FORMSPANNBACKEN FÜR EINE SPANNVORRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Formspannbacken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Formspannbacken sind Bestandteile von Spannvorrichtungen, wie sie beispielsweise in Schraubstöcken, Werkzeugmaschinen oder Bearbeitungszentren zum Festhalten von Werkstücken mit konturierten Oberflächen benötigt werden. Es ist ein Formspannbacken dieser Art bekannt (US-A-2 754 708), bei welchem die Spannstößel ein Sechskantprofil aufweist und wabenartig im Klemmrahmen so angeordnet sind, daß sie an quer zur Verschieberichtung des Druckstücks und der Stößel verlaufenden Anlageflächen gegeneinander anliegen. Dadurch bilden sich zwischen dem Druckstück und dem Widerlagerstück in Verschieberichtung des Druckstücks einzelne Stößelsäulen, die keine Querkräfte auf die benachbarten Säulen ausüben. Es kommt daher zu keiner Querverspannung innerhalb des Klemmrahmens und somit zu keiner sicheren Klernwirkung. Die Spannstößel sind dort in ihrer Verschieberichtung durch eine Druckfeder beaufschlagt. Die als Schraubenfeder ausgebildeten Druckfedern sind auf rückwärtig über die Spannstößel überstehenden Führungsstößeln aufgesteckt und stützen sich an einer rahmenfesten Stützplatte ab. Die Führungsstößel greifen durch Öffnungen in der Stützplatte hindurch und tragen an ihrem rückwärtigen Ende einen gegen die Stützplatte anschlagenden Anschlagbund. Mit diesen Maßnahmen erhält man eine relativ große Baulänge der Stößel und eine entsprechend große Bautiefe des Klemmrahmens, die sich vor allem bei kleinen und schmalen Spannaufgaben nachteilig auswirken. Die Stirnflächen des Sechskantstößels sind ballig ausgeführt, so daß eine Punktberührung am Werkstück erfolgt.

[0003] Ein Formspannbacken mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmalen ist z.B. aus der DE-C-107135 bekannt.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Formspannbacken zu entwickeln, der eine zuverlässige Arretierung aller Spannstößel im Klemmrahmen ermöglicht.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

[0006] Der erfindungsgemäßen Lösung liegt der Gedanke zugrunde, daß die Spannstößel unter der Einwirkung des Druckstücks und des Widerlagerstücks auch quer zur Verschieberichtung gegeneinander und gegen die parallel zur Verschieberichtung ausgerichteten Rahmenschenkel anpreßbar sind. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Vorschubbewegung des Druckstücks über schräg zur Verschieberichtung des Druckstücks ausgerichtete Anlageflächen der Spannstößel teilweise in eine Querbewegung umgesetzt wird, die zu einer Verspannung gegenüber den parallel zur Verschieberichtung ausgerichteten Rahmenschenkeln führt, wobei die Spannstößel innerhalb der Spannstößelanordnung sowohl in Verschieberichtung als auch entgegen der Verschieberichtung des Druckstücks pfeilartig spitz zusammenlaufende Anlageflächen aufweisen. Dies ist mit Spannstößeln erreicht worden, die ein Sechskantprofil mit in Verschieberichtung und entgegen der Verschieberichtung des Druckstücks weisenden Profilspitzen aufweisen.

[0007] Um die Anlage des Druckstücks und des Widerlagerstücks gegen die Spannstößel zu verbessern, können die dem Druckstück und/oder dem Widerlagerstück zugewandten Seitenflächen der Spannstößel planparallel abgeflacht werden.

[0008] Das Widerlagerstück kann rahmenfest ausgebildet sein und durch den dem Druckstück gegenüberliegenden Rahmenschenkel gebildet werden. Es kann aber auch in zum Druckstück entgegengesetzter Richtung gegen die Spannstößelanordnung verschiebbar im Klemmrahmen angeordnet sein.

[0009] Um ein sicheres Verklemmen aller im Klemmrahmen angeordneten Spannstößel zu erreichen, ist es zweckmäßig, die lichte Weite der Rahmenöffnung quer zu den in Verschieberichtung des Druckstücks im wesentlichen parallelen Rahmenschenkeln im Verlauf dieser Rahmenschenkel kontinuierlich oder stufenweise zu variieren. Die lichte Weite kann dabei vom beweglichen Druckstück zum festen Widerlagerstück hin abnehmen oder vom beweglichen Druckstück und vom beweglichen Widerlagerstück aus zur Rahmenmitte hin abnehmen. Mit diesen Maßnahmen kann erreicht werden, daß die von dem beweglichen Druckstück weiter entfernten Spannstößel zeitlich vor den druckstücknahen Spannstößeln innerhalb des Klemmrahmens querverspannt werden.

[0010] Eine selbsttätige Anpassung an eine gekrümmte oder gestufte Werkstückoberfläche wird erreicht, wenn die Spannstößel in ihrer Vorschubrichtung federbelastet sind. Um dies mit einer möglichst kurzen Baulänge der Spannstößel und Bautiefe des Klemmrahmens zu erreichen, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Spannstößel ein rückwärtiges, achszentrales Sackloch zur Aufnahme einer sich an einer rahmenfesten Stützfläche abstützenden Druckfeder aufweisen. Die Stützfläche kann dabei durch eine vorzugsweise rahmenfeste, zur Rahmenebene parallele Stützplatte gebildet sein.

