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ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannkopfeinheit für eine Drahtbiegemaschine zum Einspannen eines Runddrahts und zum Drehen des Runddrahts um eine Spannkopf-Drehachse vor einer Biegeoperation, zwischen Biegeoperationen und/oder nach einer Biegeoperation, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Biegemaschinen sind computernumerisch gesteuerte mehrachsige Werkzeugmaschinen, die mithilfe geeigneter Werkzeuge aus Halbzeugen wie Draht, Rohr, Band oder dergleichen in einem automatischen Fertigungsprozess kleinere oder größere Serien von Biegeteilen mit teilweise komplexer Geometrie überwiegend durch Umformen erzeugen können. Eine Klasse von Biegemaschinen sind die sogenannten Mehrkopf-Biegemaschinen, die zur Herstellung von zwei- oder dreidimensionalen Biegeteilen sowie Rahmen aus Runddraht ausgelegt sind und hierzu zwei oder mehr Biegeköpfe aufweisen.
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Eine Drahtbiegemaschine der hier betrachteten Art ist dafür ausgelegt, ein auf eine vorgebbare Länge abgelängtes Stück Runddraht von beiden Enden her zu biegen, beispielsweise um Rahmen oder andere Biegeteile herzustellen, die bezüglich eines Mittelabschnitts vorwiegend symmetrisch gebogen sind. Die Spannkopfeinheit ist dafür ausgelegt, den Runddraht zu halten, während die Biegeköpfe Biegeoperationen ausführen oder verfahren. Für die Herstellung von dreidimensionalen Biegeteilen mit Biegungen in unterschiedlichen Biegeebenen muss die Spannkopfeinheit in der Lage sein, den eingespannten Draht für einen Wechsel zwischen Biegeebenen um die Spannkopf-Drehachse zu drehen. Eine weitere Anforderung an die Spannkopfeinheit besteht darin, dass diese für eine seitliche Be- und Entladung quer zur Spannkopf-Drehachse auszulegen ist.
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Im Hinblick auf diese Anforderungen haben sich Spannkopfeinheiten bewährt, die ein Gehäuse und zwei in dem Gehäuse angeordnete Zahnräder aufweisen, die durch zwei unabhängig voneinander steuerbare Antriebe relativ zueinander und synchron miteinander um die Spannkopf-Drehachse gedreht werden können und jeweils eine zentrale Draht-Durchgangsöffnung aufweisen, die an einer Seite zum Außenrand des jeweiligen Zahnrads in Radialrichtung offen ist. Die Zahnräder können durch geeignete Relativdrehung in eine Ladekonfiguration gebracht werden, in welcher die radialen Öffnungen so weit überlappen, dass eine Einführung oder Entnahme des Runddrahts in Radialrichtung möglich ist. Die Zahnräder umschließen bzw. bilden einen Innenraum, in welchem Elemente einer Spanneinrichtung zum Einspannen eines durch die Draht-Durchgangsöffnungen hindurchgeführten Runddrahts angeordnet sind. Die Spanneinrichtung ist durch eine Relativverdrehung der Zahnräder betätigbar. In der Spannkonfiguration sollte die Längsmittelachse des Runddrahts im Einspannbereich möglichst koaxial zur Spannkopf-Drehachse liegen. Die Relativverdrehung der Zahnräder dient zum Umschalten zwischen der (offenen) Ladekonfiguration und der (geschlossenen) Spannkonfiguration. Durch synchrone Drehung der in der Spannkonfiguration angeordneten Zahnräder kann ein eingespannter Runddraht um die Spannkopf-Drehachse gedreht werden.
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Bei einer bekannten Spannkopfeinheit weist die Spanneinrichtung drei jeweils radial zur Spannkopf-Drehachse verschiebbare Schieber auf, die jeweils um 120° gegeneinander umfangsversetzt sind und dadurch eine sternförmige Anordnung um die Spannkopf-Drehachse herum bilden. Ein Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die Spannkopfeinheit Runddrähte unterschiedlicher Durchmesser einspannen kann, so dass kein Werkzeugwechsel beim Übergang zwischen unterschiedlichen Drahtdurchmessern nötig ist. Die Fertigung der Komponenten der Spannkopfeinheit ist jedoch relativ aufwändig, da die Gleitflächen der Schieber und die zugeordneten Führungsflächen mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden müssen, um eine dauerhaft zuverlässige Funktion zu gewährleisten.
