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Die Erfindung betrifft eine Nullpunktspannstation mit wenigstens einem Nullpunktspannmodul. Derartige Nullpunktspannmodule sind beispielsweise aus der
EP 1 707 307 A1 bekannt. Solche Nullpunktspannstationen werden zum Beispiel auf Maschinentischen befestigt, um die Halterung von Werkstückträgern oder Werkstücken auf den Maschinentischen gewährleisten zu können.
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Aus der
DE 44 15 231 A1 ist ferner eine auf einem Maschinentisch festsetzbare Spannvorrichtung bekannt, bei der ein Grundkörper mit dem Maschinentisch verbunden bleibt und eine Spannplatte zusammen mit einem an der Spannplatte aufgespannten Werkstück entnommen und dann zur Bearbeitung beispielsweise an eine andere Maschine verbracht werden kann, auf deren Maschinentisch ein weiterer Grundkörper installiert ist. Aus der
DE 10 2005 063 340 A1 ist darüber hinaus ein Positioniersystem zur Positionierung von mindestens einem Werkstück relativ zu einer Bearbeitungsvorrichtung bekannt, wobei das Positioniersystem eine Grundplatte zur Aufnahme der zu positionierenden Werkstücke umfasst. Die Grundplatte kann dabei relativ zu einem Befestigungselement von einer Vorbereitungsstellung in eine Arbeitsstellung bewegt werden, wobei das Befestigungselement einen T-Nutenstein zum Festlegen des mindestens einen Befestigungselements an einem Maschinentisch mit einer T-Nut umfasst.
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Der Maschinenbau verlangt danach, mehrere solcher Nullpunktspannmodule in geeigneter Art und Weise kombinieren zu können. Daher werden in produzierenden Betrieben bereits mehrere Nullpunktspannmodule auf den Maschinentischen der jeweiligen Werkzeugmaschinen angeordnet, um beispielsweise mehrere Werkstückträger oder Werkstücke gleichzeitig halten zu können oder ein großes Werkstück auf dem Maschinentisch zu befestigen. Da die jeweiligen Maschinentische der unterschiedlichen Werkzeugmaschinen und Werkzeugmaschinenhersteller jedoch unterschiedliche Abstände der Spannnuten der Maschinentische aufweisen, müssen für unterschiedliche Maschinentische beziehungsweise für unterschiedliche Abstände der Spannnuten unterschiedliche Systeme bereitgestellt werden. Dies führt zu einem erheblichen Mehraufwand.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Nullpunktspannstation mit wenigstens einem Nullpunktspannmodul bereitzustellen, die auf einfache Art und Weise auf einem Maschinentisch einer Werkzeugmaschine montiert werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Nullpunktspannstation mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Nullpunktspannstation sieht folglich eine mit Befestigungsmitteln auf einem Maschinentisch befestigbare Grundplatte und wenigstens ein auf der Grundplatte befestigbares Nullpunktspannmodul vor, wobei die Grundplatte Aufnahmeabschnitte für in den Aufnahmeabschnitten verdrehbar angeordnete Halteelemente mit exzentrischen Ausnehmungen derart aufweist, dass die Ausnehmungen zum Befestigen der Grundplatte durch Verdrehen der Halteelemente an die Abstände von im Maschinentisch vorgesehenen Spannnuten anpassbar sind.
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Die erfindungsgemäße Nullpunktspannstation hat daher den Vorteil, dass es auf unterschiedlichen Maschinentischen montiert werden kann, unabhängig vom Abstand der Spannnuten der jeweiligen Maschinentische. Die Abstände der Spannnuten können dabei im Bereich von 20 bis 200 mm, vorzugsweise im Bereich von 30 bis 150 mm und weiter vorzugsweise im Bereich von 50 bis 120 mm liegen, so dass eine Montage auf weitestgehend allen Maschinentischen von gängigen Werkzeugmaschinen ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Halteelemente als runde Exzenterscheiben ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich eine stufenlose Verdrehbarkeit der Halteelemente in den Aufnahmeabschnitten der Grundplatte. Somit können die exzentrischen Ausnehmungen der Halteelemente auf beinahe alle Abstände der Spannnuten ausgerichtet werden. Alternativ zum Vorsehen der runden Exenterscheiben wäre auch denkbar, statt kreisrunder Exzenterscheiben Halteelemente in Form von Polygonen wie beispielsweise Pentagone, Hexagone, Heptagone oder Oktagone vorzusehen. Somit wäre gleich eine gewisse Rasterung bei der Verdrehung der Halteelemente vorgesehen. Diese Rasterung müsste dann zusammen mit der Position der exzentrischen Ausnehmungen an die Stufung der Spannnutenabstände angepasst werden.
