DE102021132076A1 - Spannvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Spannvorrichtung (10) umfasst einen eine erste Klemmbacke (14a) aufweisenden Stator (14), eine sich durch einen Abstützabschnitt (14b) des Stators entlang einer Längsachse (A) erstreckende Führungsstange (26), eine relativ zu dem Stator (14) mittels der Führungsstange in Bezug auf die Längsachse axial bewegbar geführte, sich quer zur Längsachse erstreckende zweite Klemmbacke (16), welche mittels der Führungsstange (26) relativ zu der sich quer zur Längsachse (A) erstreckenden ersten Klemmbacke (14a) über einen Verstellbereich in der Richtung der Längsachse verstellbar ist, um die Klemmbacken (14a, 16) in Klemmeingriff zu bringen oder diesen zu lösen, und ein vorzugsweise als Betätigungsgriff (20) dienendes Krafteinleitungsglied (20) und ein Schraubgetriebe, die der Führungsstange (26) zugeordnet sind. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Spannvorrichtung (10) dadurch aus, dass der Abstützabschnitt (14b) des Stators (14) mit einem sich in Richtung der Längsachse (A) erstreckenden stationären Außengewinderohr (18) ausgeführt ist, durch welches sich die Führungsstange (26) erstreckt und dessen Außengewinde (18b) dem Schraubgetriebe zugehörig ist, und dass das relativ zu dem Außengewinderohr (18) drehbare Krafteinleitungsglied (20) mit der Führungsstange (26) und mit wenigstens einem dem Schraubgetriebe zugehörigen, mit dem Außengewinde (18b) eingreifenden oder in Eingriff bringbaren Schraubeingriffselement (34) gekoppelt oder koppelbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, beispielsweise in der Art einer sogenannten Spannzwinge oder Spannklaue, die auch als Spannhalteklammer oder Spannklemme bezeichnet wird. Man kann auch allgemein von einem Spannwerkzeug sprechen. Es wird vor allem, aber nicht ausschließlich, an eine sogenannte Schnellspannzwinge oder Schnellspannklaue einer etwa aus der DE 20 2005 013 350 U1 und der DE 10 2015 122 699 A1 grundsätzlich bekannten Art gedacht. Die Spannvorrichtung kann mit einer Betätigungskraft- bzw. Spannkraftbegrenzungseinrichtung ausgeführt sein, wie als solches beispielsweise aus der DE 10 2015 122 699 A1 und der DE 20 2013 104 638 U1 bekannt.
• Solche Spannvorrichtungen oder Spannwerkzeuge und andere Arten von Spannvorrichtungen sind in vielfältigen konkreten Ausgestaltungen bekannt. Es wird hierzu auch auf die US 6,098,973 , US 4,582,307 und DE 100 05 350 A1 verwiesen. Lösungen des Stands der Technik zu Spannvorrichtungen sind auch in der DE 35 05 439 A1 , EP 0 699 507 B1 , DE 195 43 621 A1 , DE 10 2013 108 574 A1 und EP 2 465 454 A1 beschrieben.
• Diverse Typen von als Spannzwinge/Spannklaue, insbesondere als Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue ausgeführten Spannvorrichtungen, finden Verwendung als medizinisches Zubehör, etwa in Kliniken, Arztpraxen, Therapiezentren usw., etwa zur Halterung und Befestigung von medizinischen Gerätschaften wie Katheterkörbe, Infusionsstativen und diversen anderen einem medizinischen Zweck dienender Komponenten. Solche Spannvorrichtungen, speziell auch als Universalklauen und Normschienenklauen bezeichnete Spannvorrichtungen, werden typischerweise von hierauf spezialisierten Firmen wie etwa der Krömker GmbH und der inteqmed GmbH angeboten, auf deren Internetauftritte unter dem URLs www.kroemker.com und www.inteqmed.de verwiesen wird. Mit solchen Universalklauen lassen sich beispielsweise diverse Typen von Kleingeräten schnell und unkompliziert an Normschienen, Universalschienen, Drägerschienen oder Rundrohren/Profilrohren beispielsweise mit einem Durchmesser von 18 bis 40 mm sicher befestigen. Solche Spannvorrichtungen können mit mehreren Bohrungen und anderen Haltemitteln ausgeführt sein, um das betreffende medizinischen Zubehör zu befestigen und mittels der Spannvorrichtung an einer jeweiligen Stelle zu positionieren.
• Derartige Spannvorrichtungen können aber auch im völlig anderen Zusammenhang zum Einsatz kommen, etwa als Bau-/Schreiner-Schraubzwingen, Befestigungsklammern etwa für Mikrofone, Fotozubehör, Messebau, usw., als Theaterscheinwerferklammern, Gerüstklammern, Balkon-/Treppengeländeklammern, (Labor-)Stativklammern, Klemmleuchten, Erdungsklammern (beim Schweißen), usw. Derartige Spannvorrichtungen lassen sich fraglos universal in einem beliebigen Kontext einsetzen.
• Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Spannvorrichtung, umfassend
• - einen eine erste Klemmbacke aufweisenden Stator;
• - eine sich durch einen Abstützabschnitt des Stators entlang einer Längsachse erstreckende Führungsstange;
• - eine relativ zu dem Stator mittels der Führungsstange in Bezug auf die Längsachse axial bewegbar geführte, sich quer zur Längsachse erstreckende zweite Klemmbacke, welche mittels der Führungsstange relativ zu der sich quer zur Längsachse erstreckenden ersten Klemmbacke über einen Verstellbereich in der Richtung der Längsachse verstellbar ist, um die Klemmbacken in Klemmeingriff zu bringen oder diesen zu lösen; und
• - ein vorzugsweise als Betätigungsgriff dienendes Krafteinleitungsglied und ein Schraubgetriebe, die der Führungsstange zugeordnet sind.
• In den angesprochenen Veröffentlichungen sind diverse derartige Spannvorrichtungen gezeigt und beschrieben. Es wird insbesondere auf die DE 20 2005 013 350 U1 , DE 10 2015 122 699 A1 und DE 20 2013 104 638 U1 verwiesen.
• Alle diese bekannten Spannvorrichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Führungsstange als Außengewindestange ausgeführt ist, die an einem Ende einen Betätigungsgriff aufweist und durch eine Innengewindeöffnung des Abstützabschnitts geführt ist, sodass durch Verdrehen dieser Außengewindestange mittels des Betätigungsgriffs die zweite Klemmbacke verstellbar ist, um die Klemmbacken in Klemmeingriff zu bringen oder diesen zu lösen.
• Die vorbekannte Spannvorrichtung gemäß der DE 10 2015 122 699 A1 und der DE 20 2005 013 350 U1 sind als Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue ausgeführt. Hierzu ist das von dem Außengewinde der Außengewindestange und dem Innengewinde des Abstützabschnitts gebildete Schraubgetriebe von einem Aktivierungszustand, in dem die Außengewindestange mit der zweiten Klemmbacke durch Verdrehen des Betätigungsgriffs unter Vermittlung des Schraubgetriebes in der Richtung der Längsachse verstellbar ist, in einen Deaktivierungszustand überführbar, in dem die Außengewindestange ohne Verdrehen des Betätigungsgriffs durch auf diesen ausgeübte Schubkräfte in Richtung der Längsachse axial verstellbar ist. Dies wird bei den angesprochenen bekannten Schnellspannzwingen/Schnellspannklauen durch einen am Abstützabschnitt des als Klauenkörper oder Basiskörper bezeichneten Stators schwenkbar gelagerten, in Richtung einer den Aktivierungszustand herstellenden Aktivierungsstellung federvorgespannten Betätigungshebel erreicht. Der Betätigungshebel greift in der Aktivierungsstellung mit einem Innengewindeabschnitt mit dem Außengewinde der als Gewindespindel oder Schraubspindel bezeichneten Außengewindestange ein und bildet das Innengewinde des Abstützabschnitts. In einer dem Deaktivierungszustand entsprechenden Deaktivierungsstellung ist dieser Innengewindeabschnitt aus diesem Außengewinde entfernt, sodass der Abstützabschnitt in diesem Deaktivierungszustand kein momentan mit dem Außengewinde im Schraubeingriff befindliches Innengewinde aufweist. Die Außengewindestange ist dann axial verschiebbar in einer Führungsöffnung des Abstützabschnitts geführt. Das Innengewinde des Abstützabschnitts ist bei dieser bekannten Lösung also nicht von kompletten, fortlaufend wendelförmig verlaufenden Gewindegängen gebildet, sondern von Gewindegangabschnitten an dem Innengewindeabschnitt des Betätigungshebels.
• Andere bekannte Schnellspannzwingen/Schnellspannklauen sind beispielsweise mit einem den Innengewindeabschnitt aufweisenden, an dem Abstützabschnitt verschiebbar gelagerten Schieberelement anstelle eines solchen Betätigungshebels ausgeführt.
