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Die
Erfindung betrifft eine Spann- und Spreizvorrichtung zur Relativbewegung
zweier Werkstücke,
welche im wesentlichen parallel zu einer gemeinsamen Ebene liegende
Oberflächen
aufweisen, umfassend einen ersten Halter, welcher als Vakuumsauger
ausgebildet ist und auf eine Oberfläche des ersten Werkstücks aufsetzbar
ist und sich an dieser fixieren läßt und einen zweiten Halter,
welcher als Vakuumsauger ausgebildet ist und auf eine Oberfläche des
zweiten Werkstücks
aufsetzbar ist und sich an dieser fixieren läßt, wobei die beiden Halter
relativ zueinander beweglich sind,
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Eine
derartige Vorrichtung wird beispielsweise unter der Bezeichnung
VERIFIX von der Josef Bohle Stiftung & Co. KG, Haan, Deutschland vertrieben.
Ferner ist eine solche Vorrichtung unter der Bezeichnung "Rigid Seaming Vacuum
Pads" von Pinske Edge,
Plato, MN, USA bekannt.
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In
der
EP 0 310 936 A1 ist
ein Hilfswerkzeug zum gegenseitigen Verspannen von zwei nebeneinander
angeordneten, mit ihren Kanten aneinanderstoßenden Platten offenbart, welches
zwei Halteelemente aufweist, die jeweils an einer der Platten befestigbar
sind und welche mittels einer Spannvorrichtung gegeneinander verschiebbar
verbunden sind, wobei die Halteelemente als Vakuumhaftvorrichtungen
ausgebildet sind, die auf der Oberfläche der Platten haften.
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Aus
der
DE 82 11 350 U1 ist
ein Doppelschraubstock bestehend aus einem massiven Ständer, zwei
Kloben und einer Richtplatte bekannt, wobei die Kloben mittels Führungsschienen
und Spindel am Ständer
gehalten werden und wobei ein Kloben fest an den Führungsschienen
verankert ist und der andere Kloben mittels der Spindel seitlich
verstellbar ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Spann-
und Spreizvorrichtung derart zu verbessern, daß diese auf einfache und für den Bediener
komfortable Weise einsetzbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß der
erste Halter und der zweite Halter über eine Führungsvorrichtung verschieblich
miteinander verbunden sind, die ein Betätigungselement umfaßt, welches
sowohl an dem ersten Halter beweglich gelagert ist als auch an dem
zweiten Halter beweglich gelagert ist und über das eine Relativbewegung
der beiden Halter betätigbar
ist, und mindestens zwei beabstandete Führungsschienen umfaßt, über welche
die beiden Halter relativ zueinander verschieblich geführt sind.
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Dadurch,
daß die
beiden Halter über
die Führungsvorrichtung
und dann nochmals über
das insbesondere starr ausgebildete Betätigungselement der Führungsvorrichtung
miteinander verbunden sind, läßt sich
auf einfache Weise gezielt eine Relativbewegung zwischen den beiden
Haltern und damit zwischen jeweils fixierten Werkstücken durchführen, um so
insbesondere eine Spannbewegung oder eine Spreizbewegung zu bewirken.
Durch die Kopplung der beiden Halter über die Führungsvorrichtung ist dabei
eine gute Stabilität
und Steifigkeit der Vorrichtung erreicht, so daß insbesondere eine Kippung
der beiden Werkstücke
relativ zueinander weitgehend verhinderbar ist.
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Über die
bewegliche Lagerung des Betätigungselements
sowohl an dem ersten Halter als auch an dem zweiten Halter läßt sich
ein großer
Verschiebungsweg der beiden Halter relativ zueinander erreichen,
ohne daß die äußeren Abmessungen
dadurch signifikant erhöht
werden müssen.
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Die
Führungsvorrichtung
umfaßt
mindestens zwei beabstandete Führungsschienen, über welche die
beiden Halter relativ zueinander verschieblich geführt sind.
Dadurch wird eine hohe Stabilität
der Vorrichtung erreicht, da die beiden Halter mehrfach miteinander
gekoppelt sind, nämlich über das
Betätigungselement
und die beiden Führungsschienen. Dadurch
wiederum läßt sich
ein Hebelmoment, mit welchem die Vorrichtung an Werkstücken angreift, minimieren.
Weiterhin kann ein Bediener dann auch einfache und sichere Weise
eine Kraft auf zwei Werkstück
ausüben,
beispielsweise eine Spannkraft oder eine Spreizkraft, und zwar auf
weitgehend symmetrische Weise, um so störende Kippmomente der Vorrichtung
gegenüber
den Werkstücken
gering zu halten.
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Die
Halter sind als Vakuumsauger ausgebildet, welche sich über Unterdruck
an einem Werkstück
festsaugen können.
Dies ist vorteilhaft für
plattenförmige
Bauteile mit glatter Oberfläche.
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Insbesondere
ist es dabei vorgesehen, daß das
Betätigungselement
an dem ersten Halter drehbar oder drehverschieblich bezüglich diesem
gelagert ist. Durch eine Drehung läßt sich dabei ein entsprechendes
Moment ausüben,
um die beiden Halter relativ zueinander kraftbeaufschlagen zu können, um dadurch
einen Spannvorgang oder einen Spreizvorgang durchführen zu
können.