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Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die exzentrischen Ausnehmungen als exzentrische Bohrungen ausgebildet sind. Durch diese exzentrischen Bohrungen können die Befestigungsmittel axial geführt werden. Dies verhindert ein mögliches Verkanten oder Verklemmen der Befestigungsmittel in den exzentrischen Ausnehmungen.
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Vorteilhafterweise sind die exzentrischen Ausnehmungen als Langloch ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, da die Anpassung an die Abstände der Spannnuten in einem weiten Bereich stufenlos ermöglicht wird, ohne dass die Halteelemente verdreht werden müssten. Erst bei Extremlagen, das heißt wenn die Spannnuten besonders weit auseinander oder nahe bei einander liegen, kann ein Verdrehen der Halteelemente notwendig sein.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, dass zusätzlich zu den exzentrischen Ausnehmungen zentrale Ausnehmungen in den Halteelementen vorgesehen sind. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bei der Montage der Spannstation mittels der zentralen Ausnehmungen der Halteelemente die Befestigungsmittel durch die zentrale Spannaufnahme der Nullpunktspannmodule betätigt werden können, ohne dass die Nullpunktspannmodule von der Grundplatte abgenommen werden müssen. Somit wird eine schnellere und einfache Montage und Demontage der Nullpunktspannstation in bestimmten Spannlagen ermöglicht.
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Ferner ist vorteilhaft, wenn die Befestigungsmittel als Befestigungsschrauben ausgebildet sind, wobei die Befestigungsschrauben die Ausnehmungen durchgreifen und mit Nutensteinen korrespondieren, wobei die Nutensteine in den Spannnuten geführt sind. Eine solche Schrauben-Mutter-Kombination stellt eine einfache und kostengünstige Verbindungslösung dar. Die Nutensteine können vorteilhafterweise als T-Nutensteine nach DIN 508 ausgebildet sein, so dass sie ohne weitere Anpassung formschlüssig in den Spannnuten der meisten Maschinentische angeordnet werden können.
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Vorzugsweise ist die Nullpunktspannstation derart ausgebildet, dass bei der Montage der Nullpunktspannstation die Befestigungsmittel die exzentrischen Ausnehmungen der Halteelemente zur Befestigung der Halteelemente durchgreifen und die Befestigung der Befestigungsmittel bei abgenommenem Nullpunktspannmodul erfolgt. Dies ist deshalb vorteilhaft, da die Nullpunktspannstation folglich nicht wesentlich größer sein muss, als die jeweiligen darauf befestigten Nullpunktspannmodule. Die Befestigungsmittel und Halteelemente sind bei auf der Grundplatte angeordneten Nullpunktspannmodulen platzsparend unterhalb der Nullpunktspannmodule angeordnet.
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Erfindungsgemäß weisen die Halteelemente einen umlaufenden Anlagebund auf, der mit einem Anlagebund der Grundplatte derart korrespondiert, dass die Grundplatte durch die Halteelemente und durch die die Ausnehmungen durchgreifenden Befestigungsmittel kraft- und/oder formschlüssig mit dem Maschinentisch verbunden werden kann. Daher kann die Grundplatte mit dem Maschinentisch verbunden werden, ohne dass die Halteelemente mit der Grundplatte verschraubt werden müssten. Die Verbindung erfolgt allein durch die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung durch die beiden Anlagenbunde der Halteelemente und der Grundplatte.