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AUFGABE UND LÖSUNG
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Spannkopfeinheit bereitzustellen, die mithilfe relativ einfach zu fertigender, robuster Bauteile aufgebaut ist, relativ einfach zu montieren ist und sich durch hohe erzielbare Spannkräfte auszeichnet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Spannkopfeinheit mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Bei einer Spannkopfeinheit gemäß der beanspruchten Erfindung hat die Spanneinrichtung mindestens einen Spannhebel, der an einem der Zahnräder um eine Hebelachse drehbar gelagert ist, über Steuerstrukturen entfernt von der Hebelachse in Kraftübertragungseingriff mit dem anderen Zahnrad steht und eine Klemmfläche aufweist, die durch Verschwenken des Spannhebels um die Hebelachse an die Umfangsfläche des Runddrahts andrückbar ist.
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Der Spannhebel ist somit ein verschwenkbares Spannelement, an dem eine Klemmfläche ausgebildet ist, so dass der Spannhebel beim Einspannen des Runddrahts über die Klemmfläche unmittelbar in kraftübertragendem Berührungskontakt mit dem Runddraht steht.
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Der Spannhebel kann ein einstückiges Bauteil sein, welches im Bereich der Klemmfläche aus dem gleichen Material besteht wie der Rest des Spannhebels. Hierdurch wird die Fertigung besonders einfach. Das Material des Spannhebels kann im Bereich der Klemmfläche gehärtet sein, so dass auch nach vielen Spannzyklen kein die Funktion beeinträchtigender Verschleiß zu befürchten ist. Es ist auch möglich, dass der Spannhebel im Bereich der Klemmfläche aus einem anderen Material besteht als in anderen Bereichen des Spannhebels, beispielsweise im Bereich der Hebelachse. Es ist z.B. möglich, dass die Klemmfläche an einem Einsatzteil ausgebildet ist, welches aus einem anderen Material besteht als der Rest des Spannhebels und welches in eine entsprechende Aufnahme des Spannhebels fest eingesetzt ist. In beiden Fällen wird die Klemmfläche durch Verschwenken des Spannhebels in einer Schwenkbewegung in Eingriff mit dem Runddraht gebracht. Durch Nutzung mindestens eines Spannhebels als Einklemmelement für den Runddraht können durch geeignete Auslegung der Hebelverhältnisse hohe Einspannkräfte erzeugt werden, so dass ein eingespannter Runddraht bei allen Operationen der Spannzange zuverlässig festgehalten werden kann.
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Es ist möglich, einen Spannhebel als einseitigen Hebel auszulegen. Es ist auch möglich, einen Spannhebel als zweiseitigen Hebel auszulegen, z.B. in Form eines Winkelhebels.
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Eine Ausführungsform der Spannkopfeinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die Spanneinrichtung nur einen einzigen Spannhebel aufweist. Dies ermöglicht eine besonders einfache, kompakte und robuste Konstruktion.
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Eine besondere Anforderung zur Gestaltung eines Spannhebels ist bei der Spannkopfeinheit dadurch gegeben, dass der Bereich der Draht-Durchführungsöffnung im Zentrum der Zahnräder sowohl in der Ladekonfiguration als auch in der Spannkonfiguration durch Elemente der Spanneinrichtung nicht genutzt werden kann. Bei einer Ausführungsform, insbesondere bei einer Ausführungsform mit nur einem einzigen Spannhebel, wird diese Problematik dadurch gelöst, dass der Spannhebel im Wesentlichen U-förmig bzw. C-förmig gekrümmt ist und zwei Schenkel aufweist, wobei die Hebelachse in einem der Schenkel und der Kraft-Angriffspunkt im Bereich der Steuerstrukturen im anderen Schenkel liegt und die Spannkopf-Drehachse zwischen den Schenkeln angeordnet ist.
