DE102005063247A1

DE102005063247A1 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE102005063247A1
Application number: DE200510063247
Authority: DE
Inventors: Jörn Toft
Original assignee: MULTI-TOOL AS; Multi Tool AS
Current assignee: MULTI-TOOL AS; Multi Tool AS
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-07-05

Abstract

Eine Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken (16), insbesondere Rohren, weist einen ersten Spannbacken (12) und einen zweiten Spannbacken (14) auf, wobei der zweite Spannbacken an einem Halter (20) relativ zum ersten Spannbacken (12) beweglich geführt ist, ferner einen Hebelmechanismus (26), der mit dem zweiten Spannbacken (14) über mindestens ein Führungselement (28, 30), das an dem Halter (20) geführt ist, fest verbunden ist, sowie eine Stelleinrichtung (22, 24) zur Verstellung des Abstands zwischen dem Hebelmechanismus (26) und dem Halter, wobei der Hebelmechanismus (26) einen Spannhebel zum Spannen des zweiten Spannbackens (14) durch ein Verschieben des mindestens einen Führungselementes (28, 30) in Richtung auf den ersten Spannbacken (12) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken, insbesondere Rohren, mit einem ersten Spannbacken und einem zweiten Spannbacken, die relativ zueinander beweglich sind und mittels eines Hebelmechanismus zueinander verspannbar sind.

Beim Spannen von Werkstücken, insbesondere Rohren, die zum Beispiel für eine Bandschleifbearbeitung gespannt werden sollen, muss die verwendete Spannvorrichtung für unterschiedliche Rohrdurchmesser geeignet sein und soll einen möglichst schnellen Spannvorgang ermöglichen.

Bekannt ist es hierzu beispielsweise, wie bei einem Schraubstock einen beweglichen Spannbacken mittels einer Gewindespindel in Bezug auf einen festen Spannbacken zu verstellen.

Sofern aufeinander folgend verschiedene Durchmesser gespannt werden sollen, so ist die Verstellung jedoch relativ zeitaufwändig. Außerdem besteht insbesondere beim Spannen von Rohren die Gefahr, dass eine zu starke Spannkraft aufgebracht wird, was zu einer unerwünschten Verformung führen könnte.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die insbesondere zum Spannen von Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern geeignet ist und ein schnelles und zuverlässiges Spannen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken, insbesondere Rohren, gelöst, mit einem ersten Spannbacken und einem zweiten Spannbacken, wobei der zweite Spannbacken an einem Halter relativ zum ersten Spannbacken beweglich geführt ist, mit einem Hebelmechanismus, der mit dem zweiten Spannbacken über mindestens ein Führungselement, das an dem Halter geführt ist, fest verbunden ist, mit einer Stelleinrichtung zur Verstellung des Abstands zwischen dem Hebelmechanismus und dem Halter, wobei der Hebelmechanismus einen Spannhebel zum Spannen des zweiten Spannbackens durch ein Verschieben des mindestens einen Führungselementes in Richtung auf den Spannbacken aufweist.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Erfindungsgemäß kann mit der Stelleinrichtung eine schnelle Einstellung auf unterschiedlich große Werkstücke vorgenommen werden, während mittels des Hebelmechanismus anschließend der eigentliche Spannvorgang ausgeführt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Stelleinrichtung eine Gewindespindel auf, die in einer Gewindebohrung des Halters drehbar aufgenommen ist und an der der Hebelmechanismus gehalten ist.

Auf diese Weise ist eine einfache und schnelle Einstellung der Spannvorrichtung auf unterschiedliche Werkstückgrößen ermöglicht.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Hebelmechanismus als Kniehebelmechanismus ausgebildet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass bei einer vorherigen Einstellung des Spannmechanismus auf die Größe des Werkstückes eine ziemlich genau definierte Spannkraft erzielt werden kann. Hiermit wird der Gefahr entgegengewirkt, dass beispielsweise Rohre beim Spannvorgang verformt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Hebelmechanismus ein erstes Kniehebelelement auf, das an einer mit dem mindestens einen Führungselement starr verbundenen ersten Platte gelenkig aufgenommen ist, sowie ein zweites Kniehebelelement, das mit dem ersten Kniehebelelement gelenkig verbunden ist und mit einer zweiten Platte gelenkig verbunden ist, an der die Gewindestange drehbar gelagert ist.

Hierbei sind die erste und die zweite Platte vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und von der Gewindestange durchsetzt.

Weiterhin weist die Gewindestange vorzugsweise einen Führungsabschnitt auf, der an seinem dem zweiten Spannbacken gegenüber liegenden Ende drehbar an der zweiten Platte gelagert ist.

Durch diese Maßnahmen wird ein einfacher Aufbau des Kniehebelmechanismus und eine einfache Verbindung desselben mit der Stelleinrichtung zum Verstellen mittels der Gewindestange ermöglicht.

Das erste und das zweite Kniehebelelement weisen vorzugsweise einen U-förmigen Querschnitt auf, und eines der Kniehebelelemente, vorzugsweise das zweite Kniehebelelement, ist starr mit dem Spannhebel verbunden.