[0011] Eine bevorzugte und besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Druckfeder als zwischen der Stützfläche und dem Spannstößel eingespannte, den Zwischenraum zwischen diesen beiden Teilen frei überbrückende Schraubendruckfeder ausgebildet ist. Zur Verbesserung der Stabilität eines solchen Druckstücks kann es von Vorteil sein, wenn in das Sackloch einzelner Spannstößel ein über die Stützfläche überstehender, die Schraubendruckfeder durchdringender, vorzugsweise in der Länge seines über die Stützfläche überstehenden Abschnitts einstellbarer Anschlag- und Führungsbolzen eingreift. Die Schraubendruckfeder kann dabei mit ihren auf Block gegeneinander anliegenden Endwindungen auf ein stützflächenseitiges und/oder ein spannstößelseitiges Gewinde aufgedreht werden oder in einer stützflächenseitigen und/oder spannstößelseitigen Ausnehmung mittels einer Klebe- oder Schraubverbindung fixiert werden.

[0012] Um bei speziellen Spannaufgaben, bei denen immer die gleichen, eine ausgeprägte Oberflächenkontur aufweisenden Werkstücke einzuspannen sind, den Stößelweg beim Konturiervorgang zu optimieren, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Spannstößel in ihrer bezüglich der Rahmenöffnung äußersten Endstellung eine an die Oberflächenkontur der einzuspannenden Werkstücke angepaßte Länge und/oder Stirnflächenkontur aufweisen.

[0013] Vorteilhafterweise ist in dem Sackloch eine mit ihrer Außenfläche einen Ringraum für die als Schraubendruckfeder ausgebildete Druckfeder begrenzende Führungshülse eingesetzt, in die ein über die Stützplatte überstehender rahmenfester Führungsbolzen eingreifen kann. Damit kann der Verschiebeweg der Spannstößel relativ einfach begrenzt werden, wenn die Führungshülse einen durch eine endseitige Rohreinziehung gebildeten Anschlag für einen am freien Ende des Führungsbolzens angeformten Anschlagbund aufweist. Der Führungsbolzen ist dazu zweckmäßig als Kopfbolzen ausgebildet, dessen in die Hülse mit Spiel eingreifendes Kopfteil den Anschlagbund bildet und dessen dem Kopf gegenüberliegendes Ende an der Stützplatte befestigt, vorzugsweise angeklebt, angelötet oder angeschweißt ist.

[0014] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Spannstößel mit einer rückwärtigen Anlagefläche gegen die Oberfläche einer rahmenfest eingespannten, in Verschieberichtung der Spannstößel elastisch nachgiebigen Polsterschicht anliegen. Zur Verbesserung der Spannstößelführung können die Spannstößel einen über ihre rückwärtige Anlagefläche überstehenden, in je eine Rastausnehmung der Polsterschicht eingreifenden Verankerungszapfen aufweisen, der an seinem Ende zweckmäßig eine Rastverdickung aufweist.

[0015] Eine zusätzliche Verbesserung der Haltewirkung des Formspannbackens kann dadurch erreicht werden, daß die Spannstößel eine stirnseitig offene Kugelpfanne zur Aufnahme einer in der Kugelpfanne drehbaren, an ihrem über die Pfannenöffnung nach außen überstehenden Segment unter Bildung der Stirnfläche abgeflachte Spannkugel aufweisen. Zur Verbesserung der Beweglichkeit und der Reinigungsmöglichkeit der Spannkugel kann eine vorzugsweise axial vom Sackloch zur Kugelpfanne führende, mit Druckluft beaufschlagbare Bohrung im Spannstößel vorgesehen werden.

[0016] Zur Erleichterung der Handhabung des Formspannbackens ist es von Vorteil, wenn eine Vorrichtung zum gemeinsamen Einziehen der Spannstößel in ihre innerhalb des Klemmrahmens befindliche vorgespannte Endstellung vorgesehen ist. Die Einziehvorrichtung kann dabei mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, elektromagnetisch betätigt werden. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Führungsbolzen an einer gemeinsamen, gegenüber dem Klemmrahmen quer zur Verschiebeebene verschiebbaren, einen Teil der Einzugvorrichtung bildenden Rückzugplatte befestigt sind.

[0017] Für große Formspannbacken mit vielen Spannstößeln hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Druckstück als Winkelstück ausgebildet ist, das einen parallel zur Verschieberichtung ausgerichteten, am benachbarten Rahmenschenkel mittelbar abgestützten Winkelschenkel aufweist.

[0018] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels naher erläutert. Es zeigen

Fig. 1

eine Draufsicht auf einen Formspannbacken;

Fig. 2

eine Längsseitenansicht des Formspannbackens nach Fig. 1;

Fig. 3

eine Stirnseitenansicht zweier einander zugewandter Formspannbacken;

Fig. 4

einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Formspannbacken in teilweise geschnittener Darstellung;

Fig. 5

eine Längsseitenansicht des Formspannbackens entsprechend Fig. 2 mit einer Einziehvorrichtung für die Spannstößel;

Fig. 6

einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Formspannbacken nach Fig. 5 in teilweise geschnittener Darstellung;

Fig. 7

eine Längsseitenansicht eines abgewandelten Formspannbackens mit Polsterschicht in teilweise geschnittener Darstellung;

Fig. 8

eine Seitenansicht eines Spannstößels nach Fig. 7 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 9

eine Seitenansicht eines federbelasteten Spannstößels in teilweise geschnittener schematischer Darstellung;

Fig. 9a

eine Seitenansicht eines gegenüber Fig. 9 abgewandelten Ausführungsbeispiels eines federbelasteten Spannstößels in teilweise geschnittener Darstellung;

Fig. 10

eine Draufsicht auf einen Formspannbacken mit winkelförmigem Druckstück;

Fig. 11a und b

eine Stirnseitenansicht und eine Breitseitenansicht zweier einander zugewandter Formspannbacken mit eingespanntem Werkstück;

Fig. 12

eine Stirnseitenansicht zweier einander zugewandter Formspannbacken mit spannflächenkonturierten Spannstößeln.