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Manche Varianten zeichnen sich dadurch aus, dass die Klemmfläche zwischen der Hebelachse (Drehachse des Spannhebels) und einem Kraft-Angriffspunkt im Bereich der Steuerstrukturen liegt. Hierdurch ist eine kompakte Anordnung realisierbar, bei der über günstige Hebelverhältnisse hohe Spannkräfte bzw. hohe Andrückkräfte der Klemmfläche an den Runddraht realisierbar sind.
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Bei Ausführungsformen mit nur einem einzigen Spannhebel ist vorzugsweise eine auswechselbare Spannbacke vorgesehen, die einen durch zwei Klemmflächen gebildeten Innenwinkel hat, wobei die Spannbacke so bemessen ist, dass ein in den Innenwinkel eingelegter Runddraht koaxial zur Spannkopf-Drehachse liegt. Bei einem Formatwechsel zu Runddraht eines anderen Durchmessers muss dann lediglich die Spannbacke gegen eine anders dimensionierte Spannbacke ausgetauscht werden, um die Spannkopfeinheit an den neuen Durchmesser anzupassen. Es reicht somit die Auswechslung eines einzigen Wechselteils aus.
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Für die entfernt von der Hebelachse angeordneten Steuerstrukturen, die für die Kraftübertragung auf den Spannhebel bei relativer Drehung der Zahnräder ausgelegt sind, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Bei einer Weiterbildung weisen die Steuerstrukturen eine Kulissenführung an einem der Zahnräder und einen in der Kulissenführung geführten Kulissenstein auf, der an dem Spannhebel drehbar gelagert ist.
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Es ist auch möglich, dass die Steuerstrukturen zur Betätigung eines Spannhebels eine in Bezug auf die Spannkopf-Drehachse spiralförmig verlaufende Steuerfläche aufweisen, an der ein zugehöriger Spannhebel mit einer Gegenfläche bei einer Relativdrehung der Zahnräder abgleitet. Bei einer spiralförmig verlaufenden Steuerfläche ändert sich der radiale Abstand der Steuerfläche von der Spannkopf-Drehachse kontinuierlich mit der Winkelposition, so dass sich eine bezüglich der Drehung keilförmige Steuerfläche ergibt, die die Verschwenkung des Spannhebels nach Art eines Keilantriebs bewirkt.
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Manche Ausführungsformen zeichnen sich dadurch aus, dass ein Übersetzungsverhältnis zwischen einem relativen Verdrehwinkel der Zahnräder und einem zugehörigen Schwenkwinkel des Spannhebels größer als 1 ist.
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Es ist auch möglich, die Spannkopfeinheit so auszulegen, dass die Spanneinrichtung mehrere Spannhebel aufweist, beispielsweise zwei oder drei. Hierdurch kann unter anderem erreicht werden, dass mit der Spanneinrichtung ohne Auswechslung von formatabhängigen Teilen Runddrähte unterschiedlicher Durchmesser zuverlässig eingespannt werden können.
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Bei einer Ausführungsform sind genau zwei Spannhebel vorgesehen. Die Spanneinrichtung kann einen ersten Spannhebel und einen zweiten Spannhebel aufweisen, wobei der erste und der zweite Spannhebel dafür ausgebildet sind, mit den zugeordneten Klemmflächen an diametral gegenüberliegenden Seitenflächen des Runddrahts anzugreifen.
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Bei einer Variante mit zwei Spannhebeln ist vorgesehen, dass der erste Spannhebel und der zweite Spannhebel identische Gestalt haben. Durch die Auslegung der Spannhebel als Gleichteile wird die Fertigung der Komponenten für die Spanneinrichtung wesentlich vereinfacht und dadurch kostengünstiger.
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Bei einer Variante mit zwei Spannhebeln kann vorgesehen sein, dass die beiden Zahnräder identische Gestalt haben. Durch die Auslegung der Zahnräder als Gleichteile wird die Fertigung der Komponenten für die Spanneinrichtung wesentlich vereinfacht und dadurch kostengünstiger.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.