• Solche Schnellspannzwinge/Schnellspannklauen sind dahingehend sehr vorteilhaft, dass die Klemmbacken im Deaktivierungszustand durch die axiale Schiebeverstellung der Führungsstange ohne Verdrehen des Betätigungsgriffs sehr viel schneller in Klemmeingriff gebracht werden können als alleine durch Verdrehen der Außengewindestange mittels des Betätigungsgriffs. Auch lassen sich die Klemmbacken so sehr viel schneller wieder in eine relative Stellung mit großem axialem Abstand voneinander bringen, etwa wenn die Spannvorrichtung nach einem abgeschlossenen vorangehenden Einsatzzweck einem neuen anderen Einsatzzweck zugeführt werden soll. Es kann so also etwa bei den angesprochenen medizinischen Anwendungssituationen ein erstes medizinisches Zubehör schnell mittels seiner Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue von einer ersten Halterung abgenommen werden, und dann schnell dieses erste medizinische Zubehör mittels ihrer Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue an einer anderen zweiten Halterung befestigt werden. An der ersten Halterung kann schnell ein zweites medizinisches Zubehör mittels seiner eigenen Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue wieder angebracht werden.
• Natürlich kommt es grundsätzlich auch in Betracht, dass ein erstes medizinisches Zubehör schnell entfernt und die Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue von einer Halterung abgenommen wird, und dann schnell ein zweites medizinisches Zubehör mittels der gleichen Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue an derselben oder einer anderen Halterung befestigt wird. In der Praxis wird aber regelmäßig eine jeweilige Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue fest einem jeweiligen medizinischen Zubehör zugeordnet sein und an diesem befestigt sein.
• Dies funktioniert mit den bekannten Schnellspannzwingen/Schnellspannklauen im Prinzip sehr gut. Da allerdings das den Innengewindeabschnitt aufweisende oder betätigende Bedienglied (Betätigungshebel, Schieberelement, Bedienknopf und dergleichen) am Abstützabschnitt des Stators angeordnet ist, ist regelmäßig eine Bedienung der Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue mit zwei Händen der jeweiligen Bedienperson des medizinischen Personals (allgemein des Benutzers) nötig. Es wird nämlich eine Hand für die Betätigungsgriff und die andere Hand zur Betätigung des Bedienelements benötigt.
• Die bekannten Schnellspannzwingen/Schnellspannklauen haben auch insoweit ergonomische Probleme, als dass sich Unterschiede hinsichtlich der Bedienbarkeit für Links- und Rechtshänder ergeben, speziell im Hinblick auf die Erreichbarkeit des Bedienglieds. Eine von einem Rechtshänder an einer Halterung angeordnete Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue könnte von einem Linkshänder schlechter bedienbar sein, und umgekehrt. Manche Einsatzzwecke könnten zur Folge haben, dass die Ergonomie regelmäßig für Linkshänder oder regelmäßig für Rechtshänder besonders zu wünschen übriglässt.
• Für Einsatzzwecke in regelmäßig stark verschmutzenden Umgebungen, wie diversen Arten von Werkstätten (etwa Holz oder Metall verarbeitende/bearbeitende Werkstätten, wie Schreiner-, Tischler-, Metallbauer-Werkstätten usw.) und am Bau, könnte sich ein Problem hinsichtlich einer Verschmutzung des von dem Innengewindeabschnitt des Betätigungshebel gebildeten Innengewindes des Abstützabschnitts des Stators und auch des Bewegungsbereichs des Betätigungshebels am Abstützabschnitt ergeben, sofern nicht besondere Maßnahmen zur Abschirmung dieses Innengewindes und dieses Bewegungsbereichs gegen äußere Verschmutzungen getroffen sind. Verbesserungsbedarf dürfte auch hinsichtlich einer exakten axialen Führung der Außengewindestange durch den Abstützabschnitt des Stators insbesondere im Aktivierungszustand des Schraubgetriebes bestehen, einer Voraussetzung zur optimalen senkrechten Kraftausübung zwischen Stator und beweglicher Klemmbacke. Dies gilt zumindest soweit nicht der Abstützabschnitt eine recht große Abmessung in der Richtung der Längsachse aufweist und damit eine an die Außengewindestange angepasste, recht lange Führungsöffnung im Abstützabschnitt bereitgestellt ist.
• Die Erfindung zielt darauf, eine verbesserte Spannvorrichtung der angesprochenen Art bereitzustellen, die beispielsweise als Spannzwinge/Spannklaue, vorzugsweise aber als Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue im genannten Sinne, ausgeführt sein kann. Es kann sich aber auch um einen völlig anderen Typ von Spannvorrichtung handeln.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Abstützabschnitt des Stators mit einem sich in Richtung der Längsachse erstreckenden stationären Außengewinderohr ausgeführt ist, durch welches sich die Führungsstange erstreckt und dessen Außengewinde dem Schraubgetriebe zugehörig ist, und dass das relativ zu dem Außengewinderohr drehbare Krafteinleitungsglied mit der Führungsstange und mit wenigstens einem dem Schraubgetriebe zugehörigen, mit dem Außengewinde eingreifenden oder in Eingriff bringbaren Schraubeingriffselement gekoppelt oder koppelbar ist.
• Durch die sich durch das am Stator stationär angeordnete oder diesem zugehörige Außengewinderohr erstreckende Führungsstange kann eine hervorragende axiale Führung der Führungsstange erreicht werde, was unabhängig von der bevorzugt vorzusehenden Schnellspannfunktion von Interesse und vorteilhaft ist. Dieses sich von herkömmlichen Lösungen bei Spannvorrichtungen abwendende neue Konstruktions- und Funktionsprinzip ermöglicht diverse weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, wie etwa die Verlagerung von gewissen zusätzliche Funktionen bereitstellenden Komponenten in das Krafteinleitungsglied bzw. an das Krafteinleitungsglied, das typischerweise als Betätigungsgriff dienen kann und hierfür geeignet gestaltet sein kann. Dies ist in ergonomischer Hinsicht und zur Abschirmung von Funktionskomponenten gegenüber Verschmutzungen vorteilhaft.
• Es sei noch angemerkt, dass das Krafteinleitungsglied nicht zwingend als Betätigungsgriff dient und entsprechend ausgestaltet sein muss. Das Krafteinleitungsglied kann auch zur Einleitung maschinell oder motorisch, etwa durch eine Dreh- oder/und Linear-Aktuatoranordnung aufgebrachte Kräfte (insbesondere Drehkräfte und vorzugsweise auch axial gerichtete Kräfte) in die Spannvorrichtung dienen.
• Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung kann beispielsweise in eine übergeordnete Maschine integriert sein.
• Es wird aber dem gegenüber vor allem an Spannvorrichtungen gedacht, die herkömmliche Spannzwingen oder Spannklauen, gegebenenfalls herkömmliche Schnellspannzwingen oder Schnellspannklauen, ersetzen können, in einem sehr weiten, praktisch unbeschränkten Anwendungsbereich, wie beispielsweise Bau-/Schreiner/Metallbauer-Schaubzwingen, Befestigungsklammern (etwa für Mikrophone, Fotozubehör, im Messebau usw.), Theaterscheinwerferklammern, Gerüstklammern, Balkon-/Treppengeländeklammern (Labor-)Stativklammern, Klemmleuchten, Erdungsklammern (etwa zum Schweißen), wie schon angesprochen. Ferner kann die Spannvorrichtung für den Einsatz in Kliniken, Arztpraxen usw. vorgesehen sein, beispielsweise als „Medizinprodukt-Halteklaue“, wie ebenfalls schon angesprochen.
• Für die Bereitstellung der vorzugsweise vorzusehenden Schnellspannfunktion wird weiterbildend vorgeschlagen, dass die Führungsstange mit der zweiten Klemmbacke in einem Aktivierungszustand des Schraubgetriebes durch Verdrehen des Krafteinleitungsglieds unter Vermittlung des Schraubgetriebes in der Richtung der Längsachse verstellbar ist und in einem Deaktivierungszustand (ggf. einem ersten Deaktivierungszustand des Schraubgetriebes) ohne Verdrehen des Krafteinleitungsglieds durch auf dieses ausgeübte Schubkräfte in der Richtung der Längsachse axial verstellbar ist, zumindest in einer axialen Richtung, vorzugsweise in beiden axialen Richtungen.
• Hierzu bietet es sich an, dass das Schraubeingriffselement zwischen einer Aktivierungsstellung und einer Deaktivierungsstellung bewegbar gelagert ist und in der dem Aktivierungszustand entsprechenden Aktivierungsstellung mit dem Außengewinde eingreift, um eine Drehbewegung des Krafteinleitungsglieds in eine Verschiebebewegung der Führungsstange umzusetzen, und in der dem Deaktivierungszustand entsprechenden Deaktivierungsstellung aus dem Eingriff mit dem Außengewinde entfernt ist, um eine Verschiebebewegung der Führungsstange durch auf das Krafteinleitungsglied ausgeübte Schubkräfte freizugeben.
• Vorteilhaft kann man vorsehen, dass dem Schraubeingriffselement ein damit gekoppeltes oder koppelbares Bedienglied zugeordnet ist, vermittels dem das Schraubeingriffselement zwischen der Aktivierungsstellung und der Deaktivierungsstellung bewegbar ist.
• Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen, dass das Bedienglied dem als Betätigungsgriff dienenden Krafteinleitungselement derart räumlich zugeordnet oder in diesen integriert ist, dass das Bedienglied mit einer diesen Betätigungsgriff haltenden Hand eines Benutzers oder mit wenigstens einem Finger einer diesen Betätigungsgriff haltenden Hand eines Benutzers manuell betätigbar ist. Es ergeben sich erhebliche ergonomische Vorteile, da eine Einhandbedienung der Schnellspannvorrichtung ermöglicht wird.
