unter den Schraubköpfen der federnd gelagerten Schrauben 8. Wird der Führungsbolzen 9 herausgedreht, so senkt sich die Halteplatte 5 ab. Gemäß der aus Fig. 1 ersicht­ lichen Anordnung der Führungsbolzen 9 wird die Halte­ platte 5 um die dem dargestellten Führungsbolzen 9 gegenüberliegende Kante geschwenkt.

Ist letztlich die Halteplatte 5 relativ zur Grund­ platte 6 ausgerichtet, so liegt das zu bearbeitende Werkstück bezüglich seiner Ausrichtung zum Werkzeug fest.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist insbesondere er­ sichtlich, daß der Führungsbolzen 9 aus einem Ge­ windebolzen und einem in die Grundplatte eingreifenden Stehbolzen besteht. Dieser Stehbolzen ist an seiner an der Grundplatte aufliegenden Stirnseite kegelförmig ausgebildet; die Grundplatte selbst hat eine dazu komple­ mentäre kegelige Aufbohrung. Damit ist die lagenmäßige Zuordnung zwischen der Halteplatte 5 und der Grund­ platte 6 jederzeit gewährleistet.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung der Spannvor­ richtung gemäß Fig. 1 längs der Schnittlinie A-E.

Die Spannvorrichtung 2 liegt über der Grundplatte 6 eben auf dem Positionierwinkel 1 auf. Über die An­ schlagbolzen 10,10′ wird die Grundplatte 6 winkel­ gerecht ausgerichtet. Gemäß der zeichnerischen Dar­ stellung liegt der ungeschnittene Anschlagbolzen 10 an einer Längskante des Positionierwinkels 1 und der geschnittene Anschlagbolzen 10′ an einer Querkante dieses Positionierwinkels 1 an. Gemeinsam mit dem dritten - hinter dem erstgenannten Anschlagbolzen 10 liegenden - Anschlagbolzen läßt sich so die Grundplatte 6 bzw. das mittelbar mit ihr verbundene Werkstück ein­ richten.

Zur konstruktiven Ausgestaltung soll noch darauf hinge­ wiesen werden, daß die beiden parallel zur Längskante der Halteplatte 5 liegenden Anschlagbolzen 10 rela­ tiv zu dieser frei zugänglich sind; der dritte Anschlag­ bolzen 10′ liegt unter der Halteplatte 5 und ist so­ mit nur über eine Durchgangsbohrung 17 in dieser zu­ gänglich. Die Anschlagbolzen 10, 10′ selbst sind identisch ausgebildet, d.h. sie sind lagefest in der Grundplatte 6 abgestützt und reichen mit ihrem exzentrischen Anschlag, über den allein die planparallele Verschiebung relativ zum Positionierwinkel 1 erreicht wird, über die Unter­ seite der Halteplatte 5 hinaus. Die Exzentrizität ist durch die nebeneinanderliegenden Mittellinien am An­ schlagbolzen 10, bzw. 10′ angedeutet.

Die spezielle konstruktive Ausbildung dieser Anschlag­ bolzen 10, 10′ ist so, daß sie mit einem stirnseitigen Flansch in einer entsprechenden Aufbohrung der Grund­ platte sich abstützen und damit axial festliegen. Die Verdrehung wird mittels von dieser Stirnseite aus ein­ gearbeiteten Innensechskanten ausgeführt.

Aus der Fig. 3 sind noch zwei zu den federnd ge­ lagerten Schrauben 8 gehörende Schraubenköpfe, ein überstehender Kopf eines Führungsbolzens 9, sowie im Spalt zwischen Halte- und Grundplatte der Schaft einer Befestigungsschraube 11 zu ersehen.

In Fig. 4 ist gemäß der Schnittlinie C-D nach Fig. 1 eine weitere Schnittdarstellung der Spannvorrichtung 2 gezeichnet.