[0019] Der in der Zeichnung dargestellte Formspannbacken 10 ist Bestandteil einer Spannvorrichtung, wie sie beispielweise in Schraubstöcken, Werkzeugmachinen oder Bearbeitungszentren zum Festhalten von Werkstücken benötigt werden. Der Formspannbacken 10 enthält einen Klemmrahmen 12, der je zwei einander paarweise gegenüberliegende, eine rechteckige Rahmenöffnung 14 begrenzende kurze Rahmenschenkel 16', 16'' und lange Rahmenschenkel 18', 18'' aufweist. In der Rahmenöffnung 14 des Klemmrahmens 12 ist eine Vielzahl von quer zur Rahmenebene parallel zueinander ausgerichteten und unabhängig voneinander verschiebbaren Spannstößeln 20, 20' vorgesehen, die an ihren Seitenflächen 21 in dichter Packung gegeneinander anliegen und mit ihren über die Rahmenöffnung 14 nach außen überstehenden freien Stirnflächen 22 eine an die Oberflächenkontur eines Werkstücks 24 anpaßbare Spannfläche bilden. Innerhalb des Klemmrahmens 12 ist zusätzlich ein plattenförmiges Druckstück 26 angeordnet, das mit einem einen Betätigungshebel 28 tragenden, in einem Gewinde 30 des kurzen Rahmenschenkels 16' geführten Gewindestößel 32 in Richtung des Pfeils 34 gegen die Spannstößelanordnung 20, 20' verschiebbar ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bildet der dem Druckstück 26 gegenüberliegende kurze Rahmenschenkel 16'' ein Widerlager für die Spannstößelanordnung.

[0020] Die Spannstößel 20 im Inneren der Spannstößelanordnung haben ein sechseckiges Profil und sind wabenartig so angeordnet, daß zwei ihrer Profilecken 36 nach Art einer Pfeilspitze in Verschieberichtung 34 und entgegen der Verschieberichtung ausgerichtet sind. Die dem Druckstück 26 und dem als Widerlagerstück fungierenden kurzen Rahmenschenkel 16'' zugewandten Spannstößel 20' sind auf der Seite des Druckstücks bzw. des Widerlagerstücks abgeflacht.

[0021] Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind die Spannstößel 20, 20' unter der Einwirkung einer Druckfeder 38 quer zur Rahmenebene begrenzt um die Strecke a im Klemmrahmen 12 verschiebbar. Zu diesem Zweck weisen die Spannstößel eine rückwärtige Stufenbohrung 40 auf, in die eine Führungshülse 42 eingesteckt ist, die an ihrer Außenfläche einen Ringraum 44 zur Aufnahme der Druckfeder 38 begrenzt und in deren zentralen Innenraum ein in eine Bohrung 46 einer rahmenfesten Stützplatte 48 eingeklebter Kopfbolzen 50 mit seinem Kopfteil 52 eingreift. Die Führungshülse 42 ist an ihrem freien Ende eingezogen und bildet dort einen Anschlag 55 für den Kopf 52 des Kopfbolzens 50 in der ausgefahrenen Endstellung des Spannstößels 20. Die Druckfeder stützt sich an ihrem einen Ende an der rahmenfesten Stützplatte 48 und an ihrem anderen Ende an einer stößelfesten Schulter 54 innerhalb der Stufenbohrung 40 ab.

[0022] Im Bereich der Stirnfläche 22 weisen die Spannstößel 20, 20' eine Kugelpfanne 53 zur Aufnahme einer um ihren Mittelpunkt 56 drehbaren Spannkugel 58 auf. An ihrem über die Öffnung der Kugelpfanne 53 überstehenden Segment weist die Spannkugel 58 eine ebene, die Stirnfläche 22 bildende Abflachung auf. Zur Verbesserung der Beweglichkeit der Spannkugel und zu Reinigungszwecken ist eine mit Druckluft beaufschlagbare Axialbohrung 60 vorgesehen, die von der Stufenbohrung 40 aus in die Kugelpfanne 53 mündet.

[0023] Zur Anpassung an die Oberflächenkontur eines einzuspannenden Werkstücks 24 werden zunächst die Formspannbacken 10 mit den Stirnflächen 22 der frei im Klemmrahmen 12 entgegen der Kraft der Druckfedern 38 verschiebbaren Druckstößel 20, 20' gegen die Werkstückoberfläche geführt. Dabei passen sich die Spannstößel 20, 20' an die Oberflächenkontur des Werkstücks 24 an (Fig. 2). In dieser Stellung werden die Spannstößel 20, 20' sodann durch Verschieben des Druckstücks 26 über den Betätigungshebel 28 und den Gewindestößel 32 gegen die Spannstößelanordnung verschoben. Dabei wird die Spannstößelanordnung in Richtung Widerlager am kurzen Rahmenschenkel 16'' gedrückt. Anfänglich weisen die Spannstößel 20 ein Querspiel gegenüber den Rahmenschenkeln 18', 18'' auf, was die Verschiebung in Richtung des Pfeils 34 erst ermöglicht. Nach dem Auftreffen auf der Widerlagerflache 16'' wird auf die Spannstößel 20 über die schrägen Anlageflächen 21 nach Art eines Keilgetriebes zusätzlich eine Querkraft ausgeübt, die zu einer Querverschiebung der Spannstößel 20 und damit zu einer Querverspannung mit den langen Rahmenschenkeln 18', 18'' führt. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, nimmt die lichte Weite der Rahmenöffnung quer zur Verschieberichtung 34 des Druckstücks 26 im Verlauf zwischen Druckstück 26 und Widerlagerstück 16'' stufenförmig ab. Dadurch wird gewährleistet, daß die Querverspannung der Spannstößel 20 vom widerlagerseitigen Ende zum druckstückseitigen Ende hin erfolgt und dadurch eine gleichmäßige Einklemmung aller Spannstößel möglich wird.

