[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zentrumsspanner mit Schnellwechselbacken.
[0002] Um Werkstücke sicher und präzise zu haltern und beispielsweise in Werkzeugmaschinen,
Bearbeitungszentren, 5-Achs-Fräs- oder Bohrmaschinen bearbeiten zu können, werden
üblicherweise Maschinenschraubstöcke eingesetzt, die auch eine Kraftübersetzung aufweisen
können. Zu diesen Maschinenschraubstöcken gehören auch Zentrier- oder Zentrumsspanner,
bei denen zwei Spannbacken mittels einer Spindel in einem gemeinsamen Grundkörper
geführt sind und zentrisch aufeinander zu oder weg bewegbar sind. Um einen solchen
Zentrumsspanner schnell an unterschiedlich große Werkstücke anpassen zu können, sind
seine Spannbacken oftmals wechselbar, insbesondere drehbar ausgebildet.
[0003] Beispielsweise offenbart die
DE 10 2010 047 380 B3 einen linearen mechanischen Schnellverschluss zum Verriegeln und Entriegeln von kompatiblen
Spannmitteln, bei dem der Spannbacken aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht.
Das Unterteil weist mindestens zwei, auf einer Ebene in einer Achse, quer zur Spannrichtung,
nacheinander und erhaben angeformte Rastelemente in Schwalbenschwanzform auf, die
zur Verbindung mit dem Oberteil dienen. Dieses weist an einer zum Unterteil gerichteten
Seite zwei korrespondierend geformte und angeordnete Ausnehmungen auf, die entweder
auf einer Stirnseite des Oberteils offen endend oder in einer rastelementgrößeren
Einführungsöffnung endend sind, so dass das Oberteil flach auf das Unterteil aufgesetzt
und durch lineares Verschieben Rastmittel und Ausnehmung in Eingriff miteinander bringbar
sind. Ein lösendes Verschieben wird durch ein vor das Oberteil schwenkbares Blockademittel
verhindert.
[0004] Weiter ist bekannt, ein längerbauendes Spannbackenunterteil an seiner Oberseite mit
einer Mehrzahl zueinander paralleler und quer zur Bewegungsrichtung des Spannbackens
verlaufender (Schwalbenschwanz)Nuten zu versehen und an der Unterseite eines kürzerbauenden
Spannbackenoberteils korrespondierend geformte Stege vorzusehen, so dass die Spannbackenoberteile
durch eine lineare Bewegung seitlich in die Nuten einschiebbar und dort mittels einer
seitlich zugänglichen Inbusschraube arretierbar sind. Nachteilig hieran ist insbesondere
die Spananfälligkeit der nicht belegten Nuten, die daher aufwendig vor Beschädigung
geschützt werden müssen.
[0005] Weiter ist bekannt, auf einem Spannbackenunterteil (Trägerbacke) einen Spannbackenoberteil
(Wechseleinsatz) vorzusehen, der an dem Spannbackenunterteil verriegelbar verschwenkbar
geführt ist, und der nach oben aus der Trägerbacke entnehmbar ist. Hierzu weist der
Wechseleinsatz an seiner der Trägerbacke zugewandten Seite zwei Nasen auf, die in
entsprechende Ausnehmungen der Trägerbacke eingreifen und an denen die Schwenkachse
durch einen diese durchsetzenden Druckbolzen gebildet ist.
[0006] Nachteilig an diesen bekannten Lösungen ist, dass sie einen eher komplizierten Aufbau
der Spannbacken erfordern.
[0007] Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen konstruktiv einfachen
und verschmutzungsunanfälligen Schnellwechselspannbacken anzugeben.
[0008] Diese Aufgabe wird bei einem Zentrumsspanner, aufweisend einen Grundkörper, zwei
daran angeordnete Schnellwechselbacken und einer am Grundkörper angeordneten und auf
die Schnellwechselbacken wirkenden Verstellvorrichtung, dadurch gelöst, dass der Grundkörper
an seiner, den Schnellwechselbacken zugewandten Oberseite einen querschnittsgrößeren
Bereich als auf seiner dieser gegenüberliegenden Unterseite aufweist und das jeder
Schnellwechselbacken einen Umgriff für diesen Bereich aufweist. Im Gegensatz zu den
bekannten technischen Lösungen kann mit großem Vorteil ein einteiliger Spannbacken
angeben werden, die Verschmutzungsanfälligkeit zwei- oder mehrteiliger Spannbacken
entfällt, ebenso ist die Konstruktion vereinfacht. Umgriff und korrespondierender
Umgreifbereich stellen eine sichere Verbindung dar, die frei von Kippmomenten jeglicher
Art ist.
