EP2105257A2 - Aufsatzspannbacken - Google Patents

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EP2105257A2
EP2105257A2 EP09155580A EP09155580A EP2105257A2 EP 2105257 A2 EP2105257 A2 EP 2105257A2 EP 09155580 A EP09155580 A EP 09155580A EP 09155580 A EP09155580 A EP 09155580A EP 2105257 A2 EP2105257 A2 EP 2105257A2
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EP
European Patent Office
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clamping
attachment
jaws
jaw
workpiece
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Withdrawn
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EP09155580A
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English (en)
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EP2105257A3 (de
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Dieter Mosig
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Hemo-Werkzeugbau Dieter Mosig
Original Assignee
Hemo-Werkzeugbau Dieter Mosig
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Publication date
Application filed by Hemo-Werkzeugbau Dieter Mosig filed Critical Hemo-Werkzeugbau Dieter Mosig
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    • B25B1/06—Arrangements for positively actuating jaws
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    • B25B1/24—Details, e.g. jaws of special shape, slideways
    • B25B1/2405—Construction of the jaws
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    • B25B1/2405—Construction of the jaws
    • B25B1/2457—Construction of the jaws with auxiliary attachments

Definitions

  • the present invention relates to attachment clamping jaws for a clamping device for clamping workpieces according to claim 1.
  • clamping devices In the CNC machining of workpieces often clamping devices must be used, with which a variety of possible shapes and sizes of workpieces can be clamped and machined.
  • the requirements of such clamping devices are therefore such that they should on the one hand provide the best possible accessibility for the processing tools, but on the other hand also guarantee a very stable and secure clamping.
  • These two requirements are often in a certain contradiction, because only a small clamping surface for the clamping of the workpiece to be machined is available, but the holding forces must be large and permanent deformations caused by the clamping device itself, if possible to be avoided.
  • clamping devices are often used with interchangeable essay jaws.
  • tensioning devices are the center tensioners from Hemo horrbau, which can be seen from the sales prospectus ZS / d3 / 4000/06/06 of Hemo horrbau.
  • the replaceable top jaws allow adaptation to different workpieces and workpiece sizes, for example by means of different jaw heights, baking hardnesses, jaw corrugations etc.
  • the solution is that the clamping action of the clamping jaws of a clamping device with an effective in the vicinity of the clamping surfaces clamping screw is tightened after clamping the workpiece to be machined in the clamping device.
  • the starting point is the consideration that with common clamping devices, the clamping axis, via which the clamping force is transmitted, but relatively far away from the clamping surfaces, between which the workpiece is actually clamped and held. Thus, even relatively high forces in the clamping axis at the destination, namely between the clamping surfaces, only partially effective.
  • clamping surfaces of the top clamping jaws are additionally provided with "micro-teeth" in order to achieve not only the frictional connection but also a form fit for the clamping. Because of the small size of these micro teeth impression marks remain low and are therefore often not disturbing.
  • the Fig. 1 shows a clamping device 1 with essay clamping jaws 2a, 2b in a three-dimensional view.
  • the top jaws 2a, 2b sit on supports 3a, 3b, which in turn are displaceable by means of a tensioning drive 4 relative to each other in a clamping direction S. It does not matter whether both or only one of the attachment jaws performs the clamping stroke.
  • the attachment jaws 2a, 2b are interchangeable, for example by means of screw, on the supports 3a, 3b fastened.
  • the attachment is done here by screws in recesses 5.
  • spacers 6 may be provided.
  • a workpiece (not shown) can thus be clamped for machining between the first attachment jaw 2a and the opposite second attachment jaw 2b. This clamping takes place via the tensioning drive 4.
  • Each of the two top jaws 2a, 2b has a workpiece support 7, which in turn in the Fig. 2 (Detail A) is shown in more detail.
  • the workpiece support 7 consists of a support surface 8 and a clamping surface 9. The workpiece is placed on the support surface. 8 placed on it and it is pressed together during clamping of the plane-parallel clamping surfaces 9 and held.
