DE4442803C1 - Spannvorrichtung zum Festspannen eines Werkstücks auf einem Spanntisch - Google Patents
Spannvorrichtung zum Festspannen eines Werkstücks auf einem SpanntischInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festspannen eines
Werkstücks auf einem Spanntisch, mit einem auf dem Spanntisch
befestigbaren Führungsschuh, der in symmetrischer Anordnung über
die Länge des Führungsschuhs durchgehende, T-nutenförmige Aus
nehmungen aufweist, mit einer Spannklaue, die als Kipphebel
ausgebildet ist und einen Spannschenkel und einen Klemmschenkel
aufweist, und mit einer den Spannschenkel im Bereich seines
freien Endes durchsetzenden Spannschraube, die in der Spannstel
lung die Spannklaue relativ zum Führungsschuh festsetzt und das
Werkstück festspannt. Solche Spannvorrichtungen werden insbeson
dere bei der spanenden Bearbeitung von Werkstücken, aber auch in
vielen anderen Bereichen, eingesetzt, beispielsweise, wenn eine
Spritzform auf einem Spanntisch festgespannt wird. Der Begriff
Werkstück ist hier sehr extensiv zu verstehen. Es kann sich ganz
allgemein um Spanngut, insbesondere auch um Werkzeuge oder
sonstige Teile handeln, die wiederum während eines Bearbeitungs
vorganges benutzt werden.
Eine Spannvorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist aus der
EP 0 391 346 B1 bekannt. Die Ausnehmungen sind über die Länge
des Führungsschuhs durchgehend vorgesehen und Bestandteil einer
T-nutenförmigen Querschnittsgestaltung. Die Spannklaue weist
eine geschwungene Gestalt auf, bei der die freien Enden des
Klemmschenkels und des Spannschenkels höher angeordnet sind als
die Fortsätze, die unmittelbar in die Ausnehmungen eingreifen.
Die Fortsätze weisen einen etwa eliptischen Querschnitt mit
Ausrichtung der großen Achse etwa in Längsrichtung der Spann
klaue auf. Die Spannklaue besitzt eine entgegen der Spannrich
tung wirkende und sich am Führungsschuh abstützende Rückführ
feder, die auch die Funktion eines Festhaltens der Spannklaue
nach Verschieben in dem Führungsschuh erfüllt. Für die Befesti
gung des Führungsschuh am Spanntisch ist nur eine Befestigungs
schraube vorgesehen, der in der Regel ein Nutenstein zugeordnet
ist. Die Befestigungsschraube ist in eine oder mehrere im
vorderen Bereich des Führungsschuhs angeordnete Durchbrechungen
einsetzbar. Damit ist es möglich, jeden Punkt eines Werkstücks
in einem sich um die Spannvorrichtung herum ergebenden Raum auf
einen Spanntisch spannen zu können. Die Spannklaue kann stufen
los in dem Führungsschuh in Längsrichtung verschoben und in der
Spannstellung festgesetzt werden. In vertikaler Richtung kann
ein entsprechend großer Höhenbereich unterschiedlich hoher
Werkstücke spannbar sein, wobei die Möglichkeit besteht, wahl
weise unterschiedlich gekröpfe Spannklauen in den Führungsschuh
einzusetzen. Die Verschiebung der Spannklaue in horizontaler
Richtung relativ zu dem Führungsschuh ist auf solche Wege
beschränkt, bei denen sich die in die Ausnehmungen eingreifenden
Fortsätze noch sicher im Führungsschuh befinden. Nachteilig an
dieser Spannvorrichtung ist, daß der Verschiebeweg der Spann
klaue in dem Führungsschuh begrenzt ist. Hieraus folgt, daß ein
Werkstück nur in seinem Randbereich und in Richtung auf seinen
mittleren Bereich nur in einer dem Klemmschenkel entsprechenden
Länge spannbar ist. Bei unterschiedlich großen Spannhöhen müssen
verschieden gekröpfte Spannklauen vorrätig gehalten und mit dem
Führungsschuh kombiniert werden. Dies ist aufwendig und macht
das Festspannen beispielsweise eines Werkstückes in unterschied
lich hohen Bearbeitungspositionen nicht gerade einfacher.
Zwischen den eliptischen Fortsätzen und den T-nutenförmigen
Ausnehmungen findet eine Linienberührung statt, so daß es erfor
derlich ist, insbesondere die Seitenwandungen des Führungsschuhs
sehr dickwandig auszubilden. Auch der Boden des Führungsschuhs
weist eine relativ große Dicke auf. Er ist durchgehend gestal
tet, weil sich die Spannschraube an dem durchgehenden Boden
stufenlot in jeder Spannstellung abstützen kann. Dies erbringt
ein relativ hohes Gewicht des Führungsschuhs.
Aus der DE 28 08 667 A1 ist eine Spannvorrichtung für eine Werk
zeugmaschine bekannt, deren Führungsschuh keine ebene, durch
gehende Auflagefläche für das Aufsetzen auf einem Spanntisch
ausweist, sondern bei der eine einzige Befestigungsschraube
erhöht in dem Führungsschuh angreift. Um besonders hohe Werk
stücke zu spannen, ist ein Fuß und ein Zwischenblock vorgesehen,
die dem Führungsschuh zugeordnet und an diesem angepaßt sind.
Diese drei unterschiedlich ausgebildeten Teile werden in der
entsprechenden Weise aufeinandergetürmt und aneinander
befestigt, so daß dann relativ große Spannhöhen bedient werden
können.