[0009] Erfindungsgemäß sind Umgriff und Schnellwechselbacken einstückig ausgebildet, alternativ
gelenkig miteinander verbunden. Hierbei wird die erste Variante bevorzugt, da auf
ein Gelenk und dessen Sicherung gegen ungewollte Öffnung verzichtet werden kann.
[0010] In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bereich als zwei einander
gegenüberliegende und voneinander wegweisende Stege ausgebildet ist, wobei sich die
Stege in Längsrichtung des Zentrumsspanners erstreckend sind. Diese Stege sind erfindungsgemäß
an den Seitenwänden des Grundkörpers angeformt, beabstandet oder nicht zu dessen Oberseite.
Die Stege können durchgehend oder in Längsrichtung einfach oder mehrfach unterbrochen
ausgebildet sein. Ihre Querschnittsfläche ist erfindungsgemäß in etwa quadratisch
oder rechteckig oder polygon oder gerundet ausgebildet sein, bevorzugt ist eine im
wesentliche quadratische Querschnittsfläche mit Radius im Übergang der Seiten. Die
Stege können erfindungsgemäß insbesondere gehärtet ausgebildet sein, vorzugsweise
bestehen sie aus demselben Material wie der Grundkörper.
[0011] Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, dass die Umgriffe der Schnellwechselbacken stirnseitig
offen ausgebildet sind, so dass die Schnellwechselbacken in Längsrichtung des Zentrumsspanners
auf diesen aufschiebbar oder von diesem entfernbar sind, wird mit großem Vorteil eine
extrem einfache Handhabbarkeit der Vorrichtung gewährleistet: Die Schnellwechselbacken
können von einem Bediener einfach nach hinten, bzw. vorne vom Grundkörper abgezogen
oder aufgeschoben werden. Hierdurch kann der Bediener mit einem Griff in wenigen Sekunden
einen Schnellwechselbacken gegen einen anderen austauschen und die Einsatzfähigkeit
des Zentrumsspanners schnellstens wieder herstellen.
[0012] Von Vorteil ist ebenfalls die erfindungsgemäße Ausgestaltung, wonach der Grundkörper
zwischen den beiden Schnellwechselbacken bis zu deren größter Beabstandung zueinander
eine geschlossene Oberfläche aufweist. So wird das Eindringen von Spänen, Staub oder
Kühl/Schmiermittel in den Bereich der Verstellvorrichtung verhindert, der erfindungsgemäße
Spanner ist besonders lange ohne Reinigung einsetzbar.
[0013] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Stege mit ihrer Oberseite fluchtend mit der Oberfläche
des Grundkörpers ausgebildet sind. Hierdurch wird eine einfachste Konstruktion erreicht
bei gleichzeitig maximaler Breite einer Auflagefläche der Schnellwechselbacken auf
dem Grundkörper.
[0014] In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schnellwechselbacken arretierbar
ausgebildet sind, insbesondere eine lösbare Arretiervorrichtung zur unmittelbaren
oder mittelbaren Arretierung an der Verstellvorrichtung vorgesehen ist. Eine solche
Arretiervorrichtung stellt die Betriebsfähigkeit der Vorrichtung sicher, indem sie
es erlaubt, die Spannkräfte sicher über die Backen in die Grundkörper einzuleiten.
[0015] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Arretiervorrichtung gebildet ist durch eine
seitliche Durchgangsbohrung im Schnellwechselbacken, einen diese durchsetzenden Stift
mit Manipulationsmittel und Eingreifende und einem Eingriffsende an der Verstellvorrichtung,
wobei Eingreifende und Eingriffsende formschlüssig und/oder kraftschlüssig ineinander
eingreifend sind. Details zu dieser Ausgestaltung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung
näher erläutert, die die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme
auf eine Zeichnung beispielhaft beschreibt und weitere vorteilhafte Einzelheiten auch
in den Figuren der Zeichnung angibt. Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben
Bezugszeichen versehen.
