DE4116161C2 - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, insbesondere zum Befestigen von Werkstücken bzw. Werkzeugen an mit Spannschlitzen versehenen Aufspanntischen bzw. Bearbeitungstischen.

Spannpratzen sind zum Spannen von zu bearbeitenden Werkstücken bzw. auch von Werkzeugen erforderlich, da diese häufig keine Spannschlitze aufweisen und vorhandene Spannschlitze oft mit den Spannschlitzen der Spanntische bzw. der Bearbeitungstische nicht übereinstimmen. Um sicher spannen zu können, werden in der Regel Distanzstücke verwendet, die nach Möglichkeit die gleiche Höhe haben sollten wie die Spannflächen der Werkstücke bzw. der Werkzeuge. Nur dann können bei den herkömmlichen Spannpratzen die Spannflächen vollflächig zur Anlage kommen. Häufig werden zum Ausgleich unterschiedlicher Höhen und unterschiedlich geneigter Flächen zusätzlich Bleche und flachere Distanzstücke beigelegt, die allerdings in der Regel andererseits auch wieder die Genauigkeit und die Sicherheit der Spannung beeinträchtigen.

Es ist durch die US-PS 26 19 010 bereits eine Spannvorrichtung für Werkzeuge der eingangs genannten Gattung bekannt geworden, bei der die Spannschale des Spannbolzens und die Ausgleichschalen mit kugelkappenförmigen Auflageflächen versehen und in kugelkappenförmigen Ausnehmungen einer Spannpratze verschwenkbar angeordnet sind, wobei die Ausgleichschalen in den Ausnehmungen mittels Nieten befestigt sind.

Die verschwenkbare Anordnung der Spannschale und der Ausgleichschalen ermöglicht es hier bereits, daß die Spannpratze auch unter Neigung festgezogen werden kann. Auch können Werkzeuge mit geneigten Oberflächen eingespannt werden, ohne daß es erforderlich ist, Ausgleichstücke beizulegen. Die verschwenkbare Anordnung verhindert außerdem auch bereits ein sich aus der Biegung der Spannpratze, d. h. aus einem Verkanten der Spannflächen entstehendes unsicheres Kantenspannen.

Derart ausgebildete Spannvorrichtungen konnten sich jedoch in der Praxis nicht durchsetzen, da es sich gezeigt hat, daß kugelkappenförmig gestaltete Auflageflächen in sich zu instabil und unter der Einwirkung der Spannkräfte in der Regel nicht geeignet sind, die Ausgleichschalen bzw. die Spannschale sicher in der Spannposition zu halten. Insbesondere auch aufgrund der Tatsache, daß es schwierig und sehr aufwendig ist, die kugelkappenförmigen Auflageflächen der Spannpratze und der Spannschale bzw. der Ausgleichschalen mit der hier erforderlichen hohen Präzision exakt kugelkappenförmig und in den Radien exakt gleich zu fertigen, kommt es hier beim Spannen häufig zu einem seitlichen Versatz der an der Spannpratze angeordneten Schalen. Die bei einem vertretbaren fertigungstechnischen Aufwand kaum vermeidbaren minimalen fertigungsbedingten Maßabweichungen an den Auflageflächen führen dazu, daß eine derartige Spannpratze für ein exaktes Spannen, d. h. für eine exakte Bearbeitung von Werkstücken in der Regel unbrauchbar ist.

Bei der in der genannten Patentschrift offenbarten Spannpratze ist es weiterhin von Nachteil, daß die Ausgleichschalen in deren Ausnehmungen mittels Nieten befestigt sind. Ein Auswechseln der Ausgleichschalen ist hier nicht vorgesehen und gegebenenfalls nur mit großem Aufwand und unter hohem Zeitverlust möglich. Eine Anpassung an unterschiedliche Erfordernisse beim Spannen kann hier ausschließlich durch ein Zwischenlegen zusätzlicher, an die Form bzw. das Material der Werkstücke bzw. Werkzeuge angepaßter Elemente erfolgen.