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Bevorzugt ist ferner, dass die Halteelemente in ihrer jeweiligen Position über Einstellmittel fixiert werden können. Durch das Vorsehen von Einstellmitteln wird es zusätzlich ermöglicht, die stufenlos verdrehbaren Halteelemente in einer beliebigen Position oder in vorher definierten Einstellpositionen zu fixieren. Diese sind vorteilhafterweise so gewählt, dass sich über die vorher definierten Einstellpositionen eine Anpassung der Halteelemente an die jeweilige Stufung der Abstände der Spannnuten ergibt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf der Grundplatte eine Drucklufteinheit mit Druckluftanschlüssen zur Versorgung der Nullpunktspannmodule mit Druckluft vorgesehen ist. Durch eine solche Drucklufteinheit ergibt sich somit eine zentrale Anschlussmöglichkeit zur Verbindung mehrerer Nullpunktspannmodule mit der Druckluftversorgung.
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Besonders bevorzugt ist dabei, dass in der Grundplatte Kanäle vorgesehen sind, wobei die Kanäle die Drucklufteinheit mit den Nullpunktspannmodulen verbinden. Die Druckluftversorgung kann durch das Vorsehen der Kanäle daher platzsparend im Inneren der Grundplatte untergebracht werden. Darüber hinaus können so mehrere Nullpunktspannstationen baukastenartig über eine zentrale Druckluftversorgung miteinander gekoppelt werden.
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Vorzugsweise weist die Grundplatte Vertiefungen zur Aufnahme von Verbindungselementen derart auf, dass mehrere Grundplatten durch die Verbindungselemente miteinander verbunden werden können.
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Somit können nicht nur einzelne Nullpunktspannstationen auf den Maschinentischen angebracht werden. Vielmehr lassen sich mehrere Nullpunktspannstationen über die Verbindungselemente kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbinden. Dies ermöglicht eine noch größere Variabilität der Montage- und Einstellmöglichkeiten.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand deren die in den Figuren dargestellte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben und erläutet ist. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Nullpunktspannstation;
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2 eine Explosionsdarstellung der perspektivischen Darstellung nach 2;
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3 mehrere Darstellungen einer Ausführungsform der in der erfindungsgemäßen Nullpunktspannstation nach 1 eingesetzten Halteelemente;
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4 eine Unteransicht einer Nullpunktspannstation nach 1;
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5 einen Schnitt durch eine Nullpunktspannstation entlang der Schnittlinie A-A nach 4; und
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6 mögliche Einbaupositionen erfindungsgemäßer Nullpunktspannstationen.
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In den 1 bis 6 ist die Spannstation 10 beziehungsweise dessen Bauteile gezeigt. Die sich entsprechenden Bauteile sind daher mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung der Spannstation 10 mit zwei Spannmodulen 12, 14. Die beiden Spannmodule 12, 14 sind dabei auf einer Grundplatte 16 angeordnet. Die Befestigung der Spannmodule 12, 14 auf der Grundplatte 16 erfolgt dabei über nicht dargestellte Montagemittel 18, insbesondere Schrauben. Auf der Grundplatte 16 der Spannstation 10 ist ferner eine Drucklufteinheit 20 mit Druckluftanschlüssen 22 und 24 vorgesehen. Der Druckluftanschluss 22 dient dabei zum Anschluss der Druckluft für die Spannstellung der Spannmodule 12, 14. Der Druckluftanschluss 24 dient dahingegen für den Anschluss der Druckluft für die Freigabestellung der Spannmodule 12, 14. Im Inneren der Grundplatte sind in 4 schematisch dargestellte Kanäle 28 vorgesehen. Die Kanäle 28 dienen dazu, die Drucklufteinheit 20 mit den Spannmodulen 12, 14 zu verbinden. Auf der den Spannmodulen 12, 14 abgewandten Seite der Grundplatte 16 sind Vertiefungen 26 in der Grundplatte vorgesehen. In diesen Vertiefungen 26 können in 1 nicht dargestellte Verbindungselemente zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mehrerer Spannstationen 10 befestigt werden. Die Spannmodule 12, 14 weisen an ihrer Oberseite eine Spannaufnahme 30 zur Aufnahme eines hier nicht dargestellten Einzugsbolzens 32 auf. An den Spannmodulen 12, 14 sind jeweils drei gegenüber der Mittellängsachse 34, 36 schräg verlaufende Zentrierflächen 37 angeordnet.