• Zweckmäßig kann eine dem Schraubeingriffselement zugeordnete Kraftspeicheranordnung vorgesehen sein, durch welche das Schraubeingriffselement in Richtung seiner Aktivierungsstellung vorgespannt ist. Auch hieraus ergeben sich ergonomische Vorteile und es wird einer Fehlbedienung entgegengewirkt.
• Erhebliche weiter Bedienvorteile ergeben sich dann, wenn die Führungsstange mit der zweiten Klemmbacke auch in dem Aktivierungszustand des Schraubgetriebes oder in dem/einem ohne dezidierte Betätigung eines/des Bedienglieds auf Grundlage von wirkenden axialen Kräften selbsttätig eingenommenen Deaktivierungszustand (ggf. ein zweiter Deaktivierungszustand) ohne Verdrehen des Krafteinleitungsglieds durch auf dieses ausgeübte Schubkräfte in Richtung einer Annäherung zu der ersten Klemmbacke axial verstellbar ist, aber ohne Betätigung eines/des Bedienglieds dezidiert ausgelösten Übergang in den/einen Deaktivierungszustand (ggf. den ersten Deaktivierungszustand) des Schraubgetriebes nicht in der hierzu entgegengesetzten axialen Richtung. Für die dem Festziehen der Klemmbacken durch Verdrehen des Krafteinleitungsglieds vorausgehende Bewegung der Klemmbacke in dieser Bewegungsrichtung braucht dann das gegebenenfalls vorgesehene Bedienglied gar nicht betätigt werden. Betreffend die Sperrung der anderen axialen Richtung für die axiale Verstellung nur durch axiale Schubkräfte wird vor allem daran gedacht, dass der Übergang in den Deaktivierungszustand nur durch Betätigung des Bedienglieds ausgelöst werden kann. Dabei kann man eine geeignete Mindestkraftschwelle für die Betätigung des Bedienglieds vorsehen.
• Bevorzugt ist diese Funktion der axialen Verstellung durch axiale Schubkräfte dadurch realisiert, dass ein mit dem Außengewinde in Kämmeingriff bringbarer Eingriffsabschnitt des Schraubeingriffselements und das Außengewinde im Aktivierungszustand eine einseitig wirksame Linearbewegungsratsche bilden. Hierzu kann man sägezahnähnliche Gewindegänge bzw. Gewindegangabschnitte des Innengewindes bzw. der Innengewindeabschnitte, sowie des Außengewindes vorsehen. Eine solche Linearbewegungsratsche oder Längssratsche kann aber auch mit üblichen Normgewinden oder Trapezgewinden bzw. entsprechenden Gewindegangabschnitten realisiert werden, alleine durch eine entsprechende Gestalt und Anordnung des Schraubeingriffselements.
• Zur Vermeidung von Fehlbedienungen, die gegebenenfalls schwerwiegende Folgen haben könnten, kann die Spannvorrichtung vorteilhaft derart ausgestaltet sein, dass im Aktivierungszustand zwischen dem/einem Eingriffsabschnitt des Schraubeingriffselements und der Außenverzahnung wirkende, mit einer von den Klemmbacken ausgeübten Klemmkraft oder Spannkraft zusammenhängende axiale Kräfte, die eine Kraftschwelle übersteigen, einen Übergang von dem Aktivierungszustand in den Deaktivierungszustand sperren.
• Es wäre nämlich sehr unglücklich, wenn eine an einer Halterung festgeklemmte, irgendeinen schweren Gegenstand haltende oder tragende Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue durch versehentliche Betätigung des Bedienglieds mit ihrem Schraubgetriebe aus der Aktivierungsstellung in die Deaktivierungsstellung überführt werden würde, sodass die Schnellspannzwinge/Schnellspannklaue dann mit dem ggf. sehr schweren gehaltenen Gerät von der Halterung herunterrutschen oder gar herunterfallen könnte, mit der Gefahr von Beschädigungen von gegebenenfalls sehr teuren Gerätschaften und auch Verletzungen der Bedienperson oder gar eines Patienten.
• Um Beschädigungen der Spannvorrichtung oder eines von der Spannvorrichtung umspannten Gegenstands (z.B. Rohr) oder festzuspannenden Gegenstands zu vermeiden, kann die Spannvorrichtung eine Kraftbegrenzungseinrichtung aufweisen, durch welche eine in Folge einer Drehbewegung des Betätigungsgriffs vermittels des Schraubgetriebes auf die Führungsstange ausgeübte Schubkraft in Richtung eines Festziehens der im Klemmeingriff befindlichen Klemmbacken begrenzbar ist. Dieselbe Kraftbegrenzungseinrichtung kann aber auch dafür verwendet werden, dass eine für die bestimmungsgemäße Anwendung vorgesehene minimal notwendige Spannkraft bzw. Haltekraft des von der Klemme getragenen Gegenstands eingehalten wird, indem dem Anwender vorgegeben wird, die Drehbewegung mindestens bis zum Wirksamwerden der Kraftbegrenzungseinrichtung auszuüben.
• Für die erfindungsgemäße Spannvorrichtung wird weiterbildend ferner vorgeschlagen, dass diese sich durch ein oder mehrere oder alle der folgenden Merkmale auszeichnet:
• - das Schraubeingriffselement weist einen/den Eingriffsabschnitt auf, der einen oder mehrere mit dem Außengewinde in Kämmeingriff bringbare Innengewindesegmente aufweist;
• - das Schraubeingriffselement, das Krafteinleitungsglied und die Führungsstange sind zur gemeinsamen axialen Bewegung miteinander gekoppelt oder koppelbar;
• - das Schraubeingriffselement und das Krafteinleitungsglied sind zur gemeinsamen Drehung um die Längsachse miteinander gekoppelt oder koppelbar;
• - es sind mehrere Schraubeingriffselement vorgesehen, die in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind, um von verschiedenen Seiten mit dem Außengewinde in Eingriff zu gelangen.
• Mehrere solche Schraubeingriffselemente, die bevorzugt symmetrisch von verschiedenen Seiten mit dem Außengewinde in Eingriff gelangen, sind vorteilhaft für eine gute axiale Führung der die Führungsstange umfassenden Mechanik an dem Außengewinderohr, sowie auch für eine noch sicherere Funktionalität für die oben beschriebene Selbsthemmung, wenn die Gewindeteile (Außengewinde und damit eingreifendes Schraubeingriffselement) im gespannten Zustand der Spannvorrichtung aufeinander eine axiale Kraft ausüben.
• Zu diesem Zusammenhang wird ferner vorgeschlagen, dass das vorzugsweise als Betätigungsgriff dienende Krafteinleitungsglied hülsenförmig ist und einen inneren Aufnahmeraum zumindest radial begrenzt, wobei wenigstens eines, vorzugsweise mehrere, höchstvorzugsweise alle der folgenden Elemente innerhalb dieses Aufnahmeraums angeordnet sind:
• - zumindest ein Abschnitt des Außengewinderohrs,
• - ein Abschnitt der Führungsstange,
• - das Schraubeingriffselement,
• - die Kraftspeicheranordnung,
• - die Kraftbegrenzungseinrichtung.
• So lassen sich etwa das Schraubeingriffselement (bzw. mehrere Schraubeingriffselemente), die Kraftspeicheranordnung und Kraftbegrenzungseinrichtung sowie gegebenenfalls vorgesehene weitere Komponenten gut gegen Verschmutzungen abschirmen.
• Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dabei dadurch aus, dass das Schraubeingriffselement als Schwenkglied ausgeführt ist, welches an einem in dem Aufnahmeraum zwischen einem Innenumfang des Krafteinleitungsglieds und einem Abschnitt des Außengewinderohrs oder/und einem Abschnitt der Führungsstange aufgenommenen Koppelglieds schwenkbar gelagert ist, wobei das Schraubeingriffselement über das Koppelglied mit dem Krafteinleitungsglied und der Führungsstange zur gemeinsamen axialen Bewegung gekoppelt oder koppelbar ist, und wobei das Schraubeingriffselement über das Koppelglied mit dem Krafteinleitungsglied zur gemeinsamen Drehung um die Längsachse gekoppelt oder koppelbar ist.
• Dabei kann das Koppelglied zumindest bereichsweise hülsenförmig ausgeführt sein und wenigstens einen inneren Koppelglied-Aufnahmeraum zumindest radial begrenzen, wobei wenigstens eines, vorzugsweise mehrere, höchstvorzugsweise alle der folgenden Elemente innerhalb dieses Koppelglied-Aufnahmeraums oder eines von mehreren Koppelglied-Aufnahmeräumen angeordnet sind:
• - zumindest ein Abschnitt des Außengewinderohrs,
• - ein Abschnitt der Führungsstange,
• - das Schraubeingriffselement,
• - die Kraftspeicheranordnung.
• Sind das Krafteinleitungsglied und das Koppelglied beide zumindest bereichsweise hülsenförmig ausgeführt, so kann eine axial besonders kompakte Anordnung bereitgestellt werden.
