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Die
Erfindung betrifft eine Handspannvorrichtung für Bleche, Karosserieteile oder
dergleichen mit einem durch einen Handhebel über eine Kniehebelgelenkanordnung über eine
Schwenkachse hin- und her schwenkbaren Spannarm.
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Stand der Technik
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Handspannvorrichtungen
gemäß der vorausgesetzten
Gattung gehören
zum Stand der Technik. Zahlreiche dieser Handspanner bestehen aus zum
Teil komplizierten Einzelteilen und sind deshalb aufwendig konstruiert
und in der Herstellung teuer.
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Aus
der
DE 299 22 772
U1 ist eine Spannzwinge mit einer an einer Gleitschiene
sitzenden festen Spannbacke und einer an einem auf der Gleitschiene
gleitend geführten
und in eine verkantete Spannstellung bringbaren Ausleger sitzenden
beweglichen Spannbacke vorbekannt, wobei die in eine ein Werkstück zwischen
sich aufnehmende Anlagestellung bringbaren Spannbacken durch Betätigung eines
Spannhebels einhergehend mit einer Streckung eines Kniegelenkes
bis über
eine Totpunktlage gegeneinander verspannbar sind. Der Spannhebel ist
parallel zur Gleitschiene sich erstreckend an der schwenkbeweglich
am Ausleger angelenkten beweglichen Spannbacke angelenkt. Die Spannbacke
ist gekennzeichnet durch eine zwischen Anlenkpunkt des Spannhebels
und dessen Betätigungsarmabschnitt
einendseitig am Spannhebel und andererseitig am Ausleger angelenkte
Lasche. Der Ausleger ist Y-artig ausgestaltet, wobei der Y-Fuß das von der
Gleitschiene durchsetzte Führungsauge
und die beiden Y-Schenkel
endseitig die Anlenkpunkte für Spannbacke
und Lasche ausbilden. Es ist ein Lösehebel vorgesehen, der sich
parallel zum Spannhebel erstreckt, wobei der Lösehebel derart am Spannhebel
angelenkt ist, dass seine Schwenkbewegung eine Rückverlagerung des Kniehebelgelenkes über die
Totpunktlage bewirkt.
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Die
EP 1 702 720 A1 beschreibt
eine Spannvorrichtung mit einem Antriebselement, ein am Antriebselement
angeordnetes Gehäuse,
eine im Gehäuse
angeordnete, mit dem Antriebselement wirkverbundene Stellmechanik,
eine erste drehbar im Gehäuse
gelagerte, mit der Stellmechanik wirkverbundene Schwenkachse für ein Spannwerkzeug, eine
zweite drehbar im Gehäuse
gelagerte, mit der Stellmechanik wirkverbundene Schwenkachse und ein
von außerhalb
des Gehäuses
zugänglicher,
fest aber lösbar
an der zweiten Schwenkachse angeordneter Handbetätigungshebel für das Spannwerkzeug.
Am Gehäuse
ist im Bereich der zweiten Schwenkachse ein mit einem lösbaren Gehäusedeckel
verschließbarer Öffnungsbereich
vorgesehen, wobei mindestens die zweite Schwenkachse bei geöffnetem
Gehäusedeckel
aus dem Gehäuse
demontierbar ausgebildet ist. Hierzu weist der Gehäusedeckel
für die
zweite Schwenkachse eine Öffnung
auf, die bei demontierter zweiter Schwenkachse mit einem Deckelelement
verschließbar
ausgebildet ist. Die Stellmechanik kann wahlweise als Kniehebel- oder
als Kurvenmechanik ausgebildet sein, wobei die Stellmechanik eine
mit dem Antriebselement verbundene, linear bewegliche Stellstange
aufweist. Bei einer als Kniehebelmechanik ausgebildeten Stellmechanik
ist am antriebselementfernen Ende der Stellstange drehbar gelagert
ein Zwischenglied angelenkt, das seinerseits mit einer an der ersten Schwenkachse
vorgesehenen Angriffslasche wirkverbunden ist. Es ist auch möglich, bei
einer als Kurvenmechanik ausgebildeten Stellmechanik am antriebselementfernen
Ende der Stellstange ein mit einer Kurvenführung zusammenwirkendes Eingriffselement
vorzusehen, wobei die Kurvenführung
an einer Angriffslasche vorgesehen und diese an der ersten Schwenkachse
angeordnet ist. An der zweiten Schwenkachse ist ein erstes, verdrehfest
mit dieser verbundenes Stellglied vorgesehen, das über ein Drehgelenk
mit einem zweiten Stellglied wirkverbunden ist, welches seinerseits
drehbar am antriebselementfernen Ende der Stellstange angeordnet
ist, wobei vorzugsweise die zweite Schwenkachse, das erste Stellglied
und das Trägerelement
gemeinsam als Modul demontierbar ausgebildet sind.