Die US-PS 3,380,730 zeigt eine Spannvorrichtung zum Festspannen
eines Werkstücks auf einem Spanntisch, die eine Lagerplatte
umfaßt, die in einem Bereich ein Lager trägt, in welchem die
Spannklaue schwenkbar gegenüber der Lagerplatte gelagert ist.
Die Lagerplatte weist einen Endbereich auf, der so ausgebildet
ist, daß sich die Spannschraube in der Spannstellung an der
Lagerplatte abstützen kann. Diese bekannte Vorrichtung mit ihrer
Lagerplatte ist an säulenartigen Haltevorrichtungen angeordnet,
in denen sie in verschiedenen Höhen bezüglich des Spanntisches
festgelegt werden kann. Ein in horizontaler Richtung vergrößer
tes Feld von Spannstellungen kann damit nicht bestrichen werden.
Eine Vorrichtung zum Festspannen eines
Werkstücks auf einem Musterspanntisch derart,
daß durch die Verstellbarkeit der gesamten Spannvorrichtung
zwischen den Rasterpunkten reproduzierbar
auch Spannstellen realisiert werden können,
die nicht im Raster liegen, zeigt schließlich
die Veröffentlichung von T. Buchholz: Flexibel
bis zur Aufspannung . . . in NE-Fertigung, Heft 4
vom Juni 1988.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannvorrichtung
der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß mit
der Spannklaue in horizontaler Richtung ein vergrößertes Feld
von Spannstellungen bestrichen werden kann oder anders gesagt
Werkstücke mit großer Variationsbreite der Spannstellungen,
beginnend von dem Festspannen eines knappen Randbereiches des
Werkstückes bis zu einem gewissen Grade in den mittleren Bereich
des Werkstückes hinein, überbrückt werden können.
Erfindungsgemäß wird dies bei der Spannvorrichtung der eingangs
beschriebenen Art dadurch erreicht, daß zwischen Führungsschuh
und Spannklaue eine Lagerplatte vorgesehen ist, die in den
T-nutenförmigen Ausnehmungen mittels leistenartiger Vorsprünge
gleitend geführt ist, in ihrem einen Endbereich ein Lager trägt,
in dem die Spannklaue schwenkbar gegenüber der Lagerplatte
gelagert ist, und in ihrem anderen Endbereich so ausgebildet
ist, daß sich die Spannschraube in der Spannstellung an der
Lagerplatte abstützen kann.
Mit der neuen Spannvorrichtung wird der horizontale Spann
bereich, in welchem Spannstellungen eingenommen werden können,
nach zwei Richtungen vergleichsweise vergrößert. Die zwischen
Spannklaue und Führungsschuh eingeschaltete Lagerplatte ermög
licht es nicht nur, Spannstellungen einzunehmen, wenn sich die
Lagerplatte innerhalb des Umrisses des Führungsschuhs befindet.
Die Lagerplatte kann zusätzlich in Vorwärtsrichtung aus dem
Führungsschuh um einen gewissen Betrag nach vorn herausgeschoben
werden, so daß sich das die Spannklaue aufnehmende Lager außer
halb des Umrisses des Führungsschuhs befindet. Damit ist es
möglich, Werkstücke mehr in Richtung auf ihren Mittelbereich zu
spannen. Umgekehrt, also in entgegengesetzter Richtung, läßt
sich die Lagerplatte im Führungsschuh nach hinten so verschie
den, daß sich nur noch ein Teil der Lagerplatte in dem Führungs
schuh befindet. Das rückwärtige Ende der Lagerplatte und der
Spannschenkel mit der Spannschraube befinden sich dann außerhalb
des Umrisses des Führungsschuhs. Trotzdem kann sich die Spann
schraube auf der Lagerplatte abstützen. Mit dieser Möglichkeit
ergeben sich optimal kurze Einspannmöglichkeiten im Randbereich
des Werkstückes, unmittelbar benachbart zu der Anordnung des
Führungsschuhs auf dem Spanntisch. Es ist auch möglich, Spann
klauen mit unterschiedlich langen oder auch abgekröpften
Klemmschenkeln wahlweise mit der Lagerplatte zu kombinieren und
anzuwenden, um besonderen Spannbedingungen genüge zu tun. Durch
die Zwischenschaltung einer Lagerplatte werden die Beanspru
chungsbedingungen am Führungsschuh grundsätzlich verbessert.