• Für das Koppelglied wird weiter vorgeschlagen, dass ein dem Stator näherer erster hülsenförmiger Abschnitt des Koppelglieds einen ersten Koppelglied-Aufnahmeraum oder Koppelglied-Aufnahmeraum-Abschnitt begrenzt, welcher eine erste Radialabmessung aufweist und in dem das Schraubeingriffselement und ein Abschnitt des Außengewinderohrs mit einem sich durch diesen Abschnitt erstreckenden Abschnitt der Führungsstange angeordnet sind, und dass ein von dem Stator fernerer zweiter hülsenförmiger Abschnitt des Koppelglieds einen zweiten Koppelglied-Aufnahmeraum oder Koppelglied-Aufnahmeraum-Abschnitt begrenzt, welcher eine gegenüber der ersten Radialabmessung kleinere zweite Radialabmessung aufweist und in dem ein Abschnitt des Außengewinderohr oder/und ein Abschnitt der Führungsstange angeordnet ist.
• Auch diese Ausgestaltung der Spannvorrichtung ermöglicht eine gute Nutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums, so dass das Krafteinleitungsglied radial und axial kompakt ausgeführt sein kann und sich im Falle einer Nutzung als Betätigungsgriffs sich nicht oder kaum von der Anmutung eines Betätigungsgriffs einer herkömmlichen Spannvorrichtung unterscheidet.
• In diesem Zusammenhang wird speziell vorgeschlagen, dass die/eine dem Schraubeingriffselement zugeordnete Kraftspeicheranordnung wenigstens eine zwischen einem Innenumfang des erster hülsenförmigen Abschnitts des Koppelglieds und dem Schraubeingriffselement eingespannte Feder aufweist, wobei die Feder vorzugsweise an einem/dem mit dem Außengewinde in Kämmeingriff bringbaren Eingriffsabschnitt des Schraubeingriffselements angreift. Es wird hierbei vor allem an eine Vorspannung des Eingriffsabschnitts in radialer Richtung oder zumindest mit radialer Kraftkomponente gedacht. Es kommt aber auch eine Vorspannung eines Abschnitts des Schraubeingriffselements in axialer Richtung in Betracht, die in eine radial wirkende Kraftkomponente, insbesondere Schwenkkraft, umgesetzt wird.
• Vorteilhaft kann das Schraubeingriffselement als Schwenkglied in der Art eines ein- oder zweiarmigen Hebels ausgeführt sein, mit einem/dem von einem Schwenklagerabschnitt in einer Richtung vorstehenden Eingriffsabschnitt, der einen oder mehrere mit dem Außengewinde in Kämmeingriff bringbare Innengewindesegmente aufweist.
• Es wird dabei vor allem daran gedacht, dass das als Schwenkglied in der Art eines zweiarmigen Hebels ausgeführte Schraubeingriffselement wenigstens einen von dem Schwenklagerabschnitt in einer anderen Richtung als der Eingriffsabschnitt vorstehenden Betätigungsabschnitt aufweist, auf den vermittels des/eines Bedienglieds Betätigungskräfte ausübbar sind, um den Eingriffsabschnitt gegen die Vorspannkraft der/einer dem Schraubeingriffselement zugeordneten Kraftspeicheranordnung aus dem Kämmeingriff mit dem Außengewinde zu entfernen.
• Eine besondere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dabei dadurch aus, dass der Betätigungsabschnitt in Richtung zu dem Stator von dem Schwenklagerabschnitt vorsteht, hin zu dem axial verschiebbar an wenigstens einem von dem Krafteinleitungsglied und dem Koppelglied geführten und vorzugsweise an wenigstens einem von dem Krafteinleitungsglied und dem Koppelglied axial gesicherten Bedienglied.
• Angemerkt sei, dass diese Ausgestaltung auch eine andere Anordnung der angesprochenen Kraftspeicheranordnung oder die Anordnung einer zusätzlichen Kraftspeicheranordnung in einer anderen Weise ermöglicht. Beispielsweise können zwei auf verschiedenen Seiten des Außengewinderohrs angeordnete Schraubeingriffselemente jeweils als Schwenkglied in der Art eines zweiarmigen Hebels ausgeführt sein, denen eine Kraftspeicheranordnung gemeinsam zugeordnet ist, welche wenigstens eine zwischen deren Betätigungsabschnitte eingespannte Feder aufweist. Es sind auch völlig andere Ausgestaltungen möglich, bei denen mehreren Schraubeingriffselementen eine gemeinsame Kraftspeicheranordnung oder einen gemeinsamen Kraftspeicher zugeordnet ist.
• Betreffend das Bedienglied wird als besonders bevorzugt daran gedacht, dass dieses einen den inneren Aufnahmeraum des Krafteinleitungsglieds in Richtung zum Stator verschließenden Deckelabschnitt aufweist, welcher eine Öffnung aufweist, durch die sich das Außengewinderohr erstreckt. Neben einer guten Ergonomie für eine Einhand-Bedienung auch hinsichtlich des Deaktivierens des Schraubbetriebe kann so auch der Aufnahmeraum des Krafteinleitungsglieds und damit der gegebenenfalls vorgesehene Koppelglied-Aufnahmeraum des Koppelglieds mit den daran bzw. darin angeordneten Komponenten zuverlässig gegen Verschmutzungen geschützt werden.
• Dabei kann das Bedienglied wenigstens einen von einem Außenumfang des Deckelabschnitts axial in Richtung weg vom Stator vorstehenden Fortsatz, beispielsweise in Form eines Ringbunds oder/und in Form mehrerer gegeneinander im Umfangsrichtung versetzter Finger oder Lappen, aufweisen, der an wenigstens einem von einem Außenumfang des Krafteinleitungsglieds, einem Innenumfang des Krafteinleitungsglieds, einem Außenumfang des Koppelglieds und einem Innenumfang des Koppelglieds axial verschiebbar geführt ist und vorzugsweise formschlüssig derart axial gesichert ist, dass das Bedienglied über einen beschränkten axialen Bewegungsbereich relativ zu wenigstens einem von dem Krafteinleitungsglied und dem Koppelglied, in der Regel relativ zu dem Krafteinleitungsglied und dem Koppelglied, verschiebbar ist.
• Das Bedienglied ist so ergonomisch günstig angeordnet, zuverlässig axial geführt und gegen ein Entfernen aus seiner Position bzw. aus seinem Soll-Bewegungsbereich gesichert.
• Möchte man die schon angesprochene Kraftbegrenzungseinrichtung vorsehen, so bietet sich eine solche Ausgestaltung an, bei der das Koppelglied über die Kraftbegrenzungseinrichtung mit dem Krafteinleitungsglied zur gemeinsamen Drehung um die Längsachse gekoppelt oder koppelbar ist. Hierzu wird daran gedacht, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung eine dem Krafteinleitungsglied zugehörige oder damit formschlüssig drehfest gekoppelte Eingangsseite und eine dem Koppelglied zugehörige oder damit formschlüssig drehfest gekoppelte Ausgangsseite aufweist, die vorzugsweise als Ringabschnitte oder Ringteile ausgeführt sind.
• Beispielsweise kann die Eingangsseite von einem mit Krafteinleitungsglied formschlüssig gekoppelten Ringteil gebildet sein, welches sich um einen Abschnitt des Koppelglieds erstreckt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Ausgangsseite von einem mit dem Koppelglied formschlüssig drehfest gekoppelten Ringteil gebildet ist, welches sich um einen Abschnitt des Koppelglieds erstreckt.
• Zum Funktionsprinzip der Kraftbegrenzungseinrichtung bieten sich alle in der Mechanik bzw. im Maschinenbau bekannten Funktionsprinzipien an. Es wird vor allem daran gedacht, dass die Eingangsseite und die Ausgangsseite eine vorzugsweise nur in eine Drehrichtung wirksame Rutschkupplung oder Ratschenkupplung bilden.
• Bilden die Eingangsseite und die Ausgangsseite eine Ratschenkupplung, so können die Eingangsseite und die Ausgangsseite jeweils eine axial vorstehende Ratschenverzahnung aufweisen und mit ihren Ratschenverzahnungen axial in gegenseitigem Kämmeingriff stehen oder in einen gegenseitigen Kämmeingriff vorgespannt sein.
• Dabei kann man vorsehen, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung eine Kraftspeicheranordnung aufweist, die die Eingangsseite und die Ausgangsseite in den gegenseitigen Kämmeingriff vorspannt und vorzugsweise wenigstens eine zwischen einem die Eingangsseite oder die Ausgangsseite bildenden Ringteil und einem von dem Koppelglied und dem Krafteinleitungsglied eingespannte, sich gewünschtenfalls um einen Abschnitt des Koppelglieds erstreckende Feder, beispielsweise eine Schraubendruckfeder oder eine oder mehrere Tellerfedern, umfasst.
• Vorteilhaft können die Ratschenverzahnungen mit sägezahnartigen Ratschenzähnen ausgeführt sein, um eine Begrenzung des über die Ratschenverzahnungen übertragbaren Drehmoments für genau eine definierte Drehrichtung zu erzielen.
• Bilden die Eingangsseite und die Ausgangsseite eine Ratschenkupplung, so kann alternativ eine von der Eingangsseite und der Ausgangsseite radial innerhalb der anderen angeordnet sein. Hierzu können die Eingangsseite und die Ausgangsseite jeweils eine radial vorstehende Ratschenverzahnung aufweisen, die miteinander radial kämmen, wobei vorzugsweise zumindest die Ratschenzähne einer dieser Ratschenverzahnungen sich schräg in eine Umfangsrichtung erstrecken und derart elastisch verformbar sind, dass eine Begrenzung des über die Ratschenverzahnungen übertragbaren Drehmoments für genau eine definierte Drehrichtung erzielt wird.