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Die
FR 1 577 348 A betreibt
eine Handspannvorrichtung stangenförmiger Ausgestaltung mit an
einer Stange verschiebbar angeordnetem Widerlager.
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Die
JP 09262776 A betrifft
eine Testapparatur zur Prüfung
von Schweißnähten, wobei
ein geschweißtes
Werkstück über eine
Handspannvorrichtung gebogen werden kann, um zu beobachten, wann
die Schweißnaht
bricht.
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Aufgabe
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handspannvorrichtung
gemäß der vorausgesetzten
Gattung konstruktiv einfach und robust zu gestalten und die Handhabungsgeschwindigkeit
bei erheblicher Vergrößerung des
Einsatzgebietes hinsichtlich Spannfenster bzw. Höhe des zu spannenden Werkstücks zu erhöhen.
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Lösung
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Die
Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale
gelöst.
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Einige Vorteile
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Eine
erfindungsgemäße Handspannvorrichtung
ist extrem einfach aufgebaut, da sie prinzipiell lediglich aus dem
Spannarm, der Kniehebelgelenkanordnung, einem länglichen, stangenförmigen Körper und
einem diesen zugeordneten Widerlagerkörper besteht, der durch die
Kniehebelgelenkanordnung um ein begrenztes Maß in axialer Richtung des stangenförmigen Körpers zur
Erzielung eines variablen Spannfensters verstellbar angeordnet ist.
Prinzipiell werden dabei die Vorteile einer üblichen Schraubzwinge mit denen
eines Kniehebelspanners in erfinderischer Weise kombiniert. Durch
das variable Spannfenster ergeben sich die Vorteile einer Schraubzwinge,
während über die
Kniehebelgelenkanordnung ein schnelles und einfaches Schließen und Öffnen mit Übertotpunktverriegelung
gegeben ist. Dadurch lässt
sich ein derartiger Handspanner mit besonderem Vorteil im serienmäßigen Karosserie-
und Sonderfahrzeugbau einsetzen, aber auch überall dort, wo Werkstücke fixiert
bzw. gespannt werden sollen. Alles in allem ermöglicht die erfindungsgemäße Handspannvorrichtung
ein schnelles Schließen
und Verriegeln und auch eine schnelle Justage bei unterschiedlichen
Bauteilen, Bauhöhen und
Spannfenstern.
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Weitere erfinderische Ausgestaltungen
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Weitere
erfinderische Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 2 bis
17 beschrieben.
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Bei
der Ausführungsform
nach Patentanspruch 2 umschließt
der Widerlagerkörper
den länglichen,
stangenförmigen
Körper
ringförmig
und ist an diesem verkantbar angeordnet. Dadurch ist innerhalb des
variablen Spannfensters eine stufenlose Verstellung des Widerlagerkörpers mit
kraftschlüssiger
Verriegelung in der jeweiligen Spannstellung an dem stangenförmigen Körper gegeben.
Die Axialverstellung des Widerlagerkörpers geschieht dabei sozusagen
automatisch beim Spannen durch den Handhebel je nach Abmessungen
des zu spannenden Werkstückes.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der längliche,
stangenförmige
Körper
als im Querschnitt materialmäßig vollwandige
Stange ausgebildet – Patentanspruch
3-, während
er bei der Ausführungsform
nach Patentanspruch 4 als Rohr bzw. gemäß Patentanspruch 5 als Profilrohr
gestaltet sein kann.
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Die
Patentansprüche
6 und 7 beschreiben konstruktiv zuverlässige und robuste Ausgestaltungen.
