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DE202016002679U1 - Vorrichtung zum Spannen von Werkstücken - Google Patents

Vorrichtung zum Spannen von Werkstücken Download PDF

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DE202016002679U1
DE202016002679U1 DE202016002679.9U DE202016002679U DE202016002679U1 DE 202016002679 U1 DE202016002679 U1 DE 202016002679U1 DE 202016002679 U DE202016002679 U DE 202016002679U DE 202016002679 U1 DE202016002679 U1 DE 202016002679U1
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DE202016002679.9U
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English (en)
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Haff and Schneider GmbH and Co OHG
Original Assignee
Haff and Schneider GmbH and Co OHG
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06Work-clamping means
    • B23Q3/066Bench vices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Vorrichtung zum Spannen von auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer 5-Achs-Werkzeugmaschine, zu bearbeitenden Werkstücken, mit einer zur Festlegung auf einem Maschinenbett geeigneten Grundplatte (1) und zwei auf dieser verschiebbar aufnehmbaren Spannbacken (2, 3) die durch eine Spannspindeleinrichtung (8) miteinander verbunden sind, wobei spannbackenseitig eine Fixierung auf der Grundplatte (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Spannbacke (2) der beiden Spannbacken (2, 3) eine Klemmeinrichtung (9) aufweist und hiermit auf der Grundplatte (1) lösbar fixierbar ist und dass die andere Spannbacke (3) auf der Grundplatte (1) verschiebbar bleibt und mittels der Spannspindeleinrichtung (8) gegenüber der auf der Grundplatte (1) klemmend fixierten Spannbacke (2) verstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen von auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer 5-Achs-Werkzeugmaschine, zu bearbeitenden Werkstücken, mit einer zur Festlegung auf einem Maschinenbett geeigneten Grundplatte und zwei auf der Grundplatte verschiebbar angeordneten Spannbacken, die durch eine Spannspindeleinrichtung miteinander verbunden sind, wobei spannbackenseitig eine Fixierung auf der Grundplatte mittels einer Klemmeinrichtung vorgesehen ist.
  • Bei einer bekannten Anordnung dieser Art sind beide Spannbacken mit einer Klemmeinrichtung ausgestattet und werden hiermit nach entsprechender Einstellung auf der Grundplatte festgeklemmt. Um dabei dennoch eine Einspannung des Werkstücks zu ermöglichen, sind die Klemmbacken mit am Werkstück angreifenden, federnden Oberteilen versehen, die mittels voneinander abgewandter, durch die Spannspindeleinrichtung miteinander verbundener Schwenkarme der beiden Spannbacken in Spannrichtung bewegbar sind. In Folge der Federeigenschaft der am Werkstück angreifenden Oberteile der Spannbacken und der schwenkbaren Lagerung der hiermit zusammenwirkenden Schwenkarme auf den zugeordneten Unterteilen der Spannbacken ergibt sich hier ein Schwingsystem. Es besteht daher die Gefahr, dass die am Werkstück angreifenden Schneidkräfte zu Vibrationen des gesamten Spannmechanismuses und damit auch des hierauf aufgenommenen Werkstücks führen können, was die erzielbare Genauigkeit beeinträchtigt. Außerdem erfordert die Bedienung von zwei Klemmeinrichtungen und die zusätzliche Betätigung des Spannmechanismuses eine umständliche Handhabung. Hinzu kommt, dass der mögliche Spannweg auf den Federweg der federnden Oberteile beschränkt ist, was das Einsatzgebiet der Kantenanordnung beschränken kann. Diese bekannte Anordnung erweist sich dementsprechend als nicht bedienungsfreundlich und universell verwendbar genug und beeinträchtigt die erzielbare Bearbeitungsgenauigkeit.
  • Bei einer anderen bekannten Anordnung ist eine Spannbacke stationär an einem Ende der Grundplatte angebracht und durch die Spannspindeleinrichtung mit der anderen Spannbacke verbunden, die verschiebbar auf der Grundplatte angeordnet ist und keine Klemmeinrichtung besitzt. Bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch die Position des Arbeitsbereichs nicht frei wählbar. Vielmehr befindet sich das gespannte Werkstück immer im der stationären Klemmbacke zugeordneten Endbereich der Grundplatte. Eine hiervon abweichende Position ist bei dieser bekannten Anordnung nicht möglich. Dies kann jedoch die Rüstzeiten verlängern und/oder die durchzuführenden Bearbeitungsvorgänge erschweren oder einschränken.
  • Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung eingangs erwähnter Gattung mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass nicht nur eine hohe Bedienungs- und Arbeitsfreundlichkeit, sondern auch eine hohe Arbeitsgenauigkeit und universelle Verwendbarkeit erreicht werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung gattungsgemäßer Art nur eine der beiden Spannbacken eine Klemmeinrichtung aufweist und hiermit auf der Grundplatte lösbar fixierbar ist und dass die andere Spannbacke auf der Grundplatte verschiebbar bleibt und mittels der Spannspindeleinrichtung gegenüber der auf der Grundplatte mittels ihrer Klemmeinrichtung fixierbaren Spannbacke verstellbar ist.
  • Die beiden Spannbacken können hierbei in vorteilhafter Weise als in sich steife Bauteile ausgebildet sein, an denen die Spannspindeleinrichtung direkt angreifen kann und die bei gelöster Klemmeinrichtung der einen Spannbacke gemeinsam auf der Grundplatte verschoben und nach Betätigung der Klemmeinrichtung mittels der Spannspindeleinrichtung zum Einspannen eines Werkstücks relativ zueinander verschoben werden können. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise einen vergleichsweise großen Spannweg und führt im Spannzustand zu einem geschlossenen, stabilen Kraftsystem ohne federnde Elemente, wodurch Vibrationen wirksam vorgebeugt ist. Dennoch können die beiden Spannbacken gemeinsam an jede gewünschte Stelle der Grundplatte verschoben werden, was eine Optimierung der Bearbeitungsposition des eingespannten Werkstücks ermöglicht. Da lediglich eine Klemmeinrichtung zu betätigen ist und zum Spannen des Werkstücks die bewegliche Spannbacke insgesamt mittels der Spannspindeleinrichtung verschoben wird, ergibt sich auch eine einfache und sinnfällige Bedienbarkeit. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen lassen sich daher in vorteilhafter Weise die Nachteile des oben angegebenen Standes der Technik vollständig vermeiden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Vorteilhaft kann jede Spannbacke ein auf der Grundplatte verschiebbar gelagertes Schlittenteil und eine auf diesem festlegbare, starre Aufsatzbacke aufweisen, wobei die Spannspindeleinrichtung an den beiden Schlittenteilen, vorzugsweise am oberen, der Aufsatzbacke benachbarten Bereich der beiden Schlittenteile, angreifen kann. Die Verwendung auswechselbarer Aufsatzbacken ermöglicht eine einfache Anpassung der Geometrie an die Geometrie des zu spannenden Werkstücks. Dennoch bleibt die in sich starre Bauweise der Spannbacken insgesamt erhalten. Dieser Vorteil wird dadurch noch verstärkt, dass die Aufsatzbacke jeweils mit einer in eine zugeordnete Randausnehmung einsetzbaren Eingriffsbacke bestückbar ist. Dadurch, dass die Spannspindeleinrichtung mit Höhenabstand oberhalb der Grundplatte angeordnet sein kann, verkürzt sich in vorteilhafter Weise der Hebelarm zwischen der Krafteinleitung der Spannkräfte und der Achse der Spannspindeleinrichtung, was die entstehenden Momente reduziert.
  • In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen wird die Klemmeinrichtung des Schlittenteils der auf der Grundplatte festklemmbaren Spannbacke vorteilhaft durch mit Bewegungsspiel in Hubrichtung in jeweils zugeordneten, seitlichen Ausnehmungen des Schlittenteils platzierte Klemmplatten gebildet, die jeweils eine mit Spiel in Hubrichtung in eine seitliche Längsnut der Grundplatte eingreifende Gegenhalteleiste tragen und mittels einer jeweils zugeordneten Hubeinrichtung heb- und senkbar sind. Diese Maßnahmen geben eine höchst einfache, stabile und platzsparend platzierbare Ausbildung der Klemmeinrichtung zur Fixierung der zugeordneten Spannbacke auf der Grundplatte.
