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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung an einem Handschwingschleifer
zum lösbaren
Halten des Schleifmittelblattes gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs
der Patentansprüche
1 oder 13.
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Eine
solche Spann- oder Klemmvorrichtung ist aus der deutschen Patentschrift
DE 28 32 424 C2 bekannt.
Der Klemmhebel zum Klemmen des Schleifmittelblattes ist bezogen
auf seine Schwenkachse ein zweiarmiger Klemmhebel, wobei der eine Klemmhebelarm
die Klemmfläche
zur Beaufschlagung des Schleifmittelblattes aufweist und der andere
Klemmhebelarm als Betätigungselement
ausgebildet ist, welches zum Abheben der Klemmfläche aus der Spannlage heraus
in Richtung zur Schwingplattenrückseite
hin niedergedrückt
werden muß.
Eine ähnliche
Spannvorrichtung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 39 21 613 A1 bekannt.
Bei derartigen Ausführungen
sitzt die den Klemmhebel beaufschlagbare Feder auf der Schwenkachse
für den Klemmhebel
und zwingt den Klemmhebel ständig
in seine Spannlage. Deshalb kann der Klemmhebel nur durch dauerndes
Niederdrücken
seines Betätigungselementes
in der Offenstellung gehalten werden.
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Es
gibt weiter Spannvorrichtungen zur Klemmung des Schleifmittelblattes
an einem Handschwingschleifer, bei denen der Klemmhebel mit der Klemmfläche in der
Offenstellung gehalten werden kann. Nach der deutschen Patentschrift
DE 25 11 392 C2 ist
dazu ein zweiter Betätigungshebel
vorgesehen, der mit einer Exzenterfläche den das Betätigungselement
bildenden Arm des Klemmhebels in Richtung zur Schwingplattenrückseite
hin niederdrücken
kann. Diese zusätzliche
Betätigungsvorrichtung für den Klemmhebel
ist wegen der Vielzahl der benötigten
Teile aufwendig und hat einen großen Platzbedarf.
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Aus
der Patentschrift
US
2,918,761 A ist ebenfalls eine Spannvorrichtung der in
Rede stehenden Art bekannt, bei der ein schwenkbares, federbeaufschlagtes
Klemmelement und ein Betätigungshebel
unabhängig
voneinander gelagert sind. Über
den Betätigungshebel
wird hier das Klemmelement entgegen der Federkraft in die Klemmlage
gezwungen.
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Aus
den Patentschriften
US
2,914,889 A und
US
4,030,254 A gehen Spannvorrichtungen hervor, bei denen
das das Schleifmittelblatt haltende Klemmelement selbst als federelastisches
Teil ausgebildet ist. Zu dessen Betätigung ist ebenfalls ein zusätzlicher
Schwenkhebel vorgesehen, über
den entgegen der Federkraft das Klemmelement entweder aus seiner
Klemmlage heraus geöffnet
oder in seine Klemmlage gedrückt
werden kann.
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Besonders
aufwendig ist die aus dem Dokument
US 2,712,206 A bekannte Spannvorrichtung, bei
der ein schwenkbar gelagertes Klemmstück und ein Betätigungshebel
mittels eines Koppelgliedes miteinander gelenkig verbunden sind,
die nach dem Kniehebelprinzip zusammenwirken und in der Spannlage über einen
Totpunkt hinweg in eine selbstsichernde Position verschwenkt werden
können.
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Ferner
ist aus der europäischen
Patentschrift
EP 0
558 503 B1 eine Spannvorrichtung bekannt, die ein an der
Rückseite der
Schwingplatte angeordnetes bistabiles Kippsprungwerk aufweist, welches
im wesentlichen aus einer teilweise durch Wölbung verspannten elastischen
Platte besteht. Das Vorderteil dieser als Federelement dienenden
Platte ist sowohl als Betätigungshandhabe
als auch als Spannpratze ausgebildet. Zum einen benötigt eine
derartige Spannvorrichtung einen erheblichen Platzbedarf, weil die
verspannte elastische Platte eine langgestreckte Bauform hat. Zum
anderen kann an der Klemmfläche
der Spannpratze nur eine verhältnismäßig geringe
Klemmkraft aufgebracht werden, während
zum Überführen des
Spannvorrichtung in die Offenstellung vom Bediener eine relativ
hohe Kraft aufgebracht werden muß.