• Gemäß bevorzugten Ausführungsformen ist wenigstens eine Komponente, sind bevorzugt mehrere Komponenten, sind höchstvorzugsweise alle Komponenten der folgenden Komponenten als Spritzguss-Teile aus gewünschtenfalls hochfestem Kunststoff hergestellt:
• - das wenigstens eine Schraubeingriffselement,
• - das Koppelglied,
• - wenigstens ein Ringteil, gegebenenfalls beide Ringteile der Kraftbegrenzungseinrichtung.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen in Form sogenannter Schnellspannzwingen/Schnellspannklauen näher erläutert, aus denen sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ergeben.
• 1 zeigt ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Form einer sogenannten Schnellspannzwinge oder Schnellspannklaue, die an einer Haltestange festgespannt ist oder ein stangenartiges Objekt festspannt.
• 2 zeigt einen axialen Längsschnitt durch die Anordnung der 1 bei in einem Aktivierungszustand befindlichem Schraubgetriebe der Spannvorrichtung.
• 3 zeigt in der Teilfigur a) noch einmal den axialen Längsschnitt der 2 zusammen mit zwei Detailvergrößerung eines Bereichs der Spannvorrichtung in den Teilfiguren b) und c).
• 4 zeigt einen Längsschnitt entsprechend 2 in einem Zustand der Spannvorrichtung vor Herstellung des Spanneingriffs im Zuge einer Schnellspann-Verschiebebewegung einer beweglichen Klemmbacke in Richtung zu der Stange bzw. dem Gegenstand bei in einem Deaktivierungszustand befindlichem Schraubgetriebe der Spannvorrichtung.
• 5 zeigt einen Längsschnitt im Wesentlichen entsprechend der 4 zusammen mit einer Detailvergrößerung eines Bereichs der Spannvorrichtung in einer der 3b) entsprechenden Darstellung.
• 6 zeigt einen weiteren Längsschnitt entsprechend 2 in einem Zustand der Spannvorrichtung nach Lockerung des Spanneingriffs im Zuge einer die bewegliche Klemmbacke von der Stange bzw. dem Gegenstand entfernenden Verschiebebewegung bei in einem Deaktivierungszustand befindlichem Schraubgetriebe der Spannvorrichtung.
• 7 zeigt die Anordnung der 1 in einer ersten perspektivischen Explosionsansicht zur Identifizierung zusammengehörige Funktionsgruppen der Spannvorrichtung.
• 8. zeigt die Anordnung der 1 in einer zweiten perspektivischen Explosionsansicht zur Identifizierung einzelner Komponenten der Spannvorrichtung.
• 9 zeigt ein inneres Koppelglied der Spannvorrichtung in mehreren Ansichten und als axialen Längsschnitt.
• 10 zeigt ein Bedienglied der Spannvorrichtung in mehreren Ansichten.
• 11 zeigt ein Schraubeingriffselement der Spannvorrichtung in mehreren Ansichten.
• 12 zeigt ein als Betätigungsgriff dienendes und ausgeführtes Krafteinleitungsglied der Spannvorrichtung in mehreren Ansichten.
• 13 zeigt in den Teilfiguren a), b) und c) eine Kraftbegrenzungseinrichtung der Spannvorrichtung samt dem Krafteinleitungsglied in perspektivischen Explosionsansichten.
• 14 zeigt in den Teilfiguren a) und b) eine Ausführungsvariante der Kraftbegrenzungseinrichtung samt dem Krafteinleitungsglied in einer perspektivischen Explosionsansicht und in einer axialen Schnittansicht.
• 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform in Form einer sogenannten Schnellspannzwinge oder Schnellspannklaue 10 samt einem durch die Schnellspannzwinge festgespannten zylindrischen Objekt 12. Es könnte sich um einen Abschnitt einer Haltestange handeln, an dem die Schnellspannzwinge 10 festgespannt ist, um einen anderen Gegenstand, beispielsweise medizinisches Zubehör oder ein medizinisches Gerät, an der Stange zu halten oder anzubringen.
• Nach einer ersten spontanen Anmutung scheint es sich bei der Schnellspannzwinge der 1 gemäß der dargestellten perspektivischen Ansicht um eine herkömmliche Spannzwinge, sogar ohne Schnellspannfunktion, zu handeln, mit einem üblichen Zwingenkörper 14, der auch als Klauenkörper oder Basiskörper oder allgemein als Stator bezeichenbar ist. Dieser Zwingenkörper weist einen als Klemmbacke 14a dienenden Abschnitt und einen zur Klemmbacke 14a entgegengesetzten Abstützabschnitt 14b auf, die durch einen damit einstückigen Verbindungsbereich 14c verbunden sind, von dem die beiden Abschnitte 14a und 14b zueinander parallel vorstehen. Zwischen den beiden Abschnitten 14a und 14b ist eine bewegliche Klemmbacke 16 angeordnet, die zusammen mit der erstgenannten, dem Stator zugehörigen stationären Klemmbacke 14a mit dem Objekt 12 bzw. der Haltestange 12 in Klemmeingriff steht.
• Gemäß der ersten spontanen Anmutung für einen mit der vorliegenden Erfindung nicht vertrauten Betrachter scheint eine übliche Außengewindestange oder Spindel 18 durch den Abstützabschnitt 14b hindurchgeführt zu sein und mit ihrem Außengewinde im Schraubeingriff mit einem Innengewinde des Abstützabschnitts 14b zu stehen und am inneren freien Ende die bewegliche Klemmbacke 16 zu tragen, wobei ein an dieser Außengewindestange 18 offenbar festgelegtes Krafteinleitungsglied in Form eines Betätigungsgriffs 20 dafür dient, die Gewindestange 18 in einer Festspannrichtung zur Annährung der beweglichen Klemmbacke 16 an die stationäre Klemmbacke 14a zu drehen oder in einer Löserichtung zur Entfernung der beweglichen Klemmbacke 16 von der stationären Klemmbacke 14a zu drehen. Gemäß dem allgemein bekannten herkömmlichen Konzept von solchen Spannvorrichtungen bilden das Außengewinde der Außengewindestange 18 und das Innengewinde einer Gewindeöffnung des Abstützabschnitts 14b ein Schraubgetriebe, welches die Drehbewegung der Außengewindestange in eine axiale Bewegung der Außengewindestange samt der daran drehbar gelagerten beweglichen Klemmbacke 16 umsetzt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Element 18 aber gar keine drehbar in dem Abstützabschnitt 14b geführte Außengewindestange, sondern ein fest an dem Abstützabschnitt 14b angebrachtes Außengewinderohr 18.
• Wie in 2 gezeigt, kann dieses Außengewinderohr 18 mit einem Befestigungs-Außengewindeabschnitt 18a in eine mit einem Innengewinde ausgeführte Befestigungs- und Durchgangsöffnung 22 des Abstützabschnitts 14b eingeschraubt und festgezogen sein, um stationär am Abstützabschnitt 14b montiert und fixiert zu sein. Gemäß 2 ist das Außengewinde des Befestigungs-Außengewindeabschnitts 18a von dem in 1 erkennbaren Außengewinde 18b axial separiert und nur schematisch dargestellt. Es kommen auch alternative Befestigungsweisen für das Außengewinderohr 18 in Betracht. Beispielsweise könnte es am Bereich 18a in den Abstützabschnitt 14b eingepresst oder eingeklebt oder am Abstützabschnitt ein- oder angeschweißt sein,
• Das in 1 erkennbare Außengewinde 18b hat in der Schnittansicht der 2 eine sägezahnartige Struktur. Das Außengewinde des Befestigungs-Außengewindeabschnitts kann demgegenüber völlig anders als das Außengewinde 18b ausgeführt sein, welches - wie beim Ausführungsbeispiel - ein sägezahnartiges Profil in axialer Richtung haben kann, oder auch ein trapezförmiges Profil usw. Dem Fachmann sind diverse, im Prinzip geeignete Gewindearten bekannt.
• Betreffend den Zwingenkörper 14 lässt die 2 erkennen, dass dieser mit mehreren Halterungsöffnungen 24 ausgeführt ist, die vorliegend gestuft ausgeführt sind, um vom Innenbereich des Zwingenkörper zwischen den Zwingenkörperabschnitten 14a und 14b her eingeführte Befestigungsschrauben so aufzunehmen, dass ein jeweiliger Schraubenkopf in dem Verbindungsabschnitt 14c versenkt angeordnet ist. Auch der als Klemmbacke dienende Abschnitt 14a könnte mit einer oder mehreren solchen Haltungsöffnungen ausgeführt sein, und der Zwingenkörper könnte auch völlig andere Haltestrukturen zur Halterung eines anderen Gegenstands bzw. Festigung an einem anderen Gegenstand aufweisen.
• Nach dem Konzept der vorliegenden Erfindung ist eine axial verschiebbare, auch als Schubstange bezeichenbare Führungsstange 26 durch das Außengewinderohr 18 hindurchgeführt und am Innenumfang des Außengewinderohrs 18 verschieblich geführt. Die Führungsstange ist an einem inneren Endabschnitt 26a drehbar mit der beweglichen Klemmbacke 16 gekoppelt. Das Außengewinderohr 18 und die Führungsstange 26 sind zueinander koaxial und definieren eine Achse A der Spannvorrichtung.