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Weiterhin
ist es vorgesehen, daß das
Betätigungselement
an dem zweiten Halter drehverschieblich bezüglich diesem gelagert ist. Über eine
Drehung des Betätigungselements
wird dann der zweite Halter relativ zu dem Betätigungselement verschoben und damit
wiederum lassen sich die beiden Halter relativ zueinander verschieben.
Ist das Betätigungselement auch
an dem ersten Halter drehverschieblich gehalten, so erfolgt bei
einer Drehung des Betätigungselements
sowohl eine Translationsbewegung des ersten Halters als auch des
zweiten Halters. Ist das Betätigungselement
bezüglich
des ersten Halters lediglich drehbar gelagert, so erfolgt keine
Translationsbewegung gegenüber
diesem.
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Günstigerweise
ist dabei durch Drehbetätigung
des Betätigungselements
der zweite Halter je nach Drehrichtung auf den ersten Halter zu
oder von dem ersten Halter weg beweglich. Es kann dabei auch noch
vorgesehen sein, daß der
erste Halter sich bezüglich
des Betätigungselements
selber translatorisch bewegt.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn über das Betätigungselement der Abstand
der beiden Halter stufenlos einstellbar ist, um so jeden beliebigen Abstand
einstellen zu können
und um bei einer Spannbewegung oder Spreizbewegung eine stetige Kraftbeaufschlagung
zu ermöglichen.
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Weiterhin
ist es günstig,
wenn über
eine bestimmte Stellung des Betätigungselements
ein bestimmter Abstand zwischen den beiden Haltern festgelegt ist.
Dadurch muß eine
bestimmte Stellung nicht gehalten werden, indem das Betätigungselement
von außen
kraftbeaufschlagt ist, sondern ein eingestellter Abstand zwischen
den beiden Haltern bleibt auch ohne externe Kraftbeaufschlagung
fixiert.
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Bei
einer auf einfache Weise einsetzbaren Ausführungsform umfaßt das Betätigungselement eine
insbesondere starr ausgebildete Spindel, welche sich zwischen den
beiden Haltern erstreckt.
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Insbesondere
ist dabei die Spindel bezüglich des
ersten Halters translationsfest drehbar gelagert. Es genügt dann,
nur ein Drehschiebelager vorzusehen, beispielsweise über ineinander
eingreifende Gewinde, und insbesondere müssen keine gegensinnigen Gewinde
vorgesehen werden, um über
eine Drehung der Spindel eine Relativbewegung der beiden Halter
zu bewirken.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
umfaßt
das Betätigungselement
eine Hülse,
welche an einem Halter oder zwischen den beiden Haltern drehbar
angeordnet ist und gegenüber
welcher mindestens ein Halter verschieblich ist. Eine solche Hülse läßt sich
auch zwischen den Haltern anordnen, um so eine besonders platzsparende
Ausbildung zu erhalten. Im übrigen
läßt sich
eine solche Vorrichtung auch mit hoher Symmetrie ausbilden, d. h.
das Betätigungselement
läßt sich
in einer Symmetrieebene anordnen, um so ein Kippmoment der gesamten
Vorrichtung zu minimieren.
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Insbesondere
ist es dabei vorgesehen, daß der
oder die Halter, bezüglich
welcher die Hülse
drehbar angeordnet ist, jeweils eine drehfeste Spindel zum Angriff
der Hülse
aufweisen. Durch die Kombination Spindel/Hülse und unter Bildung eines
Drehschiebelagers insbesondere über
ineinander eingreifende Gewinde läßt sich dann über Betätigung und insbesondere
Drehung der Hülse
eine Relativverschiebung der Halter aufeinander zu oder voneinander
weg erreichen.
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Vorteilhafterweise
ist das Betätigungselement
mit mindestens einem Gewindeabschnitt versehen, welcher zur Verschiebungsführung eines
zugeordneten Halters in einen entsprechenden Gewindeabschnitts dieses
Halters eingreift. Dadurch läßt sich auf
fertigungstechnisch einfache Weise ein Drehschiebelager ausbilden,
so daß eine
Drehbewegung des Betätigungselements
in eine translatorische Bewegung umsetzbar ist, wobei eine Spannkraft
oder Spreizkraft über
ein Drehmoment auf das Betätigungselement
auf Werkstücke
einbringbar ist.
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Günstigerweise
ist dabei mindestens der zweite Halter mit einem Innengewinde zum
Eingriff in ein Außengewinde
des Betätigungselements
versehen, um so den zweiten Halter unter Ausbildung eines entsprechenden
Drehschiebelagers gegenüber dem
ersten Halter verschieben zu können.
Es kann dabei vorgesehen sein, daß auch der erste Halter mit einem
Drehschiebelager versehen ist, um bei einer Drehung des Betätigungselements
sowohl den ersten Halter als auch den zweiten Halter gegenüber diesem
translatorisch verschieben zu können.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn das Betätigungselement mit einem Handgriff
versehen ist. Ein solcher Handgriff, wie beispielsweise ein handgerechter
Holzgriff, kann von einem Bediener mit der Hand umfaßt werden,
so daß dieser
den Griff gut packen kann und damit ein hohes Drehmoment auf das
Betätigungselement
ausüben
kann und damit wiederum eine entsprechend hohe Spannkraft oder Spreizkraft
auf Werkstücke
ausüben
kann.