[0016] Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
- Fig. 1:
- zeigt eine perspektivische Ansicht der Erfindung,
- Fig. 2:
- zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1,
- Fig. 3:
- zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie B-B aus Fig. 1 und
- Fig. 4
- zeigt ein Detail der Arretiervorrichtung.
[0017] Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Zentrierspanners 1 mit Grundkörper 2 und zwei Schnellwechselbacken 3. Der Grundkörper
2 ist in einer Platte 17 aufgenommen, wie sie für automatisierten Werkstückwechsel
in der Serienproduktion benötigt wird. Der Grundkörper 2 zeigt an seiner sichtbaren
Stirnseite eine Abdeckplatte 18, durchsetzt von einem Antriebsanschluß 19 für die
nicht sichtbare, im Inneren des Grundkörpers geschützt angeordneten Verstellvorrichtung
4. Die Schnellwechselbacken 3 weisen bei dieser Ausführungsform eine zweistufige Oberfläche
mit einer ersten Werkstückauflagefläche 20 und einem diese überragenden Anschlag 21
auf. An der sichtbaren Stirnseite des vorderen Schnellwechselbackens 3 ist dessen
zur Stirnseite offener Umgriff 8 dargestellt, der einen Steg 9 umgreift, der seinerseits
wiederum am Grundkörper 2 angeformt ist und mit dessen Oberfläche 5 abschließt. Auf
dem in Fig. 1 hinten dargestellten Schnellwechselbacken 3 ist der von außen sichtbare
Teil der Arretiervorrichtung 11 zu erkennen. Dieser weist Manipuliermittel 14 auf,
hier einen Innensechskant. Diese Manipuliermittel 14 sind an einem Ende eines Stiftes
13 gebildet, der den Schnellwechselbacken 3 bis zur Verstellvorrichtung durchsetzt.
Die Schnellwechselbacken 3 lassen sich in Längsrichtung der Vorrichtung leicht von
dem Grundkörper abziehen, bzw. aufschieben, sobald die Arretiervorrichtung gelöst
wurde. Danach kann ein Austausch gegen anders geformte Schnellwechselbacken erfolgen.
Erfindungsgemäß können die ursprünglichen Schnellwechselbacken 3 auch um 180° gedreht
wieder aufgeschoben werden, so dass sich mit denselben Schnellwechselbacken unterschiedliche
Spannmöglichkeiten ergeben.
[0018] Fig. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1, so dass die Arretiervorrichtung
11 gut zu erkennen ist, die aus mehreren Teilen besteht. Der Grundkörper 2 weist zwei
voneinander wegweisende Stege 9 auf, die an dessen Oberseite 5 angeformt und einstückig
mit dem Grundkörper 2 ausgebildet sind. Ihre Querschnittsfläche ist in etwa quadratisch
oder leicht rechteckig, nämlich höher als breit. Diese Stege 9 werden jeweils durch
einen Umgriff 8 des Schnellwechselbackens 3 umgriffen. Die Kanten der Stege 9 weisen
dabei entweder einen Radius 22 oder eine Fase 22 auf, die jeweils insbesondere das
Abziehen und Aufschieben der Schnellwechselbacken 3 auf den Grundkörper 2 erleichtern,
jedoch auch deren Gleiten verbessern. Stege 9 und Grundkörper 2 sind einstückig aus
demselben Material gefertigt. Im Inneren des Grundkörpers 2 ist die Verstellvorrichtung
4 vor Umwelteinflüssen geschützt angeordnet. Die Verstellvorrichtung 4 ist in Fig.