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Des
weiteren ist aus dem Dokument
US 2,242,545 eine
Spannvorrichtung der in Rede stehenden Art mit einem Klemmhebel
bekannt, der eine erhabene Nockenkontur aufweist. An der Nockenkontur
liegt eine Blattfeder an, die in der Offenlage der Spannvorrichtung
ein Drehmoment auf den Klemmhebel entgegen der Spanndrehrichtung
ausübt.
In der Spannlage wird das Schleifmittelblatt zwischen der an der
Nockenkontur des Klemmhebels anliegenden Blattfeder und einem elastischen
Wiederlager verklemmt, deshalb wird die Klemmkraft durch den als
Exzenterhebel ausgeführten
Klemmhebel und nicht durch eine daran anliegende Feder aufgebracht.
Zudem beaufschlag der Klemmhebel in der Klemmlage die das Schleifmittelblatt
klemmende Blattfeder mit dem Scheitelbereich seiner Nockenkontur.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spannvorrichtungen der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei denen der Klemmhebel mit einfachen Mitteln
bistabil sowohl in seiner Spannlage als auch in seiner Offenlage
gehalten wird, und die bei ausreichender Klemmkraft leicht zu bedienen
sind.
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Diese
Aufgabe wird nach der Erfindung bei gattungs gemäßen Spannvorrichtungen durch
die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 oder des Patentanspruchs
13 gelöst.
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Für die Erfindung
ist wesentlich, daß der Schwenkhebel
in zwei Positionen gekippt werden kann, nämlich zum einen in die übliche Spannlage,
in der er unter Federdruck mit seiner Klemmfläche ggf. unter Zwischenfügung des
Randbereichs eines Schleifmittelblattes gegen die obere Schwingplattenrückseite
gepreßt
ist, und zum anderen in die Offenstellung, in der er fixiert ist
und von der er unter Überwindung
der Federkraft über
einen Totpunkt hinweg über
das Betätigungselement
in die Spannlage zurückgeschwenkt
werden kann. Durch entsprechende Gestaltung der Kraftangriffsflächen, nämlich der Flanken
der Nockenkontur, kann der Forderung Rechnung getragen werden, daß der Klemmhebel bis
zur Anlage mit seiner Klemmfläche
an der Schwingplattenrückseite
mit dem notwendigen Drehmoment zur Erzeugung der Klemmkraft beaufschlagt ist,
während
er in der Offenstellung verdrehsicher gehalten wird. Zum einen kann
man dazu die erste Flanke der Nockenkontur mit einer entsprechenden konvexen
Wölbung
versehen, mit der der Übergang in
den Scheitelbereich der Nockenkontur erfolgt. Denn für die Aufbringung
der Klemmkraft liegt die Kraftangriffsstelle der Feder zweckmäßig nahe
bei dem Scheitelbereich der erhabenen Nockenkontur, weswegen es
vorteilhaft ist, wenn sich der Klemmhebel mit der ersten Flanke
seiner Nockenkontur nahe deren Scheitelbereich an der Feder möglichst
reibungsfrei abwälzen
kann. Die zweite Flanke der Nockenkontur als Angriffsfläche für die Feder
am Klemmhebel ist zweckmäßig durchgehend
eben ausgebildet, um den Klemmhebel in der Offenstellung möglichst
spielfrei festzuhalten.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen
noch näher
erläutert.
Dabei zeigen:
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1 die
Seitansicht eines Hand-Schwingschleifers mit einem teilgeschnittenen
Bereich seiner Schwingplatte,
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2 in
vergrößerter Darstellung
einen Schnitt durch den einen Endbereich der Schwingplatte des Schwingschleifers
nach 1 mit der daran befindlichen Spannvorrichtung,
bei der sich deren Klemmhebel in der Spannlage befindet,
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3 eine
der 2 entsprechende Darstellung, bei der sich der
Klemmhebel der Spannvorrichtung in angekippter Totpunktlage befindet,
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4 eine
der 2 entsprechende Darstellung mit einer den Klemmhebel
der Spannvorrichtung beaufschlagenden Feder in zweiter Ausführung,
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5 eine
der 2 entsprechende Darstellung jedoch mit einer den
Klemmhebel der Spannvor richtung beaufschlagenden Feder in dritter Ausführung,
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6 eine
der 2 entsprechende Darstellung, jedoch mit einer
völlig
anders gestalteten Feder zur Beaufschlagung des Klemmhebels der Spannvorrichtung
in Richtung der Spannlage und
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7 einen
Schnitt durch die Spannvorrichtung nach 6 entlang
der Linie A-A.