In einem Prospekt der Firma Rothfußmechanik "Spannelemente D 86" sind Spannpratzen offenbart, an deren dem Werkstück abgewandten Seite eine Ausgleichschale mit einer zy­ linderisch gestalteten Auflagefläche angeordnet ist, wobei jedoch die Spannpratze an ihrer dem Spannen eines Werkstückes dienenden Seite lediglich eine starre, mit einem Radius versehene Kante aufweist. Diese Ausbildung bewirkt jedoch, daß an dieser Kante ein Kan­ tenspannen erfolgt. Die Spannpratze liegt lediglich linienförmig auf der Oberfläche des Werkstücks auf. Da diese Oberfläche jedoch in der Regel nicht eben ist, ergibt sich im Be­ reich der linienförmigen Auflage der Spannkante der Spannpratze eine Auflage an nur we­ nigen Punkten der Oberfläche des Werkstücks. Eine derartige Auflage ist jedoch instabil, und es kommt unter der Einwirkung der hohen Spannkraft zu einer Deformation der Oberfläche an den Auflagepunkten und als Folge zu einem Seitenversatz des zu befestigenden Werkstücks. Es tritt dann eine Beeinträchtigung der Genauigkeit des Spannens ein.

Durch K. Schreyer - Werkstückspanner, 3. Auflage, Springer-Verlag 1969, Seite 116, Bild 387, ist es auch bereits bekannt geworden, an einem Druckstück für jede Spannstelle je ein einstellbares Druckstück anzuordnen. Hier soll bereits bei einer Toleranz in der Ober­ fläche die Spannkraft durch größere Flächen übertragen werden. Die Anordnung eines ver­ schwenkbaren Druckstückes an der Spannseite einer Spannpratze zeigt diese Entgegenhaltung jedoch nicht. Es ist im übrigen nicht ersichtlich, wie die offenbarten Druckstücke im Druckstück geführt sind. Es kann nur vermutet werden, daß die Spannkräfte der Druck­ stücke über deren zylinderische Oberflächen übertragen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine Spannvorrichtung zu schaffen, die unter allen Bedingungen ein exaktes Spannen ermöglicht, wobei eine einfache, schnelle und sichere Anpassung an unterschiedlichste Anforderungen möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß die Ausgleichschalen zylindrisch gestaltete Auflageflächen aufweisen und an der Spannpratze an dort rechtwinklig zu deren Längsachse angeordneten zylindrischen Auflageflächen mit gleichen Radien verschwenkbar angeordnet sind, wird überraschenderweise mit einfachen Mitteln erreicht, daß die Ausgleichschalen in einer Richtung verschwenkbar und dennoch, auch unter dem Einfluß sehr hoher Spannkräfte, ohne Versatz an der Spannpratze positioniert sind. Wie sich gezeigt hat, führt die erfindungsgemäße zylindrische Gestaltung der Auflageflächen, d. h. bereits die Schwenkbarkeit der Spannschale und der Ausgleichschalen, in einer Ebene dazu, daß die Handhabung, die Präzision und Sicherheit des Spannvorganges einer Spannpratze entscheidend verbessert wird. Dabei ist es auch wesentlich, daß die zylindrisch gestalteten Auflageflächen mit relativ geringem Aufwand mit ausreichend hoher Genauigkeit kostengünstig herstellbar sind.

Vorteilhaft ist es, wenn die Spannschale ebenfalls eine zylindrisch gestaltete Auflagefläche aufweist und an der Spannpratze an einer dort rechtwinklig zur Längsachse vorgesehenen zylindrischen Auflagefläche mit gleichem Radius angeordnet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Auflageflächen der Spannpratze in Ausnehmungen angeordnet. Derartige Ausnehmungen lassen sich relativ einfach z. B. in handelsübliche Norm-Spannpratzen einfräsen. Es ergibt sich so die Möglichkeit, derartige Spannpratzen auf einfache Art und Weise erfindungsgemäß umzurüsten.

Vorteilhaft ist es, wenn an der Spannpratze für die Spannschale zwei oder mehr Ausnehmungen mit Auflageflächen angeordnet sind. Hieraus ergeben sich verbesserte Möglichkeiten der Anpassung der Spannpratze an unterschiedliche Einsatzbedingungen. Gleiches gilt, wenn an der Spannpratze für die Ausgleichschalen einseitig zwei oder mehr Ausnehmungen mit Auflageflächen angeordnet sind. Das Anbringen der zylindrischen Auflageflächen ist dabei z. B. mittels eines Formfräsers mit geringem Aufwand möglich.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß als Mittel zur schnell lösbaren Befestigung an den Auflageflächen der Spannschale und/oder der Ausgleichschalen Magnete angeordnet sind, wobei die Magnete vorzugsweise in den Ausgleichschalen und gegebenenfalls ist der Spannschale angeordnet sind.

Wie es sich gezeigt hat, sind die erforderlichen Haltekräfte erzielbar, sofern als Magnete beispielsweise handelsübliche geschirmte Greifermagnete hoher Haltekraft verwendet werden. Die Magnete stellen überraschenderweise bereits einen sicheren Halt der Ausgleichschalen bzw. der Spannschale in den Ausnehmungen der Spannpratze sicher.