3 deutlicher dargestellt, an ihr werden die Schnellwechselbacken 3 arretiert. Die
hierzu verwendete Arretiervorrichtung 11 weist eine Durchgangsbohrung 12 auf, die
den Schnellwechselbacken 3 seitlich bis zu dessen Mittenbereich durchsetzt. In dieser
Durchgangsbohrung 12 ist ein Stift 13 gedichtet geführt, der an seinem einen Ende
ein Manipuliermittel 14 aufweist, hier einen Innensechskant. Sein gegenüberliegendes
zweites Ende ist als Eingreifende 15 ausgebildet, hier als ein Kegel. Stift 13 und
Durchgangsbohrung 12 weisen korrespondierende Gewinde auf. Das Eingreifende 15 greift
bei Drehung des Stiftes 13 in ein Eingriffsende 16 ein, das hier als Kegelbohrung
in einem Arretierblock 25 ausgebildet ist. Der Arretierblock 25 ist bei dieser Ausführungsform
mittels einer nicht dargestellten Feder gegen den Schnellwechselbacken 3 verspannt
und führt so zu dessen Wirkverbindung mit der Spindel 23 der Verstellvorrichtung 4.
Aus der dargestellten Arbeitsposition des Zentrumsspanners 1 wird der Backenwechsel
dadurch ermöglicht, dass der Stift 13 eingeschraubt wird, so dass sein Eingreifende
15 tiefer in die Kegelbohrung des Eingriffendes 16 gelangt und hierdurch den Arretierblock
25 nach oben gegen die Federkraft von der Verstellvorrichtung 4 abhebt. Sobald der
Arretierblock 25 außer Eingriff gebracht ist, also ausreichend angehoben wurde, ist
der Schnellwechselbacken 3 von dem Grundkörper abziehbar, zusammen mit dem an ihm
gesicherten Arretierblock 25. Erfindungsgemäß wäre auch, wenn der Stift 13 manuell
durch Drücken in Richtung auf den Mittenbereich betätigt würde. In diesem Fall wären
die Manipuliermittel 14 entsprechend eines Bedienerfingers geformte Mulden oder dergleichen.
Das Drücken würde gegen eine Gegenkraft erfolgen, beispielsweise eine Feder.
[0019] Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie B-B aus Fig. 1 und somit den inneren Aufbau
der Verstellvorrichtung 4. Diese ist der Länge nach in dem Grundkörper 2 aufgenommen
und an ihren Stirnseiten nach außen jeweils durch eine Abdeckplatte 18 abgeschlossen.
Die Spindel 23 wirkt über korrespondierende Gewinde auf einen Schlitten 24, der an
seiner Oberseite Nuten 26 aufweist, in die ein Steg 27 des Arretierblocks 25 eingreifend
ist. In der dargestellten Arbeitsposition werden die Schnellwechselbacken 3 durch
Drehung der Spindel 23 relativ zueinander bewegt. Der Arretierblock 25 kann mittels
des Stiftes 13 angehoben werden, bis sein Steg 27 außer Eingriff mit der Nut 26 gelangt.
Hierzu weißt der Schnellwechselbacken 3 eine entsprechend große Ausnehmung in seinem
Inneren auf. Der Schnellwechselbacken 3 kann dann entweder abgezogen und gegen einen
anderen ausgetauscht werden oder zum Eingriff in eine der anderen Nuten 26 verschoben
werden, so dass sich die mit dem erfindungsgemäßen Zentrierspanner erreichbaren maximalen
Einspannweiten leicht stufig verstellen lassen. Dargestellt sind hier drei Stufen
(drei Nuten), jedoch können erfindungsgemäß auch weniger oder mehr Stufen vorgesehen
sein.
[0020] Gut zu erkennen ist auch, dass der Bereich zwischen den Schnellwechselbacken 3 durch
eine geschlossene Oberfläche 10 gebildet ist, die das Innere der Spannvorrichtung
nach außen abschließt und so eine hohe Verschmutzungsunanfälligkeit ermöglicht. Selbst
in der dargestellten maximalen Spannweite der Vorrichtung ist die Oberfläche geschlossen.
Da auch die Arretiervorrichtung 11 im Inneren angeordnet ist, ist das Eindringen von
sind Staub, Schmutz oder Kühl-Schmierstoffen praktisch ausgeschlossen, die Vorrichtung
ist sehr sicher.
[0021] Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Alternative zur beschriebenen Kombination von Stift 13
mit Kegelende und Kegelbohrung im Arretierblock 25. Dargestellt ist ein Stift 13 mit
einem Eingreifende 15, welches nach Art eines Schneckengetriebes ausgebildet ist.