Die Spannvorrichtung 2 liegt mit der Grundplatte 6 am Positionierwinkel 1 auf und liegt mit dem An­ schlagbolzen 10 am Positionierwinkel 1 an. Über die federnd gelagerten Schrauben 8 ist die Halte­ platte 5 mit der Grundplatte 6 verschraubt und mittels der Führungszapfen 9 ausgerichtet. Die Halte­ platte 5 ist mit den Schrauben 7 fest mit dem Spann­ winkel 4 verbunden, so daß dieser und mit ihm das Winkelstück 3 relativ zum Positionierwinkel 1 seiner Bearbeitungsposition entsprechend ausgerichtet werden kann.

Aus der Darstellung nach Fig. 4 ist insbesondere auch die Ausbildung und Führung der Spannbacken 13 zu er­ sehen. Die beiden gezeichneten Spannbacken 13 gehören zu den beiden Schenkeln des Spannwinkels 4. Wie bereits erwähnt, weisen diese Schenkel je eine Führungsschiene 16 auf, längs derer die Spannbacken 13 mit ihren komple­ mentären Führungsnuten 18 verschiebbar bzw. verstell­ bar sind, und zwar durch Verdrehen der Köpfe der Schrauben 15. Bei dem in der Zeichnung links dargestellten Spann­ backen 13, der längs des längeren Schenkels des Spann­ backens 4 verfahrbar ist, ist diese Führungsnut-/ Führungsschiene-Konfiguration besonders gut ersichtlich; bei dem rechts dargestellten Spannbacken 13 ist zur Verdeutlichung des Langlochs 14 dieses gestrichelt angedeutet.

Der Verstellweg des Spannbackens 13 selbst ent­ spricht der Länge des Langlochs 14 an der 45°-Trapez­ fläche des Spannbackens 13.

Dieser Spannbacken 13 ist in Form einer Konstruktions­ zeichnung in drei Ansichten, und zwar teilweise im Schnitt, anhand von Fig. 5 im Detail dargestellt.

Der Spannbacken 13 hat im Querschnitt die Form eines Trapezes, dessen eine Querseite (Höhe des Trapzes) unter 45° abgeschrägt ist. Senkrecht zu dieser Querseite ist das Langloch 14 eingearbeitet, innerhalb dessen Längen­ ausdehnung die Spannschraube 15 verschiebbar ist (Verstellweg X). An der am Spannwinkel 4 aufliegenden, bzw. in Führungsschienen 16 geführten längeren Trapez­ seite ist die Führungsnut 18 eingearbeitet.

Beim Aufsetzen des Spannbackens 13 auf die Führungs­ schiene des Spannwinkels kann somit mit dem Eindrehen der Spannschrauben 15 die senkrechte Trapezseite parallel zum Schenkel des Spannwinkels verschoben werden.

Die Beschreibung der Spannvorrichtung 2 anhand der Fig. 1 bis 4 bezog sich auf die Verwendung als Schnell­ wechsel-Werkstückträger. Dies bedeutet, daß ein Werk­ stück außerhalb der Bearbeitungsstation mit Hilfe des Positionierwinkels lagerichtig gespannt und die Spann­ vorrichtung dann unmittelbar auf den Maschinentisch montiert werden kann. Werden die Anschlagzapfen exakt an eine Bezugskante bzw. Bezugsecke des Maschinentisches angelegt, so kann nach dem Spannen bzw. Festschrauben der so vorbereiteten Spannvorrichtung unmittelbar mit der Bearbeitung des Werkstücks begonnen werden. An der Maschine selbst ist somit keine Einstellung mehr erforderlich.

Selbstverständlich kann - wie bereits erwähnt - die Spannvorrichtung bzw. das Werkstück auch unmittelbar am Maschinentisch ausgerichtet werden. Dies bedingt je­ doch Stillstandszeiten der Maschine. Wird demgegenüber die Spannvorrichtung während der Bearbeitung eines (oder auch mehrerer) Werkstücks außerhalb der Maschine mit Hilfe des Positionierwinkels und des Meßtisches ausgerichtet, so braucht jeweils nur die Spannvor­ richtung als Ganzes, und zwar mit dem Werkstück ausge­ tauscht werden.