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1 zeigt eine schrägperspektivische Darstellung einer Zweikopf-Biegemaschine mit einer Spannkopfeinheit;
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2 zeigt eine schrägperspektivische vergrößerte Darstellung einer Spannkopfeinheit;
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3 zeigt eine Explosionsdarstellung von Komponenten einer ersten Ausführungsform einer Spannkopfeinheit;
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4 zeigt in 4A die Zahnräder der Spannkopfeinheit aus 3 in der offenen Ladekonfiguration und in 4B in der Spannkonfiguration nach Relativverdrehung der Zahnräder zueinander;
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5 zeigt eine Explosionsdarstellung von Komponenten einer zweiten Ausführungsform der Spannkopfeinheit; und
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6 zeigt in 6A die Zahnräder der Spannkopfeinheit aus 5 in der geöffneten Ladekonfiguration und in 6B in der geschlossenen Spannkonfiguration.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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In 1 ist eine schrägperspektivische Gesamtdarstellung einer numerisch gesteuerten Drahtbiegemaschine 100 in Form einer CNC-Mehrkopf-Biegemaschine gezeigt. Das Ausgangsmaterial, ein Runddraht, wird mithilfe eines Walzeneinzugs von einem nicht gezeigten Drahtvorrat (Coil, Haspel) in den Arbeitsbereich der Biegemaschine gezogen. Der Walzeneinzug und eine vorgeschaltete Richteinheit mit einem rotierenden Richtelement sind auf einer Maschinenbasis 110 der Biegemaschine montiert und durch eine Schutzhaube 120 gegen unbefugten Zugriff geschützt. Dem Walzeneinzug nachgeschaltet sind ein Messrad mit Schlupfkontrolle und eine Schnitteinrichtung, mit welcher ein mehr oder weniger langer Abschnitt des gerichteten Runddrahts von dem zugeführten Drahtmaterial abgetrennt wird. Der Draht tritt durch eine Drahtzuführung 130 in den frei zugänglichen Teil des Arbeitsraums aus und wird dort in einer entsprechenden Aufnahme abgelegt.
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An der sichtbaren Vorderseite der Biegemaschine verlaufen horizontale Führungsschienen, auf denen zwei Laufwagen geführt sind, wobei jeder der Laufwagen einen Biegekopf (erster Biegekopf 150-1, zweiter Biegekopf 150-2) trägt. Im mittleren Bereich der Länge der Führungsschienen ist zwischen den Laufwagen eine Spannkopfeinheit 200 montiert, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung konstruiert ist. Die Spannkopfeinheit kann fest montiert oder verfahrbar sein. Die Biegemaschine 100 hat einen verschwenkbaren Transportarm 160, der dafür ausgelegt ist, jeweils ein abgelängtes Stück eines Runddrahts in der Aufnahme aufzunehmen und in die Spannkopfeinheit 200 von oben einzulegen. Der einzulegende Runddraht ist dabei horizontal und parallel zur Längsrichtung der Biegemaschine ausgerichtet.
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In 2 ist eine vergrößerte Darstellung einer möglichen Ausgestaltung der Spannkopfeinheit 200 gezeigt. Die Spannkopfeinheit hat ein flaches, schräg hochkant stehendes Gehäuse 210, welches fest an der Biegemaschine montiert wird. Am freien oberen Ende ist das Gehäuse in einem kreisausschnittförmigen Ausschnitt teilweise geöffnet. In diesem Bereich des Gehäuses sind zwei zueinander koaxiale Zahnräder gelagert, nämlich ein erstes Zahnrad 220 und ein zweites Zahnrad 240. Die in dem Gehäuse angeordneten Zahnräder 220, 240 sind durch zwei unabhängig voneinander steuerbare Antriebe 232, 234 relativ zueinander und synchron miteinander um die horizontale Spannkopf-Drehachse 215 drehbar. Bei den Antrieben handelt es sich jeweils um Servomotoren, die an die Steuerung der Biegemaschine angeschlossen sind. Die Abtriebswellen der Servomotoren sind über ein im Inneren des Gehäuses 210 angeordnetes Zahnradgetriebe mit den zugeordneten Zahnrädern 220, 240 am oberen Ende des Gehäuses zur Drehübertragung gekoppelt. Jeder der Antriebe steht in Antriebsverbindung mit einem der beiden Zahnräder.