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2 zeigt die Spannstation 10 nach 1 in einer Explosionsdarstellung. Unterhalb der beiden Spannmodule 12, 14 sind Halteelemente 38 und 40 in Aufnahmeabschnitten 39, 41 der Grundplatte 16 vorgesehen. Die Halteelemente 38, 40 werden durch als Befestigungsschrauben ausgebildete Befestigungsmittel 42, 44 mit in 2 nicht dargestellten, in Spannnuten 43 von Werkzeugmaschinentischen angeordneten Nutensteinen verbunden. Diese Spannnuten 43 sind in 6 deutlich zu erkennen. Die Halteelemente 38, 40 weisen zur Ausrichtung auf die verschiedenen Abstände der Spannnuten 43 exzentrische Ausnehmungen 46 auf. Die Grundplatte 16 wird durch die beiden Halteelemente 38, 40 und durch die in die Ausnehmungen 46 eingreifenden, als Schraube ausgebildeten, Befestigungsmittel 42, 44 kraft- und/oder formschlüssig mit dem Maschinentisch verbunden. Hierzu ist an den Halteelementen 38, 40 ein Anlagebund 48 vorgesehen, der mit einem Anlagebund 50 der Grundplatte 16 korrespondiert. Die Grundplatte 16 wird folglich mittelbar durch die mit den Befestigungsmitteln 42, 44 mit dem Maschinentisch verbundenen Halteelemente 38, 40 auf dem Maschinentisch befestigt. Die Halteelemente 38, 40 werden von der den Spannmodulen 12, 14 abgewandten Seite der Grundplatte 16 mit als Einstellschrauben 51 ausgebildeten Einstellmitteln 52 in einer vorher definierten Position fixiert und können folglich nach der Fixierung durch die Einstellschrauben 51 nicht mehr verdreht werden.
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3 zeigt die Halteelemente 38, 40 in verschiedenen Ansichten. Die exzentrische Ausnehmung 46 ist als exzentrische Bohrung 54 ausgebildet. Darüber hinaus weisen die Halteelemente 38, 40 eine als zentrale Bohrung 54 ausgebildete zentrale Ausnehmung 56 auf. Es ist auch denkbar, die exzentrischen Ausnehmungen 46 in Form eines Langlochs vorzusehen. Dadurch kann die Anpassung an die Abstände der Spannnuten 43 in einem weiten Bereich stufenlos ermöglicht werden, ohne dass die Halteelemente 38, 40 verdreht werden müssten. Erst bei Extremlagen, das heißt wenn die Spannnuten 43 besonders weit auseinander oder nahe beieinander liegen, kann ein Verdrehen der Halteelemente 38, 40 notwendig sein. An den Halteelementen 38, 40 ist ferner eine Bohrung 58 zur Aufnahme der Einstellmittel 52 vorgesehen. In der 3 ist der Anlagebund 48 deutlich zu erkennen, der wie in 2 gezeigt mit dem Anlagebund 50 der Grundplatte 16 korrespondiert. Die beiden Bohrungen 54, 56 weisen auf ihrer Oberseite eine gemeinsame Flachsenkung 60 in Form eines Langlochs auf. Diese Flachsenkung 60 dient zur Aufnahme des Schraubenkopfs der als Zylinderschrauben ausgebildeten Befestigungsmittel 42, 44.