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Im
einzelnen ist an dem Schwingschleifer gemäß 1 ein Maschinenteil 1 und
ein Werkzeugteil erkennbar, welches im wesentlichen aus einer Schwingplatte 2 besteht,
die eine Werkzeugträgerplatte 3 aus
einem elastischen Material umfaßt,
welche auf die Unterseite der metallenen Schwingplatte 2 fest
aufgebracht ist. Die Schwingplatte 2 hat eine in der Regel
rechteckige Grundrißgestalt,
und nahe den kürzeren
Rechteckseiten befinden sich auf der Ober- oder Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 Spannvorrichtungen 5. Wie im einzelnen
aus 2 hervorgeht, wird auf die Unterseite der Werkzeugträgerplatte 3 ein
Schleifmittelblatt 6 aufgelegt, welches um die Schmalflächenseiten 4 der
Schwingplatte 2 herumgelegt und in einem ebenen Klemmbereich
an deren Rückseite 7 mittels
der Spannvorrichtungen 5 festgeklemmt werden kann.
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Dazu
hat jede der Spannvorrichtungen 5 einen Klemmhebel 8,
der mit Abstand von der Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 aneiner Achse 9 schwenkbar gelagert
ist, die sich parallel zu der Schmalflächenseite 4 der Schwingplatte 2 erstreckt.
Die Achse 9 befindet sich an einem Lagerbock 10,
der an der Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 nach oben hin vorsteht.
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Der
Klemmhebel 8 hat an derjenigen Seite der Achse 9,
die zu der Schmalflächenseite 4 der Schwingplatte 2 hin
liegt an der Unterseite eine Ausformung nach Art eines Schuhabsatzes
mit einer unterseitigen Klemmfläche 11,
die eben ist und die unter Verspannen des Randbereichs des ggf.
vorhandenen Schleifmittelblattes 6 gegen eine ebene Gegenfläche an der
Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 elastisch gepreßt wird. Zum Klemmen oder Lösen des Randbereichs
des Schleifmittelblattes 6 kann der Klemmhebel 8 über ein
Betätigungselement 12 so um
die Achse 9 verschwenkt werden, daß sich die Klemmfläche 11 von
der Klemm-Gegenfläche
an der Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 abhebt. Das Betätigungselement 12 ist
nach Art einer Nase gestaltet, die etwa in radialer Richtung zur
Schwenkachse 9 am Klemmhebel 8 vorsteht. Bezogen
auf die Schwenkachse 9 befindet sich das Betätigungselement 12 auf derselben
Seite des Klemmhebels 8 wie dessen Klemmfläche 11.
Insgesamt hat der Klemmhebel 8 eine kompakte Form, wodurch
seine Hebelarme nur wenig ausgeprägt sind.
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Das
für die
Klemmkraft an der Klemmfläche 11 des
Klemmhebels 8 notwendige Drehmoment wird von einer Feder 13 aufgebracht,
die den Klemmhebel 8 im Bereich einer nach Art eines Nockens
erhaben vorstehenden Kontur 14 untergreift. Die Nockenkontur 14 hat
einen Scheitelbereich, der sich parallel zur Schwenkachse 9 erstreckt.
Im Scheitelbereich weist die Nockenkontur 14 eine deutliche
Rundung auf, an die eine erste Flanke 15 der Nockenkontur 14 anschließt. An der
gegenüberliegenden
Seite geht die Nockenkontur 14 in eine zweite Flanke 16 über, und
die beiden Flanken 15 und 16 der Nockenkontur 14 dienen
als Angriffsflächen
für die
Feder 13, je nachdem, ob sich der Klemmhebel 8 in
der Spannlage oder in der Offenstellung befindet. Bei der Feder 13 handelt
es sich um eine Blattfeder, die unter Vorspannung an der Nockenkontur 14 bzw.
an deren Flanken 15 oder 16 anliegt. Die Vorspannung
der Blattfeder 13 ist dementsprechend derart gerichtet, daß sie sich
mit ihrem am Klemmhebel 8 anliegenden Abschnitt von der
Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 nach oben hin wegzubewegen versucht. Bei
Anlage an einer der Flanken 15 oder 16 der Nockenkontur 14 ist
die Blattfeder 13 im wesentlichen parallel zu der Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 ausgerichtet, lediglich beim Verschwenken
des Klemmhebels 8 von seiner Spannlage in seine Offenstellung
wird durch Überfahren
des Scheitelbereichs der Nockenkontur 14 die Blattfeder
in Richtung zur Rückseite 7 der Schwingplatte 2 hin
ausgelenkt.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach den 2 und 3 handelt
es sich bei der Feder 13 um eine einendig eingespannte
Blattfeder. Die Feder 13 ist auf einem nach oben über die
Rückseite 7 der Schwingplatte 2 vorstehenden
Absatz 18 aufgesetzt und darauf mittels einer Schraube
befestigt. Das freie Ende 17 der Feder 13 untergreift
den Klemmhebel 8 in dessen Spannlage, die in 2 wiedergegeben ist,
im Bereich der ersten Flanke 15. Die Flanke 15 der
Nockenkontur 14 ist im wesentlichen eben und liegt parallel
zu der Klemmfläche 11 am
Klemmhebel 8. Der Angriffspunkt der Feder 13 bzw.