Sofern die Spannpratze zwei im wesentlichen parallel verlaufende Schenkel aufweist, ist in den Ausgleichschalen bzw. in der Spannpratze in dem zur Anlage kommenden Bereich je ein Magnet befestigt. Außerdem ist dann gegebenenfalls auch in der Spannschale bzw. in der Spannpratze im Bereich der Auflageflächen je ein Magnet befestigt.

Vorzugsweise sind die Magnete im Bereich der Auflageflächen in Bohrungen befestigt. Die Magnete sind dabei vorteilhafterweise in die Ausnehmungen eingeklebt.

Um ein seitliches Verschieben sicher zu verhindern, sind die Ausgleichschalen mit Arretierstücken versehen, die in den freien Raum zwischen den parallel verlaufenden Schenkeln der Spannpratze formschlüssig eingreifen.

Die Präzision des Spannvorganges bei der Verwendung von z. B. Schraubböcken zum Höhenausgleich kann verbessert werden, indem die Ausgleichschalen mit einem in axialer Richtung verschiebbaren Arretierbolzen für die Zentrierbohrungen dieser Schraubböcke versehen sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dann vorgesehen sein, daß die in axialer Richtung verschiebbaren Arretierbolzen der Ausgleichschalen sichtbar an deren Oberseite geführt sind, derart, daß deren Eingriff in die Zentrierbohrungen der Schraubböcke kontrollierbar ist. Die Sicherheit des Spannvorganges kann so erheblich verbessert werden.

Indem die Ausgleichschalen an ihren Spannflächen mit Magneten versehen sind, mit denen gegebenenfalls erforderliche Ausgleichstücke befestigt werden können, kann die Handhabung der Spannpratze weiter erleichtert und die Sicherheit des Spannvorganges weiter verbessert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, daß als Mittel zur Befestigung der Ausgleichschalen die Spannpratze mit rechtwinklig zu ihrer Längsachse angeordneten zylindrischen Ausnehmungen versehen ist, deren sich über einen Winkel von größer als 180° erstreckenden Zylinderflächen eine Öffnung aufweisen und in denen mit einer Abflachung versehene zylindrische Körper als Ausgleichschalen angeordnet sind, deren Durchmesser im Bereich der Abflachung kleiner ist als die Öffnung der Zylinderflächen, derart, daß die Ausgleichschalen durch die Öffnung hindurch auswechselbar sind. Diese Ausführungsform der Erfindung weist den Vorteil auf, daß die Anordnung von Magneten entfällt.

Eine weitere Vereinfachung wird dadurch erreicht, daß die Abflachungen der Ausgleichschalen auch deren Spannflächen bilden. Zur seitlichen Führung in den zylindrischen Ausnehmungen sind die Ausgleichschalen beidseitig mit einem Bund versehen. Alternativ können selbstverständlich auch seitlich der zylindrischen Ausnehmungen der Spannpratze Führungsstücke befestigt sein, die in eine an den Ausgleichschalen vorgesehenen Nut eingreifen.

Eine weitere Erleichterung der Handhabung und eine Erweiterung des Einsatzbereiches der erfindungsgemäßen Spannpratze kann erreicht werden, indem die Spannpratze mit einem um ihre Längsachse drehbaren Spannkopf versehen ist, an dem rechtwinklig zur Längsachse die zylindrisch gestaltete Auflagefläche für eine Ausgleichschale angeordnet ist. Eine derartige Gestaltung ermöglicht insbesondere das problemlose Spannen von Werkstücken bzw. Werkzeugen mit in zwei Ebenen winklig zueinander verlaufenden zu spannenden Flächen, ohne daß zusätzliche, lose Ausgleichstücke verwendet werden müssen.

Gegebenenfalls ist es für eine weitere Erweiterung des Einsatzbereiches auch möglich, die Spannpratze beidseitig mit je einem um ihre Längsachse drehbaren Spannkopf zu versehen, an dem rechtwinklig zur Längsachse die zylindrisch gestalteten Auflageflächen für Ausgleichschalen angeordnet sind.