  • Dadurch dass zur Bildung der Hubeinrichtung wenigstens eine mit ihrem Kopf auf einer Schulter des Schlittenteils abstützbare, dieses durchgreifende und in die zugeordnete Klemmplatte eingreifende Betätigungsschraube vorgesehen ist, lassen sich die obigen Vorteile noch verstärken.
  • Zweckmäßig kann dabei jede Klemmplatte eine der Betätigungsschraube zugeordnete, in eine zugeordnete Vertiefung der Ausnehmung eingreifende Verdickung aufweisen. Diese Maßnahme ergibt in vorteilhafter Weise auch bei einem vergleichsweise großen Durchmesser der Betätigungsschraube noch ausreichend umgebendes Material und gewährleistet daher eine hohe Sicherheit.
  • Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, dass die jeder Klemmplatte jeweils zugeordnete Ausnehmung durch eine am Schlittenteil anbringbare Deckplatte verschließbar ist. Hierdurch wird die benachbarte Klemmplatte zuverlässig geführt und daran gehindert, nach seitlich außen auszuweichen, so dass sich eine hohe Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit ergibt.
  • Eine weitere, besonders zu bevorzugende Maßnahme kann darin bestehen, dass zumindest die obere Flanke der jeweils in eine Längsnut der Grundplatte eingreifenden Gegenhalteleisten mit einer den Reibfaktor erhöhenden Einrichtung, vorzugsweise in Form einer Hartmetallbeschichtung, versehen ist. Die Erhöhung des Reibfaktors zwischen den aktiven Klemmflächen stellt sicher, dass bei Betätigung der Klemmeinrichtung praktisch eine quasistationäre Anordnung erreicht wird, so dass hohe Bearbeitungskräfte zuverlässig auf die Grundplatte übertragen werden können.
  • In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann die Spannspindeleinrichtung eine am Schlittenteil der einen Spannbacke abgestützte Gewindespindel und eine mit dieser im Gewindeeingriff stehende, am Schlittenteil der anderen Spannbacke abgestützte Gewindebüchse aufweisen, wobei die beiden Schlittenteile mit der Spannspindeleinrichtung zugeordneten, fluchtenden Durchgangsbohrungen versehen sein können und in jeder Durchgangsbohrung ein zweckmäßig durch radial verstellbare Haltebolzen lagegesicherter Einsatz angeordnet ist, der einerseits als mit einem radialen Bund der Gewindespindel zusammenwirkender, von dieser durchgriffener Axialstützring und andererseits als mit der Gewindebüchse fest verbindbarer Haltering ausgebildet ist. Diese Maßnahmen ergeben in vorteilhafter Weise eine sehr stabile, die Spannspindeleinrichtung enthaltende Baugruppe. Es ist daher in vorteilhafter Weise eine einfache Vormontage der gesamten Spannspindeleinrichtung einschließlich der Stützringe möglich. Ebenso ist hierdurch sichergestellt, dass die komplette Spannspindeleinrichtung einfach ein- und ausgebaut werden kann, was ein Verdrehen der Spannbacken möglich macht, das sich auch vorteilhaft auf eine weitere Verbreiterung des Einsatzbereichs auswirkt. Gleichzeitig ermöglichen die genannten Maßnahmen auch eine einfache Verlängerung der Spannspindeleinrichtung. Hierzu ist lediglich zwischen der Gewindebüchse und dem zugeordneten Haltering eine Verlängerungsbüchse gewünschter Länge einzufügen. Auch mehrere in Serie hintereinander angeordnete Verlängerungsbüchsen wären denkbar.
  • Zweckmäßig können die Haltebüchse und die Gewindebüchse bzw. die Verlängerungsbüchse bzw. diese und die Gewindebüchse jeweils durch eine Klauenkupplung aneinander anschließbar sind, die jeweils durch eine Überwurfgewindebüchse fixierbar ist. Diese Maßnahme gewährleistet eine besonders zuverlässige Momentübertragung.
  • Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, dass die Schlittenteile der beiden Spannbacken in Spannrichtung gesehen vertikale und hiergegen geneigte Seitenflanken aufweisen und wahlweise mit der vertikalen oder in einer um 180° gedrehten Position mit der geneigten Flanke voraus auf der Grundplatte aufnehmbar sind. Durch Verdrehen einer und/oder beider Spannbacken um 180° lässt sich dabei in vorteilhafter Weise der Spannbereich vergrößern. Der dabei erforderliche Aus- und Einbau der Spannspindeleinrichtung wird dabei in vorteilhafter Weise dadurch erleichtert, dass der Durchmesser der fluchtenden Durchgangsbohrungen und der diesen zugeordneten Einsätze beider Schlittenteile gleich sind.
  • Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann in diesem Zusammenhang darin bestehen, dass die den Einsätzen zugeordneten, radialen Haltebolzen in einer jeweils zugeordneten, in eine Bohrung des zugeordneten Schlittenteils eingesetzten Büchse aufgenommen sind, die eine eine vergleichsweise große Steigung aufweisende Kulissenführung enthält, in die ein bolzenseitiger Radialstift eingreift. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Schnellbetätigung der radialen Haltebolzen.
  • Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Ansprüchen.
  • In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:
  • 1 eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung in perspektivischer Darstellung;
  • 2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß 1;
  • 3 einen Schnitt entlang der Linie III/III in 2;
  • 4 einen Schnitt entlang der Linie IV/IV in 2
  • 5 einen Schnitt entlang der Linie II/V in 2 und
  • 6 eine Darstellung der in 2 gezeigten Anordnung mit um 180° verdrehten Spannbacken.
  • Hauptanwendungsgebiet der Erfindung sind Spannvorrichtungen für 5-Achs-Werkzeugmaschinen, die eine allseits gute Zugänglichkeit zu dem zu bearbeitenden Werkstück verlangen.
  • Die in 1 dargestellte Spannvorrichtung enthält eine zum Aufspannen auf einem nicht näher dargestellten Maschinenbett einer Werkzeugmaschine geeignete Grundplatte 1 und zwei auf dieser verschiebbar aufgenommene Spannbacken 2, 3. Zur Führung der Spannbacken 2, 3 ist die Grundplatte 1 mit seitlichen Führungsleisten 4 versehen, die in angepasste Führungsnuten 5 der Spannbacken 2, 3 eingreifen. Die Grundplatte 1 ist unterhalb der Führungsleisten 4 mit von diesen übergriffenen Längsnuten 6 versehen, in die die Führungsnuten 5 der Spannbacken 2, 3 untergreifende Ankerleisten 7 eingreifen, so dass sich eine Abhebesicherung ergibt. Die beiden Spannbacken 2, 3 sind durch eine vorzugsweise manuell antreibbare Spannspindeleinrichtung 8 miteinander verbunden und können hiermit relativ zueinander bewegt werden.
  • Eine der Spannbacken, hier die rechte Spannbacke 2, ist mit einer in 2 als Ganzes mit 9 bezeichneten Klemmeinrichtung ausgestattet und kann hiermit in der gewünschten Position auf der Grundplatte 1 festgeklemmt, d. h. lösbar festgelegt werden. Zum Spannen eines Werkstücks werden die Klemmbacken 2, 3 auf der Grundplatte 1 in die gewünschte Position geschoben, was durch eine an der Grundplatte 1 angebrachte Längenskala erleichtert wird. Anschließend wird die mit der Klemmeinrichtung 9 ausgestattete Spannbacke 2 durch Betätigung der Klemmeinrichtung 9 auf der Grundplatte 1 festgelegt. Danach kann die andere Spannbacke 3, die auf der Grundplatte 1 verschieblich bleibt, mittels der Spannspindeleinrichtung 8 gegenüber der auf der Grundplatte 1 festgelegten Spannbacke 2 verschoben werden, so dass ein Werkstück eingespannt werden kann. Zur Betätigung der Spannspindeleinrichtung 8 ist ein an diese ansteckbares Antriebsorgan vorgesehen, das zur Bewerkstelligung einer schnellen Bewegung der verschieblichen Klemmbacke 3, wie dargestellt, eine Kurbel und zur Bewerkstelligung einer hohen und genauen Spannkraft ein hiergegen austauschbarer Drehmomentschlüssel etc. sein kann.