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Bei
einer Variante einer Ausführungsform
ist dabei der Handgriff an einem Ende des Betätigungselements außerhalb
eines Zwischenbereichs zwischen den beiden Haltern angeordnet, so
daß ein
unbehinderter Angriff an dem Handgriff möglich ist.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
ist der Handgriff im Zwischenbereich zwischen den beiden Haltern
angeordnet. Dadurch sind die äußeren Abmessungen
der Vorrichtung minimiert und zudem läßt sich ein symmetrischer Aufbau
erreichen, durch den beispielsweise Kippmomente der Vorrichtung gegenüber Werkstücken minimiert
sind.
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Insbesondere
ist es vorgesehen, daß ein
erster Gewindeabschnitt des ersten Halters oder des Betätigungselements
und ein zweiter Gewindeabschnitt des zweiten Halters oder des Betätigungselements
so ausgebildet sind, daß bei
Drehung des Betätigungselements
die beiden Halter relativ zueinander verschieblich sind. Bei einer
Drehbetätigung
des Betätigungselements
wird dann sowohl der erste Halter als auch der zweite Halter translatorisch
verschoben, und zwar aufeinander zu, um beispielsweise eine Spannkraft
zu erzeugen, oder voneinander weg, um beispielsweise eine Spreizkraft
zu erzeugen. Eine entsprechende Gewindeausbildung läßt sich
durch gegensinnige Gewindeabschnitte oder solche mit unterschiedlicher
Steigung erreichen.
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Vorteilhafterweise
ist dabei eine Führungsschiene
mit einem Endanschlag versehen, um eine Lösung eines Halters von der
Vorrichtung zu verhindern.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
läßt sich
auf einfache und kostengünstige
Weise herstellen, wenn der erste Halter und der zweite Halter jeweils
eine Führungslasche
aufweisen, an welcher die Führungsschienen
geführt
oder fixiert sind. Dadurch läßt sich
die Führung
der beiden Halter getrennt von der Haltefunktion der beiden Halter
ausbilden. Beispielsweise kann es sich bei den Haltern um Magnethalter,
um Vakuumsauger oder um Halter, die formschlüssig, reibungsschlüssig oder
adhäsiv
an einem Werkstück
fixierbar sind, handeln. Um eine Führungsvorrichtung auszubilden,
müssen
dann diese Halter nicht wesentlich modifiziert werden und insbesondere
wird ihre Haltefunktion durch die Ausbildung einer Führungsvorrichtung
nicht beeinträchtigt.
Darüber hinaus
lassen sich durch eine getrennte Ausbildung von Führungslaschen
gewisse für
die Funktion der Vorrichtung vorteilhafte Abmessungen modifizieren.
Beispielsweise lassen sich über
die Führungslaschen
die Führungsschienen "tieferlegen", um so insbesondere
den Hebelarm der Führungsschienen
und damit der gesamten Vorrichtung gegenüber Werkstücken gering zu halten.
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Vorteilhafterweise
sind dabei die Führungslaschen
der beiden Halter im wesentlichen gleich ausgebildet, um so die
Herstellungskosten niedrig zu halten.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn eine Führungslasche
bezüglich
ihrer äußeren Gestalt
im wesentlichen symmetrisch zu einer Längsachse der Vorrichtung ausgebildet
ist. Dadurch lassen sich Kippmomente der Vorrichtung gegenüber einem Werkstück minimieren.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn eine Führungslasche
so ausgebildet ist, daß die
Führungsschienen
bezüglich
einer der Werkstückoberfläche zugewandten
Halteebene unterhalb des Betätigungselements
liegen. Auf diese Weise ist der Hebelarm der Vorrichtung, welcher
gegenüber
einer Werkstückoberfläche besteht,
verringert.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Variante einer Ausführungsform
ist eine Spindel als Betätigungselement
an der ersten Führungslasche
des ersten Halters und der zweiten Führungslasche des zweiten Halters
gelagert. Insbesondere ist die Spindel dann an der ersten Führungslasche
drehbar gelagert und an der zweiten Führungslasche drehverschieblich
gelagert.
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Bei
einer solchen Ausführungsform
ist es dann ferner günstig,
wenn die Führungsschienen
an dem ersten Halter fixiert sind, so daß bei einer Drehbetätigung der
Spindel nur der zweite Halter über
die Führungslasche
gegenüber
der Spindel verschoben wird.
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Um
den Hebelarm der Vorrichtung gegenüber Werkstücken minimieren zu können, sind
günstigerweise
die beabstandeten Führungsschienen
im Bereich eines Querendes einer Führungslasche angeordnet.
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Weiterhin
ist es günstig,
wenn das Betätigungselement
parallel zu den Führungsschienen zwischen
diesen gelagert ist, um so zum einen die Herstellungskosten zu verringern
und zum anderen eine gute und stabile Kopplung zwischen den beiden Haltern
zu erreichen.
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Bei
einer Variante einer Ausführungsform
ist auf einer Führungsschiene
ein Hebel zum Ausgleich von Höhenunterschieden
der Werkstücke
verschieblich geführt.