  • the first attachment jaw 2a has adjacent to the workpiece support 7 a first hole 10a for receiving a clamping screw 11.
  • the second attachment jaw 2b has adjacent to the workpiece support 7, a second hole 10b for receiving the clamping screw 11.
  • the first attachment jaw 2a is connected to the second attachment jaw 2b via the first and the second hole 10a, 10b in the clamping direction S with the clamping screw 11 connectable.
  • the clamping screw 11 is thus the first essay clamping jaw 2a with the second essay clamping jaw additionally clamped.
  • bracing means that in addition to the clamping action, which is applied by the clamping drive 4, on the clamping screw 11, a further, in the vicinity of the clamping effective expectant clamping force can be applied.
  • the term "adjacent" is thus to be understood in this sense.
  • the tightening screw (as shown) to be an ordinary hexagon socket screw while the first hole 10a has a matching internal thread and the second hole 10b is merely a through hole.
  • the Fig. 2 shows a detail A of a workpiece support 7 of the attachment clamping jaw 2a, in particular in the region of the clamping surface 9.
  • the clamping surface 9 may be provided with so-called "micro teeth” 12. These are used for the positive retention of the workpiece in the clamping device 1.
  • the term "micro-teeth” is used here in a general form, since it may include a variety of possible concrete formations. In the present example, it is projecting, elongated, prismatic structures whose tooth height are adapted to the requirements of the workpiece material.
  • the micro-teeth 12 may be arranged in different directions as shown. So you can also be arranged alternately in the horizontal and vertical directions. Other arrangements and patterns are of course also possible.
  • the Fig. 3 finally shows the clamping device according to Fig. 1 in a side view. It can also be seen that there is good accessibility to the clamping screw 11 in the construction shown.
  • inventive essay clamping jaws 2a, 2b thus make a very easy to handling and with very reliable effect associated improvement in fixtures.
  • the illustrated embodiment of the tensioning device 1 - because of the symmetrical structure of the tensioning drive 4 - is a center tensioning device.
  • the applications of the invention are not limited to center tension devices.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)

Abstract

Mittels Aufsatzspannbacken (2a,2b) für eine Spannvorrichtung (1) wird ein Werkstück zwischen einer ersten und einer zweiten gegenüberliegenden Aufsatzspannbacke (2a,2b) gehalten. Die Aufsatzspannbacken (2a,2b) sind auswechselbar auf Auflagern (3a,3b) der Spannvorrichtung (1) befestigbar und die Auflager (3a,3b) sind in einer Spannrichtung (S) relativ zueinander verschieblich. Die erste Aufsatzspannbacke (2a) weist angrenzend an eine Werkstückauflage (7) ein erstes Loch (10a) für eine Spannschraube (11) auf. Die zweite Aufsatzspannbacke (2b) weist angrenzend an eine Werkstückauflage (7) ein zweites Loch (10b) für die Spannschraube (11) auf. Dabei ist die erste Aufsatzspannbacke (2a) mit der zweiten Aufsatzspannbacke (2b) über das erste und das zweite Loch (10a,10b) in Spannrichtung (S) mit der Spannschraube (11) verbind- und spannbar.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Aufsatzspannbacken für eine Spannvorrichtung zum Einspannen von Werkstücken nach Patentanspruch 1.
  • In der CNC-Bearbeitung von Werkstücken müssen oft Spanneinrichtungen eingesetzt werden, mit denen eine Vielzahl an möglichen Formen und Grössen von Werkstücken einspann- und bearbeitbar sind. Die Anforderungen an solche Spanneinrichtungen sind deshalb derart, dass sie einerseits eine möglichst gute Zugänglichkeit für die Bearbeitungswerkzeuge gewähren sollen, andererseits aber auch eine sehr stabile und sichere Einspannung garantieren müssen. Diese beiden Forderungen stehen oft in einem gewissen Widerspruch, weil nur wenig Spannfläche für die Einspannung des zu bearbeitenden Werkstückes zur Verfügung steht, die Haltekräfte aber gross sein müssen und bleibende Verformungen, verursacht durch die Spanneinrichtung selber, nach Möglichkeit vermieden werden sollen.