• Für die drehbare Kopplung der Führungsstange 26 mit der beweglichen Klemmbacke 16 greift der Endabschnitt 26a durch eine Befestigungsöffnung der Klemmbacke 16 hindurch und ist an dieser axial durch ein Sicherungselement, beispielsweise einen Sprengring oder dergleichen, axial gesichert. An ihrem entgegengesetzten äußeren Endabschnitt 26b ist die Führungsstange 26 mit dem hülsenförmig ausgeführten, als Betätigungsgriff dienenden Krafteinleitungsglied 20 und einem Koppelglied 28 verbunden, die in einen von dem hülsenförmigen Krafteinleitungsglied 20 radial und, durch einen Deckelabschnitt 20a, in Richtung nach au-ßen axial begrenzten Aufnahmeraum 20b des Krafteinleitungsglieds 20 aufgenommen sind. Hierzu erstreckt sich die Führungsstange 26 durch einen inneren Aufnahmeraum 28a des Koppelglieds 28 und greift mit ihrem äußeren Endabschnitt 26b in eine komplementär ausgeführte Aufnahmeöffnung 28f des Koppelglieds ein. Von außen ist durch eine Durchlassöffnung des Deckelabschnitts 20a und eine Durchgangsöffnung eines angrenzenden Endabschnitts des Koppelglieds 28 eine Verbindungsschraube 30 in eine mit einem entsprechenden Innengewinde ausgeführte Befestigungsöffnung des äußeren Endabschnitts 26b und eines benachbarten Abschnitts der Führungsstange 26 eingeführt und festgeschraubt. Damit sich bei einer Auslösung der vorzugsweise vorgesehenen, beispielsweise als Drehratschenfunktion realisierten Kraft- oder Drehmomentbegrenzungsfunktion der Griff 20 und das Koppelglied 28 gegeneinander verdrehen können, darf bei der gezeigten Konstruktion die Schraube 30 nicht fest an den Griff 20 angezogen sein, sondern man muss in diesem Bereich etwas Luft lassen. Das geht z.B. dadurch, dass die Schraube 30 ein verkürztes Gewindeloch in der Führungsstange 26 besitzt, und an dessen Boden bzw- Ende beim fest anziehen zuerst aufliegt.
• Wie in den 7 und 8 zu erkennen, ist der Endabschnitt 26b der Führungsstange 26 als Drehkoppelabschnitt ausgeführt, nämlich als Mehrkant, vorliegend als Vierkant, wodurch das Koppelglied 28 und die Führungsstange 26 zur gemeinsamen Drehung verbunden sind. Demgegenüber ist aber das Krafteinleitungsglied 20 durch die Verbindungsschraube 30 nur axial an dem Koppelglied 28 gehalten und damit relativ zum Koppelglied verdrehbar. Diese Verdrehbarkeit wird in dem Falle benötigt, dass - wie beim beschriebenen Ausführungsbeispiel - eine zwischen dem Koppelglied 28 und dem Krafteinleitungsglied 20 wirksame Kraftbegrenzungseinrichtung 32 oder Drehmomentbegrenzungseinrichtung 32 wirksam ist. Verzichtet hier man auf solch eine Kraftbegrenzungseinrichtung oder sieht diese an einer anderen Stelle vor, so könnte das Krafteinleitungsglied 20 gegebenenfalls auch drehfest mit dem Koppelglied 28 und damit der Führungsstange 26 verbunden sein.
• Ohne die angesprochene Kraftbegrenzungseinrichtung 30 könnte das Koppelglied 28 also drehfest mit dem hülsenförmigen Betätigungsgriff 20 verbunden sein oder mit diesem integral oder sogar einstückig ausgeführt sein, sodass sich der Betätigungsgriff 20 und das Koppelglied 28 stets als Einheit verdrehen, wenn ein Benutzer den Betätigungsgriff 20 in der einen oder anderen Drehrichtung verdreht.
• Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Schnellspannzwinge 10 aber mit der Drehmomentbegrenzungseinrichtung 32 oder Kraftbegrenzungseinrichtung 32 ausgeführt, die die auf ein festzuspannendes Objekt, wie vorliegend das Objekt bzw. die Haltestange 12, durch die Klemmbacken 14 und 16 ausgeübten Spannkräfte und damit auch in der im Inneren des Betätigungsgriffs 20 angeordneten Mechanik auftretende Kräfte, insbesondere in axialer Richtung auftretende Kräfte, begrenzt.
• Angemerkt sei, dass die Verbindung zwischen der Führungsstange 26, dem Koppelglied 28 und dem im Folgenden nur als Betätigungsgriff angesprochenen Krafteinleitungslied 20 auch völlig anders gestaltet sein könnte, gegebenenfalls auch unter Realisierung einer Verdrehbarkeit der Führungsstange 26 relativ zum Koppelglied 28. Man könnte eine solche Ausgestaltung vorsehen, dass die Führungsstange 26 unverdrehbar an der beweglichen Klemmbacke 16 befestigt ist, sodass eine relative Verdrehbarkeit zwischen der Führungsstange 26 einerseits und dem Koppelglied 28 und gegebenenfalls dem Betätigungsgriff 20 andererseits realisiert wäre.
• Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der 2 ist die schon angesprochene Kraftbegrenzungseinrichtung 32 von zwei Ringteilen 32a und 32b und eine diese im gegenseitigen Eingriff vorspannende Kraftspeicheranordnung hier in Form einer Spannfederanordung 32c, beispielsweise in Form einer Schraubendruckfeder 32c, gebildet. Diese Kraftbegrenzungseinrichtung 32 wird unten näher erläutert. Vorab sei schon erwähnt, dass das Ringteil 32a formschlüssig mit dem Betätigungsgriff 20 zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist und dass das Ringteil 32b formschlüssig mit dem Koppelglied 28 zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist.
• In der einen Drehrichtung, welche im Sinne einer Herstellung und eines Festziehens des Klemmeingriffs der beiden Klemmbacken wirkt, ist das über die Kraftbegrenzungseinrichtung 32 übertragbare Drehmoment begrenzt. Hierzu kann die Kraftbegrenzungseinrichtung beispielsweise als Drehmomentratsche oder Rutschkupplung ausgeführt sein.
• Bevorzugt ist in der anderen Drehrichtung, die im Sinne eines Lösens des Klemmeingriffs der Klemmbacken und dann eines Entfernens der beweglichen Klemmbacke 16 von der stationären Klemmbacke 14c wirkt, hingegen das durch die Kraftbegrenzungseinrichtung übertragbare Drehmoment nicht begrenzt oder auf einen gegenüber der erstgenannten Drehrichtung deutlich höheren Drehmomentwert begrenzt. Es wird vor allem daran gedacht, dass überhaupt keine Drehmomentbegrenzung in Bezug auf die den Klemmeingriff der Klemmbacken aufhebende Drehrichtung des Betätigungsgriffs 20 relativ zu dem Zwingenkörper 14 und dem Außengewinderohr 18 vorgesehen ist. Dies kann besonders zweckmäßig durch die Ausführung der Kraftbegrenzungseinrichtung 32 als Drehmomentratsche erreicht werden.
• Nach dem Konzept der vorliegenden Erfindung ist das für die Umsetzung der Drehbewegung des Betätigungsgriffs 20 in eine axiale Bewegung der Führungsstange 26 nötige Schraubgetriebe einerseits von dem Außengewinde 18b des Außengewinderohrs 18 und andererseits von wenigstens einem Schraubeingriffselement 34, vorzugsweise von mehreren Schraubeingriffselement 34 gebildet. Im Falle des gezeigten Ausführungsbeispiels sind zwei auf entgegengesetzten radialen Seiten des Außengewinderohrs 28 angeordnete Schraubeingriffselemente 34 vorgesehen. Zweckmäßig könnten beispielsweise drei solche Schraubeingriffselemente 34 um das Außengewinderohr 18 in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sein. Grundsätzlich reicht aber auch nur ein einziges solches Schraubeingriffselement 34 aus.
• Anzumerken ist, dass beim Ausführungsbeispiel die Gewindelagen der beiden gegenüberliegenden Schraubeingriffselemente 34 im Bereich 34a gegeneinander um eine halbe Gewindesteigung versetzt sind, es sich also real um zwei leicht unterschiedlich dimensionierte Schraubeingriffselemente 34 und 34' handelt. Im Falle von drei Schraubeingriffselementen wäre ein Versatz von einem Drittel der Gewindesteigung vorzusehen, usw.
