-
Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Entsprechende Spanneinrichtungen, die insbesondere als Vertikalspanner zum Einspannen von Werkstücken eingesetzt werden, sind aus dem Stand der Technik bekannt, zum Beispiel aus
DE 101 08 134 A1 oder
EP 3 009 226 B1 oder auch
WO 2016/071351 A1 .
-
Alle diese Spanneinrichtungen weisen ein erstes und ein zweites Klemmelement mit einer ersten bzw. zweiten Klemmfläche auf, wobei zwischen den Klemmflächen ein Werkstück eingeklemmt werden kann. In einigen Situationen kann es vorkommen, dass das Werkstück aus Klemmeinrichtung gelöst werden muss, etwa wenn es zur Bearbeitung einer weiteren Werkstückseite umgespannt werden muss. Da dieser Vorgang in der Regel händisch erfolgt, muss eine Möglichkeit geschaffen werden, dieses Umspannen möglichst einfach durchzuführen, wobei das erneute Fixieren des Werkstücks dabei in der Regel ebenfalls händisch durchgeführt werden muss. Zum Umspannen wird in der Regel auch die gesamte Spanneinrichtung von einem Ort, auf dem die Spanneinrichtung gelagert ist, zu einem anderen Ort versetzt. Nach dem Versetzen muss die Spanneinrichtung wieder in einen Zustand zurückgeführt werden, in welchem das Werkstück aufgespannt werden kann. Dabei ist es wichtig, dass die Auflageebene am unteren Klemmelement des Werkstücks wieder die Position einnimmt, die sie vor dem Umspannen eingenommen hat.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Spanneinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die dies ermöglicht.
-
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Spanneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
-
Die erfindungsgemäße Spanneinrichtung, bei der es sich insbesondere um einen Vertikalspanner handelt, dient zum Einspannen von Werkstücken aller Art, insbesondere solchen aus Holz oder Holzersatzstoffen, Kunststoffen, Metallen und dergleichen. Die Spanneinrichtung weist ein erstes Klemmelement mit einer ersten Klemmfläche sowie ein zweites Klemmelement mit einer der ersten Klemmfläche zugewandten zweiten Klemmfläche auf. Das erste Klemmelement und das zweite Klemmelement sind dabei relativ zueinander zum Einspannen oder Lösen eines Werkstücks zwischen den Klemmflächen über eine Antriebseinrichtung in einer Klemmrichtung bewegbar. Ferner verfügt die erfindungsgemäße Spanneinrichtung über einen Lagerabschnitt, an welchem das zweite Klemmelement mit Spiel angebracht und, insbesondere in Klemmrichtung, innerhalb des Spiels verschieblich geführt ist. Weiter ist vorgesehen, dass die Spanneinrichtung eine Hubeinrichtung umfasst, die dazu ausgelegt ist, das zweite Klemmelement relativ zum Lagerabschnitt innerhalb des Spiels, insbesondere parallel zur Klemmrichtung, zu verschieben.
-
Durch diese relative Verschiebung des zweiten Klemmelements relativ zum Lagerabschnitt innerhalb eines vorgegebenen Spiels lässt sich die Auflageebene des zweiten Klemmelements verlagern. Wird vor dieser Verlagerung die Klemmung zwischen Spanneinrichtung und Werkstück aufgehoben, lässt sich das Werkstück relativ schnell umspannen und die Spanneinrichtung ebenso schnell versetzen. An der neuen Position kann dann die Auflageebene der Spanneinrichtung wieder in den Ausgangszustand zurückgeführt werden.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lagerabschnitt an einem Unterteil angebracht. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Unterteil einen Zylinder mit einem mit dem ersten Klemmelement verbundenen Kolben umfasst, wobei der Kolben im Zylinder parallel zur Klemmrichtung verschieblich geführt ist. Über diese Kolben/Zylinderanordnung kann der eigentliche Spannvorgang des Werkstücks realisiert werden. Dabei kann der Zylinder so eingerichtet sein, dass durch Evakuieren des Zylinders die erste Klemmfläche auf die zweite Klemmfläche zu bewegt wird. Es sind natürlich auch andere Antriebsarten denkbar, so kann beispielsweise auch der Zylinder durch Druckbeaufschlagung betätigt werden.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das zweite Klemmelement und der Lagerabschnitt relativ zueinander unverdrehbar ausgebildet. Dies sorgt dafür, dass ein Drehen des zweiten Klemmelements beim Umspannen keine Reibungsspuren auf dem Werkstück hinterlässt. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass zwischen dem Lagerabschnitt und dem Klemmelement ein gegenüber dem Lagerabschnitt drehbar gelagertes Hubelement angeordnet ist. Über dieses Hubelement wird das Klemmelement innerhalb des Spiels angehoben. Die Betätigung des Klemmelements, d. h. dessen Verstellung in Hubrichtung, wird also indirekt über die Bewegung des Hubelements herbeigeführt.