  • Um eine möglichst grosse Vielfalt an Werkstücken bearbeiten zu können, werden deshalb oft Spanneinrichtungen mit auswechselbaren Aufsatzspannbacken eingesetzt. Ein Beispiel für derartige Spanneinrichtungen sind die Zentrumsspanner der Firma Hemo Werkzeugbau, ersichtlich aus dem Verkaufsprospekt ZS/d3/4000/06/06 der Hemo Werkzeugbau. Die auswechselbaren Aufsatzspannbacken ermöglichen die Anpassung an verschiedene Werkstücke und Werkstückgrössen, beispielsweise mittels verschiedener Backenhöhen, Backenhärten, Backenriffelungen etc.
  • Eine weitere Möglichkeit zum sicheren und möglichst platzsparenden Einspannen von Werkstücken ist in der EP-1 071 542 beschrieben. Diese Schrift zeigt ein Spannsystem und - Verfahren zum Spannen von Werkstücken. Dabei werden in einem vorbereitenden Arbeitsgang an den Werkstücken Verformungen angebracht, die lediglich als Kupplungselemente beim Spannen mit einer entsprechenden Spannvorrichtung dienen, sonst aber keine Funktion haben. Anschliessend werden die Werkstücke dann mit Spannbacken, die zum reibschlüssigen Halten Anlageflächen und zur formschlüssigen Positionierung und Lagesicherung zu den Verformungen komplementäre Formschlusselemente aufweisen, gemischt reib- und formschlüssig gespannt. Dieses Verfahren ermöglicht zwar eine sehr stabile und sichere Halterung der Werkstücke über eine relativ kleine Kontaktfläche, es hat aber den Nachteil, dass zur Anbringung der Verformungen ein zeitaufwändiger separater erster Bearbeitungsschritt notwendig ist. Zudem erfordert die Beseitigung der Verformungen, falls dies am Schluss der Bearbeitung notwendig oder gewünscht ist, nochmals einen Bearbeitungsschritt. Das Verfahren ist ausserdem auch nur für die erste Aufspannung geeignet.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Lösung vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Die Lösung besteht darin, dass die Spannwirkung der Spannbacken einer Spannvorrichtung mit einer im Nahbereich der Spannflächen wirksam werdenden Spannschraube nach dem Einspannen des zu bearbeitenden Werkstückes in der Spannvorrichtung noch verstärkt wird.
  • Ausgangspunkt ist dabei die Überlegung, dass bei gängigen Spannvorrichtungen die Spannachse, über die die Spannkraft übertragen wird, doch relativ weit entfernt von den Spannflächen liegt, zwischen denen das Werkstück tatsächlich eingespannt und gehalten ist. Somit können selbst relativ hohe Kräfte in der Spannachse am Zielort, nämlich zwischen den Spannflächen, nur noch teilweise wirksam werden.
  • Dieser Lösungsansatz wird zwar bereits in einer früheren Patentanmeldung Nr. CH-2002/0916/02 verfolgt, allerdings ist die dort präsentierte Lösung, die eine zusätzliche Krafteinleitung mittels einer Kraftübersetzung vorsieht, sehr aufwendig und teuer.
  • Mittels einer einfachen Spannschraube, die wegen der guten Zugänglichkeit der Aufsatzspannbacken auch nach dem Einspannen des Werkstückes noch mit Leichtigkeit einsetz- und spannbar ist, können die wirksamen Spannkräfte und damit die Festigkeit und Stabilität des Spannsitzes wesentlich erhöht werden.
  • Weitere Verbesserungen sind möglich, wenn die Spannflächen der Aufsatzspannbacken noch zusätzlich mit "Mikrozähnen" versehen werden, um neben dem Kraftschluss auch noch einen Formschluss für die Einspannung zu erzielen. Wegen der Kleinheit dieser Mikrozähne bleiben die Eindruckmarken gering und sind deshalb oft auch nicht störend.