[0024] Bei den in Fig. 11 und 12 gezeigten Ausführungsbeispielen weisen die Spannstößel 20,20' eine an die Oberflächenkontur eines einzuspannenden Werkstücks 24 angepaßte Länge und/oder Stirnflächenkontur auf, die beispielsweise durch Ausdrehen, Kopierfräsen oder Erodieren eingebracht werden kann. Damit ist es bei speziellen Spannaufgaben, bei denen immer die gleichen Werkstücke mit einer ausgeprägten Oberflächenkontur gespannt werden müssen, möglich, den Stößelweg beim Anpassungsvorgang zu minimieren und eine deformationsfreie Einspannung der Werkstücke zu gewährleisten.

[0025] Bei dem in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder elektromagnetisch betätigbare Einziehvorrichtung 71 vorgesehen, mit der die Spannstößel 20, 20' in ihre innerhalb des Rahmens befindliche vorgespannte Endstellung einziehbar sind. Die Einziehvorrichtung umfaßt eine Rückzugplatte 72, an der die Führungsbolzen 50 mit einer Stirnplatte 70 befestigt, vorzugsweise angeschweißt sind. Die Rückzugplatte ist gegenüber der rahmenfesten Stützplatte unter Mitnahme der Spannstößel 20, 20' entgegen der Kraft der Druckfedern 38 um das Abstandsmaß a' verschiebbar.

[0026] Bei dem in Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Formspannbackens ist eine rahmenfest eingespannte Polsterschicht 80 aus elastomerem Material, vorzugsweise aus Silikon-Gel, vorgesehen, gegen deren Oberfläche 84 die Spannstößel 20, 20' mit ihrer rückwärtigen Anlagefläche 83 anliegen. Die Spannstößel weisen zusätzlich einen über die rückwärtige Anlagefläche 83 überstehenden, eine Verdickung 81 aufweisenden Verankerungszapfen 85 auf, mit dem sie in eine entsprechende, randoffene Rastausnehmung der Polsterschicht 80 eingreifen.

[0027] Bei dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Spannstößel 20 über eine Schraubendruckfeder 38 mit der rahmenfesten Stützplatte 48 verbunden. Die Schraubendruckfeder ist dabei mit ihren auf Block gegeneinander anliegenden Endwindungen 39 auf ein stützflächenseitiges und ein spannflächenseitiges Gewinde 41, 43 aufgedreht und überbrückt mit ihren freien Federwindungen den Zwischenraum zwischen Spannstößel 20 und Stützplatte 48 so, daß auch eine seitliche Verschiebung der Spannstößel beim Spannvorgang möglich ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9a ist zusätzlich ein Anschlag- und Führungsbolzen 49 vorgesehen, der mit seiner über die Stützplatte überstehenden Partie die Schraubenfeder 38 durchdringt und in das rückwärtige Sackloch 40 des Spannstößels 20 eingreift. Der Anschlag- und Führungsbolzen 49 greift durch eine Gewindebohrung 59 der Stützplatte hindurch und ist über den Innensechskant 51 in der Länge seines über die Stützplatte 48 überstehenden Abschnitts verstellbar und mit einer Sicherungsmutter 57 an der Stützplatte 48 fixierbar. Die Schraubendruckfeder 38 ist dort an ihren auf Block gegeneinander anliegenden Endwindungen 39 in Ausnehmungen 45',45'' der Stützplatte 48 und des Stößels 20 beispielsweise mittels eines Klebstoffs fixiert.

[0028] Bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Druckstück 26 als Winkelstück ausgebildet, das je eine zu den Rahmenschenkeln 16' und 18' parallelen Winkelschenkel 91, 92 aufweist und das durch Stifte 90 quer zur Verschieberichtung 34 gegen den Rahmenschenkel 18' abgestützt ist.

Ansprüche

1. Formspannbacken für eine Spannvorrichtung mit einem Klemmrahmen (12), der je zwei einander paarweise gegenüberliegende, eine im wesentlichen rechteckige Rahmenoffnung (14) begrenzende Rahmenschenkel (16',16'',18',18'') aufweist, mit einer Vielzahl von in der Rahmenöffnung (14) des Klemmrahmens (12) angeordneten, quer zur Rahmenebene parallel zueinander ausgerichteten und unabhängig voneinander verschiebbaren Spannstößeln (20,20'), die an ihren Seitenflächen in dichter Packung gegeneinander anliegen und mit ihren über die Rahmenöffnung (14) überstehenden freien Stirnflächen (22) eine an die Oberflachenkontur eines Werkstücks (24) anpaßbare Spannfläche bilden, und mit einem die Spannstößel innerhalb des Klemmrahmens (12) gegeneinanderpressenden Klemmechanismus, der ein in der Rahmenoffnung (14) angeordnetes, quer zur Verschieberichtung der Spannstößel (20,20') im wesentlichen parallel zu einem der Rahmenschenkelpaare (18',18'') seitlich gegen die Spannstößelanordnung verschiebbares Druckstück (26) und ein dem Druckstück in dessen Verschieberichtung (34) gegenüberliegendes, gegen die Spannstößelanordnung anliegendes Widerlagerstück (16'') aufweist, wobei die Spannstößel (20,20') unter der Einwirkung des Druckstücks (26) und des Widerlagerstücks (16'') über ihre in Verschieberichtung (34) des Druckstücks (26) schräg angestellten Anlageflächen quer zur Verschieberichtung (34) gegen die parallel zur Verschieberichtung (34) ausgerichteten Rahmenschenkel (18',18'') anpreßbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstößel (20) ein Sechskantprofil mit zwei nach Art einer Pfeilspitze in Verschieberichtung (34) und entgegen der Verschieberichtung des Druckstücks (26) weisenden Profilecken (36) aufweisen und im Inneren der Spannstößelanordnung wabenartig angeordnet sind.