Die bisherige Linieberührung wird durch eine Flächenberührung
zwischen Führungsschiene und Lagerplatte ersetzt. Auch die Aus
bildung des Lagers zwischen der Lagerplatte und der Spannklaue
wird beanspruchungsgerechter ausgebildet, so daß dort ebenfalls
eine Flächenberührung stattfindet. Als dritter wesentlicher
Vorteil ist zu nennen, daß der Führungsschuh vergleichsweise
schwächer dimensioniert werden kann. Er kann kürzer gestaltet
und generell mit geringeren Wandstärken versehen werden. Auch
ist es möglich, den dem Spanntisch zugekehrten Boden des
Führungsschuhs durchbrochen auszubilden, um insgesamt eine
Gewichtsersparnis zu erzielen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Spannvorrichtung
kennzeichnet sich dadurch, daß für die Befestigung des Führungs
schuhs eine Befestigungsschraube und ein Nutenstein vorgesehen
sind, und daß der Nutenstein bei rechteckiger Umrißgestaltung
mindestens zwei Paare von gegenüberliegend angeordneten und
gegenüber seinem Mittelbereich vorstehenden Verankerungsfort
sätzen aufweist, wobei ein Paar Verankerungsfortsätze in ihrer
Geometrie auf die Abmessungen der T-nutenförmigen Ausnehmungen
des Führungsschuhs abgestimmt sind. Der Nutenstein kann also in
mindestens zwei Relativstellungen genutzt werden. In der einen
Relativstellung gestattet er die Verankerung der gesamten Vor
richtung über den Führungsschuh auf dem Spanntisch. Die Nuten im
Spanntisch sind in der Regel schmaler dimensioniert als die
T-nutenförmigen Ausnehmungen am Führungsschuh selbst. Diese Aus
nehmungen müssen eine relativ große Breite aufweisen, weil die
Spannklaue einerseits und die Lagerplatte andererseits selbst
eine entsprechende Breite besitzen müssen, um die erforderlichen
hohen Spannkräfte übertragen zu können. Durch die Ausbildung des
Nutensteins in der zweiten Verwendungsrichtung wird es über
raschenderweise möglich, mehrere Führungsschuhe übereinander
anordnen zu können und die Spannklaue mit der Lagerplatte in den
obersten Führungsschuh einzusetzen, wenn Werkstücke mit relativ
großer Höhe gespannt werden müssen. Die Anwendung gesonderter
Zwischenblöcke entfällt völlig.
Eine andere Möglichkeit für das Spannen niedriger und hoher
Werkstücke besteht darin, daß der Führungsschuh mindestens zwei
in horizontalen Ebenen übereinander angeordnete T-nutenförmige
Ausnehmungen aufweist, die zur wahlweisen Aufnahme der Spann
klaue in zwei unterschiedlichen Höhenlagen einerseits über die
gesamte Länge des Führungsschuhs verlaufen und andererseits an
einen symmetrisch angeordneten Freiraum anschließen. Der
Führungsschuh wird gleichsam mehrstöckig gestaltet. Er weist
mehrere übereinander angeordnete T-nutenförmige Ausnehmungen
auf, in die wahlweise die Lagerplatte mit der Spannklaue ein
gesetzt werden kann. Im mittleren Bereich durchgehend weist der
Führungsschuh einen Freiraum auf, so daß das Einsetzen der
Lagerplatte und das Verschwenken der Spannklaue in keiner Weise
behindert wird. Auch wenn an einem solchen mehrstöckig ausge
bildeten Führungsschuh die Lagerplatte in der untersten Ebene,
also in die untersten T-nutenförmigen Ausnehmungen, eingesetzt
wird, ist die Draufsicht auf die Spannklaue von oben gegeben,
und ihre Handhabung kann in der gewohnten Weise durchgeführt
werden. Diese Ausführungsform ist dann besonders vorteilhaft,
wenn Werkstücke in mehreren sich durch ihre Höhe unterscheidende
Positionen gespannt werden müssen, um unterschiedliche Bearbei
tungsvorgänge an dem Werkstück optimal durchführen zu können.
In allen Ausführungsformen kann der Führungsschuh einen durch
brochenen Boden aufweisen, weil sich die Spannschraube nicht
mehr auf dem Boden des Führungsschuhs, sondern auf der Lager
platte abstützt. Damit tritt eine erhebliche Gewichtsreduzierung
des Führungsschuhs ein. Auch die Seitenwandungen des Führungs
schuhs können vergleichsweise geringer dimensioniert werden.
Das zwischen Lagerplatte und Spannklaue vorgesehene Lager kann
ballige oder kugelige Führungsflächen aufweisen, die dem Aus
gleich von Herstellungstoleranzen dienen und dafür sorgen, daß
sich das freie Ende des Klemmschenkels an der Spannstelle am
Werkstück jeweils zumindest unter linienförmiger Berührung
auflegt.
Alternativ oder zusätzlich können auch die T-nutenförmigen Aus
nehmungen des Führungsschuhs und die leistenartigen Vorsprünge
der Lagerplatte ballige oder kugelige Lagerflächen aufweisen.
Auch diese Maßnahme dient dem Ausgleich von Toleranzen und der
Sicherung einer ordnungsgemäßen Spannstellung.
Es ist auch möglich, daß die T-nutenförmigen Ausnehmungen
schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen, um auf diese Art
und Weise sicherzustellen, daß in jeder Spannstellung die beiden
die T-nutenförmigen Ausnehmungen begrenzenden Wände des
Führungsschuhs möglichst wenig auf Biegung beansprucht werden.
Im Einzelnen kann das Lager der Spannklaue an der Lagerplatte
aus bolzenartigen Vorsprüngen an der Spannklaue und nach unten
randoffenen Vertiefungen in der Lagerplatte bestehen, so daß die
Spannklaue in die Lagerplatte einhängbar ist. Dies erleichtert
und vereinfacht die Kombination und Zusammenfügung unterschied
licher Spannklauen mit der jeweiligen Lagerplatte. Auch eine
Reinigung der Teile in auseinandergenommenem Zustand ist
besonders einfach durchzuführen.