Wenn zwei Werkstücke,
beispielsweise zwei Platten, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
miteinander verspannt werden, dann kann es sein, daß im Bereich
des Stoßes
kleine Höhenunterschiede
vorliegen, d. h. daß in
diesem Bereich die Platten nicht exakt bündig liegen. Mit einem solchen Hebel,
der dann auf die Platten im Bereich des Stoßes drückt, lassen sich solche kleinen
Höhenunterschiede
am Stoßübergang
ausgleichen.
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Insbesondere
ist dazu der Hebel mit einer Anlagefläche in Richtung der Oberfläche der
Werkstücke
verschwenkbar, so daß nach
Bedarf über
die Anlagefläche
eine leichte Kippung der beiden Werkstücke relativ zueinander durchführbar ist,
um über einen
Stoß einen
bündigen Übergang
zu erhalten.
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Weiterhin
ist es günstig,
wenn in einer Ausgleichsstellung des Hebels die Anlagefläche im wesentlichen
auf einer durch die beiden Halter definierten Ebene liegt, um so
einen bündigen
Ausgleich zu erhalten.
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Es
ist ferner günstig,
wenn der Hebel an seiner Anlagefläche einen Freiraum aufweist.
Dieser Freiraum kann dann, wenn die beiden Werkstücke über den
Stoß verklebt
oder verleimt werden sollen, Leim aufnehmen. Ferner ist es über diesen
Freiraum möglich,
von oben her dem Stoß beispielsweise Klebstoffmaterial
oder Leim zuzuführen,
ohne daß der
Hebel gelöst
werden muß.
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Es
kann günstig
sein, wenn zur Reduzierung des Führungsspiels
die Führungsvorrichtung
vorgespannt ist, beispielsweise indem die Führungsschienen gebogen sind.
Dies hat fertigungstechnische Vorteile, da dann die entsprechenden
Lager weniger genau ausgebildet werden müssen und trotzdem eine hohe
Spannkraft bzw. Spreizkraft erreichbar ist.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang
mit der Zeichnung der näheren
Erläuterung
der Erfindung. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Spann-
und Spreizvorrichtung;
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2 eine
Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 1, wobei
ein erster Halter und ein zweiter Halter der Vorrichtung jeweilige
Werkstücke
halten;
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3 eine
Seitenansicht ähnlich 2,
wobei die beiden Werkstücke
mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
aufeinanderzu geschoben wurden;
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4 eine
vergrößerte Ansicht
des Ausschnitts A der 3;
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5 eine
Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Spann- und
Spreizvorrichtung;
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6 eine
schematische Schnittansicht längs
der Linie 6-6 gemäß 5 und
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7 eine
schematische Schnittansicht ähnlich
wie 6 eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Spann- und Spreizvorrichtung.
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Eine
erfindungsgemäße Spann-
und Spreizvorrichtung, von der in den 1 bis 4 ein
erstes Ausführungsbeispiel
gezeigt und dort als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, umfaßt einen
ersten Halter 12 und einen zweiten Halter 14,
wobei ein Halter 12, 14 sich jeweils an einem
Werkstück 16, 18 (2 bis 4) fixieren
läßt und sich
insbesondere an einer Oberfläche
des jeweiligen Werkstücks 16, 18 fixieren
läßt. Eine
entsprechende, dem Werkstück 16 zugewandte Haltefläche 20 des
ersten Halters 12 liegt dabei im wesentlichen in der gleichen
Ebene wie die entsprechende Haltefläche 22 des zweiten
Halters 14.
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Die
Halter 12, 14 sind insbesondere baugleich ausgebildet.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die Halter 12, 14 als Vakuumsauger ausgebildet,
mittels welchen sich auch Werkstücke 16, 18 mit
glatten Oberflächen
relativ zueinander spannen oder spreizen lassen. Ein solcher Vakuumsauger,
der an und für
sich bekannt ist, weist eine Schüssel 24 mit
einem Hohlraum auf. Dieser Hohlraum ist einem Werkstück 16 gegenüber durch
eine Scheibe 26 aus einem elastischen Material abgedeckt,
wobei diese Scheibe 26 zumindest teilweise in den Hohlraum
einziehbar ist, dabei jedoch die Ränder der Scheibe 26 dem
Werkstück 16 gegenüber luftdicht
abgedeckt läßt. Zum Einziehen
der Scheibe 26 in den Hohlraum ist ein Hebel 28 vorgesehen,
welcher insbesondere um eine Schwenkwelle 30 schwenkbar
ist.
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Zur
Fixierung eines Vakuumsaugers an einem Werkstück 16 wird die Schüssel 24 mit
der Scheibe 26 mit geöffnetem
Hebel 28 (2) aufgesetzt. Zwischen der
Scheibe 26 und der Oberfläche des Werkstücks 16 verbleibt
dann nur ein sehr geringer, mit Luft gefüllter Raum. Wird nun der Hebel 28 umgelegt
(in 2 mit dem Bezugszeichen 32 in durchbrochenen
Linien gezeigt) und dadurch die Scheibe 26 in Richtung
des Hohlraums bewegt, wobei die Scheibe 26, welche einen
größeren Durchmesser
als die Schüssel 24 am
Anlagebereich der Scheibe 26 aufweist, den Bereich zwischen
dem Werkstück 16 und
einem Scheibenrand der Scheibe 26 im wesentlichen luftdicht
abdichtet, dann wird das Volumen des Raums zwischen der Scheibe 26 und dem
Werkstück 16 zwischen
den erwähnten
Rändern vergrößert, wodurch
der Druck abnimmt. Dieser ist damit geringer als der Luftdruck und
die Schüssel 24 mit
der Scheibe 26 saugt sich dadurch an der Werkstückoberfläche fest.