  • Die beiden Spannbacken 2, 3 bestehen jeweils aus einem Unterteil in Form eines auf der Grundplatte 1 verschiebbar gelagerten Schlittenteils 10 und einer auf diesem aufgenommenen Aufsatzbacke 11, die ihrerseits mit einer mit dem Werkstück zum Eingriff kommenden Eingriffsbacke 12 bestückt werden kann, der hier eine nach oben und innen offene Randnut der Aufsatzbacke 11 zugeordnet ist. Die Aufsatzbacke 11 und/oder Eingriffsbacke 12 können als Wechselteile ausgebildet sein, die je nach Werkstück eine an die Werkstückgeometrie angepasste Geometrie aufweisen können. Die Aufsatzbacke 11 und Einsatzbacke 12 sind im montierten Zustand starr mit dem Schlittenteil 10 verbunden, so dass sich insgesamt ein in sich starrer Spannbackenaufbau ergibt. Im dargestellten Beispiel ist die Aufsatzbacke 9 durch eine Nut- und Federanordnung auf dem Schlittenteil 8 fixiert. Zusätzlich kann eine Verschraubung vorgesehen sein. Die Eingriffsbacke 10 ist, wie schon erwähnt, in die zugeordnete Randnut der Aufsatzbacke 9 eingesetzt und kann ebenfalls zusätzlich verschraubt sein.
  • Zur Bildung der der Spannbacke 2 zugeordneten Klemmeinrichtung 9 ist die Spannbacke 2, wie am Besten aus 3 erkennbar ist, mit seitlichen Klemmplatten 13 versehen, die jeweils mit Spiel in Hubrichtung in einer zugeordneten, seitlichen Ausnehmung 14 des zugeordneten Schlittenteils 10 platziert sind und die jeweils eine obere, in eine zugeordnete, seitliche Vertiefung 15 der Ausnehmung 14 eingreifende Verdickung 16 aufweisen, die in der zugeordneten Vertiefung 15 ebenfalls Spiel in Hubrichtung hat und von der eine Verlängerung 17 nach unten abgeht, die mit einer unteren Abwicklung zur Bildung einer in die zugeordnete Längsnut 6 der Grundplatte 1 eingreifenden Gegenhalteleiste 18 versehen ist, der ebenfalls Spiel in Hubrichtung hat, das höchstens gleich oder vorzugsweise geringer als das entsprechende Spiel der Klemmplatten 15 in der zugeordneten Ausnehmung bzw. der Verdickung 15 in der Vertiefung 14 ist. Zum Spannen der Klemmplatten 14 ist diesen im dargestellten Beispiel jeweils wenigstens eine zweckmäßig mittig angeordnete Spannschraube 19 zugeordnet, die sich mit ihrem Kopf auf einer zugeordneten Schulter 20 des Schlittenteils 10 abstützt und die eine von der Schulter 20 zu der die zugeordnete Klemmplatte 13 aufnehmenden Vertiefung 15 führende Bohrung durchsetzt und mit dem unteren Ende ihres Gewindeschafts in die Klemmplatte 10 eingreift, wobei die dortige Verdickung 16 der Klemmplatte 10 eine entsprechende Wandstärke bietet.
  • Durch Anziehen der Spannschraube 19 wird die obere Flanke der in die zugeordnete Längsnut 6 der Grundplatte 1 eingreifenden Ankerleiste 7 der betreffenden Klemmplatte 13 gegen die zugeordnete, obere Flanke der Längsnut 6 gedrückt, wodurch das zugehörige Schlittenteil 10 reibschlüssig auf der Grundplatte 1 fixiert wird. Um einen besonders guten Reibschluss zu erreichen, kann dabei die obere Flanke der Gegenhalteleisten 18 mit einer den Reibfaktor erhöhenden Einrichtung, beispielsweise in Form einer eine erhöhte Rauigkeit aufweisenden Hartmetallbeschichtung versehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann auch die obere Flanke der Nut mit einer den Reibfaktor erhöhenden Einrichtung, beispielsweise in Form einer entsprechenden Hartmetallbeschichtung, versehen sein. Die den Klemmplatten 13 zugeordneten Ausnehmungen 14 sind jeweils, wie 3, 4 zeigen, durch eine am Schlittenteil 10 befestigte Deckplatte 21 verschlossen, welche die jeweils anliegende Klemmplatte 13 gegen seitliches Ausweichen nach außen abstützt.