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Eine mögliche Ausgestaltung der Zahnräder 220, 240 wird im Zusammenhang mit 3 erläutert, in welcher das erste Zahnrad durch Bezugszeichen 320 und das zweite Zahnrad durch Bezugszeichen 340 bezeichnet ist.
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Jedes der Zahnräder hat im Bereich der Spannkopf-Drehachse 315 eine zentrale Draht-Durchgangsöffnung 322 bzw. 342, die an einer Seite zu dem mit der Verzahnung versehenen Außenrand des jeweiligen Zahnrads in Radialrichtung offen ist. Bei dem hinten gezeigten ersten Zahnrad nimmt die radiale Öffnung am Außenumfang etwa einen Winkelbereich von 10° bis 20° ein, beim vorne gezeigten zweiten Zahnrad 340 ergibt sich eine kreisausschnittförmige Aussparung über einen Winkelbereich von ca. 70° bis 90°. Diese Aussparungen erlauben es, dass der Runddraht mit mehr oder weniger parallel zur Spannkopf-Drehachse 315 verlaufender Orientierung radial zu den Zahnrädern eingesetzt und auch entnommen werden kann.
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Im Bereich der Draht-Durchgangsöffnung 322 des ersten Zahnrads 320 ist eine auswechselbare Spannbacke 330 eingesetzt, an der ein parallel zur Spannkopf-Drehachse 315 verlaufender Innenwinkel ausgebildet ist, welcher so dimensioniert ist, dass ein Runddraht, der an die beiden Begrenzungsflächen des Innenwinkels angedrückt ist, koaxial zur Spannkopf-Drehachse 315 verläuft.
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Die Zahnräder haben jeweils die Form eines flachen Topfs, dessen Außenumfang mit einer Verzahnung versehen ist. An den einander zugewandten Seiten sind Aussparungen vorgesehen, die dafür sorgen, dass beim Zusammenbau der beiden Zahnräder diese einen Innenraum bilden, in den Elemente einer Spanneinrichtung 350 zum Einspannen eines durch die Draht-Durchgangsöffnungen hindurchgeführten Runddrahts D angeordnet sind. Die Konstruktion ist so realisiert, dass die Spanneinrichtung durch Relativdrehung der Zahnräder gegeneinander zum Einklemmen des Runddrahts geschlossen bzw. zum Freigeben des Runddrahts geöffnet werden kann. 4A zeigt hierzu eine axiale Ansicht der beiden Zahnräder in der Ladekonfiguration, bei der die Spanneinheit zum Einlegen oder Entnehmen eines Drahts geöffnet ist. 4B zeigt Zahnräder in der Spannkonfiguration, in welcher der Draht koaxial zur Spannkopf-Drehachse eingespannt ist.
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Die Spanneinrichtung 350 hat ein einziges Spannelement in Form eines U-förmig gekrümmten Spannhebels 360. Der Spannhebel 360 hat einen ersten Schenkel 362, der im montierten Zustand auf einer Seite der Spannkopf-Drehachse liegt, sowie einen zweiten Schenkel 364, der im montierten Zustand auf der gegenüberliegenden Seite der Spannkopf-Drehachse 215 liegt. Zwischen den Schenkel befindet sich eine Aussparung, durch die der Draht hindurchgeführt werden kann. Im ersten Schenkel 362 ist eine zylindrische Durchgangsbohrung eingebracht, die gemeinsam mit einem an der Innenseite des ersten Zahnrads 320 ausgebildeten Lagerbolzen 324 ein Drehlager für den Spannhebel bildet. Wenn der Spannhebel auf den Lagerbolzen 324 aufgesteckt ist, ist der Spannhebel gegenüber dem ersten Zahnrad um die die Zentralachse des Lagerbolzens definierende Hebelachse 365 verschwenkbar.