-
Dies kann zum Beispiel dadurch realisiert werden, dass eine Relativdrehung zwischen dem Hubelement und dem Lagerabschnitt ermöglicht ist, die das Anheben oder Absenken der zweiten Klemmfläche relativ zur ersten Klemmfläche bewirkt. Auch diese Wechselwirkung kann auf unterschiedliche Weise bewirkt werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass am Hubelement wenigstens eine erste Hubfläche und am Lagerabschnitt wenigstens eine zweite Hubfläche angeordnet ist. Diese Hubflächen stehen miteinander im Eingriff, sodass sie bei einer Drehung des Hubelements aufeinander ablaufen. Dies geschieht bevorzugt derart, dass die Hubflächen bei relativer Drehung des Lagerabschnitts und des Hubelements miteinander derart zusammenwirken, dass die zweite Klemmfläche relativ zur ersten Klemmfläche abgehoben oder abgesenkt wird. Eine Möglichkeit dies zu realisieren, ist vorzusehen, dass die Hubflächen relativ zur Drehebene des Lagerabschnitts und des Hubelements ansteigende oder/und abfallende Rampen aufweisen. Prinzipiell genügt es, wenn lediglich eines der beiden relativ zueinander zu verdrehenden Teile über entsprechende Rampen und der jeweils andere Teil über einen entsprechenden mit den Rampen zusammenwirkenden Abschnitt, zum Beispiel Vorsprung, verfügt. Durch die Verwendung von Rampen wird das am jeweils anderen Bauteil mit der Rampe zusammenwirkende Element über die Steigungsfläche, insbesondere Schrägfläche, der Rampe geführt, sodass sich der relative Abstand der beiden relativ zueinander verdrehten Bauteile ändert.
-
Damit das Absenken des zweiten Klemmelements bzw. der zweiten Klemmfläche nicht spontan und unbeabsichtigt erfolgt, kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Spanneinrichtung eine lösbare Sicherung, insbesondere Verdrehsicherung, aufweist, die dazu ausgelegt ist, im arretierten Zustand eine Relativbewegung, insbesondere Relativdrehung, zwischen Lagerabschnitt und Hubelement zu verhindern.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 bis 5 näher erläutert.
- 1 zeigt eine erfindungsgemäße Spanneinrichtung in perspektivischer Ansicht.
- 2 zeigt einen Schnitt durch die in 1 gezeigte Spanneinrichtung in einem ersten Zustand.
- 3 zeigt den in 2 dargestellten Schnitt in einem zweiten Zustand.
- 4 zeigt eine Seitenansicht auf die in 1 dargestellte Spanneinrichtung im ersten Zustand.
- 5 zeigt eine Seitenansicht auf die 1 dargestellte Spanneinrichtung im zweiten Zustand.
-
Die in 1 dargestellte Spanneinrichtung 1 weist ein erstes, oberes Klemmelement 2 mit einer ersten Klemmfläche 2a sowie ein zweites, unteres Klemmelement 7f mit einer zweiten Klemmfläche 7a auf. Diese lassen sich über einen Kolben 3 relativ zueinander verschieben. Der Kolben 3 ist in einem Zylinder 9 parallel zur Vertikalrichtung Z oder allgemein in einer Hubrichtung verschieblich gelagert. Die gesamte Spanneinrichtung 1 kann als Einheit beispielsweise über ein Fußteil 11 auf einer Unterbauanordnung 12 (ansonsten nicht gezeigt) angeordnet und darauf auch versetzt werden. Der Kolben 3 ist in einem Lagerabschnitt 5 geführt. An diesem Lagerabschnitt 5 ist das zweite Klemmelement 7f drehfest oder zumindest nicht wesentlich verdrehbar, aber zumindest in Vertikalrichtung Z mit Spiel gelagert. Unterhalb des zweiten Klemmelements 7f ist ein Hubelement 7e angeordnet, welches hier - wie insbesondere die Schnittzeichnungen der 2 und 3 zeigen - zwischen dem zweiten Klemmelement 7f und dem Lagerabschnitt 5 angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel lässt sich das Hubelement 7e relativ zum zweiten Klemmelement 7f um eine Drehachse parallel zur Vertikalachse Z verdrehen. Um die Verdrehung zu arretierten, ist hier eine Sicherung 6 vorgesehen, die im gezeigten Beispiel in Gestalt einer Verdrehsicherung als Hebel ausgebildet ist.