In weiterer Ausgestaltung ist es zur Erweiterung des Einsatzbereichs gegebenenfalls vorgesehen, daß die ein- bzw. beidseitig der Spannpratze angeordneten Spannköpfe an dieser in Längsrichtung verstellbar angeordnet sind. Hierzu kann die Spannpratze mit Ringnuten versehen sein, in die Arretierstücke der Spannköpfe eingreifen, so daß diese gegen ein seitliches Verschieben arretiert sind.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Spannpratze in der Seitenansicht,

Fig. 2 die Spannpratze gemäß Fig. 1 in der Draufsicht,

Fig. 3 die Spannpratze gemäß Fig. 1 in einer anderen Spannposition,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Ausgleichschale in vergrößerter Darstellung von einer Stirnseite gesehen,

Fig. 5 die Ausgleichschale gem. Fig. 4 in der Seitenansicht,

Fig. 6 die Ausgleichschale gem. Fig. 4 in der Draufsicht,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Spannpratze mit einem einseitig angeordneten, um die Längsachse drehbaren Spannkopf,

Fig. 8 eine Draufsicht von der Stirnseite auf den Spannkopf der Spannpratze gem. Fig. 7,

Fig. 9 einen Schnitt durch eine Ausgleichschale mit einem verschiebbaren Arretierbolzen gem. Fig. 7 in vergrößerter Darstellung von einer Stirnseite gesehen,

Fig. 10 die Ausgleichschale gem. Fig. 9 in der Seitenansicht,

Fig. 11 die Ausgleichschale gem. Fig. 9 in der Draufsicht,

Fig. 12 eine Seitenansicht einer Spannpratze mit beidseitig angeordneten, um die Längsachse drehbaren Spannköpfen,

Fig. 13 eine Draufsicht von der Stirnseite auf die Spannpratze gem. Fig. 12,

Fig. 14 eine Draufsicht von der Stirnseite auf einen Spannkopf der Spannpratze gem. Fig. 12,

Fig. 15 der Spannkopf gem. Fig. 14 in der Seitenansicht,

Fig. 16 eine Ausgleichschale des Spannkopfes gem. Fig. 14 in vergrößerter Darstellung in der Seitenansicht,

Fig. 17 die Ausgleichschale des Spannkopfes gem. Fig. 14 in vergrößerter Darstellung von der Stirnseite gesehen.

In der Zeichnung ist mit 1 eine Spannpratze bezeichnet, die mittels eines in Spannschlitze 2 eines Spanntisches (Bearbeitungstisches) 3 eingreifenden Spannbolzens 4 am Spanntisch 3 verspannt werden kann. An der Spannpratze 1 sind beidseitig Ausgleichschalen 5 angeordnet, die während des Spannvorganges an einem Werkstück (Werkzeug) 6 anliegen und außerdem die andere Seite der Spannpratze 1 an dem Spanntisch 3 abstützen.

Die Ausgleichschalen 5 sind an ihren zylindrisch gestalteten Auflageflächen 7 an der Spannpratze 3 gelenkig gelagert. Der Spannbolzen 4 ist in einer Spannschale 8 geführt, die gleichfalls zylindrische Auflageflächen 7 aufweist. Die Ausgleichschalen 5 und die Spannschale 8 sind an an der Spannpratze 1 vorgesehenen zylindrischen Auflageflächen 9 verschwenkbar angeordnet, die die gleichen Radien aufweisen wie die Auflägeflächen 7 der Ausgleichschalen 5 und der Spannschale 8. Die zylindrischen Auflageflächen 9 sind in Ausnehmungen 10 der Spannpratze 1 angeordnet.

An der Spannpratze 1 sind jeweils zwei oder mehr Ausnehmungen 10 mit den zylindrischen Auflageflächen 9 angeordnet, so daß der Spannbolzen 4 bzw. die Ausgleichschalen 5 an der Spannpratze 1 in verschiedenen Positionen befestigt werden können. Hieraus ergibt sich eine gute Anpaßbarkeit der Spannpratze 1 an unterschiedliche Erfordernisse.

Der Spannbolzen 4 der Spannpratze 1 weist an seinem in den Spanntisch 3 eingreifenden Ende einen Ansatz 11 auf, der in die Spannschlitze 2 des Spanntisches 3 eingeführt werden kann und eine formschlüssige Befestigung der Spannpratze 1 ermöglicht. Auf einem Gewinde 12 des Spannbolzens 4 ist eine Mutter 13 angeordnet, mittels der die Spannpratze 1 am Spanntisch 3 verspannt wird.

Aus der Draufsicht auf die Spannpratze 1 gemäß der Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Körper der Spannpratze 1 im wesentlichen von zwei parallel verlaufenden Schenkeln 14 gebildet ist. In einen freien Raum 15 zwischen den Schenkeln 14 greifen an den Ausgleichschalen 5 angeordnete Arretierstücke 16 ein. Die Anordnung der Arretierstücke 16 an den Ausgleichschalen 5 ist insbesondere aus den Fig. 4 bis 6 der Zeichnung ersichtlich. Die Arretierstücke 16 sind in Ausnehmungen 17 der Ausgleichschalen 5 eingeklebt bzw. auch eingeschraubt.