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An
dem ersten Halter 12 sitzt eine erste Führungslasche 34, welche
beispielsweise aus einem kaltgezogenen Aluminiumprofil hergestellt
ist. Diese erste Führungslasche 34 ist
mit dem ersten Halter 12 beispielsweise über eine Schraubenverbindung 36 starr
verbunden. Eine Querabmessung der ersten Führungslasche 34 quer
zu einer Längsachse 38 der Spann-
und Spreizvorrichtung 10 ist dabei größer als eine entsprechende
Querabmessung des ersten Halters 12. Bezogen auf diese
Längsachse 38 ist
die erste Führungslasche 34 im
wesentlichen symmetrisch ausgebildet.
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Die
erste Führungslasche 34 ist
dabei so ausgebildet, daß ein
mittlerer Bereich 40, über
welchen die erste Führungslasche 34 an
dem ersten Halter 12 fixiert ist, bezogen auf die Haltefläche 20 höher liegt
als ein Außenbereich 42 und
insbesondere eine (vorzugsweise abgerundete) Querkante 44.
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In
der ersten Führungslasche 34 ist
ein Drehlager 46 für
eine Spindel 48 als Betätigungselement
für eine
Relativverschiebung der beiden Halter 12 und 14 angeordnet.
Um eine Schwenkbewegung der Hebel 28 der Vakuumsauger als
Halter 12, 14 nicht zu behindern, ist dabei das
Drehlager 46 außermittig
versetzt, das heißt
zur Längsachse 38 versetzt. Die
Spindel 48 ist um eine Drehachse 49 parallel zur Längsachse
an dem ersten Halter 12 drehbar.
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Jeweils
im Bereich der linken und rechten Querkante 44 ist parallel
zur Längsachse 38 an
der ersten Führungslasche 34 eine
erste Führungsschiene 50 und
eine zweite Führungsschiene 52 angeordnet.
Eine solche Führungsschiene
ist beispielsweise mittels eines Haltestifts 55 an der
ersten Führungslasche 34 drehfest
und unverschieblich gesichert. Eine Führungsschiene 50, 52 ist
insbesondere in der Form eines Rundstabes ausgebildet, welcher beispielsweise
kaltgezogen hergestellt ist.
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Eine
durch die beiden Führungsschienen 50 und 52 gebildete
Ebene ist im wesentlichen parallel zu der Haltefläche 20 bzw. 22 der
beiden Halter 12 und 14. Der Abstand der Führungsschienen 50, 52 zu den
Halteflächen 20, 22 ist
dabei geringer als der Abstand der Spindel 48, um so bei
dem Verspannen oder Verspreizen zweier Werkstücke 16, 18 zueinander
einen kleinen Hebelarm sicherzustellen; die erste Führungslasche 34 ist
damit im Bereich der Fixierung der Führungsschienen 50, 52 gewissermaßen tiefergelegt.
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Zur
Führung
des zweiten Halters 14 relativ zum ersten Halter 12 umfaßt eine
als Ganzes mit 54 bezeichnete Führungsvorrichtung ferner eine
zweite Führungslasche 56,
welche grundsätzlich
gleich ausgebildet ist wie die erste Führungslasche 34, wobei die
zweite Führungslasche 56 bezüglich des
zweiten Halters 14 fixiert ist. Insbesondere ist dabei
die zweite Führungslasche 56 im
wesentlichen fluchtend mit der ersten Führungslasche 34 ausgerichtet.
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Für die erste
Führungsschiene 50 und
für die zweite
Führungsschiene 52 umfaßt die zweite
Führungslasche 56 jeweils
Schiebelager 58 und 60, über die in einer Schieberichtung 62 parallel
zur Längsachse 38 der
zweite Halter 14 auf den ersten Halter 12 zu oder
von diesem weg verschieblich ist. Ein solches Schiebelager 58, 60 ist
dabei insbesondere durch eine entsprechende Ausnehmung, (im Falle
einer zylindrischen Führungsschiene 50, 52 zylindrischen
Ausnehmung) gebildet.
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Eine
Führungsschiene 50, 52 ist
mit einem Endanschlag 64 versehen, welcher beispielsweise durch
einen über
eine Oberfläche
der Führungsschiene 50, 52 hinausragenden
Stift gebildet ist, um bei einer Verschiebung des zweiten Halters 14 von dem
ersten Halter 12 weg eine Ablösung der zweiten Führungslasche 56 von
den Führungsschienen 50 und 52 zu
verhindern.
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In
der zweiten Führungslasche 56 ist
ferner fluchtend ausgerichtet zu dem Drehlager 46 ein Drehschiebelager 66 gebildet,
welches die Spindel 48 aufnimmt. Die Spindel 48 erstreckt
sich dann durchgehend von dem ersten Halter 12 über dessen erste
Führungslasche 34 zu
dem zweiten Halter 14 über
dessen zweite Führungslasche 56 und
verbindet dadurch die beiden Halter 12 und 14. Über das Drehlager 46 ist
die Spindel 48 an dem ersten Halter 12 beweglich,
nämlich
drehbar gelagert und an dem zweiten Halter 14 ebenfalls
beweglich, jedoch gegenüber
diesem drehverschieblich gehalten. Da damit die Spindel 48 gegenüber dem
ersten Halter 12 unverschieblich gehalten ist, kann über das
Drehschiebelager 66 eine Relativbewegung des zweiten Halters 14 zum
ersten Halter 12 erzeugt werden.
