DE20208578U1

DE20208578U1 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE20208578U1
Application number: DE20208578U
Authority: DE
Original assignee: MIKSCH GmbH
Current assignee: MIKSCH GmbH
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2012-06-04

Description

TIEDTKE - BUHLING - KINNE & PARTNER(GbR)

TBK-Patent POB 20 19 18 80019 München

Patentanwälte Dipl.-Ing. Reinhard Kinne Dipl.-Ing. Hans-Bernd Pellmann Dipl.-Ing. Klaus Grams Dipl.-Ing. Aurel Vollnhals Dipl.-Ing. Thomas J.A. Leson Dipl.-Ing. Dr. Georgi Chivarov Dipl.-Ing. Matthias Grill Dipl.-Ing. Alexander Kühn Dipl.-Ing. Rainer Böckelen Dipl.-Ing. Stefan Klingele Dipl.-Chem. Stefan Bühling Dipl.-Ing. Ronald Roth Dipl.-Ing. Jürgen Faller

03. Juni 2002

DE 35042

MIKSCH GMBH
73037 Göppingen / Deutschland

SPANNVORRICHTUNG

Dresdner Bank München Kto. 3939 844 BLZ 700 800 00 Telefon: +49 89 544690 Deutsche Bank München Kto. 2861060 BLZ 700 70010 Telefax (G3): +49 89 532611 Postbank München Ktd.*e?0$»804 .BlZ 700.100"8O .··..··. ; : .··. JetefaxiG3+G4): +4989 5329095 DaHchi-Kangyo Bank Düsseldorf Ktq. 8t0$883007 BLZ $00:207.00 · · ··. ···. .· .··. t-Mail: · postoffice@tbk-patent.de

SanwaBank DüsseWorf m^ffi ?!l SpWQO ^j^^g^tt

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung für Gegenstände, insbesondere für Werkzeuge. 5

Aus dem Stand der Technik ist zum Beispiel eine in der EP-O 628 offenbarte Spannvorrichtung bekannt. Diese Spannvorrichtung ist zum Spannen von speziell genormten Werkzeugen vorgesehen. Diese Spannvorrichtung hat eine Nabe und eine in der Nabe gegen eine Vorspannkraft einer Feder axial verschiebbare Stange, wobei an der Stange eine Schräge vorgesehen ist, die zwei in Durchgangslöchern der Nabe gehaltene Kugeln radial nach außen drückt. Zum Spannen eines Werkzeugs wird zunächst die Stange mit der Schräge manuell gegen die Vorspannkraft zurückgezogen, so dass die Kugeln an der Schräge abrollen und sich radial nach innen bewegen. Anschließend wird das Werkzeug über die Nabe gestülpt und die Stange wird gelöst, so dass sich die Stange wieder in ihre ursprüngliche Position bewegt und die Kugeln wieder in ihre ursprünglichen Positionen radial nach außen drückt. Dabei treten Kugeln in entsprechende Durchgangslöcher ein, die in dem Werkzeug ausgebildet sind. Das Werkzeug wird somit durch die Kugeln an die Spannvorrichtung gehalten. Um die Nabe herum ist eine Fassung angeordnet, wodurch zwischen Nabe und Fassung ein ringartiger Raum zur Aufnahme des Werkzeugs ausgebildet ist. Ein Durchmesser der Kugeln ist so groß, dass die Kugeln nicht durch den ringartigen Raum hindurch treten können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine universelle und einfach zu montierende Spannvorrichtung mit verbesserter Handhabung vorzusehen.

Die Aufgabe wird durch eine Spannvorrichtung zum lösbaren Spannen eines Gegenstands gelöst, die eine Nabe und eine in der Nabe gegen eine Vorspannkraft axial verschiebbare Stange aufweist, wobei an der Stange eine Schräge vorgesehen ist, die

zumindest eine in einem Durchgangsloch der Nabe gehaltene Kugel radial nach außen drückt, wobei an der Stange eine Hülse abnehmbar angebracht ist, die die Schräge aufweist.