2. Formspannbacken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlagerstück durch den dem Druckstück (26) in Verschieberichtung (34) gegenüberliegenden Rahmenschenkel (16'') gebildet ist.

3. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlagerstück in zum Druckstück entgegengesetzter Richtung gegen die Spannstößelanordnung verschiebbar ist.

4. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (26) mittels eines in einem im benachbarten Rahmenschenkel (16') angeordneten Innengewinde (30) geführten Gewindestößels (32) verschiebbar ist.

5. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Rahmenöffnung (14) quer zu den in Verschieberichtung (34) des Druckstücks (26) im wesentlichen parallelen Rahmenschenkeln (18',18'') im Verlauf dieser Rahmenschenkel kontinuierlich oder stufenförmig variiert.

6. Formspannbacken nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite vom beweglichen Druckstück (26) zum festen Widerlagerstück (16'') hin abnimmt.

7. Formspannbacken nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite vom beweglichen Druckstück und vom beweglichen Widerlagerstück aus zur Rahmenmitte hin abnimmt.

8. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstößel (20, 20') in ihrer Verschieberichtung federbelastet sind.

9. Formspannbacken nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstößel ein rückwärtiges, achszentrales Sackloch (40) zur Aufnahme einer sich an einer rahmenfesten Stützfläche (48) abstützenden Druckfeder (38) aufweisen.

10. Formspannbacken nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzfläche (48) durch eine rahmenfeste, zur Rahmenebene parallele Stützplatte (48) gebildet ist.

11. Formspannbacken nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (38) als zwischen der Stützfläche (48) und dem Spannstößel (20,20') eingespannte, den Zwischenraum frei überbrückende Schraubendruckfeder ausgebildet ist.

12. Formspannbacken nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfeder (38) mit ihren auf Block gegeneinander anliegenden Endwindungen (39) auf ein stützflächenseitiges und/oder spannstößelseitiges Gewinde (41,43) aufgedreht ist.

13. Formspannbacken nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubendruckfeder (38) mit ihren auf Block gegeneinander anliegenden Endwindungen (39) in einer stützflächenseitigen und/oder spannstößelseitigen Ausnehmung (45',45'') mittels eines Klebers oder einer Schraubverbindung fixiert ist.

14. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in das Sackloch (40) einzelner Spannstößel (20) ein über die Stützfläche (48) überstehender, die Druckfeder (38) durchdringender Anschlag- und Führungsbolzen (49) eingreift.

15. Formspannbacken nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag- und Führungsbolzen (49) in der Länge seines über die Stützfläche (48) überstehenden Abschnitts verstellbar ist.

16. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in das Sackloch (40) eine mit ihrer Außenfläche einen Ringraum (44) für die als Schraubendruckfeder ausgebildete Druckfeder (38) begrenzende Führungshülse (42) eingesetzt ist.

17. Formspannbacken nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in die Führungshülse (42) ein über die Stützplatte (48) überstehender Führungsbolzen (50) eingreift.

18. Formspannbacken nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (42) einen durch eine endseitige Rohreinziehung gebildeten Anschlag (55) für einen am freien Ende des Führungsbolzens (50) angeformten Anschlagbund (52) aufweist.

19. Formspannbacken nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbolzen (50) als Kopfbolzen ausgebildet ist, dessen in die Führungshülse (42) mit Spiel eingreifendes Kopfteil (52) den Anschlagbund bildet und dessen dem Kopf gegenüberliegendes Ende an der Stützplatte (48) befestigt, vorzugsweise angeklebt, angelötet oder angeschweißt ist.

20. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstößel (20,20') mit einer rückwärtigen Anlagefläche (83) gegen die Oberfläche (84) eines rahmenfest eingespannten, in Verschieberichtung der Spannstößel (20,20') elastisch nachgiebigen Polsterschicht (80) anliegen.

21. Formspannbacken nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstößel (20,20') einen über die rückwärtige Anlagefläche (83) axial überstehenden, in je eine randoffene Ausnehmung der Polsterschicht (80) eingreifenden Verankerungszapfen (85) aufweisen.

22. Formspannbacken nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungszapfen (85) eine in die randoffene Polsterausnehmung eingerastete Rastverdickung (81) aufweist.

23. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstößel (20, 20') eine stirnseitig offene Kugelpfanne (53) zur Aufnahme einer in der Kugelpfanne (53) drehbaren, an ihrem über die Pfannenöffnung überstehenden Segment unter Bildung der Stirnfläche (22) abgeflachten Spannkugel aufweisen.

24. Formspannbacken nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise axial vom Sackloch (40) aus zur Kugelpfanne (53) führende, mit Druckluft beaufschlagbare Bohrung (60).

25. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen das Druckstück (26) und/oder das Widerlagerstück (16'') anliegenden Seitenflächen der Spannstößel (20') planparallel zu diesen abgeflacht sind.

26. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 25, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum gemeinsamen Einziehen der Spannstößel (20,20') in ihre innerhalb des Klemmrahmens (12) befindliche Endstellung.

27. Formspannbacken nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Einziehvorrichtung (71,72) mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder elektromagnetisch betätigbar ist.

28. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbolzen (50) rahmenfest angeordnet sind.

29. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbolzen (50) an einer gemeinsamen, gegenüber dem Klemmrahmen (12) quer zur Rahmenebane verschiebbaren Rückzugplatte (72) befestigt sind.

30. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (26) als Winkelstück ausgebildet ist, das einen parallel zur Verschieberichtung (34) ausgerichteten, am benachbarten Rahmenschenkel (18') mittelbar oder unmittelbar abgestützten Winkelschenkel (92) aufweist.

31. Formspannbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstößel (20, 20') in ihrer bezüglich der Rahmenöffnung (14) äußersten Endstellung eine an die Oberflächenkontur eines einzuspannenden Werkstücks (24) angepaßte Länge und/oder Stirnflächenkontur aufweisen.

Claims

1. A shaped clamping jaw for a clamping device comprising a clamping frame (12) which has two pairs of opposed frame legs (16', 16'', 18', 18'') delimiting an essentially rectangular frame opening (14), comprising a plurality of clamping rams (20, 20') which are disposed within the frame opening (14) of the clamping frame (12) and aligned parallel to each other and transversely with respect to the plane of the frame, and which are adapted to be moved independently of one another, lie against one another in a dense packing and form with their free front faces (22) which project over the frame opening (14) a clamping surface which is adapted to be matched to the surface contour of a workpiece (24), and comprising a clamping mechanism which presses the clamping rams against one another within the clamping frame (12), which clamping mechanism has a thrust piece (26) which is disposed within the frame opening (14) and which is adapted to be moved transversely with respect to the direction of movement of the clamping rams (20, 20') essentially parallel with respect to one pair of the frame legs (18', 18'') laterally against the clamping ram arrangement and an abutment piece (16'') which is opposed to the thrust piece in the direction of movement (34) thereof and lies against the clamping ram arrangement, wherein the clamping rams (20, 20') are adapted to be pressed transversely with respect to the direction of movement (34) against the frame legs (16', 16'') which are aligned parallel with respect to the direction of movement (34) under the action of the thrust piece (26) and the abutment piece (16'') by means of their contact surfaces which are oriented slanted with respect to the direction of movement (34) of the thrust piece (24), characterized in that the clamping rams (20) have a hexagonal profile with two profile corners (36) pointed in the direction of movement (34) and opposed to the direction of movement of the thrust piece (26) in the fashion of arrow tips, and that the clamping rams are arranged in a honeycomb manner within the clamping ram arrangement.

2. The shaped clamping jaw of claim 1, characterized in that the abutment piece is formed by the frame leg (16'') which is opposed to the thrust piece (26) in the direction of movement (34).

3. The shaped clamping jaw of claim 1, characterized in that the abutment piece is adapted to be moved against the clamping ram arrangement in a direction opposed to the direction of movement of the thrust piece.

4. The shaped clamping jaw of one of claims 1 to 3, characterized in that the thrust piece (26) is adapted to be moved by means of a threaded rod (32) guided in an internal thread (30) disposed in the adjacent frame leg (16').

5. The shaped clamping jaw of one of claims 1 to 4, characterized in that the clearance of the clamping opening (16) varies continuously or in steps transversely with respect to the frame legs (18', 18'') which are essentially parallel with respect to the direction of movement (34) of the thrust piece (26) along these frame legs.

6. The shaped clamping jaw of claim 5, characterized in that the clearance decreases from the movable thrust piece (26) toward the fixed abutment piece (16'').

7. The shaped clamping jaw of claim 5, characterized in that the clearance decreases from the movable thrust piece (26) and from the movable abutment piece toward the frame center.

8. The shaped clamping jaw of one of claims 1 to 7, characterized in that the clamping rams (20, 20') are spring-loaded in their direction of movement.

9. The shaped clamping jaw of claim 8, characterized in that the clamping rams have a rearward axially centered blind bore (40) for accepting a compression spring (38) which is borne on a frame-fixed bearing surface (48).

10. The shaped clamping jaw of claim 9, characterized in that the bearing surface (48) is formed by a frame-fixed bearing plate (40) disposed parallel with respect to the frame plane.

11. The shaped clamping jaw of claim 9 or 10, characterized in that the compression spring (38) is formed to be a helical compression spring clamped between the bearing surface (48) and the clamping ram (20, 20'), bridging the free gap.

12. The shaped clamping jaw of claim 11, characterized in that the helical compression spring (38) is screwed with its end turns (39), which lie against each other when compressed, onto a thread (41, 43) on the bearing surface side and/or the clamping ram side.

13. The shaped clamping jaw of claim 11, characterized in that the helical compression spring (38) is fastened with its end turns (39), which lie against each other when compressed, in a recess (45', 45'') on the bearing surface side and/or the clamping ram side by means of an adhesive or a screw connection.

14. The shaped clamping jaw of one of claims 9 to 13, characterized in that a stop and guide bolt (49) is engaged in the blind bore (40) of individual clamping rams (20), which bolt (49) protrudes over the bearing surface (48) and penetrates the compression spring (38).

15. The shaped clamping jaw of claim 14, characterized in that the stop and guide bolt (49) is adjustable with respect to the length of its part which protrudes over the bearing surface (48).

16. The shaped clamping jaw of one of claims 9 to 15, characterized in that a guide sleeve (42), which de-limits with its outer surface an annular space (44) for the compression spring (38), which is formed to be a helical compression spring, is inserted into the blind bore (40).

17. The shaped clamping jaw of claim 16, characterized in that a guide bolt (50) which protrudes over the bearing plate (48) is engaged in the guide sleeve (42).

18. The shaped clamping jaw of claim 17, characterized in that the guide sleeve (42) comprises a stop (55) for a stop collar (52) formed onto the free end of the guide bolt (50), which stop is formed by a tubular retraction at the end-side.