Die Spannklaue kann im Bereich des Lagers einen Mittelsteg
aufweisen, von dem die bolzenartigen Vorsprünge symmetrisch
abstehen. Die Lagerplatte weist im Bereich des Lagers zwei
beabstandet angeordnete Lagerschalen auf, die zwischen sich den
Mittelsteg der Spannklaue aufnehmen. Damit wird nicht nur die
erforderliche Bewegung zwischen der Spannklaue und der Lager
platte ermöglicht, sondern auch das Gewicht der Lagerplatte
reduziert. Es ist auch möglich, die Lagerplatte zu unterteilen
oder auch aus mehreren Teilen zusammenzusetzen.
Die Lagerplatte weist zweckmäßig eine Länge auf, die im Bereich
etwa eines Drittels bis zur Hälfte der Länge der Spannklaue
entspricht. Andererseits muß die Länge der Lagerplatte der Länge
des Spannschenkels an der Spannklaue entsprechen. So ist es
sinnvoll, wenn auch unterschiedlich lang gestaltete Spannklauen
identische Abmessungen zwischen der Spannschraube und dem Lager
besitzen, also die Spannschenkel der Spannklauen übereinstimmend
ausgebildet sind.
Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zum
Festspannen eines Werkstücks auf einem Spanntisch,
teilweise geschnitten,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer abgewandelten Spannklaue,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Lagerplatte der Vorrichtung
gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Lagerplatte gemäß Fig. 3,
Fig. 5 eine Stirnansicht der Lagerplatte gemäß Fig. 3,
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen zugehörigen Führungsschuh
der Vorrichtung,
Fig. 7 einen Schnitt durch den Führungsschuh gemäß Fig. 6,
jedoch in dreistöckiger Ausbildung,
Fig. 8 einen Schnitt durch einen zweistöckigen Führungsschuh,
Fig. 9 eine Seitenansicht wesentlicher Teile der Vorrichtung
einer Ausführungsform,
Fig. 10 einen Schnitt gemäß der Linie X-X in Fig. 9,
jedoch bei einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 11 eine Detaildarstellung einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 12 einen Schnitt gemäß der Linie XII-XII in Fig. 11,
Fig. 13 eine Seitenansicht einer weiteren Spannklaue,
Fig. 14 einen Schnitt gemäß der Linie XIV-XIV in Fig. 13 mit
Darstellungen der Lagerplatte,
Fig. 15 eine Seitenansicht der Lagerplatte gemäß Fig. 14,
Fig. 16 die eine Hälfte eines Führungsschuhs in Schnittdar
stellung und
Fig. 17 einen zusammengesetzten Führungsschuh.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in Spannstellung. Auf einem
Spanntisch 1 liegt ein Werkstück 2 in der für die Bearbeitung
vorgesehenen Position und wird von der Vorrichtung spannend
festgehalten.
Die Vorrichtung weist einen Führungsschuh 3 auf, in welchem eine
Lagerplatte 4 gleitend in Richtung eines Doppelpfeils 5
verschiebbar ist. Die Lagerplatte 4 trägt in ihrem vorderen
Endbereich ein Lager 6, um dessen Achse 7 eine Spannklaue 8
schwenkbar gelagert und abgestützt ist. Die Spannklaue 8 ist
nach Art eines Kipphebels ausgebildet und weist dem Werkstück 2
zugekehrt einen Klemmschenkel 9 auf, dessen vorderes Ende auf
das Werkstück 2 drückt. In entgegengesetzter Richtung besitzt
die Spannklaue 8 einen Spannschenkel 10, der von einer Spann
schraube 11 durchsetzt ist. Die Spannschraube 11 ist in einer
Gewindebohrung 12 am hinteren Ende des Spannschenkels geführt.
Sie besitzt in ihrem oberen Bereich eine Schlüsselangriffsfläche
13 für ein Verdrehwerkzeug 14, beispielsweise einen Innensechs
kantschlüssel. Am unteren, der Lagerplatte 4 zugekehrten Ende
weist die Spannschraube 11 einen winkelbeweglich in ihr
gelagerten Stützkörper 15 auf, dessen ebene Abstützfläche 16
sich in jeder Winkellage der Spannklaue 8 um die Achse 7 und
eine dazu senkrechte Achse eben auf der Lagerplatte 4 abstützt.
Die Spannklaue 8 weist in ihrem mittleren Bereich einen Mittel
steg 17 auf, von dem bolzenartige Vorsprünge 18 symmetrisch zu
einer vertikalen Längsmittelebene durch die Spannklaue 8 ent
sprechend der Zeichenebene der Fig. 1 symmetrisch abstehen. Die
bolzenartigen Vorsprünge 18 sind wesentliche Bestandteile des
Lagers 6. Wie ein Vergleich der Fig. 1 und 2 zu erkennen
gibt, kann der Klemmschenkel 9 der Spannklaue 8 unterschiedlich
gekröpfte Form aufweisen, um wahlweise unterschiedlich hohe
Werkstücke 2 spannen zu können. Weiterhin ist erkennbar, daß die
Spannklaue 8 als Einzelteil der Vorrichtung sich leicht aus dem
Lager 6 ausklinken und auch wieder mit dem Lager 6 der Lager
platte 4 zusammensetzen läßt, was für Herstellungs- und Reini
gungszwecke nützlich ist. Es ist zugleich erkennbar, daß auf
diese Weise Spannklauen 8 mit unterschiedlich gekröpften
Klemmschenkeln 9 wahlweise mit der identischen Lagerplatte 4
verbindbar und verwendbar sind.