  • Die Spannspindeleinrichtung 8, die gemäß 1 mit vergleichsweise großem Höhenabstand von der Grundplatte 1 angeordnet ist und dementsprechend am oberen Bereich der Schlittenteile 10 der beiden Spannbacken 2, 3 angreift, ist mehrteilig ausgebildet. Die Spannspindeleinrichtung 8 enthält, wie am Besten aus 5 ersichtlich ist, eine am einen Schlittenteil 8, hier am Schlittenteil 8 der linken Spannbacke 3, abgestützte, antreibbare Gewindespindel 22 und eine mit dieser im Gewindeeingriff stehende Gewindebüchse 23, die am anderen Schlittenteil 10, hier am Schlittenteil 10 der rechten Spannbacke 2, gehalten wird. Die Gewindebüchse 23 ist in Drehrichtung feststehend direkt oder indirekt, hier über eine Verlängerungsbüchse 24, am Schlittenteil 10 der rechten Spannbacke 2 abgestützt.
  • Die Schlittenteile 10 der beiden Spannbacken 2, 3 sind mit der Spannspindeleinrichtung 8 zugeordneten, fluchtenden zweckmäßig durchmessergleichen Durchgangsbohrungen 25 versehen. In jeder Durchgangsbohrung 25 ist ein passendes ring – bzw. büchsenförmiges Einsatzteil angeordnet, das durch radiale Haltebolzen 26 in axialer Richtung und Drehrichtung lagegesichert ist. Das Einsatzteil in der von der Gewindespindel 22 durchgriffenen Durchgangsbohrung 25, hier des Schlittenteils 10 der linken Spannbacke 3, ist als Axialstützring 27 ausgebildet, an dem die Gewindespindel 22 in axialer Richtung abgestützt ist. Die Gewindespindel 22 ist hierzu mit einem radialen Bund versehen, der über ein Axiallager an einem hier durch einen Federring gebildeten Anschlag des Axialstützrings 27 abgestützt ist. Der rechts vorgesehene, der Gewindebüchse 23 zugeordnete Einsatz ist als Haltebüchse 28 ausgebildet, die mit der Gewindebüchse 23 direkt oder indirekt verbunden ist, hier unter Zwischenschaltung der Verlängerungsbüchse 24. Auch mehrere hintereinander angeordnete Verlängerungsbuchsen wären denkbar. Die Haltebüchse 28 und die Gewindebüchse 23 sowie gegebenenfalls die Verlängerungsbüchse 24 bzw. -büchsen 24 sind jeweils durch eine stirnseitige Klauenkupplung 29 drehschlüssig verbunden. Zur gegenseitigen Fixierung in axialer Richtung bei eingerückter Klauenkupplung 29 sind jede Klauenkupplung übergreifende, mit jeweils beiden zu verbindenden Teilen im Gewindeeingriff stehende Überwurfmuttern 30 vorgesehen, die jeweils unter Beibehaltung des Gewindeeingriffs mit dem einen Teil bis zu einem Anschlag 31 auf das andere Teil aufschraubbar sind. Sofern die jeweilige Klauenkupplung 29 voll eingerückt ist, erscheint in der Anschlagstellung der betreffenden Gewindemuffe 30 am dem Anschlag gegenüberliegenden Ende ein in das anschlagferne Teil eingesetzter Signalring 31. Sofern dieser nicht erscheint, besteht Gefahr und muss der Kupplungsvorgang wiederholt werden.
  • Die zur Lagefixierung des Axialstützrings 22 bzw. der Haltebüchse 28 vorgesehenen radialen Haltebolzen 26 greifen mit ihrem vorderen Ende in eine zugeordnete Radialausnehmung des Axialstützrings 27 bzw. der Haltebüchse 28 ein. Im dargestellten Beispiel ist jedes Schlittenteil 10 mit zwei einander gegenüberliegenden Haltebolzen 26 versehen, so dass sich eine symmetrische Kraftverteilung ergibt. Die Haltebolzen 26 sind in bezüglich der Achse der Spannspindeleinrichtung 8 radialer Richtung verstellbar. Um eine Schnellverstellung zu ermöglichen, ist jedem Haltebolzen 26 eine in eine zugeordnete Bohrung des zugeordneten Schlittenteils 10 eingesetzte Büchse 32 zugeordnet, in deren Innenumfang eine Kulissenführung mit vergleichsweise großer Gewindesteigung eingeschnitten ist, in die jeweils ein bolzenseitiger Radialstift 32 eingreift. Durch Drehen der Haltebolzen 26 können diese daher schnell in- und außer Eingriff mit dem zugeordneten Einsatzteil gebracht werden. Den Haltebolzen 26 ist jeweils eine Stützfeder 33 zugeordnet, die beim Herausdrehen des zugeordneten Haltebolzens 26 gespannt wird und diesen selbsttätig wieder in die Eingriffsstellung bewegen kann.