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Dazu
ist die Spindel 48 mit einem Außengewinde 68 versehen,
beispielsweise mit einem Trapezgewinde, welches gerollt kaltverfestigt
hergestellt ist und insbesondere verschleißfest ist. Das Drehschiebelager 66 ist
durch ein entsprechendes, in der zweiten Führungslasche 56 angeordnetes
Innengewinde 70 gebildet, in welches die Spindel 48 mit
ihrem Außengewinde 68 eingreift.
Durch Drehung der Spindel 48 wird dadurch dann die zweite
Führungslasche 56 und
mit ihr dann der zweite Halter 14 verschoben, wobei je
nach Drehrichtung die Schieberichtung 62 bestimmt ist.
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Durch
den Eingriff des Außengewindes 68 in das
Innengewinde 70 ist jeder Abstand zwischen dem ersten Halter 12 und
dem zweiten Halter 14 stufenlos einstellbar, wobei ein
bestimmter Abstand gesichert ist, d. h. bei einer bestimmten Drehstellung der
Spindel 48 fest eingestellt ist und eben nur durch Drehung
der Spindel 48 selber verändert werden kann.
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Zur
Ausübung
eines Drehmoments ist die Spindel 48 mit einem Handgriff 72 versehen,
der insbesondere von einer Greifhand erfaßt werden kann. Beispielsweise
ist ein handgerechter Holzgriff vorgesehen, der mit der Spindel 48 vernietet
ist.
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Der
Handgriff 72 ist dabei bei dem ersten Ausführungsbeispiel 10 an
einem Ende der Spindel 48 angeordnet, welches dem Innengewinde 70 gegenüberliegt,
so daß der
Handgriff 72 außerhalb
des Zwischenraums zwischen den beiden Führungslaschen 34 und 56 sitzt
und damit die Verschiebung des zweiten Halters 14 relativ
zum ersten Halter 12 von außen betätigbar ist und damit leicht
zugänglich ist.
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Die
erste Führungslasche 34 ist
dabei so an dem ersten Halter 12 angeordnet, daß durch
diesen im wesentlichen nicht die Greifbarkeit und die Drehbarkeit
des Handgriffs 12 behindert wird.
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Auf
der Führungsschiene 50 bzw. 52 sitzt
jeweils ein Hebel 74, welcher zum Ausgleich von Höhenunterschieden
der Werkstücke 16 und 18 dient. Der
Hebel 74 ist dabei in einer Schieberichtung 76 parallel
zur Schieberichtung 62 des zweiten Halters 14 relativ
zum ersten Halter 12 verschieblich, so daß er grundsätzlich in
jede beliebige Position auf der zugeordneten Führungsschiene (beispielsweise
Führungsschiene 50)
verschieblich ist. Der Hebel 74 ist dabei an der zugeordneten
Führungsschiene 50, 52 drehbar
gelagert (in 2 durch das Bezugszeichen 75 angedeutet),
d. h. die Führungsschiene 50, 52 stellt
eine Drehwelle für
den Hebel 74 dar.
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Der
Hebel 74 ist dabei mit einem Anlageelement 78 versehen
(3, 4), welches eine Anlagefläche 80 aufweist,
mit dem das Anlageelement 78 an eine Werkstückoberfläche des
Werkstücks 16 und 18 anlegbar
ist. Die Anlagefläche 80 ist
durch Verschwenkung des Hebels 74 an der zugeordneten Führungsschiene 50 bzw. 52 zu
den Werkstücken 16, 18 hin
verschwenkbar, so daß die
Anlagefläche 80 an ein
Werkstück 16 bzw. 18 oder
an beide Werkstücke 16 und 18 anlegbar
ist. Wird die Anlagefläche 80 dabei über einen
Stoß 82 der
beiden Werkstücke 16 und 18 gelegt,
dann läßt sich
darüber
ein Höhenausgleich
durchführen,
d. h. die Bündigkeit
der Werkstückoberflächen im
Bereich des Stoßes 82 läßt sich verbessern.
Während
der Schwenkbewegung des Hebels 74 lassen sich auch über dessen
Hebelwirkung Werkstücke
etwas bewegen
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Das
Anlageelement 78 weist im Bereich seiner Anlagefläche 80 einen
Freiraum 84 auf, welcher zwischen einem ersten Bügel 86 und
einem zweiten Bügel 88 des
Anlageelements 78 gebildet ist, wobei eine Stirnfläche 90 des
ersten Bügels 86 und
eine Stirnfläche 92 des
zweiten Bügels 88 die
Anlagefläche 80 bilden.
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Dieser
Freiraum 84 kann beispielsweise Kleberreste oder Leimreste
aufnehmen, die durch Verklebung der beiden Werkstücke 16 und 18 an
dem Stoß 82 in
Richtung des Anlageelements 78 durchgedrückt werden
bzw. über
den Freiraum 84 läßt sich der
Stoß 82 von
der Oberseite der Werkstücke 16 und 18 her
mit beispielsweise Klebstoff oder Leim beaufschlagen.