Wie insbesondere auch aus den Fig. 4 bis 6 der Zeichnung ersichtlich ist, sind an den Ausgleichschalen 5 außerdem Magnete 18 befestigt, die einer leicht lösbaren Befestigung der Ausgleichschalen 5 an der Spannpratze 1 dienen. Die Magnete sind im Bereich der Auflageflächen 7 der Ausgleichschalen 5 in Ausnehmungen 19 eingeklebt. Vorzugsweise sind in jeder Ausgleichschale 5 je zwei Magnete 18 so angeordnet, daß die Magnete 18 im Bereich der Schenkel 14 der Spannpratze 1 liegen. Weitere Magnete können außerdem in gleicher Weise in den Spannschalen 8 der Spannbolzen 4 angeordnet sein. Bei den Magneten 18 handelt es sich vorzugsweise um geschirmte Greifermagnete hoher Haltekraft.

In der Fig. 3 der Zeichnung ist nochmals die Spannpratze 1 dargestellt, wobei die eine Ausgleichschale 5 an dem Werkstück 6 und die andere Ausgleichschale 5 an einem Ausgleichstück 20 anliegt. Hier ist auch das Ausgleichstück 20 mit Magneten 18a versehen, die eine Befestigung des Ausgleichstückes 20 am Spanntisch 3 ermöglichen. Da sich hier die Spannpratze 1 unterhalb des Spanntisches 3 befindet, ist eine derartige Gestaltung hier besonders vorteilhaft. Das Ausgleichstück 20 kann so bereits vor dem Ansetzen der Spannpratze 1 in seiner richtigen Position am Spanntisch 3 befestigt werden. Ein korrektes Spannen wird so erleichtert.

Umgekehrt ist es selbstverständlich auch möglich, daß Ausgleichstück 20 mittels der Magnete 18 an der Ausgleichschale 5 abnehmbar zu befestigen. Gegebenenfalls können hierzu auch in der Ausgleichschale 5 zusätzliche Magnete angeordnet werden.

Grundsätzlich ermöglicht die Anordnung der Magnete 18 in den Ausgleichschalen 5 einen leichten und sehr schnellen Austausch dieser Ausgleichschalen 5. Es können somit Ausgleichschalen 5 mit unterschiedlich gestalteten, an die unterschiedlichen Werkstücke 6 angepaßten Auflageflächen 21 verwendet werden, ohne daß z. B. Verschraubungen gelöst werden müssen. Die Magnete 18 stellen eine überraschend sichere Befestigung der Ausgleichschalen 5 an der Spannpratze 1 sicher.

In der Fig. 7 der Zeichnung ist eine Spannpratze 1 dargestellt, deren eine Ausgleichschale 22 in einer an der Spannpratze 1 rechtwinklig zu deren Längsachse angeordneten zylindrischen Ausnehmung 23 angeordnet ist. Die zylindrische Ausnehmung 23 weist eine zylindrische Auflagefläche 24 auf, die sich über einen Winkel von größer als 180 Grad erstreckt. Wie insbesondere aus der Fig. 15 ersichtlich, ist die zylindrische Auflagefläche 24 von einer Öffnung 25 unterbrochen.

Die Ausgleichschale 22 ist als zylindrischer Körper ausgebildet, der mit einer Abflachung 26 versehen ist, wobei der Durchmesser der Ausgleichschale 22 im Bereich der Abflachung 26 kleiner ist als die Öffnung 25 der zylindrischen Auflagefläche 24. Die Gestaltung der Ausgleichschale 22 und der zylindrischen Ausnehmung 23 ist insbesondere auch den Fig. 15 bis 17 der Zeichnung zu entnehmen. Die Ausgleichschale 22 ist gemäß der Ausführungsform der Fig. 7 und 8 der Zeichnung jedoch beidseitig mit einem Bund 27 versehen, der eine seitliche Führung in der zylindrischen Ausnehmung 23 bildet.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 7 und 8 der Zeichnung ist die Ausgleichschale 22 in einem um die Längsachse der Spannpratze 1 drehbaren Spannkopf 28 angeordnet. Die Verdrehbarkeit des Spannkopfes 28 erweitert den Einsatzbereich der Spannpratze 1 zusätzlich, da auch ein Verspannen von Werkstücken 6 an in zwei Ebenen beliebig geneigten Flächen auf sehr einfache Art und Weise möglich wird. Das Unterlegen von entsprechend geformten Ausgleichstücken 20 entfällt. Die Sicherheit und die Präzision des Spannvorganges wird auch hier deutlich erhöht.