19. The shaped clamping jaw of claim 17 or 18, characterized in that the guide bolt (50) is formed to be a head bolt, the head (52) of which, which engages the guide sleeve (42) with free play, forms the stop collar, and the end of which which is opposed to the head is affixed, preferably glued, soldered or welded, to the bearing plate (48).

20. The shaped clamping jaw of one of claims 1 to 8, characterized in that the clamping rams (20, 20') lie with a rearward abutment surface (83) against the surface (84) of a padding layer (80) which is clamped in the frame and which is elastically resilient in the direction of movement of the clamping rams (20, 20').

21. The shaped clamping jaw of claim 20, characterized in that the clamping rams (20, 20') comprise an anchoring pin (85) which axially protrudes over the rearward abutment surface (83) and which engages in an open-edged opening of the padding layer (80).

22. The shaped clamping jaw of claim 21, characterized in that the anchoring pin (85) has a snap-in thickened portion (81) which snaps into the open-edged opening in the padding layer.

23. The shaped clamping jaw of one of claims 1 to 22, characterized in that the clamping rams (20, 20') comprise a ball socket (53) open toward the front face for accepting a clamping ball which is rotatable within the ball socket (53) and is flattened at its segment which protrudes over the socket opening, forming the front face (22).

24. The shaped clamping jaw of claim 23, characterized by a bore (60) which leads preferably axially from the blind bore (40) to the ball socket (53) and is adapted to be subjected to pressurized air.

25. The shaped clamping jaw of one of claims 1 to 24, characterized in that the lateral surfaces of the clamping rams (20, 20') which lie against the thrust piece (26) and/or the abutment piece (16'') are flattened thereto in a plane-parallel manner.

26. The shaped clamping jaw of one of claims 1 to 25, characterized by a device for mutually retracting the clamping rams (20, 20') to their end position within the clamping frame (12).

27. The shaped clamping jaw of claim 26, characterized in that the retracting device (71, 72) is adapted to be actuated mechanically, pneumatically, hydraulically or electromagnetically.

28. The shaped clamping jaw of one of claims 14 to 27, characterized in that the guide bolts (50) are attached to the frame.

29. The shaped clamping jaw of one of claims 17 to 27, characterized in that the guide bolts (50) are fixed to a common retracting plate (72) which is adapted to be moved with respect to the clamping frame (12) transversely with respect to the frame plane.

30. The shaped clamping jaw of one of claims 1 to 29, characterized in that the thrust piece (26) is formed to be an angled part which comprises an angle leg (92) which is aligned parallel to the direction of movement (34) and is supported directly or indirectly by the adjacent frame leg (18').

31. The shaped clamping jaw of one of claims 1 to 30, characterized in that the clamping rams (20, 20') have in their extreme end position relative to the frame opening (14) a length and/or front face contour which is matched to the surface contour of the workpiece (24) to be clamped.

Revendications

1. Mors profilé pour dispositif de serrage, comprenant un cadre de serrage (12) qui présente deux paires respectives de branches de cadre (16', 16'', 18', 18'') en vis-à-vis délimitant une ouverture de cadre (14) essentiellement rectangulaire, comprenant une pluralité de poussoirs de serrage (20, 20') disposés dans l'ouverture (14) du cadre de serrage (12), orientés parallèlement entre eux transversalement au plan du cadre et coulissants indépendamment entre eux, qui s'appliquent les uns contre les autres en groupe serré sur leurs faces latérales et qui forment, par leurs faces frontales libres (22) dépassant de l'ouverture de cadre (14), une face de serrage pouvant être adaptée au profil de surface d'une pièce (24), et comprenant un mécanisme de serrage pressant les poussoirs de serrage les uns contre les autres à l'intérieur du cadre de serrage (12), mécanisme qui présente un élément de pression (26), disposé dans l'ouverture de cadre (14) et pouvant être déplacé, transversalement à la direction de coulissement des poussoirs de serrage (20, 20') et essentiellement parallèlement à une (18', 18'') des paires de branches de serrage, contre le côté du groupe de poussoirs de serrage, et un élément de contre-appui (16''), opposé à l'élément de pression dans la direction de déplacement (34) de ce dernier et s'appliquant contre le groupe de poussoirs de serrage, les poussoirs de serrage (20, 20') pouvant, sous l'action de l'élément de pression (26) et de l'élément de contre-appui (16''), et par l'intermédiaire de leurs faces d'application placées en oblique dans la direction de déplacement (34) de l'élément de pression (26), être pressés transversalement à la direction de déplacement (34) contre les branches de cadre (18', 18'') orientées parallèlement à la direction de déplacement (34), caractérisé en ce que les poussoirs de serrage (20) présentent un profil hexagonal avec deux coins de profil (36) orientés dans la direction de déplacement (34) de l'élément de pression (26) et à l'encontre de cette direction, à la manière d'une pointe de flèche, et sont disposés en nid d'abeilles à l'intérieur du groupe de poussoirs de serrage.

2. Mors profilé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de contre-appui est formé par la branche de cadre (16'') qui est opposée à l'élément de pression (26) dans la direction de déplacement (34).

3. Mors profilé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de contre-appui peut être déplacé contre le groupe de poussoirs de serrage en direction opposée à l'élément de pression.

4. Mors profilé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de pression (26) peut être déplacé au moyen d'un poussoir fileté (32) guidé dans un filetage intérieur (30) disposé dans la branche de cadre voisine (16').

5. Mors profilé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la largeur intérieure de l'ouverture de cadre (14), transversalement aux branches de cadre (18', 18'') essentiellement parallèles dans la direction de déplacement (34) de l'élément de pression (26), varie en continu ou par paliers sur l'étendue de ces branches de cadre.

6. Mors profilé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la largeur intérieure diminue depuis l'élément de pression mobile (26) vers l'élément de contre-appui fixe (16'').