Die Ausbildung der Lagerplatte 4 ist am besten anhand der
Fig. 3 bis 5 erkennbar. Die Lagerplatte 4 weist einen platten
artigen Grundkörper 19 auf, dessen Länge etwa der halben Länge
der Spannklaue 8 entspricht. Der Grundkörper 19 besitzt in
symmetrischer Anordnung zu einer vertikalen Längsmittelebene 20
(Fig. 4) zwei leistenartige Vorsprünge 21, die sich praktisch
über seine gesamte Länge erstrecken. Die leistenartigen Vor
sprünge weisen obere Führungsflächen 22 und untere Führungs
flächen 23 auf, die mit entsprechenden Gegenflächen in dem
Führungsschuh 3 zusammenarbeiten. Die Lagerplatte 4 weist
ansonsten in ihrem dem Lager 6 zugekehrten vorderen Bereich eine
Ausnehmung 24 für den Durchtritt und die Bewegung des Mittel
stegs 17 der Spannklaue 8 auf. An die Ausnehmung 24 schließen
sich in symmetrischer Weise zu der vertikalen Längsmittelebene
20 angeordnete randoffene Vertiefungen 25 an, die nach vorn
offen sind und in eine Einschuböffnung 26 übergehen, mit deren
Hilfe die Spannklaue 8 in das Lager 6 der Lagerplatte 4 einge
setzt werden kann. Dabei treten die bolzenartigen Vorsprünge 18
in die randoffenen Vertiefungen 25 ein. Die bolzenartigen Vor
sprünge 18 können zylindrische, insbesondere aber auch ballige
oder kugelige Führungsflächen 27 aufweisen, so daß die Beweg
lichkeit der Spannklaue 8 um die Achse 7 sowie auch um eine
senkrecht dazu in der vertikalen Längsmittelebene 20 liegende
Achse möglich ist, damit sich das vordere Ende des Klemm
schenkels 9 der Spannklaue 8 unter linienförmiger Berührung auf
das Werkstück 2 aufsetzen kann.
An der Lagerplatte 4 ist in entsprechenden Vertiefungen relativ
zu den unteren Führungsflächen 23 eine Feder 28 mit Hilfe nur
angedeuteter Nieten 29 befestigt. Die Feder 28 hat zwei Funk
tionen. Ihr vorderer Teil 30, der etwa die Breite der Spannklaue
8 oder etwas weniger aufweisen kann, ist bemüht, die Spannklaue
8 um ihre Achse 7 im Rechtsdrehsinne zu verschwenken, so daß bei
einem Lösen der Spannschraube 11 das vordere Ende des Klemm
schenkels 9 von der Oberfläche des Werkstücks 2 abhebt. Die
Feder 28 hält somit die Abstützfläche 16 des Stützkörpers 15
immer in Anlage auf der Oberfläche des Grundkörpers 19 der
Lagerplatte 4. Im hinteren Bereich 31 weist die Feder 28 nach
außen abstehende Ohren 32 auf, die in nur angedeutete Vertiefun
gen 33 in den unteren Führungsflächen 23 einschwenkbar sind. Die
Ohren 32 sind jedoch so vorgespannt gekrümmt, daß sie etwas aus
den Vertiefungen 33 nach unten abstehen, wie dies insbesondere
anhand der Fig. 3 und 5 erkennbar ist. Diese Ohren 32 dienen
dazu, beim Verschieben der nicht festgespannten Lagerplatte 4
gemäß Doppelpfeil 5 eine solche Reibung in dem Führungsschuh 3
zu erzeugen, daß die Lagerplatte 4 einschließlich der Spannklaue
8 in jeder Stellung am Ende einer Verschiebebewegung stehen
bleibt und auch bei vom Spanntisch 1 gelöster Vorrichtung die
Lagerplatte 4 in dem Führungsschuh 3 festhält, so daß die
Einheit aus Lagerplatte 4 und Spannklaue 8 nicht aus dem
Führungsschuh 3 herausfallen kann. Andererseits ist es natürlich
durch Kraftanwendung möglich, die Einheit aus Lagerplatte 4 und
Spannklaue 8 relativ im Führungsschuh 3 gemäß Doppelpfeil 5 zu
verschieben und auch aus dem Führungsschuh 3 herauszunehmen. In
seinem Mittelbereich begrenzt die Feder 28 die Einschuböffnung 26
in elastischer Weise, so daß hier die dritte Funktion der
Feder 28 erkennbar wird. Beim Verbinden der Spannklaue 8 mit der
Lagerplatte 4, also beim Durchtritt der bolzenartigen Vorsprünge
18 durch die Einschuböffnung 26 federt die Feder 28 auf und läßt
die bolzenartigen Vorsprünge 18 hindurchtreten. Die Feder 28
verhindert, daß die Spannklaue 8 selbsttätig aus ihrem Lager 6
an der Lagerplatte 4 heraustreten kann.