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Die
erfindungsgemäße Spann-
und Spreizvorrichtung funktioniert wie folgt:
Sie wird auf
die Werkstücke 16 und 18 aufgesetzt,
indem der erste Halter 12 auf das Werkstück 16 aufgesetzt
wird und der zweite Halter 14 auf das Werkstück 18.
Durch Umlegen der Hebel um 90° in
die Stellung 32 (2) saugen
sich dann die beiden Vakuumsauger 12 und 14 an
den jeweiligen Werkstücken 16 und 18 fest.
Durch Drehung der Spindel 48 läßt sich der zweite Halter 14 relativ
zum ersten Halter 12 verschieben, wobei die Schieberichtung 62 durch
die Drehrichtung der Drehung, welche über den Handgriff 72 vermittelt
wird, bestimmt ist. Bei Wegbewegung des zweiten Halters 14 von
dem ersten Halter 12 wird damit das Werkstück 18 von
dem Werkstück 16 wegbewegt,
d. h. es wird eine Spreizbewegung durchgeführt. Wird der zweite Halter 14 auf
den ersten Halter 12 zubewegt, dann wird eine Spannbewegung
durchgeführt.
Die Bewegungsrichtungen der Werkstücke 16 und 18 sind
in 2 durch das Bezugszeichen 89 angedeutet.
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Über den
Hebel 74 lassen sich eventuelle Höhenunterschiede an einem Stoß 82 zwischen
den beiden Werkstücken 16 und 18 ausgleichen,
um so eine bessere Bündigkeit
der beiden Werkstücke 16 und 18,
bei denen es sich insbesondere um plattenförmige Werkstücke handelt,
zu erreichen.
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Dadurch,
daß die
Führungsschienen 50 und 52 einen
kleineren Höhenabstand
zu den Werkstücken 16 und 18 aufweisen
als die Spindel 48, ist bei einfacher Drehbarkeit der Spindel 48,
d. h. einfacher Betätigbarkeit
der Relativverschiebung der beiden Halter 12 und 14,
der Hebelarm der Spann- und Spreizvorrichtung 10 gegenüber den
Werkstücken 16 und 18 minimiert.
Eine solche "Tieferlegung" der Führungsschienen 50 und 52 (und
damit auch des Schwerpunkts der Vorrichtung) verbessert damit die Bündigkeit
der Ausrichtungen der Werkstücke 16 und 18 an
einem Stoß 82.
Außerdem
läßt sich
noch ein zusätzlicher
Höhenausgleich
erreichen.
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Der
größtmögliche erreichbare
Abstand zwischen den beiden Haltern 12 und 14 ist
dadurch bestimmt, daß die
zweite Führungslasche 56 an
die Endanschläge 64 der
Führungsschienen 50 und 52 anstößt. Der
kleinste Abstand der beiden Halter 12 und 14 ist
dadurch bestimmt, daß die
Scheiben 26 der beiden Halter 12 und 14 aneinander
stoßen.
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Zur
Verringerung der Herstellungskosten durch Materialersparnis ist
es daher vorteilhaft, wenn die beiden Führungslaschen 34 und 56 auf
einander zugewandten Bereichen der beiden Halter 12 und 14 angeordnet
sind. Bei der in 1 gezeigten Anordnung ist jedoch
die erste Führungslasche 34 so
angeordnet, daß der
Handgriff 72 leicht zugänglich
ist, ohne die Höhe
der Führungslaschen 34 und 56 gegenüber den
Halteflächen 20, 22 wesentlich
erhöhen zu
müssen.
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Es
kann erfindungsgemäß vorgesehen
sein, daß die
Führungsvorrichtung 54 derart
vorgespannt ist, daß das
Lagerspiel verringert ist. Dadurch läßt sich die Präzision insbesondere
der Schiebelager 58 und 60 und auch des Drehschiebelagers 66 verringern
und damit die Herstellungskosten geringer halten. Eine solche Verspannung
ist beispielsweise dadurch erreicht, daß die Führungsschienen 50 und 52 leicht
gebogen sind und zwar insbesondere von den Halteflächen 20 und 22 weg.
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Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Spann-
und Spreizvorrichtung, welches in 5 und 6 gezeigt
und dort als Ganzes mit 94 bezeichnet ist, sind ebenfalls
ein erster Halter 96 und ein zweiter Halter 98 vorgesehen, welche
grundsätzlich
gleich ausgebildet sind wie die oben beschriebenen Halter 12 und 14 und
auch gleich funktionieren. An dem ersten Halter 96 ist
eine erste Führungslasche 100 und
an dem zweiten Halter 98 eine zweite Führungslasche 102 fest
angeordnet. Ähnlich
wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel 10 sind
die beiden Halter 96 und 98 über die Führungslaschen 100 und 102 mit
einer ersten Führungsschiene 104 und
einer zweiten Führungsschiene 106 verbunden.
Die zweite Führungslasche 102 weist
dabei Schiebelager 108 und 110 für die Führungsschienen 104 und 106 auf,
so daß der
zweite Halter 98 mit der zweiten Führungslasche 102 relativ
zu diesen Führungsschienen 104 und 106 verschieblich
ist und zwar in einer Schieberichtung 112.