  • Im weiteren wird eine mögliche Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt die
    • Fig. 1
    eine Spannvorrichtung mit Aufsatzspannbacken in einer räumlichen Ansicht,
    Fig. 2
    ein Detail einer Aufsatzspannbacke, und
    Fig. 3
    eine Spannvorrichtung gemäss Fig. 1 in einer Seitenansicht.
  • Die Fig. 1 zeigt eine Spannvorrichtung 1 mit Aufsatzspannbacken 2a,2b in einer räumlichen Ansicht. Die Aufsatzspannbacken 2a,2b sitzen dabei auf Auflagern 3a,3b, die ihrerseits mittels eines Spanntriebes 4 relativ zueinander in einer Spannrichtung S verschieblich sind. Dabei spielt es keine Rolle, ob beide oder nur eine der Aufsatzspannbacken den Spannhub ausführt. Die Aufsatzspannbacken 2a,2b sind auswechselbar, beispielsweise mittels Schraubverbindungen, auf den Auflagern 3a,3b befestigbar. Die Befestigung erfolgt hier über Schrauben in Ausnehmungen 5. Zusätzlich können, je nach Bedarf, auch noch Distanzstücke 6 vorgesehen sein. Ein Werkstück (nicht dargestellt) kann somit zur Bearbeitung zwischen der ersten Aufsatzspannbacke 2a und der gegenüberliegenden zweiten Aufsatzspannbacke 2b eingespannt werden. Diese Einspannung erfolgt über den Spanntrieb 4.
  • Jede der beiden Aufsatzspannbacken 2a, 2b hat eine Werkstückauflage 7, die ihrerseits in der Fig. 2 (Detail A) noch detaillierter dargestellt ist. Hier besteht die Werkstückauflage 7 aus einer Auflagefläche 8 und einer Spannfläche 9. Das Werkstück wird auf die Auflagefläche 8 aufgelegt und es wird beim Einspannvorgang von den planparallelen Spannflächen 9 zusammengepresst und gehalten.
  • Die erste Aufsatzspannbacke 2a hat angrenzend an die Werkstückauflage 7 ein erstes Loch 10a zur Aufnahme einer Spannschraube 11. Die zweite Aufsatzspannbacke 2b hat angrenzend an die Werkstückauflage 7 ein zweites Loch 10b zur Aufnahme der Spannschraube 11. Die erste Aufsatzspannbacke 2a ist mit der zweiten Aufsatzspannbacke 2b über das erste und das zweite Loch 10a,10b in Spannrichtung S mit der Spannschraube 11 verbindbar. Mittels der Spannschraube 11 ist somit die erste Aufsatzspannbacke 2a mit der zweiten Aufsatzspannbacke zusätzlich verspannbar. Zusätzlich verspannbar heisst, dass neben der Spannwirkung, die durch den Spanntrieb 4 aufgebracht wird, über die Spannschraube 11 eine weitere, im Nahbereich der Einspannung wirksam werdende Spannkraft aufgebracht werden kann. Der Begriff "angrenzend" ist somit in diesem Sinne zu verstehen.
  • Für die Spannschraube 11 wie auch für die Löcher 10a,10b sind verschiedene Ausführungen möglich. So ist es möglich, dass die Spannschraube (wie gezeigt) eine gewöhnliche Innensechskantschraube ist, während das erste Loch 10a ein passendes Innengewinde aufweist und das zweite Loch 10b lediglich ein Durchgangsloch ist.
  • Die Fig. 2 zeigt ein Detail A einer Werkstückauflage 7 der Aufsatzspannbacke 2a, insbesondere im Bereich der Spannfläche 9. Die Spannfläche 9 kann dabei mit sogenannten "Mikrozähnen" 12 versehen sein. Diese dienen der formschlüssigen Halterung des Werkstückes in der Spannvorrichtung 1. Der Begriff "Mikrozähne" wird hier in einer allgemeinen Form verwendet, da er eine Vielzahl von möglichen konkreten Ausformungen beinhalten kann. Im vorliegenden Beispiel sind es vorstehende, längliche, prismatische Gebilde, deren Zahnhöhe den Erfordernissen des Werkstückmateriales angepasst werden. Um die Haltefestigkeit in der Einspannung zu verstärken, wobei je nach Bearbeitungsvorgang Kräften in verschiedenen Richtungen und in verschiedenen Grössen entgegengewirkt werden muss, können die Mikrozähne 12 wie dargestellt in verschiedene Richtungen angeordnet sein. Sie können also auch abwechslungsweise in horizontaler und vertikaler Richtung angeordnet sein. Andere Anordnungen und Muster sind natürlich ebenfalls möglich.