• Sofern keine Schnellspannfunktion vorzusehen wäre, könnte auch ein einziges Schraubeingriffselement in Form eines mit einem kompletten Innengewinde ausgeführten Abschnitts des Koppelglieds 28 vorgesehen sein, welches mit dem Außengewinde 18b in Schraubgewindeeingriff steht. Es könnte dann die Führungsstange 26 nur durch Verdrehen des Betätigungsgriffs 20 samt dem Koppelglied 28 in der einen oder anderen Richtung die Führungsstange 26 axial bewegt und damit die bewegliche Klemmbacke 16 in Richtung zu der stationären Klemmbacke 14a bewegt und zusammen mit dieser in den Klemmeingriff (Spanneingriff) gebracht werden, bzw. ein solcher Klemmeingriff wieder gelöst und die bewegliche Klemmbacke 16 von der stationären Klemmbacke 14a wieder entfernt werden. Eine solche Drehbetätigung der Spannvorrichtung ist durch den in 2 rechts eingezeichneten Drehpfeil symbolisiert. Auch ohne die Schnellspannfunktion macht es Sinn, eine Drehmoment- oder Kraftbegrenzungseinrichtung vorzusehen Um eine Schnellspannfunktion und auch eine Schnelllösefunktion zu realisieren, ist das wenigstens eine Schraubeingriffselement 34 aber von dem Koppelglied 28 gesondert ausgeführt und an diesem beweglich gelagert. In den dargestellten 2 und 3 nehmen die beiden vorgesehenen Schraubeingriffselemente 34 eine Aktivierungsstellung ein, in der sie mit einem mit Innengewindesegmenten ausgeführten Eingriffsabschnitt 34a mit dem Außengewinde 18b des Außengewinderohrs 18 im Schraubeingriff stehen. Dies bedeutet, dass sich das Schraubgetriebe in einem Aktivierungszustand befindet und eine Verdrehung des Betätigungsgriffs 20 und damit des Koppelglieds 28 mit dem wenigstens einen Schraubeingriffselement 34 in eine axiale Verstellbewegung des Koppelglieds 28 und damit der Führungsstange 26 und des Betätigungsgriffs 20 relativ zu dem Außengewinderohr 18 umgesetzt wird, für eine entsprechende axiale Verstellung der beweglichen Klemmbacke 16 gegenüber der festen Klemmbacke 14a.
• Bevorzugt ist das wenigstens eine bzw. sind die mehreren Schraubeingriffselemente 34 als an dem Koppelglied 28 schwenkbar angelenkte Schwenkelemente ausgeführt, beispielsweise als ein- oder zwei-armiges Hebelelement, wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel. Das Schraubeingriffselement bzw. die mehreren Schraubeingriffselemente 34 sind durch wenigstens eine einzeln oder gemeinsam zugeordnete Kraftspeichereinrichtung in die Aktivierungsstellung vorgespannt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist den beiden Schraubeingriffselementen 34 jeweils eine eigene Kraftspeichereinrichtung in Form einer jeweiligen Schraubendruckfeder 34b zugeordnet, die zwischen dem jeweiligen Eingriffsabschnitt 34a und einem Innenumfangsabschnitt des Koppelglieds 28 eingespannt ist. Hierzu sind die Schraubeingriffselemente 34 in einem eine größere radiale Abmessung aufweisenden Abschnitt des Aufnahmeraums 28a angeordnet, an den sich ein Abschnitt des Aufnahmeraums 28a mit einer geringeren Radialabmessung anschließt, die an den Außendurchmesser des Außengewinderohrs 18 angepasst ist. Es wird hierzu vor allem die Darstellung der 3 verwiesen. In der zu dieser Figur gehörigen Detailvergrößerung der 3b) sind die Führungsstange 26 und das Außengewinderohr 18 weggelassen. Ferner ist in dieser Detailvergrößerung ein als Bedienglied dienendes, deckelartiges und noch näher zu erläuterndes Element 40 bereichsweise gemäß einer anderen Schnittebene als die übrigen in der Vergrößerung erkennbaren Komponenten und in den Darstellungen der gesamten Spannvorrichtung in 3 und in 2 dargestellt, sodass eine zentrale Durchgangsöffnung 40a in einem Deckelabschnitt 40b des Bedienglieds 40 in der Detailvergrößerung nicht zu erkennen ist, aber die Art und Weise der Betätigung der Schraubeingriffselemente 34 durch das Bedienglied 40 veranschaulicht wird. Die Durchgangsöffnung 40a ist aber in der Detailvergrößerung der 3c) zu sehen.
• Die beiden Schraubeingriffselemente 34 sind derartig als einarmige oder zweiarmige Hebel ausgeführt, dass die Innengewindesegmentabschnitte des Eingriffsabschnitts 34a gegenüber einem jeweiligen Schwenklagerabschnitt 34c, an dem das Schraubeingriffselement 34 mittels eines gesonderten oder mit dem jeweiligen Schwenklagerabschnitt oder dem Koppelglied 28 einstückigen Lagerbolzens am Koppelglied 28 schwenkbar gelagert sind, in Richtung nach außen, also weg von dem Zwingenkörper 14, also insbesondere in Axialrichtung, versetzt sind. Dies führt dazu, dass die Schraubeingriffselemente 34 zusammen mit dem Außengewinde 18b der Außengewindestange 18 eine Längsratsche bilden, sodass auf den Betätigungsgriff 20 ausgeübte axiale Schubkräfte in Richtung zum Zwingenkörper 14 dazu führen, dass der Schraubeingriff der Schraubeingriffselemente 34 mit dem Außengewinde 18b gegen die Vorspannkraft der Feder 24b aufgehoben wird, die Schraubeingriffselemente 34 also aus dem Eingriff mit dem Außengewinde weg schwenken. Das Schraubgetriebe nimmt dann einen Deaktivierungszustand ein.
• Dies ist in 4 gezeigt, und ermöglicht, dass die bewegliche Klemmbacke 16 allein durch diese axialen Schubkräfte der stationären Klemmbacke 14a angenähert wird und an ein Objekt 12 herangefahren wird, mit dem die Klemmbacken 14a, 16 im Klemmeingriff gebracht werden müssen.
• 4 zeigt eine Zwischenstellung, bevor die bewegliche Klemmbacke 16 an das Objekt 12 axial herangefahren ist. Konkreter ist ein Zustand des Schraubgetriebes gezeigt, der durch eine (erste) axiale Bewegung des Koppelglieds 28 mit den Schraubeingriffselementen 34 um eine halbe Gewindesteigung entsteht, und dann jeweils wiederholt jeweils nach einer Verschiebung um eine (weitere) Gewindesteigung auftritt, aufgrund einer ratschenden Bewegung der Schraubeingriffselementen 34 entlang der Außengewindestange 18. Dieses Heranfahren der beweglichen Klemmbacke 16 an das Objekt 12 erfolgt alleine aufgrund der auf den Betätigungsgriff ausgeübten axialen Schubkräfte, ohne Umsetzung einer Drehbewegung in eine axiale Bewegung. Dies ist die angesprochene Schnellspannfunktion für die eine axiale Richtung, also für das schnelle Schließen der Schnellspannzwinge 10.
• Sobald die bewegliche Klemmbacke 16 an das Objekt 12 herangefahren ist, geht das Schraubgetriebe aus dem das Heranfahren ermöglichten Deaktivierungszustand in den normalen Aktivierungszustand über. Konkreter: Wird am Ende bei maximaler Annäherung der beiden Klemmbacken die heranfahrende axiale Bewegung bzw. Kraft aufgehoben, rastet der Eingriffsabschnitt 34b des jeweiligen Schraubeingriffselements 34 durch die Federkraft der jeweiligen Vorspannfeder 34 in einen vollständigen Kämmeingriff mit dem Außengewinde 18a des Außengewinderohrs 18 ein. Die Vorspannkraft der Vorspannfedern 34 bringt also die beiden Schraubeingriffselemente 34 mit ihren Innengewindesegmenten am Eingriffsabschnitt 34a wieder mit dem Außengewinde 18b in Schraubeingriff. Es kann nun durch normales Verdrehen des Betätigungsgriffs 20 in der Spannrichtung die bewegliche Klemmbacke 16 gegen das Objekt festgezogen werden, um den gewünschten Klemmeingriff der beiden Klemmbacken mit dem Objekt 12 herzustellen.
• 5 zeigt die Schnellspannzwinge 10 in einem hier manuell ausgelösten Deaktivierungszustand samt einer Detailvergrößerung analog zu der Detailvergrößerung der 3b für den dort dargestellten Aktivierungszustand des Schraubgetriebes. Dieser manuell ausgelöste Deaktivierungszustand entspricht im Wesentlichen dem Zustand gemäß der Darstellung in 4, nur dass der Abstand zwischen den Schraubeingriffselementen 34 an ihren Eingriffsabschnitten 34a einerseits und dem Außengewinde 18b des Außengewinderohrs 18 nun größer ist, so dass Eingriffsabschnitten 34a mit ihren Innensegmentabschnitten das Außengewinde 18b nicht berühren und somit eine berührungsfreie Schnellöffnungsfunktion erzielt ist.
• Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung weist nämlich vorzugsweise auch solch eine auch als „Schnelllösefunktion“ oder „Schnellentspannungsfunktion“ bezeichenbare Schnellöffnungsfunktion auf, die eine schnelle Entfernung der beweglichen Klemmbacke 16 von der stationären Klemmbacke 14a bzw. des zuvor festgespannten Objekts 12 ermöglicht. Dies ist in 5 veranschaulicht, die einen Zustand ziemlich am Ende einer axialen Verstellung durch auf den Betätigungsgriff 20 ausgeübte axiale Schiebekräfte zeigt. Die Schraubeingriffselemente 34 werden aber nicht durch auf diese wirkende axiale Kräfte aus ihrer Aktivierungsstellung, in der sie mit dem Außengewinde 18b eingreifen, in die in 6 dargestellte, einem/dem Deaktivierungszustand des Schraubgetriebes entsprechende Deaktivierungsstellung überführt, wie das bei der axialen Verschiebebewegung in der anderen Richtung gemäß 4 der Fall ist.