Der Führungsschuh 3 gemäß Fig. 1 weist in symmetrischer Anord
nung zu der vertikalen Längsmittelebene 20 zwei Seitenwände 34
auf, die miteinander über die Länge des Führungsschuhs 3 durch
gehende, T-nutenförmige Ausnehmungen 35 bilden. Die Seitenwände
34 lassen zwischen sich einen Freiraum 36 frei, der Anschluß an
die Ausnehmungen 35 aufweist, so daß hier die Einheit aus Lager
platte 4 und Spannklaue 8 gemäß Doppelpfeil 5 verschiebbar und
einsetzbar ist. Dabei kommen die unteren Führungsflächen 23 der
Lagerplatte 4 mit unteren Gleitflächen 37 und in der Spannstel
lung die oberen Führungsflächen 22 der Lagerplatte 4 mit oberen
Gleitflächen 38 der Ausnehmungen 35 in Wirkkontakt. Am vorderen
Ende der T-nutenförmigen Ausnehmungen 35 kann ein Anschlag 39
für eine Beendigung der Verschiebebewegung der Lagerplatte 4 in
Richtung auf das Werkstück 2 vorgesehen sein. Der Anschlag 39
kann bewußt auch fehlen, um das Werkstück 2 bei auf dem Spann
tisch 1 festgelegtem Führungsschuh 3 nicht nur in seinem
Randbereich, sondern in Richtung auf seinen Mittelbereich zu zu
spannen. Der Führungsschuh 3 weist einen Boden 40 auf, der in
seinem hinteren Bereich aus Gründen der Gewichtsersparnis mit
Durchbrechungen 41 versehen ist. Im vorderen Bereich sind zwei
angesenkte Bohrungen 42 vorgesehen, in die wahlweise eine
Befestigungsschraube 43 (Fig. 1) einsetzbar ist, um den
Führungsschuh 3 relativ zum Spanntisch 1 mit Hilfe einer im
Spanntisch 1 vorgesehenen Gewindebohrung 44 zu fixieren. Die
Seitenwände 34 des Führungsschuhs 3 sind mit Rippen 45 versehen,
die zwischen sich Vertiefungen bilden, so daß die Seitenwände 34
trotz Gewichtsreduzierung steif ausgebildet sind. Der Führungs
schuh 3 gemäß Fig. 6 ist etwas länger ausgebildet als der
Führungsschuh 3 der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Beide
Führungsschuhe 3 sind jedoch gleichsam einstöckig ausgebildet,
d. h. sie besitzen nur eine Anordnung von T-nutenförmigen
Ausnehmungen 35. Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform des
Führungsschuhs 3 ist dagegen gleichsam dreistöckig ausgebildet,
d. h. es sind in verschiedenen Höhenlagen zueinander jeweils
Paare von T-nutenförmigen Ausnehmungen 35, 46 und 47 vorgesehen,
wobei jedoch der grundsätzliche Aufbau sämtlicher Paare von
Ausnehmungen einschließlich der entsprechenden Funktionsflächen
übereinstimmend ausgebildet sind. Der Freiraum 36 setzt sich
nach oben in einem durchgehenden Freiraum 48 fort, d. h. auch
bei dreistöckiger Ausbildung ist ein durchgehender Freiraum 36,
48 zwischen den Seitenwänden 34 vorgesehen. Dies ermöglicht es,
die Einheit aus Lagerplatte 4 und Spannklaue 8 wahlweise
entweder in die Ausnehmungen 35 oder die Ausnehmungen 46 oder
die Ausnehmungen 47 einzusetzen, um mit insoweit unveränderter
Vorrichtung unterschiedlich hohe Werkstücke 2 spannen zu können.
Insbesondere wenn ein Werkstück 2 in zueinander gedrehten
Relativlagen für die erforderliche Bearbeitung mehrfach gespannt
werden muß und sich dabei unterschiedlich hohe Spannstellungen
erforderlich erweisen, kann ohne eine Veränderung des Führungs
schuhs 3 diesen Bedingungen Rechnung getragen werden.
Der in die Bohrung 42 eingesetzten Befestigungsschraube 43 ist
ein mit einem Innengewinde 49 versehener Nutenstein 50 zugeord
net, so daß damit eine Befestigung in einem Spanntisch 1 möglich
ist, der entsprechende Nuten anstelle der Gewindebohrungen 44
aufweist. Der Nutenstein 50 besitzt zweckmäßig rechteckige
Umrißgestaltung, und zwar sowohl im Bereich eines Sockels 51 als
auch im Bereich von Verankerungsfortsätzen 52. Durch die recht
eckige Umrißgestaltung werden Paare von Verankerungsfortsätzen
52 mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen geschaffen.
Eines dieser beiden Paare von Verankerungsfortsätzen 52 kann in
seiner Geometrie zweckmäßig auf die Geometrie der Nuten im
Spanntisch 1 abgestimmt sein. Es handelt sich dabei in der Regel
um vergleichsweise eng gestaltete Nuten. Das andere Paar von
Verankerungsfortsätzen 52 ist in seiner Geometrie, wie in Fig.
7 dargestellt, an die Geometrie der T-förmigen Nuten 35 - und
damit auch der Ausnehmungen 46 und 47 - angepaßt. Damit wird die
Möglichkeit geschaffen, beispielsweise zwei identisch ausgebil
dete Führungsschuhe 3, die beide einstöckig gestaltet sein
mögen, aufeinander zu setzen und mit dem Nutenstein 50 des
untersten Führungsschuhs 3 an dem Spanntisch 1 zu befestigen,
während der entsprechende Nutenstein 50 des oberen Führungs
schuhs 3 in um 90° gedrehter Relativlage in die Ausnehmungen 35
des unteren Führungsschuhs 3 eingreift. Damit können dann höhere
Werkstücke 2 gespannt werden, wobei es sich versteht, daß die
Lagerplatte 4 mit der Spannklaue 8 in die Ausnehmungen 35 des
oberen Führungsschuhs 3 eingesetzt werden. Diese Aufeinander
anordnung mehrerer Führungsschuhe 3, um relativ hohe Werkstücke
2 spannen zu können, ist unabhängig davon, ob Führungsschuhe 3
in einstöckiger oder in mehrstöckiger Bauart Verwendung finden.