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Am gegenüberliegenden zweiten Schenkel 364 befindet sich auf der dem zweiten Zahnrad 340 zugewandten Seite ein Lagerbolzen, auf welchem ein Kulissenstein 344 verdrehbar gelagert ist. Dieser greift bei zusammengebauten Zahnrädern in eine radial zur Spannkopf-Drehachse 315 ausgerichtete gerade Kulissenführung 346 ein, die an der Innenseite des zweiten Zahnrads 340 ausgebildet ist. Der Kraft-Angriffspunkt, an welchem die Kraft zur Verdrehung des Spannhebels bei der Relativverdrehung der Zahnräder gegeneinander angreift, liegt auf der Drehachse 345 des Kulissensteins. Der Angelpunkt der Hebelbewegung liegt auf der Hebelachse 365. Es ist aus den 4A, 4B unmittelbar ersichtlich, dass der hierdurch entstehende Hebelarm auf der Kraft-Einleitungsseite länger ist als der Hebelarm an der Kraftübertragungsseite zum Spannen bzw. Klemmen des Drahts.
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An der der Spannkopf-Drehachse 215 zugewandten Innenseite des ersten Schenkels 362, also relativ nah an der Hebelachse 365 des Spannhebels, ist eine ebene Klemmfläche 370 des Spannhebels 360 ausgebildet, die tangential zu einem konzentrisch zur Hebelachse liegenden Kreis ausgerichtet ist. Der radiale Abstand der Klemmfläche zur Hebelachse ist kleiner als die Länge des Abstands zwischen Hebelachse und Kraft-Einleitungspunkt an der Drehachse des Kulissensteins. Unter diesen geometrischen Bedingungen können mit dem Spannhebel relativ große Klemmkräfte auf den Runddraht ausgeübt werden.
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Die Funktion der Spannkopfeinheit dieses Ausführungsbeispiels ist aus den 4A, 4B gut ersichtlich. 4A zeigt die beiden Zahnräder in der Ladekonfiguration, also in derjenigen Relativstellung, in welcher ein Draht vertikal von oben bis zur Spannkopf-Drehachse 315 eingeführt oder nach oben entnommen werden kann. Der Draht D ist im Beispielsfall in den Innenwinkel der auswechselbaren Spannbacken 330 eingelegt, so dass seine Längsmittelachse auf der Spannkopf-Drehachse liegt.
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Zum Überführen der Spannkopfeinheit in die Spannkonfiguration wird das zweite Zahnrad 340 gegenüber dem ersten Zahnrad 320 gegen den Uhrzeigersinn verdreht, während das erste Zahnrad in seiner Drehstellung verbleibt. Durch diese Relativverdrehung wird der zweite Schenkel 364 über den Kulissenstein 344 nach unten gezogen, so dass der Spannhebel um die Hebelachse 365 verschwenkt wird und die Klemmfläche 370 nach innen in Richtung der Spannkopf-Drehachse bis zum Anliegen an den Runddraht verschwenkt wird.
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Bei der dargestellten Auslegung beträgt der relative Verdrehwinkel, mit dem das zweite Zahnrad 340 gegenüber dem ersten Zahnrad 320 verdreht wird, ca. 80°. Der durch diese Relativverdrehung erzeugte Schwenkwinkel des Spannhebels liegt in der Größenordnung von ca. 40°, so dass sich ein Übersetzungsverhältnis von ca. 2:1 zwischen dem relativen Verdrehwinkel der Zahnräder und dem zugehörigen Schwenkwinkel des Spannhebels ergibt.
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In 5 ist eine Explosionsdarstellung der Zahnräder und der Komponenten der Spanneinrichtung 550 bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diese hat genau zwei Spannhebel 560-1, 560-2. Diese sind jeweils als einseitige Hebel ausgelegt. Diese Variante zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass es sich bei dem ersten Zahnrad 520 und dem zweiten Zahnrad 540 um zueinander identische Gleichteile handelt, und dass auch der erste Spannhebel 560-1 und der zweite Spannhebel 560-2 zueinander identisch gestaltet sind. Es müssen also zur Herstellung dieser Komponenten nur zwei unterschiedliche Bauteiltypen hergestellt werden, nämlich einer für das Zahnrad und einer für die Spannbacken. Hierdurch lassen sich die Fertigungskosten gegenüber Baugruppen mit mehreren Komponenten erheblich reduzieren.