Es können auch mehrere Kugeln vorgesehen sein, wie zum Beispiel drei Kugeln zur Zentrierung des Gegenstands.

Die von der Stange abnehmbare Hülse mit der daran vorgesehenen Schräge hat den Vorteil, dass die Kugel von einem Innenraum der Nabe aus in das Durchgangsloch angeordnet werden kann, da der Innenraum in einem ersten Montageschritt nicht durch die Hülse versperrt ist, wenn die Hülse noch nicht an der Stange angebracht ist. Infolgedessen wird die Kugel nicht von der Außenseite der Nabe aus in das Durchgangsloch eingefügt, und es ist möglich, den Durchmesser des Durchgangslochs radial nach außen derart zu verjüngen, dass er kleiner ist als ein Durchmesser der Kugel, damit die Kugel nicht aus dem Durchgangsloch fallen kann.

Durch diesen Aufbau wird letztlich eine universelle Spannvorrichtung vorgesehen, die zum Beispiel zum Einspannen von vielen handelsüblichen Werkzeuge geeignet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Ausführungsbeispieles einer Spannvorrichtung zum lösbaren Spannen eines Gegenstands (nicht gezeigt) gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Spannvorrichtung 1 hat eine Nabe 2.

In der Nabe 2 ist eine Stange 5 axial verschiebbar angeordnet.

An der Stange 5 ist eine Hülse 6 abnehmbar angebracht. Die Hülse 6 weist eine Schräge 8 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel verjüngt sich ein Außendurchmesser der Hülse 6 nach rechts gemäß der Fig. 1, wodurch ein Konus ausgebildet ist.

Die Hülse 6 ist mittels eines Stifts 11 an der Stange 5 angebracht, der durch ein radiales Durchgangsloch durch die Stange 5 hindurch tritt. Der Stift 11 unterbindet eine einseitige axiale Bewegung der Hülse 6, bei diesem Ausführungsbeispiel eine Bewegung nach links gemäß der Fig. 1.

Unmittelbar über der Schräge 8 sind Kugeln 9 in entsprechenden Durchgangslöchern 10 der Nabe 2 gehalten. Zur besseren Zentrierung des Gegenstands (nicht gezeigt) in der Spannvorrichtung 1 ist es vorteilhaft, drei Kugeln 9 anzuordnen.

Bei einer axialen Bewegung der Stange 5, der Hülse 6 und der Schräge 8 rollen die Kugeln 9 an der Schräge 8 ab, wobei sie sich in den Durchgangslöchern 10 der Nabe 2 radial auf und ab bewegen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Durchmesser des jeweiligen Durchgangslochs 10 radial nach außen derart verjüngt, dass er kleiner ist als ein Durchmesser der entsprechenden Kugel 9. Dadurch wird verhindert, dass die Kugeln 9 aus den Durchgangslöchern 10 heraus fallen. Der Durchmesser des Durchgangslochs 10 ist außer an der Verjüngung gleich wie der Durchmesser der Kugel 9, so dass zwischen dem Durchgangsloch 10 und der Kugel 9 kein zu großes Spiel besteht.

Eine Feder 7 übt auf die Stange 5 eine Vorspannkraft aus, die die Stange 5 axial nach rechts gemäß der Fig. 1 drückt. Vorzugsweise ist die Vorspannkraft so bemessen, dass der

Gegenstand durch eine einzige normal statuierte Bedienperson unter Aufbietung einer zumutbaren Kraft manuell an die Spannvorrichtung 1 gespannt und von dieser auch wieder entnommen werden kann.
5

Die Vorspannkraft ist außerdem auch in Abhängigkeit des Schrägungswinkels abgestimmt. Vorzugsweise ist der Winkel der Schräge 8 bezüglich einer Verschiebungsrichtung der Stange 5 in einem Bereich von 10° bis 60°. Bei einem Schrägungswinkel von 10° tritt eine Selbsthemmung auf. Bei einem Schrägungswinkel von 60° kann eine ausreichend feste Einspannung des Gegenstands noch gewährleistet werden. Der Gegenstand kann in jeder Einbaulage, d.h. horizontal, vertikal oder geneigt an die Spannvorrichtung 1 gespannt werden.