Zur Befestigung an der Spannpratze 1 weist der Spannkopf 28 einen sich in Längsrichtung der Spannpratze 1 erstreckenden Zapfen 29 auf. Der Zapfen 29 greift in eine Bohrung 30 der Spannpratze 1 ein und ist in dieser verdrehbar.

Die Spannpratze 1 gemäß Fig. 7 ist mit einer Ausgleichschale 31 versehen, die einen in axialer Richtung verschiebbaren Arretierbolzen 32 aufweist, der in eine Zentrierbohrung 33 beispielsweise eines Schraubbockes 34 eingreifen kann. Anstelle des Schraubbockes 34 können selbstverständlich auch anders gestaltete, mit einer Zentrierbohrung 33 versehene Ausgleichstücke eingesetzt werden. Ein Schraubbock 34 ermöglicht es jedoch, falls erforderlich Höhenunterschiede sehr präzise auszugleichen.

Die Anordnung eines Arretierbolzens 32 erhöht die Präzision der Spannung. Ein seitliches Ausweichen des Schraubbockes 34 ist nicht möglich.

Der Arretierbolzen 32 der Ausgleichschale 31 ist gegen die Kraft einer Druckfeder 35 axial verschiebbar in einer Bohrung 36 der Ausgleichschale 31 angeordnet. Die Magneten 18 sind auch hier in Ausnehmungen 19 im Bereich der Auflageflächen 7 angeordnet. Im übrigen weist auch die Ausgleichschale 31 ein Arretierstück 16 zur sicheren Befestigung in der Spannpratze 1 auf.

Die Sicherheit des Spannvorganges wird dadurch erhöht, daß der in der Ausgleichschale 31 angeordnete Arretierbolzen 32 durch das Arretierstück 16 hindurch an die Oberseite der Ausgleichschale 31 geführt ist. Der Arretierbolzen ist also durch den freien Raum 15 zwischen den Schenkeln 14 der Spannpratze 1 hindurch sichtbar, so daß ständig beobachtet werden kann, ob der Arretierbolzen 32 in die Zentrierbohrung 33 beispielsweise des Schraubbocks 34 eingreift. Solange der Eingriff nicht erfolgt ist, ragt der Arretierbolzen 32, wie aus der Fig. 9 der Zeichnung ersichtlich, aus der Oberseite der Ausgleichschale 31 heraus. Diese Position ist in der Fig. 9 gestrichelt dargestellt. Ist der Eingriff in die Zentrierbohrung 33 erfolgt, so befindet sich der Arretierbolzen 32 in der ausgezogen dargestellten Position.

In der Fig. 12 der Zeichnung ist eine Spannpratze 37 dargestellt, die beidseitig mit je einem um ihre Längsachse drehbaren Spannkopf 38 versehen ist. Die Spannköpfe 38 sind hier auf einem stabförmig ausgebildeten Spannkörper 37a der Spannpratze 37 in Längsrichtung verstellbar angeordnet. Der Spannkörper 37a ist mit mehreren Ringnuten 39 versehen, in den Arretierschrauben 40 der Spannköpfe 38 eingreifen können. Die Arretierschrauben 40 weisen je eine Handhabe 41 auf, mittels der sie betätigt werden können.

Die Spannköpfe 38 sind im übrigen um die Längsachse der Spannpratze 37 verschwenkbar angeordnet, so daß wie u. a. aus Fig. 13 ersichtlich, auch Werkstücke 6 gespannt werden können, die unterschiedlich geneigte Oberflächen aufweisen. Die Verwendung von Ausgleichstücken ist hier nicht erforderlich. Dieses erleichtert die Handhabung der Spannpratze 37 wesentlich und erhöht die Präzision des Spannvorganges.

Die in den Spannköpfen 38 angeordneten Ausgleichschalen 22 wurden in der Fig. 7 der Zeichnung bereits beschrieben. Auch hier sind die Ausgleichschalen 22 in zylindrischen Ausnehmungen 23 der Spannköpfe 38 angeordnet. Zur Sicherung gegen ein seitliches Verschieben sind die Ausgleichschalen 22 hier mit Ringnuten 42 versehen. In eine der Ringnuten 42 greift jeweils ein Arretierstück 43, das seitlich am Spannkopf 38 befestig ist, ein. Das Arretierstück ist mittels zweier Schrauben 44 am Spannkopf 38 befestigt.