Die zeitaufwendigen Spann- und Ausrichtarbeiten eines zu bearbeitenden Werkstücks können somit in eine soge­ nannte Voreinstellstation verlegt werden, so daß die Stillstandszeiten der Maschine letztlich auf ein Minimum reduziert sind.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum lagerichtigen Spannen von Werkstücken, insbesondere zur Anwendung bei Anlagen zur elektroerosiven Metallbearbeitung, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Spannwinkel (4) zur Aufnahme und Halterung des Werkstücks (3) vorgesehen ist,
daß der Spannwinkel (4) fest mit einer Halteplatte (5) verbunden ist, und
daß die Halteplatte (5) höhenverstellbar mit einer Grundplatte (6) verbunden ist, die relativ zu einer feststehenden Bezugsplatte, insbesondere einem Maschinentisch, in deren Ebene plan­ parallel verschiebbar ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteplatte (5) und die Grundplatte (6) über federnd gelagerte Schrauben (8) mit­ einander verbunden sind,
daß in der Halteplatte (5) in geeigneter geo­ metrischer Zuordnung zueinander drei Ge­ windelöcher vorgesehen sind, und
daß in die Gewindelöcher Führungsbolzen (9) ein­ drehbar sind, über die jeweils die Halte­ platte (5) relativ zur Grundplatte (6) um die durch die beiden anderen Führungs­ bolzen (9) definierte Achse schwenkbar ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbolzen relativ zueinander im Dreiecksverband angeordnet sind, wobei zwei Führungsbolzen (9) etwa parallel zu einer Kante der Halteplatte (5) liegen und der dritte Führungsbolzen nahe der dazu parallelen Kante etwa mittig zu den beiden anderen Führungsbolzen (9) liegt.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsbolzen (9) an dem sich an der Grundplatte (6) abstützenden Ende kegelig aus­ gebildet sind, und
daß in der Grundplatte (6) mit den Führungs­ bolzen (9) korrespondierende Senkbohrungen vorgesehen sind.

5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (6) an ihrer zweiten (Unter-) Seite drei im rechten Winkel zueinander ange­ ordnete, über die Unterseite vorstehende und an der Bezugsplatte anlegbare Anschlagbolzen (10, 10′) aufweist, die innerhalb der Grundplatte (6) verdrehbar und im über die Unterseite überstehenden Bereich exzentrisch ausgebildet sind.

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannwinkel (4) je Schenkel einen Spann­ backen (13) aufweist, die längs der Schenkel des Spannwinkels (4) stufenlos fixierbar sind.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Schenkeln äquidistante Gewinde­ bohrungen (12) vorgesehen sind, und
daß in den Spannbacken (13) Langlöcher (14) vor­ gesehen sind, deren Außenmaß größer ist als der Abstand der Gewindebohrungen (12).

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrungen (12) und die Lang­ löcher (14) unter etwa 45° relativ zu den Stirnseiten des Spannwinkels (4) ausge­ richtet sind.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß längs der Schenkel des Spannwinkels (4) eine vorstehende,insbesondere rechteckige Führungs­ schiene (16) vorgesehen ist, und
daß die Spannbacken (13) eine dazu komplementäre Führungsnut (18) aufweisen.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken im Querschnitt die Form eines Trapezes aufweisen, dessen parallele Seiten parallel zu den Schenkeln des Spann­ winkels (4) liegen, dessen dritte Seite als Spannfläche senkrecht zu den Schenkeln des Spannwinkels (4) liegt, und dessen vierte Seite unter etwa 45° verläuft und als Schulter für in die Gewindebohrungen des Spannwinkels (4) eingedrehte Spannschrauben (15) wirkt.

11. Spannvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Anwendung als Schnellwechsel-Werkstückträger.

12. Spannvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie während der Bearbeitung eines (oder mehrerer) Werkstücks außerhalb der Be­ arbeitungsstation mit einem zu bearbeitenden Werkstück bestückt und bezüglich dessen Be­ arbeitungsposition ausrichtbar ist.

13. Spannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausrichtung des Werkstücks (3) außer­ halb der Bearbeitungsstation ein auf einem Meßtisch, insbesondere einer Naturstein­ platte, aufliegender Positionierwinkel (1) vorgesehen ist.