  • Die beiden Spannbacken 2, 3 bzw. deren Schlittenteile 10 besitzen, wie 2 zeigt, von der Seite gesehen eine etwa trapezförmige Gestalt, wobei sich in Spannrichtung gesehen eine vertikale Flanke 34 und eine dem gegenüber geneigte Flanke 35 ergeben. In der Darstellung gemäß 2 sind die beiden Spannbacken 2, 3 so auf der Grundplatte 1 angeordnet, dass ihre vertikalen Flanken 34 einander zugewandt und die geneigten Flanken 35 voneinander abgewandt sind. Es wäre aber auch denkbar, einen oder beide Spannbacken 2, 3 um 180° zu drehen und in dieser Position auf der Grundplatte 1 aufzunehmen, wie aus 6 erkennbar ist, wobei die geneigten Flanken 35 der beiden Spannbacken 2, 3 einander zugewandt sind, was den Spannbereich gegenüber der Anordnung in 2 vergrößert. Selbstverständlich sind dabei die Aufsatzbacken 11 und/oder Einsatzbacken 12 entsprechend anzupassen.
  • Zum Drehen der Spannbacken 2, 3 wird die Spannspindeleinrichtung 8 ausgebaut und anschließend wieder eingebaut, was vergleichsweise leicht bewerkstelligt werden kann, da die komplette Spannspindeleinrichtung 88 einschließlich der axialen Abstützungen eine Baueinheit bildet und die radialen Haltebolzen 26 als Schnellbetätigungselemente ausgebildet sind. Da die Durchgangsbohrungen 25 der Schlittenteile 10 beider Spannbacken 2, 3 und die hierin aufgenommenen Einsätze jeweils durchmessergleich sind, können die Einsätze in Form des Axialstützrings 27 und der Haltebüchse 28 wahlweise in jeder Spannbacke 2 bzw. 3 platziert werden, so dass im Falle einer Drehung der Spannbacken 2, 3 die Spannspindeleinrichtung 8 nicht unbedingt mitverdreht werden muss und die Antriebsseite daher beibehalten werden kann.

Claims (18)

  1. Vorrichtung zum Spannen von auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer 5-Achs-Werkzeugmaschine, zu bearbeitenden Werkstücken, mit einer zur Festlegung auf einem Maschinenbett geeigneten Grundplatte (1) und zwei auf dieser verschiebbar aufnehmbaren Spannbacken (2, 3) die durch eine Spannspindeleinrichtung (8) miteinander verbunden sind, wobei spannbackenseitig eine Fixierung auf der Grundplatte (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Spannbacke (2) der beiden Spannbacken (2, 3) eine Klemmeinrichtung (9) aufweist und hiermit auf der Grundplatte (1) lösbar fixierbar ist und dass die andere Spannbacke (3) auf der Grundplatte (1) verschiebbar bleibt und mittels der Spannspindeleinrichtung (8) gegenüber der auf der Grundplatte (1) klemmend fixierten Spannbacke (2) verstellbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spannbacke (2, 3) ein auf der Grundplatte (1) verschiebbar gelagertes Schlittenteil (10) und eine auf diesem festlegbare, starre Aufsatzbacke (11) aufweist und dass die Spannspindeleinrichtung (8) an den Schlittenteilen (10) angreift.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannspindeleinrichtung (8) am oberen, der Aufsatzbacke (11) benachbarten Bereich der Schlittenteile (10) angreift.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufsatzbacke (11) mit einer vorzugsweise in eine zugeordnete Randausnehmung einsetzbaren Eingriffsbacke (12) bestückbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (1) mit seitlichen, vorzugsweise einen Rechteckquerschnitt aufweisenden Führungsleisten (4) und die Schlittenteile (10) der Spannbacken (2, 3) mit den Führungsleisten (4) zugeordneten Führungsnuten (5) versehen sind, wobei die Führungsnuten (5) jeweils von einer Ankerleiste (7) untergriffen sind, die jeweils in eine die benachbarte Führungsleiste (4) untergreifende Längsnut (6) der Grundplatte eingreift.