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Gemäß Patentanspruch
8 ist die Axialverstellung des Widerlagerkörpers in Richtung auf die Schwenkachse
des Spannhebels durch einen Anschlag begrenzt.
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Dieser
Anschlag kann – wie
im Patentanspruch 9 beschrieben ist – als den länglichen, stangenförmigen Körper quer
durchsetzenden Stift, Schraube oder dergleichen ausgebildet sein.
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Bei
der Ausführungsform
nach Patentanspruch 10 ist das Widerlager in Richtung auf den Anschlag
durch ein Druckfederelement ständig
belastet.
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Der
längliche,
stangenförmige
Körper
kann gemäß Patentanspruch
11 an einem Lagerkörper
arretiert sein. Dieser Lagerkörper
ist – wie
in Patentanspruch 12 beschrieben ist – als Konsole ausgebildet. Diese
Konsole kann ihrerseits an geeigneter Stelle, zum Beispiel durch
Schrauben, befestigt werden.
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Bei
der Ausführungsform
nach Patentanspruch 13 ist im Hubbereich des Widerlagerkörpers der
stangenförmige
Körper
mit einer Riffelung versehen, während
er bei der Ausführungsform
nach Patentanspruch 14 ein Gewinde und bei der Ausführungsform
nach Patentanspruch 15 mit Querrillen oder gemäß Patentanspruch 16 mit einer
Oberflächenaufrauung
ausgerüstet
ist. Dadurch ergibt sich ein guter Kraft- und/oder Formschluss des
Widerlagerkörpers
beim Spannen.
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Patentanspruch
17 beschreibt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform.
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In
der Zeichnung ist die Erfindung – teils schematisch – beispielsweise
veranschaulicht. Es zeigen:
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1 eine
Handspannvorrichtung in Zwischenstellung beim Spannvorgang (ohne
Werkstück);
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2 eine
Vorderansicht zu 1;
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3 die
aus den 1 und 2 ersichtliche
Handspannvorrichtung in Spannstellung mit Übertotpunktverriegelung der
Kniehebelgelenkanordnung und
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4 die
aus den 1 bis 3 ersichtliche
Handspannvorrichtung im geöffneten
Zustand (ohne Werkstück).
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In
der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Handhebel
bezeichnet, der über
eine Achse 2 mit einem Winkelhebel 3 schwenkbeweglich
gekuppelt ist. Auf der Schwenkachse 2 ist außerdem eine Lasche
oder ein Laschenpaar 4 schwenkbeweglich gelagert, die bzw.
das am anderen Ende über
eine Achse 5 mit einem Spannarm 6 schwenkbeweglich gekuppelt
ist. Der Spannarm 6 ist über eine Schwenkachse 7 an
dem gabelförmigen
Ende 8 eines länglichen,
geradlinigen, stangenförmigen
Körpers 9 in
Richtung A bzw. B schwenkbeweglich angeordnet. Der Schwenkwinkel
des Spannarms 6 kann hierbei 90° oder mehr (4)
betragen.
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Der
Winkelhebel 3 ist über
eine weitere Schwenkachse 10 mit einer Lasche oder einem
Laschenpaar 11 schwenkbeweglich verbunden. Die Lasche oder
das Laschenpaar 11 ist einstückig, zum Beispiel durch Schweißen mit
einem den stangenförmigen
Körper 9 ringförmig umschließenden Widerlagerkörper 12 fest
verbunden. Der Widerlagerkörper 12 besitzt
radiales Spiel 13 in Bezug auf den stangenförmigen Körper 9,
der bei der dargestellten Ausführungsform
im Querschnitt kreisrund und als vollwandige Stange ausgebildet
ist. Dadurch kann sich der Widerlagerkörper 12 gegenüber der
Mantelfläche des
stangenförmigen
Körpers 9 um
einen geringen Winkelbetrag beim Spannen verkanten und stellt dadurch
einen Kraftschluss zu dem stangenförmigen Körper 9 her und blockiert
dadurch eine Hubbewegung. Die Kniehebelgelenkanordnung, die im wesentlichen
aus den Laschen 4, dem Winkelhebel 3 und den Schwenkachsen 2, 5 und 10 gebildet
wird, kann dadurch – wie
in 3 dargestellt ist – bis in eine Übertotpunktlage
bewegt werden, wodurch die Verriegelung selbsthemmend ist.