Hierbei weisen vorzugsweise die beiden Kniehebelelemente jeweils zwei Seitenschenkel auf, mit denen sie jeweils an einer der beiden Platten verschwenkbar gehalten sind, und wobei die beiden Kniehebelelemente mit ihren beiden Seitenschenkeln zueinander verschwenkbar verbunden sind.

So ist eine einfache Kopplung des Kniehebelmechanismus mit der Stelleinrichtung ermöglicht.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der erste Spannbacken und der Halter in einem vorgegebenen Abstand voneinander auf einer gemeinsamen Grundplatte befestigt.

Auf diese weise ist eine korrekte geometrische Beziehung zwischen dem ersten Spannbacken und dem Halter und damit dem relativ zum Halter verschiebbaren zweiten Spannbacken gewährleistet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Gewindespindel mittels eines Stellrades verdrehbar.

Dies ermöglicht eine einfache und kraftsparende Verstellung der Gewindespindel.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine Seitenansicht der Spannvorrichtung gemäß 1;
3 eine Ansicht auf die Spannvorrichtung gemäß 2 von oben; und
4 eine vergrößerte Darstellung des mit IV bezeichneten Ausschnitts in 3.
Eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist in den 1 bis 4 dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
Die Spannvorrichtung 10 ist zum Spannen unterschiedlich großer Werkstücke 16 besonders geeignet, die insbesondere als Rohre ausgebildet sein können.
Zum Spannen dienen ein erster Spannbacken 12 mit V-förmigem Ausschnitt sowie ein zweiter Spannbacken 14, bestehend aus einer ebenen Platte, der relativ zum ersten Spannbacken 12 beweglich ist. Der erste Spannbacken 12 ist aus zwei parallel zueinander angeordneten, fest mit einer Grundplatte 18 verbundenen Platten 13, 15 gebildet. Der zweite Spannbacken 14 besteht aus einem quaderförmigen Block, der mittels zwei parallel zueinander angeordneten Führungselementen 28, 30 in Form von Stäben, die sich durch Bohrungen eines Halters 20 erstrecken, relativ zum ersten Spannbacken 12 bewegbar ist. Der Halter 20 ist gleichfalls auf der Grundplatte 18 befestigt.
Der zweite Spannbacken 14 ist nun mittels einer Stelleinrichtung mit einer Gewindespindel 22, die sich durch eine Gewindebohrung 23 des Halters 20 erstreckt, relativ zum ersten Spannbacken 12 verstellbar.
Zusätzlich ist ein Hebelmechanismus 26 in Form eines Kniehebelmechanismus vorgesehen, mit dem die eigentliche Spannkraft aufgebracht wird, sofern zuvor mit der Stelleinrichtung eine Einstellung des zweiten Spannbackens 14 auf eine bestimmte Werkstückgröße, also beispielsweise auf einen bestimmten Rohrdurchmesser, erfolgt ist. Die beiden Führungselemente 28, 30 in Form von Stäben, die mit dem zweiten Spannbacken 14 fest ver bunden sind, sind an ihrem dem zweiten Spannbacken 14 gegenüberliegenden Ende starr mit einer Platte 32 verbunden, die parallel zum Halter 20 und zum zweiten Spannbacken 14 angeordnet ist. An dieser Platte 32 ist der Hebelmechanismus 26 verschwenkbar befestigt, der ein erstes Kniehebelelement 38 und ein zweites damit gelenkig gekoppeltes Kniehebelelement 40 aufweist. Das zweite Kniehebelelement 40 ist an einer zweiten Platte 34, die parallel zur ersten Platte 32 angeordnet ist, verschwenkbar befestigt. Zur Verschwenkung der beiden Kniehebelelemente 38, 40 dient ein Schwenkhebel 36, dessen Ende fest mit dem zweiten Kniehebelelement 40 verbunden ist.
Die Gewindespindel 22 weist an ihrem dem zweiten Spannbacken 14 gegenüberliegenden Ende einen zylindrischen Abschnitt 25 auf, der drehbar an der zweiten Platte 34 gelagert ist. Am äußeren Ende ist auf dem Führungsabschnitt 25 ein Stellrad 24 befestigt, so dass die Gewindespindel 22 durch Verdrehen des Stellrades 24 in der Gewindebohrung 23 des Halters 20 verdreht werden kann und somit der Abstand zwischen dem Hebelmechanismus 26 und dem Halter 20 verstellt werden kann. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen den beiden Spannbacken 12, 14 durch Verdrehen der Gewindespindel 22 auf eine bestimmte Werkstückgröße voreingestellt werden.
Die eigentliche Spannkraft wird vom Hebelmechanismus 26 aufgebracht. Beide Kniehebelelemente 38, 40 des Hebelmechanismus 26 weisen einen U-förmigen Querschnitt auf mit jeweils zwei Seitenschenkeln 52, 53 bzw. 54, 55.
Wie insbesondere aus den 3 und 4 zu ersehen ist, sind die beiden Seitenschenkel 53 und 52 (in den 3 und 4 nicht zu sehen) an der ersten Platte 32 verschwenkbar befestigt. In entsprechender Weise sind die beiden Seitenschenkel 55 und 54 (in 3 und 4 nicht zu sehen) des zweiten Kniehebelelementes 40 verschwenkbar an der zweiten Platte 34 befestigt. Ferner sind die beiden Kniehebelelemente 38, 40 mit ihren Seitenschenkeln 53, 55 bzw. 52, 54 (in den 3 und 4 nicht zu sehen) verschwenkbar miteinander verbunden.
In 4 ist eine Spannstellung des Hebelmechanismus 26 gezeigt. In dieser Stellung befindet sich das Gelenk 44, das die beiden Kniehebelelemente 38, 40 miteinander verbindet, außerhalb der Wirklinie zwischen den beiden Gelenkverbindungen 42, 46 der Kniehebelelemente 38, 40 mit der Platte 34 bzw. 32. In dieser Stellung liegen die beiden Kniehebelelemente 38, 40 mit einander zugewandten Stirnflächen 48, 50 aneinander an, so dass in dieser Stellung eine stabile Spannlage gewährleistet ist, die erreicht wird, nachdem der Spannhebel 36 über die Mittellage hinaus bewegt wird, bis diese stabile Spannlage erreicht wird.
Die Arbeitsweise der Spannvorrichtung 10 ist nun so, dass vor Beginn eines Spannvorgangs zunächst durch Verdrehung des Stellrades 24 eine Einstellung des zweiten Spannbackens 14 bis unmittelbar an die Oberfläche des Werkstückes 16 erfolgt, ohne dass jedoch bereits eine Spannkraft aufgebracht wird. Anschließend erfolgt der Spannvorgang durch eine Betätigung des Spannhebels 36, bis die in 4 gezeigte Schließstellung erreicht wird.
Auf diese Weise kann eine relativ genau definierte Spannkraft bei gleichzeitig schneller Einstellmöglichkeit auf unterschiedliche Durchmesser von Rohren erreicht werden.