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4 zeigt eine Unteransicht einer Spannstation 10. Dabei ist die knochenförmige Form der Grundplatte 16 deutlich zu erkennen. Um eine geschlossene Außenkontur zu erreichen, ist die Drucklufteinheit 20 an die Form der Grundplatte 16 angepasst. Die Vertiefungen 26 zur Aufnahme der Verbindungselemente sind in 4 ebenfalls deutlich zu erkennen. In den Aufnahmeabschnitten 39, 41 sind die Halteelemente 38, 40, deren Unterseite gezeigt ist, angeordnet. Die Halteelemente 38, 40 sind dabei über die Einstellmittel 52 in ihrer Position fixiert. Die Grundplatte 16 weist dazu Rastabschnitte 53 auf, so dass die jeweilige Einstellung der Halteelemente 38, 40 über die Einstellmittel 52 nur in den Positionen der Rastabschnitte 53 ermöglicht wird. Die Rastabschnitte 53 sind dabei als auf einem Achteck angeordnete Kreisausschnitte ausgebildet.
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5 zeigt die Spannstation 10 im Schnitt entlang der Schnittlinie AA nach 4. Die beiden Spannmodule 12, 14 sind in einen tieferliegenden Befestigungsabschnitt 70 der Grundplatte 16 eingeführt. Über die Montagemittel 18 sind die Spannmodule 12, 14 mit der Grundplatte 16 verschraubt. Die Grundplatte 16 wird form- und/oder kraftschlüssig durch die beiden Halteelemente 38, 40 und durch die in die Ausnehmungen 46 eingreifenden, als Schraube ausgebildeten, Befestigungsmittel 42, 44 mit dem Maschinentisch verbunden.
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Die die Halteelemente 38, 40 in ihrer jeweiligen Position fixierenden Einstellmittel 52 sind in 5 ebenfalls deutlich zu erkennen.
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6 zeigt einige mögliche Montagepositionen der Spannstation 10 beziehungsweise mehrerer Spannstationen 10 in den Spannnuten 43 eines Maschinentisches. Anhand dieser Einbaupositionen soll die Erfindung näher erläutet werden. In 6a sind zwei Spannstationen 10 miteinander verbunden. Um die Einstellung auf die Abstände der Spannnuten 43 und die in den Spannnuten 43 vorgesehenen Nutensteine gewährleisten zu können, sind die Halteelemente 38, 40 derart gedreht, dass sich die exzentrischen Ausnehmungen 46 der Halteelemente 38, 40 mit den Spannnuten 43 so überlagern, dass die Befestigungsmittel 42, 44 mit den in den Spannnuten 43 geführten Nutensteinen verbunden werden können.
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6b zeigt den Fall, in dem die Abstände der Spannnuten 43 derart ausgebildet sind, dass die zentralen Ausnehmungen 56 der Halteelemente 38, 40 zur Montage der Spannstationen 10 geeignet sind. Im oberen Teil von 6b ist eine Spannstation 10 in nur einer Spannnut 43 befestigt. In diesem Fall ist es immer möglich, die zentrale Ausnehmung 56 der Halteelemente 38, 40 für die Befestigung zu verwenden. Das untere Spannstation 10 ist quer über zwei Spannnuten 43 am Maschinentisch befestigt. Auch hier ist der Abstand der beiden Spannnuten 43 derart, dass die Befestigung über die zentralen Ausnehmungen der Halteelemente 38, 40 erfolgen kann.
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In 6c ist ein weiterer Fall der Befestigung mit nur einer Spannstation 10 dargestellt. Die Montage der Spannstation 10 erfolgt über die exzentrischen Ausnehmungen 46 der Halteelemente 38, 40. Diese sind dabei wie in 6a so in den Aufnahmeabschnitten 41 gedreht, dass sich die exzentrischen Ausnehmungen 46 mit den Spannnuten 43 überlagern. Mit der erfindungsgemäßen Spannstation ist es möglich, eine Montage auf Maschinentischen zu gewährleisten, bei denen die Abstände der Spannnuten 43 im Bereich von 20 bis 200 mm vorzugsweise im Bereich von 30 bis 150 mm und weiter vorzugsweise im Bereich von 50 bis 120 mm liegen. Daher ergibt sich eine große Flexibilität und Vielfalt der Montagemöglichkeiten.