des Federendes 17 liegt jedoch bei der ersten Flanke 15,
soweit es die Spannlage des Klemmhebels 8 betrifft, nahe dem
Scheitelbereich der Nockenkontur 14. In diesem Be reich
ist die erste Flanke 15 der Nockenkontur 14 vorzugsweise
ballig ausgeführt
und geht stetig in die konvexe Rundung des Scheitelbereichs der
Nockenkontur 14 über.
Die sich daran anschließende
zweite Flanke 16 der Nockenkontur 14 am Klemmhebel 8 ist durchgehend
eben ausgeführt.
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Bezogen
auf die Klemmfläche 14 und
das Betätigungselement 12 am
Klemmhebel 8 liegt die erhaben vorstehende Nockenkontur 14 auf
der gegenüberliegenden
Seite der Schwenkachse 9, wobei der Abstand der Schwenkachse 9 zur
Nockenkontur 14 hin denjenigen Hebelarm bildet, an dem
die Feder 13 angreift und den Klemmhebel 8 in
Richtung der Spanndrehrichtung zu schwenken sucht. Dadurch wird
die elastische Spannkraft für
die Klemmung des Schleifmittelblattes 6 an der Klemmfläche 11 des Klemmhebels 8 aufgebracht.
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Wird
der Klemmhebel 8 aus der in 2 dargestellten
Spannlage heraus in Richtung zu seiner Offenstellung hin um die
Schwenkachse 9 gekippt, so wandert die vorstehende Nokkenkontur 14 am Klemmhebel 8 auf
der Feder 13 entlang, und zwar zunächst soweit, bis die in 3 von
dem Klemmhebel 8 eingenommene Lage erreicht ist, in welcher
die Nockenkontur 14 mit ihrem Scheitelbereich auf der Feder 13 aufsteht.
In dieser Position nach Art eines Totpunktes wird ein wirksames
Drehmoment auf den Klemmhebel 8 nicht ausgeübt, weil
die Wirkrichtung der Kraft der Feder 13 im wesentlichen
radial zur Schwenkachse 9 gerichtet ist. Wird die in 3 dargestellte
Position des Klemmhebels 8 weiter in Richtung zu dessen
Offenstellung überschritten,
kommt die Feder 13 mehr und mehr zur Anlage an der zweiten
Flanke 16 der Nokkenkontur 14, und es wird dann zunächst aufgrund
der Feder kraft ein Drehmoment entgegen der Spanndrehrichtung auf
den Klemmhebel 8 ausgeübt.
Kommt die zweite Angriffsfläche 16 der
Nockenkontur 14 am Klemmhebel 8 flächig zur Anlage
an der Breitseite der Feder 13, ist der Klemmhebel 8 gegen
ein weiteres Verschwenken stabilisiert. Gegenüber der Spannlage ist hierbei
der Klemmhebel 8 um etwa 90° verschwenkt, etwas größer ist
der Winkel zwischen der ersten Flanke 15 der Nockenkontur 14 und
der zweiten Flanke 16, damit in der Spannlage nicht der
ebene Bereich der ersten Flanke 15 der Nockenkontur 14 auf
der Feder 13 aufsitzt. So ist sichergestellt, daß die Feder 13 den Klemmhebel 8 im
Bereich der ersten Flanke 15 stets nahe dem Scheitelbereich
der Nockenkontur 14 beaufschlagt, um mit möglichst
langem Hebelarm ein hohes Schwenkmoment auf den Klemmhebel 8 in Richtung
dessen Spannlage zu erzeugen.
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Im
Anlagebereich auf der Breitseite der Feder 13 hat der Scheitelbereich
der Nockenkontur 14 am Klemmhebel 8 den größten Abstand
von der Schwenkachse 9. Wie erwähnt, erfolgt beim Gleiten der
Nockenkontur 14 auf der Breitseite der Feder 13 in
Richtung zum freien Federende 17 hin eine Auslenkung der
Feder 13, und damit dafür
genügend Platz
zur Verfügung
steht, ist an der Rückseite 7 der Schwingplatte 2 eine
ausgesparte Tasche 20 vorgesehen, in welche die Feder 13 eintauchen
kann.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 4 ist die Feder 13 ebenfalls als Blattfeder
ausgeführt.