Ferner ist eine Fassung 3 um die Nabe 2 angeordnet, wodurch ein ringartiger Raum 4 zur Aufnahme des Gegenstands ausgebildet ist. Die Fassung 3 hat vorzugsweise einen nicht-kreisförmigen Innenumfang, der zu einem entsprechenden nicht-kreisförmigen Außenumfang (nicht gezeigt) des Gegenstands passt. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich der Gegenstand um die Achse der Nabe 2 dreht. Der Gegenstand hat in diesem Fall vorzugsweise eine Innennut (nicht gezeigt) , in die die Kugeln 9 der Spannvorrichtung 1 eingreifen.

Die Spannvorrichtung 1 ist insbesondere zum Spannen von Gegenständen wie zum Beispiel Werkzeugen, Werkzeugaufnahmen, Sensoren und Werkstücken geeignet.

Die Spannvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird folgendermaßen montiert.

Zunächst werden die Kugeln 9 durch einen Innenraum in der Nabe 2, der zur Aufnahme der Stange 5 und der Hülse 6 vorgesehen ist, in das entsprechende Durchgangsloch 10 der Nabe 2 angeordnet.

Anschließend wird die Stange 5 zusammen mit der Feder 7 in die Nabe 2 geschoben.

An einem Ende der Stange 5 wird schließlich die Hülse 6 aufgesetzt und mit dem Stift 11 fixiert.

Alternativ kann die Spannvorrichtung 1 auch so montiert werden, dass zunächst die Stange 5 zusammen mit der Feder 7 in die Nabe 2 geschoben wird, und dass dann die Kugeln 9 durch den Innenraum der Nabe 2 in das entsprechende Durchgangsloch 10 der Nabe 2 angeordnet werden. In diesem Fall muss der Durchmesser der Kugel

9 kleiner sein als eine Differenz eines Innendurchmessers des Innenraums der Nabe 2 und einem Außendurchmesser der Stange 5.

Schließlich wird die Hülse 6 auf die Stange 5 aufgesetzt und mit dem Stift 11 fixiert.

Die von der Stange 5 abnehmbare Hülse 6 mit der daran vorgesehenen Schräge 8 hat den Vorteil, dass die Kugeln 9 von dem Innenraum der Nabe 2 aus in das entsprechende Durchgangsloch

10 angeordnet werden können, da der Innenraum im ersten Montageschritt nicht durch die Hülse 6 versperrt ist, wenn die Hülse 6 noch nicht an der Stange 5 angebracht ist. Infolgedessen werden die Kugeln 9 nicht von der Außenseite der Nabe 2 aus in das Durchgangsloch 10 eingefügt, und es ist möglich, den jeweiligen Durchmesser des Durchgangslochs 10 radial nach außen derart zu verjüngen, dass er kleiner ist als ein Durchmesser der jeweiligen Kugel 9, damit die Kugeln 9 nicht aus dem Durchgangsloch 10 fallen können.

Daraus ergibt sich ein weiterer Vorteil, nämlich dass der ringartige Raum 4 zur Aufnahme des Gegenstands größer als die Kugel 9 sein darf, da der ringartige Raum 4 das Herausfallen der Kugeln 9 nicht verhindern muss. Die Spannvorrichtung 1 ist daher zum Spannen von vielen handelsüblichen Gegenständen universell

geeignet, da die Maße des ringartigen Raums 4 zur Aufnahme des Gegenstands keiner Beschränkung unterliegen.