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Die
erste Führungslasche 100 ist
identisch zu der zweiten Führungslasche 102 ausgebildet
und umfaßt
insbesondere Schiebelager 114 und 116 für die Führungsschienen 104 und 106,
so daß längs diesen
in einer Schieberichtung 118, welche mit der Schieberichtung 112 zusammenfällt, der
erste Halter 96 an den Führungsschienen 104, 106 verschieblich geführt ist.
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An
der ersten Führungslasche 100 ist
der zweiten Führungslasche 102 zugewandt
eine Spindel 120 drehfest angeordnet. Diese Spindel 120 ist mit
einem Außengewinde 122 versehen.
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Symmetrisch
dazu ist an der zweiten Führungslasche 102 der
ersten Führungslasche 100 zugewandt
eine fluchtend mit der Spindel 120 ausgerichtete Spindel 124 drehfest
angeordnet, welche ebenfalls mit einem Außengewinde 126 versehen
ist.
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Zwischen
den beiden Spindeln 120 und 124 sitzt eine drehbare
Hülse 128 als
Betätigungselement,
welche die beiden Spindeln 120 und 124 und damit
die beiden Halter 96 und 98 miteinander verbindet.
Zum Eingriff in das Außengewinde 122 weist dabei
die Hülse 128 ein
Innengewinde 130 auf und zum Eingriff in das Außengewinde 126 der
Spindel 124 ein weiteres Innengewinde 132, wobei
die Gewindepaare 122, 130 und 126, 132 so
ausgebildet sind, daß bei
Drehung in einer Richtung eine gegenläufige Translationsbewegung
der zugeordneten Spindeln 120 und 124 erfolgt,
d. h. diese je nach Drehbewegung entweder aufeinander zu oder voneinander
weg bewegt werden.
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Bei
einer Variante einer Ausführungsform
ist es vorgesehen, daß die
Hülse 128 drehbar
aber unverschieblich an einem Halter gelagert ist, während sie
am anderen Halter wie beschrieben drehverschieblich gelagert ist.
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Die
Hülse 128 ist
vorteilhafterweise als Handgriff ausgebildet oder mit einem solchen
versehen, so daß eine
Drehung dieser auf einfache Weise möglich ist.
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Wird
nun die Hülse 128 in
einer Richtung verdreht, dann bewirkt dies, daß aufgrund der drehverschieblichen
Lagerung der Spindeln 120 und 124 in der Hülse 128 entweder
die beiden Halter 96 und 98 aufeinander zubewegt
werden oder voneinander wegbewegt werden, wobei sich beide Halter
bewegen, d. h. beide eine relative Translationsbewegung bezüglich der
Hülse 128 durchführen. Bei
entsprechend symmetrischer Ausgestaltung der Gewindepaare 122, 130 und 126, 132 ist
dabei die Aufeinanderzubewegung oder die Voneinanderwegbewegung ebenfalls
symmetrisch.
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Ansonsten
funktioniert die Spann- und Spreizvorrichtung 94 wie die
Spann- und Spreizvorrichtung 10.
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Bei
einem dritten Ausführungsbeispiel,
welches in 7 gezeigt ist und dort als Ganzes
mit 134 bezeichnet ist, ist wiederum an einem ersten Halter 136 eine
erste Führungslasche 138 fixiert
und an einem zweiten Halter 140 eine zweite Führungslasche 142.
Entsprechende Führungsschienen
sind wie anhand des zweiten Ausführungsbeispiels 94 erläutert ausgebildet
und angeordnet.
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Die
beiden Halter 136 und 140 sind mittels der Führungslaschen 138 und 142 über eine
starre durchgehende Spindel 144 miteinander verbunden, wobei
diese Spindel 144 an der ersten Führungslasche 138 drehverschieblich
gelagert ist und an der zweiten Führungslasche 142 drehverschieblich
gelagert ist. Dazu weisen die beiden Führungslaschen 138 und 142 jeweils
Innengewinde 146, 148 auf, in welche ein zweigeteiltes
Außengewinde 150 der Spindel 144 mit
einem ersten Gewindeabschnitt 151 und einem zweiten Gewindeabschnitt 153 eingreift. Die
Spindel 144 ist dabei an den Führungslaschen 138 und 142 drehbar
gelagert. Die Gewindepaare 146, 151 und 148, 153 sind
dabei so ausgebildet, daß bei
Verdrehung der Spindel 144 eine gegenläufige Verschiebungsbewegung
erreicht ist, d. h. daß sich die
beiden Halter 136 und 140 aufeinander zu bewegen
oder voneinander weg bewegen. Bei symmetrischer Ausgestaltung der
Gewindepaare 146, 151 und 148, 153 ist
dabei die Relativbewegung insbesondere symmetrisch.
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Es
kann dabei vorgesehen sein, daß die Spindel 144 eine
Verlängerung
nach außen
hin aufweist, an welcher ein Handgriff 152 angeordnet ist, um
die Drehung der Spindel 144 auf einfache Weise bewirken
zu können.
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Ansonsten
funktioniert die Spann- und Spreizvorrichtung gemäß dem dritten
Ausführungsform 134 wie
oben beschrieben.