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Wie
man erkennt, kann der ringförmige
Widerlagerkörper 12 um
ein begrenztes axiales Maß in Längsachsrichtung
des stangenförmigen
Körpers 9 hubbeweglich
verstellt werden, wodurch sich ein variables Spannfenster für den Spannarm 6 ergibt.
Bei der dargestellten Ausführungsform
ist die äußere Mantelfläche des
länglichen,
stangenförmigen
Körpers 9 mit
einer Aufrauung 14 versehen. Es kann sich hierbei auch
um Rillen, um ein Gewinde, um eine Riffelung oder dergleichen handeln,
so dass sich neben dem Kraftschluss auch eine Art Formschluss beim Verkanten
des ringförmigen
Widerlagerkörpers 12 im Spann-
und Blockierzustand ergibt.
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Die
Hubrichtung des ringförmigen
Widerlagerkörpers 12 wird
in Richtung auf den Spannarm 6 durch ein als Querstift
oder dergleichen ausgebildetes Widerlager 15 begrenzt,
der eine Bohrung des länglichen
stangenförmigen
Körpers 9 orthogonal zu dessen
Längsachse 16 durchsetzt.
Auf der gegenüberliegenden
Seite wirkt gegen den ringförmigen
Widerlagerkörper 12 eine
vorgespannte Druckfeder 17, die aber auch entfallen kann.
Die Druckfeder stützt sich
an ihrer dem ringförmigen
Widerlager 12 abgekehrten Ende gegen eine Konsole 18 ab,
die in geeigneter Weise über
Befestigungsmittel wie Schrauben oder dergleichen, befestigt werden
kann. Bei 19 ist ein Werkstück bezeichnet, während 20 ein
Konturstück
(3) darstellt, das in geeigneter Weise über nicht
dargestellte Befestigungsmittel mit dem Spannarm 6 verbunden
sein kann. Shims 21 sind zum Anpassen bzw. Höheneinstellung
zwischen Spannarm 6 und Konturstück 20 angeordnet,
können
aber im Bedarfsfalle ebenfalls entfallen.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, ist bei dieser Ausführungsform
mit dem ringförmigen
Widerlagerkörper 12 ein
Verstellhebel 22 einstückig,
vorliegend durch eine Schweißnaht 23 einstückig verbunden. Die
Längsachse 24 verläuft unter
einem spitzen Winkel zur Längsachse 16 des
stangenförmigen
Körpers 9,
vorliegend unter 15°. Über den
Verstellhebel 22 lässt
sich der ringförmige
Widerlagerkörper 12 hubbeweglich
anordnen und ggf. auch verkanten. Im Bedarfsfalle kann aber auch
der Verstellhebel 22 entfallen und die Hubverstellung die
Verkantung allein über die
Kniehebelgelenkanordnung 2, 3, 4, 5, 10 über die Lasche
oder das Laschenpaar 11 vorgenommen werden.
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Die
in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung
beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl
einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung
wesentlich sein.
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- 1
- Handhebel
- 2
- Achse
- 3
- Winkelhebel
- 4
- Lasche,
Laschenpaar
- 5
- Achse
- 6
- Spannarm
- 7
- Schwenkachse
- 8
- Ende,
gabelförmiges
- 9
- Körper, stangenförmiger,
länglicher
- 10
- Schwenkachse
- 11
- Lasche,
Laschenpaar
- 12
- Widerlagerkörper, ringförmiger
- 13
- Spiel,
radiales
- 14
- Aufrauung,
Rillen, Riffelung, Vertiefung, Gewinde
- 15
- Widerlager,
Stift, Anschlag
- 16
- Längsachse
des stangenförmigen
Körpers 9
- 17
- Druckfeder,
Druckfederelement, Schraubendruckfeder
- 18
- Konsole
- 19
- Werkstück
- 20
- Konturstück
- 21
- Shims
- 22
- Verstellhebel
- 23
- Schweißnaht
- 24
- Längsachse
des Verstellhebels 22
- A
- Schwenkrichtung
des Spannarms 6
- B
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