Fig. 8 zeigt einen Führungsschuh 3 in zweistöckiger Bauart. Die
Paare der T-nutenförmigen Ausnehmungen 35 und 46 sind hier
schwalbenschwanzförmig ausgebildet, d. h. die unteren Gleit
flächen 37 und die oberen Gleitflächen 38 sind hier nicht
horizontal, sondern geneigt ausgebildet. Es versteht sich, daß
die oberen Führungsflächen 22 und die unteren Führungsflächen 23
an den Vorsprüngen 21 der Lagerplatte 4 entsprechend ausgebildet
sein müssen. Diese schwalbenschwanzartige Ausbildung hat den
Vorteil, daß die Seitenwände 34 in der Spannstellung vermindert
auf Biegung beansprucht werden, weil die gegenläufige Anordnung
der geneigten Flächen zu einer vergleichsweisen Entlastung der
Seitenwände 34 in der Spannstellung auf Biegung führt. Die
Flächen 37, 38 und 22, 23 können auch als kugelige oder ballige
Lagerflächen ausgebildet sein, um eine geringfügige Anpassung
der Einheit aus Lagerplatte 4 und Spannklaue 8 um eine Horizon
talachse in der vertikalen Längsmittelebene 20 zu ermöglichen,
wenn die Spannfläche an dem Werkstück 2 beispielsweise uneben
ist.
In Fig. 9 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt,
bei der die Verbindung zwischen der Lagerplatte 4 und der Spann
klaue 8 im Lager 6 gleichsam eine Umkehr der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 darstellt. Die bolzenartigen Vorsprünge 18 sitzen
hier an einem Steg 51, der mit dem Grundkörper 19 der Lager
platte 4 verbunden ist. An den Steg 51 schließen sich rechts und
links der vertikalen Längsmittelebene 20 Vertiefungen 52 an, in
die Lagerschalen 53 eingreifen, die ihrerseits Bestandteil der
Spannklaue 8 sind. Die Feder 28 ist hier durch zwei Federn 54
und 55 ersetzt. Die Feder 54 ist mit Nieten 29 an dem Grund
körper 19 der Lagerplatte 14 befestigt und erfüllt ansonsten
eine Funktion im Rechtsdrehsinn auf die Spannklaue 8. Die Feder
55 dient zur Erhöhung der Reibung gegen selbsttätiges Verschie
ben der Lagerplatte 4 relativ zum Führungsschuh 3.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 zeigt kugelige Lagerflächen
56 zwischen der Lagerplatte 4 und der Spannklaue 8, so daß im
Rahmen des vorgesehenen Spiels auch geringfügige Verdrehbewe
gungen relativ zu einer horizontalen Achse 57 in der vertikalen
Längsmittelebene 20 möglich sind. Am Grundkörper 19 der Lager
platte 4 sind die oberen Führungsflächen 22 und die unteren
Führungsflächen 23 schwalbenschwanzförmig angeordnet, wie dies
für den Führungsschuh 3 gemäß Fig. 8 bereits beschrieben wurde.
Die Ohren 32 der Feder 55 stehen unbelastet nach unten etwas ab.
Die Ausführungsform der Fig. 11 zeigt eine weitere Befesti
gungsmöglichkeit zwischen Spannklaue 8 und Lagerplatte 4. Der
Grundkörper 19 der Lagerplatte 4 besitzt in seinem vorderen
Bereich eine Durchbrechung 58, in die eine Kugelbundschraube 59
eingesetzt ist, die in eine Gewindebohrung 60 in der Spannklaue
8 eingesetzt ist. Die Kugelbundschraube 59 durchsetzt bzw.
sichert auch die Feder 54, während die Feder 55 ebenso befestigt
ist wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9. Der Grundkörper
19 weist Versteifungsrippen 61 auf, die sich in Längsrichtung
des Grundkörpers 19 erstrecken. Auch bei dieser Ausführungsform
mit Hilfe der Kugelbundschraube 59 werden kugelige Lagerflächen
56 verwirklicht.
In den Fig. 13 bis 15 ist eine weitere Ausführungsform darge
stellt. Die Spannklaue 8 ist auch hier in der bereits beschrie
benen Weise ausgebildet, d. h. sie besitzt den Klemmschenkel 9
und den Spannschenkel 10. Der Vorsprung 18 ist auf seiner
Oberseite, wie insbesondere aus Fig. 13 erkennbar ist, mit
einer balligen Schrägfläche 62 versehen, die symmetrisch zu der
Längsmittelebene 20 (Fig. 14) ausgebildet ist. Wenn mit der
hier nicht dargestellten Spannschraube die Spannkraft aufge
bracht wird, werden die beiden Seitenwände der Lagerplatte 4
geringfügig auseinandergespreizt. Diese Bewegung wird durch eine
Fangfläche 63, ebenfalls symmetrisch zu der Längsmittelebene 20,
beendet. Die Fangflächen 63 verlaufen ebenfalls abgeschrägt.
Fig. 15 zeigt die zugehörige Lagerplatte, die an sich ähnlich
ausgebildet ist wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 3. Der
Grundkörper 19 besitzt einseitig im Bereich der unteren
Führungsfläche 23 eine ausgefräste Nut 64, die mit dem Anschlag
39 (Fig. 7) zusammenarbeitet, so daß auf diese Art und Weise
das relative Vorschieben der Lagerplatte 4 über den Führungs
schuh 3 hinaus ermöglicht und die maximale Vorschiebemöglichkeit
insoweit begrenzt ist.