-
In der in 2 dargestellten Schnittzeichnung in der XZ-Ebene ist genauer zu erkennen, wie der erfindungsgemäße Mechanismus funktioniert. Am Lagerabschnitt 5 ist wie oben beschrieben das zweite Klemmelement 7f angebracht, wobei es über wenigstens einen Sicherungsabschnitt, der bevorzugt die Gestalt eines Gewindestiftes 7d aufweist und der in eine Aussparung 5a des Lagerabschnitts 5 eingreift, fixiert ist. Die Aussparung 5a weist, wie ein Vergleich der Dicke des Gewindestifts 7d mit der in Vertikalrichtung Z gemessenen Breite der Aussparung 5a zeigt, ein vertikales Spiel auf. Dieses Spiel erlaubt eine geringfügige Bewegung des Klemmelements 7f mit seiner Klemmfläche 7a in Richtung Z. Im Übrigen ist es vorteilhaft, wenn das Klemmelement 7f gegenüber dem Lagerabschnitt 5 ansonsten drehfest gelagert ist.
-
In der Abbildung in 2 wird der Gewindestift 7d an die in Vertikalrichtung betrachtet obere Wand der Aussparung 5a, die beispielsweise eine Ringsaussparung sein kann, gedrückt. Dies wird dadurch erreicht, dass sowohl am Hubelement 7e wie auch am Lagerabschnitt 5 entsprechende Hubmittel 7b bzw. 5b angeordnet sind. Dabei kann es sich im einfachsten Fall um Rampen, Wellen, Nocken oder vergleichbare Flächen handeln, die bei einer relativen Drehbewegung zwischen dem Hubelement 7e und Lagerabschnitt 5 übereinander gleiten. Je nach relativer Lage dieser Hubmittel zueinander wird das Hubelement 7e angehoben oder abgesenkt. Im in 2 gezeigten Zustand liegen sich erhabene Bereiche 5b bzw. 7b von Lagerabschnitt 5 und Hubelement 7e gegenüber, sodass hier der maximale Hub eingestellt ist. Dies bewirkt, dass das auf der den Bereichen 5b abgewandten Seite des Hubelements 7e angeordnete Klemmelement 7f von dem Hubelement 7e in der Zeichnung nach oben angehoben ist und aufgrund des Spiels in der Aussparung 5a der Sicherungsabschnitt 7d gegen die obere Wand der Aussparung 5a anschlägt. Wie man insbesondere in der zugehörigen Seitenansicht der 4 erkennt, liegen hier die erhabenen Bereiche 7b und 5b aufeinander. Um das Bauteil 7e relativ zum Unterbau 9 zu fixieren, dient ein Hebel 6, der am Hubelement 7e angelenkt ist und in eine am Bauteil 9 vorgesehene Arretieraussparung eingreift. So kann verhindert werden, dass ein unbeabsichtigtes Verdrehen des Hubelements 7 erfolgt und dann per Zufall die Klemmung des Werkstücks 4 aufhebt. Genauso kann eine weitere Arretieraussparung zum Eingriff des Hebels 6 am Bauteil 9 angeordnet sein, die der Position entspricht, in welcher das Hubelement 7b und damit auch das Klemmelement 7f sich in der abgesenkten Position befinden, die in den 3 bzw. 5 dargestellt ist.
-
Das Bezugszeichen 9 bezeichnet einen Zylinder, an welchem der Lagerabschnitt 5 befestigt ist und in dessen Hubraum 10 der Kolben 3 hin und her beweglich ist.
-
In dem in 3 und 5 dargestellten Zustand der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung 1 erkennt man, dass der Sicherungsabschnitt 7d nun in der Aussparung 5a in Vertikalrichtung betrachtet an der unteren Wand bzw. am unteren Rand derselben anliegt. Dies hat damit zu tun, dass das Hubelement 7e relativ zum Lagerabschnitt 5 nach Lösen des Hebels 6 aus der Aussparung 9a verdreht wurde. Wie man insbesondere in 5 erkennt, führt dies dazu, dass die erhabenen Bereiche 5b bzw. 7b, insbesondere formschlüssig, in entsprechend vertiefte Bereiche 5c bzw. 7c des jeweils anderen Bauteils eingreifen. Dadurch erfolgt das Absenken des Hubelements 7e und damit das Absenken des an dem Hubelement 7e anliegenden zweiten Klemmelements 7f.
-
Auf die dargestellte Weise ist es mit verhältnismäßig einfacher Konstruktion möglich, dass Umspannen eines Werkstücks und das Verlagern der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung möglichst rasch und händisch bewerkstelligen zu können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10108134 A1 [0002]
- EP 3009226 B1 [0002]
- WO 2016/071351 A1 [0002]