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Das erste Zahnrad 520 hat ausgehend von der zentralen Draht-Durchgangsöffnung 522 zum Rand hin eine kreisausschnittförmige Aussparung über einen Winkelbereich von ca. 20°. Im Boden des insgesamt topfförmigen Zahnrads befindet sich ein exzentrisches zylindrisches Sackloch, das als Lagerbuchse für einen Lagerbolzen 543-1 am ersten Spannhebel 560-1 dient. Dieser kann dementsprechend gegenüber dem ersten Zahnrad 520 bei eingesteckten Lagerbolzen um die erste Hebelachse 565-1 verschwenkt werden. Die erste Klemmfläche 570-1 ist mit Abstand von der ersten Hebelachse an der der Spannkopf-Drehachse zugewandten Innenseite des ersten Spannhebels 560-1 ausgebildet. An der gegenüberliegenden Außenseite befindet sich eine konvex gekrümmte Führungsfläche 546-1, die ein Bestandteil der Steuerstrukturen zur Betätigung des ersten Spannhebels 560-1 ist. Entsprechende Strukturelemente befinden sich am baugleichen zweiten Spannhebel 560-2. Dessen Führungsfläche 546-2 arbeitet im zusammengebauten Zustand mit einer spiralförmig verlaufenden Steuerfläche 548-1 an der Innenseite der Seitenwand des ersten Zahnrads 520 zusammen. In jedem der Spannhebel ist eine in Bezug auf die Spannkopf-Drehachse spiralförmig verlaufende Langnut ausgebildet, in die beim Zusammenbau der Zahnräder ein Steuerbolzen 549-1 eingreift. Dieser Steuerbolzen dient zur zwangsgesteuerten Rückstellung der Klemmhebel. Alternativ ist z.B. eine Rückstellung über Federkraft möglich.
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Die Funktion dieser Anordnung ist in den 6A und 6B gut zu erkennen, wobei 6A die Ladekonfiguration zum Ein- und Ausführen des Drahts D und 6B die Spannkonfiguration mit eingespanntem Draht D zeigt. In der Ladekonfiguration sind die Zahnräder 520, 540 so gegeneinander verdreht, dass die gekrümmten Führungsflächen 546-1, 546-2 an den dem Draht abgewandten Rückseiten der Spannhebel in denjenigen Bereichen der spiralförmig verlaufenden Steuerflächen 548-1 etc. liegen, die einen relativ großen radialen Abstand zur Spannkopf-Drehachse 515 haben, so dass die beiden Spannhebel maximal nach außen, d.h. weg von der Spannkopf-Drehachse geschwenkt sind. In dieser Konfiguration kann der Draht quer zur Spannkopf-Drehachse eingesetzt oder entnommen werden. Werden dann die Zahnräder relativ zueinander verdreht (Verdrehwinkel ca. 25°), wobei eines der Zahnräder gedreht und das andere nicht gedreht wird, so gleiten die Rückseiten (Führungsflächen) der Spannhebel an den spiralförmig verlaufenden Steuerflächen in Richtung der weiter innen liegenden Bereiche ab und werden dadurch nach Art eines Keilantriebs nach innen in Richtung Spannkopf-Drehachse verlagert. Dadurch wird die Spanneinrichtung geschlossen und die Klemmflächen 570-1 etc. werden an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten des Runddrahts D an dessen Außenfläche symmetrisch angedrückt.
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Diese Ausführungsform benötigt keine formatabhängigen Teile, so dass Runddrähte aus einem größeren Durchmesserbereich ohne Werkzeugwechsel eingespannt werden können. Die Herstellung ist aufgrund der Verwendung von Gleichteilen einfach und kostengünstig.
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Die in 3 und 4 gezeigten Komponenten oder die in 5 und 6 gezeigten Komponenten können wahlweise in das Gehäuse 210 eingesetzt werden, um eine Spannkopfeinheit zu bilden.