7. Mors profilé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la largeur intérieure diminue depuis l'élément de pression mobile et l'élément de contre-appui mobile vers le milieu du cadre.

8. Mors profilé selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les poussoirs de serrage (20, 20') sont sollicités par ressort dans leur direction de coulissement.

9. Mors profilé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les poussoirs de serrage présentent un trou borgne arrière (40), centré sur leur axe, pour recevoir un ressort de pression (38) s'appuyant contre une surface d'appui (48) solidaire du cadre.

10. Mors profilé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la surface d'appui (48) est formée par une plaque d'appui (48), solidaire du cadre et parallèle au plan du cadre.

11. Mors profilé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le ressort de pression (38) est réalisé sous la forme d'un ressort de pression à boudin (38), monté entre la surface d'appui (48) et le poussoir de serrage (20, 20') et comblant librement l'espace intermédiaire.

12. Mors profilé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le ressort de pression à boudin (38) est, par ses spires terminales (39) appliquées en bloc les unes contre les autres, vissé sur un filetage (41, 43) côté surface d'appui et/ou côté poussoir de serrage.

13. Mors profilé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le ressort de pression à boudin (38) est, par ses spires terminales (39) appliquées en bloc les unes contre les autres, fixé en position au moyen d'un produit adhésif ou d'un boulonnage dans un évidement (45', 45'') côté surface d'appui et/ou côté poussoir de serrage.

14. Mors profilé selon une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'un boulon (49) de butée et de guidage, traversant le ressort de pression (38) et dépassant de la surface d'appui (48), s'engage dans le trou borgne (40) de certains poussoirs de serrage (20).

15. Mors profilé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la longueur de la partie du boulon (49) de butée et de guidage qui dépasse de la surface d'appui (48) peut être réglée.

16. Mors profilé selon une des revendications 9 à 15, caractérisé en ce qu'une douille de guidage (42), délimitant par sa surface extérieure un espace annulaire (44) pour le ressort de pression (38) réalisé sous forme de ressort de pression à boudin, est installée dans le trou borgne (40).

17. Mors profilé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'un boulon de guidage (50), dépassant de la plaque d'appui (48), s'engage dans la douille de guidage (42).

18. Mors profilé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la douille de guidage (42) présente une butée (55), formée par un rétreint tubulaire terminal, pour un collet de butée (52) formé à l'extrémité libre du boulon de guidage (50).

19. Mors profilé selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que le boulon de guidage (50) est réalisé sous forme de boulon à tête, dont la partie de tête (52) s'engageant avec jeu dans la douille de guidage (42) forme le collet de butée, et dont l'extrémité opposée à la tête est fixée à la plaque d'appui (48), de préférence collée, brasée ou soudée.

20. Mors profilé selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les poussoirs de serrage (20, 20') s'appliquent par une face d'application arrière (83) contre la surface (84) d'une couche de rembourrage (80), élastiquement flexible dans la direction de coulissement des poussoirs de serrage (20, 20'), qui est montée de façon solidaire du cadre.

21. Mors profilé selon la revendication 20, caractérisé en ce que les poussoirs de serrage (20, 20') présentent un tenon d'ancrage (85), dépassant axialement de la face d'application arrière (83) et s'engageant dans un évidement respectif de la couche de rembourrage (80) ouvert sur le bord.

22. Mors profilé selon la revendication 21, caractérise en ce que le tenon d'ancrage (85) présente un épaississement de crantage (81) enclenché dans l'évidement de rembourrage ouvert sur le bord.

23. Mors profilé selon une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que le poussoir de serrage (20, 20') présente un coussinet sphérique (53), ouvert sur le côté frontal, pour recevoir une bille de serrage rotative dans le coussinet sphérique (53) et aplatie sur son segment dépassant de l'ouverture du coussinet, formant ainsi la face frontale (22).

24. Mors profilé selon la revendication 23, caractérisé par un perçage (60), pouvant être alimenté en air comprimé et menant de préférence axialement du trou borgne (40) au coussinet sphérique (53).

25. Mors profilé selon une des revendications 1 à 24, caractérisé en ce que les faces latérales des poussoirs de serrage (20') qui s'appliquent contre l'élément de pression (26) et/ou l'élément de contre-appui (16'') sont aplaties de manière à être planes et parallèles à ces éléments.

26. Mors profilé selon une des revendications 1 à 25, caractérisé par un dispositif pour rétracter conjointement les poussoirs de serrage (20, 20') dans leur position finale se trouvant à l'intérieur du cadre de serrage (12).

27. Mors profilé selon la revendication 26, caractérisé en ce que le dispositif de rétraction (71, 72) est à actionnement mécanique, pneumatique, hydraulique ou électromagnétique.

28. Mors profilé selon une des revendications 14 à 27, caractérisé en ce que les boulons de guidage (50) sont disposés de façon solidaire du cadre.

29. Mors profilé selon une des revendications 17 à 27, caractérisé en ce que les boulons de guidage (50) sont fixés sur une plaque de rappel commune (72), qui peut être déplacée par rapport au cadre de serrage (12) transversalement au plan du cadre.

30. Mors profilé selon une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que l'élément de pression (26) est réalisé sous forme d'élément en équerre, qui présente une branche d'équerre (92) orientée parallèlement à la direction de déplacement (34) et s'appuyant indirectement ou directement contre la branche de cadre voisine (18').

31. Mors profilé selon une des revendications 1 à 30, caractérisé en ce que les poussoirs de serrage (20, 20') présentent, dans leur position finale la plus extérieure par rapport à l'ouverture de cadre (14), une longueur et/ou un profil de face frontale qui sont adaptés au profil de surface d'une pièce (24) à serrer.

Zeichnung