Der in Fig. 7 dargestellte Führungsschuh 3 ist dreistöckig
ausgebildet. Seine unteren Gleitflächen 37 und seine oberen
Gleitflächen 38 verlaufen parallel zueinander. Fig. 8 zeigt
einen Führungsschuh, bei dem die Gleitflächen 37 und 38
schwalbenschwanzförmig geneigt gegeneinander verlaufen. Um die
Herstellung solcher geneigten Gleitflächen zu erleichtern, ist
es sinnvoll, den Führungsschuh 3 zu teilen. Fig. 16 zeigt die
eine Hälfte eines Führungsschuhs 3, dessen Ausnehmungen 35, 46,
47 in einfacher Weise mit einem konischen Stirnfräser herge
stellt und ggf. auch nachgefräst werden können. Auf diese Weise
entstehen die Gleitflächen 37 und 38 geneigt zueinander. Es
versteht sich, daß zu einem kompletten Führungsschuh 3 ein
weiteres Teil in spiegelbildlicher Ausbildung gehört, so wie
dies Fig. 17 erkennen läßt. Um die Teile miteinander zu
verbinden, ist eine Distanzhülse 65 und eine Spannschraube 66
vorgesehen, um die beiden Teile des Führungsschuhs 3 miteinander
zu verschrauben. Über die Länge des Führungsschuhs 3 sind zweck
mäßig mehrere solche Verschraubungsstellen vorgesehen.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Festspannen eines Werkstücks (2) auf einem
Spanntisch (1), mit einem auf dem Spanntisch (1) befestigbaren
Führungsschuh (3), der in symmetrischer Anordnung über die Länge
des Führungsschuhs durchgehende, T-nutenförmige Ausnehmungen (35,
46, 47) aufweist, mit einer Spannklaue (8), die als Kipphebel
ausgebildet ist und einen Spannschenkel (10) und einen Klemm
schenkel (9) aufweist, und mit einer den Spannschenkel (10) im
Bereich seines freien Endes durchsetzenden Spannschraube (11),
die in der Spannstellung die Spannklaue (8) relativ zum
Führungsschuh (3) festsetzt und das Werkstück (2) festspannt,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Führungsschuh (3) und
Spannklaue (8) eine Lagerplatte (4) vorgesehen ist, die in den
T-nutenförmigen Ausnehmungen (35, 46 47) mittels leistenartiger
Vorsprünge (21) gleitend geführt ist, in ihrem einen Endbereich
ein Lager (6) trägt, in dem die Spannklaue (8) schwenkbar
gegenüber der Lagerplatte (4) gelagert ist, und in ihrem anderen
Endbereich so ausgebildet ist, daß sich die Spannschraube (1) in
der Spannstellung an der Lagerplatte (4) abstützen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für
die Befestigung des Führungsschuhs (3) eine Befestigungsschraube
(43) und ein Nutenstein (50) vorgesehen sind, und daß der Nuten
stein (50) bei rechteckiger Umrißgestaltung mindestens zwei
Paare von gegenüberliegend angeordneten und gegenüber seinem
Mittelbereich vorstehenden Verankerungsfortsätzen (52) aufweist,
wobei ein Paar Verankerungsfortsätze (52) in ihrer Geometrie auf
die Abmessungen der T-nutenförmigen Ausnehmungen (35, 46, 47)
des Führungsschuhs (3) abgestimmt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Führungsschuh (3) mindestens zwei in horizontalen Ebenen
übereinander angeordnete T-nutenförmige Ausnehmungen (35, 46)
aufweist, die zur wahlweisen Aufnahme der Spannklaue (8) in zwei
unterschiedlichen Höhenlagen einerseits über die gesamte Länge
des Führungsschuhs (3) verlaufen und andererseits an einen
symmetrisch angeordneten Freiraum (36, 48) anschließen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Führungsschuh (3) einen mit Durchbrechungen
(41) versehenen Boden (40) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lager (6) zwischen Lagerplatte (4) und Spannklaue (8) ballige
oder kugelige Führungsflächen (27) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
T-nutenförmigen Ausnehmungen (35, 46, 47) des Führungsschuhs
(3) und die leistenartigen Vorsprünge (21) der Lagerplatte (4)
ballige oder kugelige Lagerflächen aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 oder 6, dadurch gekennzeich
net, daß die T-nutenförmigen Ausnehmungen (35, 46, 47)
schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager (6) der Spannklaue (8) an der Lagerplatte (4) aus
bolzenartigen Vorsprüngen (18) an der Spannklaue (8) und nach
unten randoffenen Vertiefungen (25) in der Lagerplatte (4)
besteht, sodaß die Spannklaue (8) in die Lagerplatte (4)
einhängbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannklaue (8) im Bereich des Lagers (6) einen Mittelsteg (17)
aufweist, von dem die bolzenartigen Vorsprünge (18) symmetrisch
abstehen, und daß die Lagerplatte (4) im Bereich des Lagers (6)
zwei beabstandet angeordnete Lagerschalen aufweist, die zwischen
sich den Mittelsteg (17) der Spannklaue aufnehmen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (4) eine Länge aufweist, die
etwa einem Drittel bis zur Hälfte der Länge der Spannklaue (8)
entspricht.
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