  6. Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (9) des Schlittenteils (10) der auf der Grundplatte (1) festklemmbaren Spannbacke (2) durch mit Bewegungsspiel in Hubrichtung in jeweils zugeordneten, seitlichen Ausnehmungen (14) des Schlittenteils (10) platzierte Klemmplatten (13) gebildet wird, die jeweils eine mit Spiel in Hubrichtung in eine seitliche Längsnut (8) der Grundplatte (1) eingreifende Gegenhalteleiste (18) tragen und mittels einer jeweils zugeordneten Hubeinrichtung heb- und senkbar sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Hubeinrichtung wenigstens eine mit ihrem Kopf auf einer Schulter (20) des Schlittenteils (10) abstützbare, dieses durchgreifende Betätigungsschraube (19) vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klemmplatte (13) eine der Betätigungsschraube (19) zugeordnete, in eine zugeordnete Vertiefung (15) eingreifende Verdickung (16) aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeder Klemmplatte (13) jeweils zugeordnete Ausnehmung (14) durch eine Deckplatte (21) verschlossen ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die obere Flanke der jeweils in eine Längsnut (6) eingreifenden Gegenhalteleisten (18) mit einer den Reibfaktor erhöhenden Einrichtung, vorzugsweise in Form einer Hartmetallbeschichtung, versehen ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannspindeleinrichtung (8) eine an der einen Spannbacke (3) abgestützte Gewindespindel (22) und eine mit dieser im Gewindeeingriff stehende, an der anderen Spannbacke (2) abgestützte Gewindebüchse (23) aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannspindeleinrichtung (8) fluchtende Durchgangsbohrungen (25) der Schlittenteile (10) der beiden Spannbacken (2, 3) zugeordnet und in jeder Durchgangsbohrung (25) ein durch radial verstellbare Haltebolzen (26) lagegesicherter Einsatz angeordnet ist, der einerseits als mit einem radialen Bund der Gewindespindel (22) zusammenwirkender, von dieser durchgriffener Axialstützring (27) und andererseits als mit der Gewindebüchse (23) verbindbare Haltebüche (28) ausgebildet ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Gewindebüchse (23) und der zugeordneten Haltebüchse (28) eine Verlängerungsbüchse (24) einsetzbar ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebüchse (23) und die Gewindebüchse 23 bzw. die Verlängerungsbüche (24) bzw. diese und die Gewindebüchse (23) jeweils durch eine Klemmkupplung (24) aneinander anschließbar sind, die jeweils durch eine Überwurfgewindebüchse (30) fixierbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Haltebolzen (26) in einer jeweils zugeordneten, in eine Bohrung des zugeordneten Schlittenteils (10) eingesetzten Büchse (32) aufgenommen sind, die jeweils eine eine vergleichsweise hohe Steigung aufweisende Kulissenführung enthält, in die ein bolzenseitiger Radialstift (32) eingreift.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbacken (2, 3) bzw. ihre Schlittenteile (10) in Spannrichtung gesehen vertikale Flanken (34) und hiergegen geneigte Flanken (35) aufweisen und wahlweise mit der vertikalen oder in einer um 180° gedrehten Position mit der geneigten Flanke (35) voraus auf der Grundplatte (1) aufnehmbar sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbacken (2, 3) bzw. ihre Schlittenteile (10) wahlweise mit einander zugewandten, vertikalen Flanken (34) oder in einer um 180° versetzten Position mit einander zugewandten, voneinander weg geneigten Flanken (35) auf der Grundplatte (1) aufnehmbar sind.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der fluchtenden Durchgangsbohrungen (25) und der diesen zugeordneten Einsätze zum Abstützen der Spannspindeleinrichtung (8) durchmessergleich sind.
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