Claims

Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken (16), insbesondere Rohren, mit einem ersten Spannbacken (12) und einem zweiten Spannbacken (14), wobei der zweite Spannbacken (14) an einem Halter (20) relativ zum ersten Spannbacken (12) beweglich geführt ist, mit einem Hebelmechanismus (26), der mit dem zweiten Spannbacken (14) über mindestens ein Führungselement (28, 30), das an dem Halter (20) geführt ist, fest verbunden ist, mit einer Stelleinrichtung (22, 24) zur Verstellung des Abstands zwischen dem Hebelmechanismus (26) und dem Halter (20), wobei der Hebelmechanismus (26) einen Spannhebel (36) zum Spannen des zweiten Spannbackens (14) durch ein Verschieben des mindestens einen Führungselementes (28, 30) in Richtung auf den ersten Spannbacken (12) aufweist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Stelleinrichtung (22, 24) eine Gewindespindel (22) aufweist, die in einer Gewindebohrung (23) des Halters (20) drehbar aufgenommen ist und an der der Hebelmechanismus (26) gehalten ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Hebelmechanismus (26) als Kniehebelmechanismus ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Hebelmechanismus (26) ein erstes Kniehebelelement (38) aufweist, das an einer mit dem mindestens einen Führungselement (28, 30) starr verbundenen ersten Platte (32) gelenkig aufgenommen ist, sowie ein zweites Kniehebelelement (40) aufweist, das mit dem ersten Kniehebelelement (38) gelenkig verbunden ist und mit einer zweiten Platte (34) gelenkig verbunden ist, an der die Gewindestange (22) drehbar gelagert ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die erste (32) und zweite (34) Platte parallel zueinander angeordnet sind und von der Gewindestange (22) durchsetzt sind.
Spannvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Gewindespindel einen zylindrischen Abschnitt (25) aufweist, der an seinem dem zweiten Spannbacken (14) gegenüberliegenden Ende drehbar an der zweiten Platte (34) gelagert ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 6, bei der das erste (38) und das zweite (40) Kniehebelelement einen U-förmigen Querschnitt aufweisen und eines der Kniehebelelemente (38, 40), vorzugsweise das zweite Kniehebelelement (40), starr mit dem Spannhebel (36) verbunden ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die beiden Kniehebelelemente (38, 40) jeweils zwei Seitenschenkel (52, 53, 54, 55) aufweisen, mit denen sie jeweils an einer der beiden Platten (32, 34) verschwenkbar gehalten sind, und wobei die beiden Kniehebelelemente (38, 40) mit ihren beiden Seitenschenkeln (52, 53, 54, 55) zueinander verschwenkbar verbunden sind.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Spannbacken (12) und der Halter (20) in einem vorgegebenen Abstand voneinander auf einer gemeinsamen Grundplatte (18) befestigt sind.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Gewindespindel (22) mittels eines Stellrades (24) verdrehbar ist.