Die Handhabung der Spannvorrichtung 1 ist folgendermaßen. 5

Der Gegenstand (nicht gezeigt) wird axial in den ringartigen Raum 4 der Spannvorrichtung 1 eingeführt. Dabei schiebt sich der Gegenstand über die Kugeln 9 und drückt diese nach innen in das entsprechende Durchgangsloch 10 der Nabe 2. Die Kugeln 9 drücken dabei gegen die Schräge 8 und bewegen die Stange 5 entgegen der Vorspannkraft nach links gemäß der Fig. 1. Wenn sich schließlich die Innennut (nicht gezeigt) des Gegenstands über die Kugeln 9 schiebt, dann bewegen sich die Kugeln 9 durch die Vorspannkraft in die Innennut hinein, wobei sich die Stange 5 in umgekehrter Richtung nach rechts gemäß der Fig. 1 bewegt.

Wenn der Gegenstand in den ringartigen Raum 4 der Spannvorrichtung 1 vollständig eingeführt ist, dann liegt er an der freien Fläche 12 der Fassung 3 an (linke Planfläche 12 gemäß der Fig. 1). In diesem Zustand sind die Kugeln 9 zwischen der Schräge 8 der Hülse 6 und der Innennut des Gegenstands gehalten, und die Kugeln 9 liegen nicht an dem verjüngten Durchmesser des entsprechenden Durchgangslochs 10 an. Die Vorspannkraft der Feder 7 wird somit über die Stange 5, die Hülse 6 und die Kugeln 9 auf den Gegenstand übertragen, so dass der Gegenstand zwischen den Kugeln 9 und der freien Fläche 12 axial eingespannt ist.

Ein Bezugszeichen L in der Fig. 1 bezeichnet eine axiale Länge zwischen der freien Fläche 12 der Fassung 3 und einem Punkt an der Kugel 9, an dem der Gegenstand anliegt. Die Länge L ist entsprechend dem Gegenstand so abgestimmt, dass der Gegenstand zwischen der Kugel 9 und der freien Fläche 12 axial eingespannt ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern es sind Abwandlungen des

Ausführungsbeispiels denkbar, die ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung fallen, der in den beigefügten Schutzansprüchen definiert ist.

Claims

1. Spannvorrichtung (1) zum lösbaren Spannen eines Gegenstands, die eine Nabe (2) und eine in der Nabe (2) gegen eine Vorspannkraft axial verschiebbare Stange (5) aufweist, wobei an der Stange (5) eine Schräge (8) vorgesehen ist, die zumindest eine in einem Durchgangsloch (10) der Nabe (2) gehaltene Kugel (9) radial nach außen drückt, gekennzeichnet durch eine abnehmbar an der Stange (5) angebrachte Hülse (6), die die Schräge (8) aufweist.

2. Spannvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser des Durchgangslochs (10) radial nach außen derart verjüngt ist, dass er kleiner ist als ein Durchmesser der Kugel (9).

3. Spannvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Durchgangslochs (10) außer an der Verjüngung gleich dem Durchmesser der Kugel (9) ist.

4. Spannvorrichtung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fassung (3) um die Nabe (2) angeordnet ist, wodurch ein ringartiger Raum (4) zur Aufnahme des Gegenstands ausgebildet ist.

5. Spannvorrichtung (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (3) einen nicht-kreisförmigen Innenumfang hat.

6. Spannvorrichtung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zentrierung des Gegenstands drei Kugeln (9) angeordnet sind.

7. Spannvorrichtung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel der Schräge (8) bezüglich einer Verschiebungsrichtung des Stange (5) 10° bis 60° beträgt.

8. Spannvorrichtung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft so bemessen ist, dass der Gegenstand durch eine Bedienperson manuell an die Spannvorrichtung (1) spannbar und von dieser entnehmbar ist.

9. Spannvorrichtung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand ein Werkzeug, eine Werkzeugaufnahme, ein Sensor oder ein Werkstück ist.