In diesem Fall könnte auf eine Federkraft verzichtet werden, sofern sichergestellt
ist, dass sich der Stift 13 nicht unbeabsichtigt lösen kann. Ganz allgemein kann erfindungsgemäß
jede Baugruppe verwendet werden, die eine Axial-Radial-Wegumsetzung ermöglicht und
deren Endzustände arretierbar sind. Zur besseren Übersichtlichkeit enthält Fig. 4
zwei Drehzustände des Stiftes 13, nämlich einen angehobenen und einen abgesenkten
Zustand des Arretierblockes 25.
[0022] Die Erfindung ermöglicht mit großem Vorteil ein schnelles Verstellen der Spannweite
des Zentrierspanners mit nur einem Handgriff, nämlich einer beispielsweise nur Vierteldrehung
am Stift 13 mit der einen und das Positionsverändern des so gelösten Schnellwechselbackens
3 mit der anderen Hand in wenigen Sekunden.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0023]
- 1
- Zentrumsspanner
- 2
- Grundkörper
- 3
- Schnellwechselbacken
- 4
- Verstellvorrichtung
- 5
- Oberseite
- 6
- Bereich
- 7
- Unterseite
- 8
- Umgriff
- 9
- Steg
- 10
- Oberfläche
- 11
- Arretiervorrichtung
- 12
- Durchgangsbohrung
- 13
- Stift
- 14
- Manipulationsmittel
- 15
- Eingreifende
- 16
- Eingriffsende
- 17
- Platte
- 18
- Abdeckplatte
- 19
- Antriebsanschluß
- 20
- Werkstückauflagefläche
- 21
- Anschlag
- 22
- Radius, Fase
- 23
- Spindel
- 24
- Schlitten
- 25
- Arretierblock
- 26
- Nut
- 27
- Steg
1. Zentrumsspanner (1), aufweisend einen Grundkörper (2), zwei daran angeordnete Schnellwechselbacken
(3) und einer am Grundkörper angeordneten und auf die Schnellwechselbacken (3) wirkenden
Verstellvorrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) an seiner, den Schnellwechselbacken (3) zugewandten Oberseite
(5) einen querschnittsgrößeren Bereich (6) als auf seiner dieser gegenüberliegenden
Unterseite (7) aufweist und das jeder Schnellwechselbacken (3) einen Umgriff (8) für
diesen Bereich (6) aufweist.
2. Zentrumsspanner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das Umgriff (8) und Schnellwechselbacken (3) einstückig ausgebildet sind.
3. Zentrumsspanner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das Umgriff (8) und Schnellwechselbacken (3) gelenkig miteinander verbunden ausgebildet
sind.
4. Zentrumsspanner (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (6) als zwei einander gegenüberliegende und voneinander wegweisende Stege
(9) ausgebildet sind, die sich in Längsrichtung des Zentrumsspanners (1) erstreckend
sind.
5. Zentrumsspanner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgriffe (8) der Schnellwechselbacken (3) stirnseitig offen ausgebildet sind,
so dass die Schnellwechselbacken (3) in Längsrichtung des Zentrumsspanners (1) auf
diesen aufschiebbar oder von diesem entfernbar sind.
6. Zentrumsspanner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) zwischen den beiden Schnellwechselbacken (3) bis zu deren größter
Auslenkung zueinander eine geschlossene Oberfläche (10) aufweist.
7. Zentrumsspanner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (9) mit ihrer Oberseite fluchtend mit der Oberfläche (10) des Grundkörpers
ausgebildet sind.
8. Zentrumsspanner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellwechselbacken arretierbar ausgebildet sind, insbesondere eine lösbare
Arretiervorrichtung (11) zur unmittelbaren oder mittelbaren Arretierung an der Verstellvorrichtung
(4).
9. Zentrumsspanner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (11) gebildet ist durch einen Durchgangsbohrung (12) im Schnellwechselbacken
(3), einen diese durchsetzenden Stift (13) mit Manipulationsmittel (14) und Eingreifende
(15) und einem Eingriffsende (16) an der Verstellvorrichtung (4), wobei Eingreifende
(15) und Eingriffsende (16) formschlüssig und/oder kraftschlüssig ineinander eingreifend
sind.