  • Die Fig. 3 zeigt schliesslich noch die Spannvorrichtung gemäss Fig. 1 in einer Seitenansicht. Daraus ist auch ersichtlich, dass in der gezeigten Konstruktion eine gute Zugänglichkeit zu der Spannschraube 11 besteht.
  • Insgesamt ermöglichen die erfindungsgemässen Aufsatzspannbacken 2a,2b somit eine sehr einfach zu handhabende und mit sehr zuverlässiger Wirkung verbundene Verbesserung bei Spannvorrichtungen.
  • Weiterhin ist für den Fachmann aus den Figuren 1 und 3 unschwer erkennbar, dass das dargestellte Ausführungsbeispiel der Spannvorrichtung 1 - wegen des symmetrischen Aufbaus des Spanntriebs 4 - eine Zentrumsspannvorrichtung ist. Die Anwendungen der Erfindung beschränken sich aber nicht auf Zentrumsspannvorrichtungen.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Spannvorrichtung
    2a,2b
    erster und zweiter Aufsatzspannbacken
    3a,3b
    Auflager
    4
    Spanntrieb
    5
    Ausnehmungen
    6
    Distanzstück
    7
    Werkstückauflage
    8
    Auflagefläche
    9
    Spannfläche
    10a,10b
    erstes und zweites Loch
    11
    Spannschraube
    12
    Mikrozähne
    S
    Spannrichtung

Claims (6)

  1. Aufsatzspannbacken (2a,2b) für eine Spannvorrichtung (1) zum Einspannen von Werkstücken, wobei das Werkstück zwischen einer ersten und einer zweiten gegenüberliegenden Aufsatzspannbacke (2a,2b) gehalten ist und die Aufsatzspannbacken (2a,2b) auswechselbar auf Auflagern (3a,3b) der Spannvorrichtung (1) befestigbar sind, und wobei die Auflager (3a,3b) in einer Spannrichtung (S) relativ zueinander verschieblich sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die erste Aufsatzspannbacke (2a) angrenzend an eine Werkstückauflage (7) ein erstes Loch (10a) für eine Spannschraube (11) aufweist,
    - die zweite Aufsatzspannbacke (2b) angrenzend an eine Werkstückauflage (7) ein zweites Loch (10b) für die Spannschraube (11) aufweist,
    - die erste Aufsatzspannbacke (2a) mit der zweiten Aufsatzspannbacke (2b) über das erste und das zweite Loch (10a,10b) in Spannrichtung (S) mit der Spannschraube (11) verbindbar sind, und
    - die erste und die zweite Aufsatzspannbacke (2a,2b) mittels der Spannschraube (11) spannbar sind.
  2. Aufsatzspannbacken (2a,2b) nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückauflagen (7) an einer Spannfläche (9) Mikrozähne (12) zur formschlüssigen Halterung des Werkstückes in der Spannvorrichtung (1) aufweisen.
  3. Aufsatzspannbacken (2a,2b) nach Patentanspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrozähne (12) eine längliche, prismatische Form haben.
  4. Aufsatzspannbacken (2a,2b) nach Patentanspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass in verschiedene Richtungen angeordnete Mikrozähne (12) vorhanden sind.
  5. Aufsatzspannbacken (2a,2b) nach Patentanspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrozähne (12) abwechslungsweise in horizontaler und vertikaler Richtung angeordnet sind.
  6. Aufsatzspannbacken (2a,2b) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (1) eine Zentrumsspannvorrichtung ist.
EP09155580A 2008-03-28 2009-03-19 Aufsatzspannbacken Withdrawn EP2105257A3 (de)

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