Allerdings ist die Feder 13 hier beidendig aufgelagert,
und die Auflager 21, 22 sind durch Ausnehmungen
in der Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 gebildet. Die Feder 13 beaufschlagt
die Nockenkontur 14 des Klemmhebels 8 in einem
hohlliegenden Bereich, dazu ist zwischen den Auflagern 21 und 22 an
der Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 ein vertieft liegender Freiraum 23 vorgesehen.
Die in Richtung zur Nockenkontur 14 des Klemmhebels 8 vorgespannte
Feder 13 kann sich folglich bei Auslenkung durch die Nockenkontur 14 beim
Verschwenken des Klemmhebels 8 in den Freiraum 23 hinein
absenken, wodurch ein Blocken der Feder 13 vermieden ist.
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Während beim
Ausführungsbeispiel
nach 4 die Längsrichtung
der Blattfeder 13 senkrecht zur der lotrechten Radialebene
durch die Schwenkachse 9 verläuft, liegt beim Ausführungsbeispiel
nach 4 die auch hier als Blattfeder ausgebildete Feder 13 im
wesentlichen parallel zur Schwenkachse 9. Die Feder 13 sitzt
in einer Vertiefung 30 an der Rückseite 7 der Schwingplatte 2 und
hat einen zum Klemmhebel 8 vorstehenden Wölbungsabschnitt 29,
der mit entsprechender Vorspannung die Nockenkontur 14 am
Klemmhebel 8 untergreift. Beim Verschwenken des Klemmhebels 8 von
seiner Spannlage in die Offenstellung wird entsprechend die Wölbung 29 der Feder 13 elastisch
deformiert.
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Anders
verhält
es sich beim Ausführungsbeispiel
nach den 6 und 7. Auch
hier hat der Klemmhebel 8 eine vorstehende Nockenkontur 24, mit
der er unter Federspannung jedoch unmittelbar auf der Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 aufsitzt, die an der betreffenden Stelle
ein Widerlager 28 in Gestalt einer ebenen Fläche bildet,
auf der der Klemmhebel 8 mit seiner Nockenkontur 24 gleiten
kann. In der Spannlage stützt
sich der Klemmhebel 8 mit einer ersten Flanke 25 seiner
Nockenkontur 24 auf dem Widerlager 28 an der Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 ab. Beim Verschwenken in die Offenstellung
verschiebt sich die Nockenkontur 24 auf dem Widerlager an
der Rückseite 7 der
Schwingplatte 2 unter der Schwenkachse 27 hindurch.
Hierbei hebt sich der Klemmhebel 8 an, was deshalb möglich ist,
weil die Achse 27 als elastischer Biegebalken ausgeführt ist. Wie 7 zeigt,
ist die Achse 27 dazu beidendig eingespannt, wozu im entsprechenden
Abstand voneinander zwei Lagerböcke 10 vorgesehen
sind. Lediglich mit einem mittleren Fußsteg 31 ist der Klemmhebel 8 mit
der biegeelastischen Schwenkachse 27 verbunden, und am
Unterende dieses Fußsteges 31 befindet
sich die Nockenkontur 24 mit ihren Flanken 25 und 26.
Die zweite Flanke 26 sitzt in der Offenstellung auf dem
Widerlager 28 an der Rückseite 7 der Schwingplatte 2 auf,
so daß auch
hier analog zu den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen
der Klemmhebel 8 in seiner Offenstellung spielfrei gehalten
und im übrigen
in seiner Spannlage mit einem Spann-Drehmoment beaufschlagt ist.
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In 7 ist
die Biegelinie B der Schwenkachse 27 in elastisch ausgeschwenkter
Stellung zur Veranschaulichung mit einer übertriebenen Krümmung dargestellt.
Man erkennt daran jedoch besonders gut, daß die Schwenkachse 27 aufgrund
ihrer Federkraft bestrebt ist, sich entgegen ihrer Auslenkung in
Richtung zum Widerlager 28 an der Rückseite 7 der Schwingplatte 2 hin
zurückzustellen.
Dadurch wird die Nokkenkontur 24 am Klemmhebel 8 mit
ihren Flanken 25 und 26 ständig an dem Widerlager 28 gehalten.