Die leichte Auswechselbarkeit der erfindungsgemäß verwendeten Ausgleichschalen 5 bzw. 22 ermöglicht es, die Spannpratze 1 bzw. 37 sehr schnell und besonders präzise an die unterschiedlichsten Einsatzbedingungen, d. h. an die unterschiedlichsten Werkstücke 6 bzw. Werkzeuge anzupassen. So ist die Spannpratze 37 gemäß der Fig. 12 durchaus auch geeignet, zwei unterschiedlich gestaltete Werkstücke 6 bzw. Werkzeuge gleichzeitig sicher und präzise zu spannen.

Wie aus der Fig. 13 ersichtlich ist, kann die Abflachung 26 auch winklig zur Längsachse der Ausgleichschale 22 angeordnet sein und weist zudem eine wellenförmig gestaltete Oberfläche 45 auf. Die Auflageflächen 21 können beispielsweise auch geriffelt sein bzw. aus weichen Materialien wie Kupfer, Kunststoff oder auch Filz bestehen. Die Spannpratze ist somit sehr schnell und einfach an unterschiedliche Bedingungen anzupassen, so daß um z. B. die Oberfläche eines Werkstücks zu schonen jederzeit eine schnelle Umrüstung möglich ist. Zum Spannen von Bolzen bzw. Rohren kann außerdem eine Ausgleichschale mit einer prismaförmigen Auflagefläche eingesetzt werden, so daß ein derartiges Werkstück bzw. Werkzeug formschlüssig gehalten wird. Aus dem Einsatz von Magneten ergeben sich insbesondere auch Vorteile beim Überkopfspannen.

Aufgrund der gelenkigen Anordnung der Ausgleichschalen 5, 22, 31 wird ein Kantenspannen sicher vermieden. Die Ausgleichschalen 5, 22, 31 liegen stets vollflächig auf dem Werkstück 6 bzw. dem Spanntisch 3 oder dem Ausgleichstück 20 auf. Aus diesem Grunde können auch größere Höhenunterschiede ohne Ausgleichstück 20 ausgeglichen, insbesondere auch aufgrund der gelenkigen Anordnung des Spannbolzens 4 in der Spannschale 8 spannt die erfindungsgemäße Spannpratze 1 bzw. 37 auch schräg angesetzt, wie in der Fig. 1 dargestellt, einwandfrei, ohne daß die Sicherheit und die Präzision der Spannung beeinträchtigt sind.

Es ergibt sich außerdem der Vorteil, daß die erfindungsgemäße Spannpratze 1, 37 erhebliche Zeiteinsparungen ermöglicht, ohne daß die Arbeitssicherheit bzw. die Präzision der Spannung beeinträchtigt ist. Da eine spezielle Anpassung in der Regel nicht erforderlich ist, wird die Arbeitssicherheit sogar erhöht.

Im übrigen wirkt sich die vollflächige Anlage der Ausgleichschalen 5, 22 und 31 auch insofern positiv aus, als eine geringere Deformierung der zu spannenden Werkstücke 6 bzw. Werkzeuge infolge der geringeren Flächenpressung erfolgt. Die Ausgleichschalen 5, 22 und 31 begünstigen durch ihre leichte Auswechselbarkeit, d. h. aufgrund der Möglichkeit, sie optimal an die zu spannenden Werkstücke 6 bzw. Werkzeuge anzupassen, ein schonendes Spannen.

Claims (25)

1. Spannvorrichtung, insbesondere zum Befestigen von Werkstücken bzw. Werkzeugen an mit Spannschlitzen versehenen Aufspanntischen bzw. Bearbeitungstischen, bei der

• - die Spannvorrichtung als Spannpratze (1, 37) ausgebildet ist,
• - an der Spannpratze (1, 37) ein in die Spannschlitze (2) eingreifender Spannbolzen (4) in einer Spannschale (8) gelenkig gelagert ist,
• - an der Spannpratze (1, 37) beidseitig Ausgleichschalen (5, 22, 31) mit zylindrisch gestalteten Auflageflächen (7), an dort rechtwinklig zu deren Längsachse angeordneten zylindrischen Auflageflächen (9, 24) mit gleichen Radien verschwenkbar befestigt sind und bei der Mittel (18, 23) zur schnell lösbaren Befestigung der Ausgleichschalen (5, 22, 31) vorgesehen sind.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschale (8) eine zylindrisch gestaltete Auflagefläche (7) aufweist und an der Spannpratze (1, 37) an einer dort rechtwinklig zur Längsachse vorgesehenen zylindrischen Auflagefläche (19, 24) mit gleichem Radius angeordnet ist.

3. Spannrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Auflageflächen (9, 24) der Spannpratze (1, 37) in Ausnehmungen (10, 23) angeordnet sind.

4. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spannpratze (1) für die Spannschale (8) zwei oder mehr Ausnehmungen (10) mit zylindrischen Auflageflächen (9) angeordnet sind.

5. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spannpratze (1) für die Ausgleichschalen (5, 31) einseitig zwei oder mehr Ausnehmungen (10) mit Auflageflächen (9) angeordnet sind.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur schnell lösbaren Befestigung der Spannschale (8) an der Auflagefläche (7) Magnete (18) angeordnet sind.

7. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Befestigung der Ausgleichschalen (5, 31) an den Auflageflächen (7) Magnete (18) angeordnet sind.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (18) in den Ausgleichschalen (5, 31) und gegebenenfalls der Spannschale (8) angeordnet sind.

9. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnete (18) geschirmte Greifermagnete hoher Haltekraft verwendet werden.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (1) zwei parallel verlaufende Schenkel (14) aufweist und daß in den Ausgleichschalen (5, 31) bzw. in der Spannpratze (1) in dem zur Anlage kommenden Bereich je ein Magnet (18) befestigt ist.

11. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (1) zwei im wesentlichen parallel verlaufende Schenkel (14) aufweist und daß in der Spannschale (8) bzw. in der Spannpratze (1) im Bereich der Auflageflächen (7) je ein Magnet (18) befestigt ist.

12. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (18) in Ausnehmungen (19) im Bereich der Auflageflächen (7) befestigt sind.

13. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (18) in Ausnehmungen (19) im Bereich der Auflageflächen (7) eingeklebt sind.

14. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichschalen (5, 31) mit Arretierstücken (16) versehen sind, die in einen freien Raum (15) zwischen den parallel verlaufenden Schenkeln (14) der Spannpratze (1) eingreifen und ein seitliches Verschieben der Ausgleichschalen (5, 31) verhindern.

15. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichschalen (31) mit einem in axialer Richtung verschiebbaren Arretierbolzen (32) für Zentrierbohrungen (33) eines Ausgleichstücks (Schraubbock 34) versehen sind.

16. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierbolzen (32) der Ausgleichschalen (31) sichtbar an deren Oberseite geführt sind.

17. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgleichschalen (5, 31) Magnete (18a) für die leicht lösbare Befestigung von Ausgleichstücken (20) befestigt sind.

18. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Befestigung der Ausgleichschalen (22) die Spannpratze (1, 37) mit rechtwinklig zu ihrer Längsachse angeordneten zylindrischen Ausnehmungen (23) versehen ist, deren sich über einen Winkel von größer als 180° erstreckenden zylindrischen Auflageflächen (24) eine Öffnung (25) aufweisen und in denen mit einer Abflachung (26) versehene zylindrische Körper als Ausgleichschalen (22) angeordnet sind, deren Durchmesser im Bereich der Abflachung (26) kleiner ist als die Öffnung (25) der zylindrischen Auflageflächen (24), derart, daß die Ausgleichschalen (22) durch die Öffnung (25) hindurch leicht auswechselbar sind.

19. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (26) der Ausgleichschalen (22) deren Spannflächen bilden.

20. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichschalen (22) beidseitig mit einem Bund (27) versehen sind, der eine seitliche Führung in der zylindrischen Ausnehmung (23) bildet.

21. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichschalen (22) beidseitig mit einer Ringnut (42) versehen sind, die mit Arretierstücken (43) eine seitliche Führung in der zylindrischen Ausnehmung (23) bilden.

22. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (1, 37) mit einem um ihre Längsachse drehbaren Spannkopf (28, 38) versehen ist, an dem rechtwinklig zur Längsachse die zylindrische Ausnehmung (23) für die Ausgleichschale (22) angeordnet ist.

23. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (37) beidseitig mit einem um ihre Längsachse drehbaren Spannkopf (38) versehen ist, an dem rechtwinklig zur Längsachse die zylindrische Ausnehmung (23) für die Ausgleichschale (22) angeordnet ist.

24. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spannpratze (37) angeordneten Spannköpfe (38) an dieser in Längsrichtung verstellbar angeordnet sind.

25. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannkörper (37a) der Spannpratze (37) mit Ringnuten (39) versehen ist, in die Arretierstücke (43) der Spannköpfe (38) eingreifen, derart, daß diese in Längsrichtung arretierbar sind.