• In Bezug auf die Verschiebebewegung nach außen, also unter Entfernung der beweglichen Klemmbacke 16 von der stationären Klemmbacke 14a bzw. dem Objekt 12, müssen die Schraubeingriffselemente 34 betätigt werden, vorliegend im Sinne einer Schwenkbetätigung. Dies kann vorteilhaft durch ein hierzu dienendes Bedienglied, nämlich das schon angesprochene Bedienglied 40 erfolgen, welches auf die vorzugsweise als zweiarmige Hebelelemente ausgeführten Schraubeingriffselemente 34 wirkt.
• Die beiden Schraubeingriffselemente 34 sind hierzu mit wenigsten in einer im Wesentlichen entgegengesetzten Richtung zu dem jeweiligen Eingriffsabschnitt 34c von dem Schwenklagerabschnitt 34c vorstehenden Betätigungsabschnitt 34d ausgeführt, die in der Aktivierungsstellung gemäß 3b axial zu dem deckelartigen Bedienelement 40 vorstehen, aber gegenüber der Schwenklagerung an dem Schwenklagerabschnitt 34c nach radial innen versetzt sind. Der Begriff „radial“ bezieht sich hier und an anderer Stelle auf die Achse A, soweit sich aus dem Kontext nicht etwas anderes ergibt.
• Wird nun das Bedienglied 40 durch manuell ausgeübte Bedienkräfte in Richtung zum Betätigungsgriff 20 verschoben, so Verschwenken die hierdurch auf die Betätigungsabschnitte 34d ausgeübten Kräfte die Schraubeingriffselemente 34 aus der Aktivierungsstellung in die Deaktivierungsstellung, wie in der Detailvergrößerung der 5 dargestellt. Es kann dann durch direkt oder vermittels des Bedienglieds 40 auf den Betätigungsgriff 20 manuell ausgeübte Druck-oder Zug- oder Schiebekräfte der Betätigungsgriff 20 zusammen mit dem Bedienglied 40 die bewegliche Klemmbacke 16 nur durch diese Axialkräfte von der anderen Klemmbacke 14a bzw. dem Objekt 12 weggefahren werden, also ohne Drehbetätigung des Betätigungsgriffs.
• Allerdings ist die Ausgestaltung bevorzugt derart, dass einen gewissen Schwellenwert übersteigende, an den Klemmbacken 14a, 16 auftretende Klemmkräfte aufgrund hiermit verbundener axialer Kräfte zwischen den Innengewindesegmenten der Schraubeingriffselemente 34 und dem Außengewinde 18b des Außengewinderohrs 18 zu einer Art Selbsthemmung führen, sodass die Schraubeingriffselemente 34 unter der Klemmspannung in ihrer Aktivierungsstellung gesichert sind und auch durch mittels des Bedienglieds 40 auf die Betätigungsabschnitte manuell ausübbare Betätigungskräfte nicht oder nur gegen sehr große Widerstände aus der Aktivierungsstellung in die Deaktivierungsstellung überführbar sind. Es muss also zuerst der Klemmeingriff der beiden Klemmbacken 14a und 16 durch Verdrehen des Betätigungsgriffs 20 in einer Entspannrichtung gelockert oder auf einen höchstens sehr geringen Klemmkraftwert reduziert werden, bevor dann die Schraubeingriffselemente 34 vermittels des Bedienglieds 40 in die Deaktivierungsstellung gebracht werden können, und dann die bewegliche Klemmbacke 16 alleine durch axiale Schubkräfte aufgrund auf den Betätigungsgriff 20 ausgeübter axialer Kräfte axial von dem Objekt 12 weggefahren werden kann, wie in 5 veranschaulicht. Dies ist eine für die normale Praxis sehr wichtige Sicherheitsfunktion.
• Angemerkt sei, dass die Ausführung des Bedienglieds 40 als eine Art Deckelelement und die Anordnung dieses Bedienglieds eng benachbart zu dem dem Zwingenkörper 14 zugewandten Endbereich des Betätigungsgriffs 20 in mehrerer Hinsicht sehr vorteilhaft ist. Zum einen wird der wesentliche Funktionskomponenten der Spannvorrichtung 10 aufnehmende Aufnahmeraum 20b des Betätigungsgriffs 20 gegen Verschmutzungen geschützt. Zum anderen werden erhebliche ergonomische Vorteile erreicht. Es kann nämlich, insbesondere für die Schnellöffnung der Spannvorrichtung eine Einhandbedienung erfolgen. Das Bedienglied 40 und damit die Schraubeingriffselemente 34 können durch einen oder zwei Finger einer den Betätigungsgriff 20 umgreifenden Hand eines Benutzers betätigt werden, sodass in einem Zug mit einer Hand das Bedienglied 40 betätigt wird, um die Schraubeingriffselemente 34 in Deaktivierungsstellung zu bringen und in dieser zu halten, und zugleich die axialen Kräfte zum Wegfahren der beweglichen Klemmbacke 16 von dem Objekt 12 bzw. der anderen Klemmbacke 14a auf den Betätigungsgriff 20 und damit das Koppelglied 28 mit der Führungsstange 26 auszuüben.
• Zweckmäßige, aber nicht zwingende konstruktive Ausgestaltungen der dargestellten Schnellspannzwinge 10 und ihrer Komponenten ergeben sich auch aus den im Folgenden behandelten 7 bis 13. Die perspektivische Explosionsdarstellung der 7 zeigt die beiden Ringteile 32a und 32b ineinandergesteckt, sodass das radial innere Ringteil 32b kaum zu sehen ist, und diese Ringteile sind auf einen Abschnitt 28c mit einem kleineren Außendurchmesser des Koppelglieds 28 aufgesteckt, entsprechend der Darstellung in 2. Ein die beiden Schraubeingriffselemente 34 beherbergender Abschnitt mit einem größeren Durchmesser des Koppelglieds ist mit 28b bezeichnet, und es sind Aufnahmeöffnungen 28e für die Schraubeingriffselemente 34 schwenkbar lagernde Schwenkwellen zu erkennen. Hierzu wird auch auf die diese Komponenten separat anzeigende Explosionsansicht der 8 und die Einzeldarstellung der betreffenden Komponenten in den 9 bis 13 verwiesen. In 8 und 9 sind diese Lageröffnungen für die vorzugsweise gesondert ausgeführten Schwenkwellen mit 28e bezeichnet.
• Man kann auch daran denken, die Schwenkwellen als mit dem Koppelglied 28 oder dem jeweiligen Schraubeingriffselement 34 einstückige Schwenkwellenabschnitte auszuführen. Hierzu könnte das Koppelglied 28 aus zwei entlang einer axialen Trennebene getrennten Teilelementen gebildet sein, die ein Zusammenstecken der beiden Teilelemente unter Herstellung des Eingriffs der Lageröffnungen 28e mit den beispielsweise mit den Schraubeingriffselementen 34 einstückigen Schwenkwellenabschnitten zu ermöglichen. Demgegenüber ist aber eine einstückige Ausführung des Koppelglieds 28 bevorzugt, sodass die Schwenkwellen besser als gesonderte Schwenkwellen ausgeführt sind, die durch die Lageröffnungen 28e hindurchgesteckt sind und durch eine Lagerdurchgangsöffnung 34f des jeweiligen Schraubeingriffselements 34 hindurchgeführt sind.
• Ein entsprechendes Schraubeingriffselement 34 ist in 11 in verschiedenen Ansichten gezeigt. Zu erkennen sind Innengewindesegmentabschnitte 34e an dem Eingriffsabschnitt 34a, der Schwenklagerabschnitt 34c mit einer Durchgangsöffnung 34f für die vorzugsweise aus Metall, insbesondere Edelstahl, hergestellte Schwenkwelle und ein paar von in Querrichtung beabstandeten Betätigungsabschnitten 34d, an denen das Bedienglied 40 angreift. Zu erkennen ist auch eine in der Art eines Sacklochs ausgeführte Öffnung 34g für die dem Schraubeingriffselement 34 zugeordnete Schraubendruckfeder 34b, die das Schraubeingriffselement in die Aktivierungsstellung vorspannt.
• Das als Krafteinleitungsglied bzw. Betätigungsgriff dienende hülsenartige Element 20 ist in 12 in verschiedenen Ansichten gezeigt. Am Außenumfang sind, wie auch in anderen der vorangehenden Figuren, längliche Einbuchtungen 20c zu erkennen, die den Außenumfang griffig machen und einem Abrutschen der den Betätigungsgriff umgreifenden Hand in Umfangsrichtung entgegenwirken.
• Am den Aufnahmeraum 20b nach radial außen begrenzenden Innenumfang des Betätigungsgriff 20 sind ebenfalls einen Formschluss-Eingriff ermöglichende Strukturen zu erkennen, die unter anderem einen formschlüssigen Eingriff mit axialen Längsrippen 32d des einen größeren Durchmesser habenden ersten Ringteils 32a der Kraftbegrenzungseinrichtung 32 ermöglichen. Diese Strukturen sind von sich in Längsrichtung erstreckenden Aussparungen 20d am Innenumfang gebildet und dienen auch zur Aufnahme von axial von dem Deckelabschnitt 40b vorstehenden Haltelappen 40c des Bedienglieds 40, die wiederum mit Eingriffsnasen an ihren freien Enden in eine Haltenut 28g am Außenumfang des Abschnitts 28b des Koppelglieds 28 eingreifen.
• Die Haltenut 28g hat aber eine solche axiale Breite, dass die demgegenüber in axialer Richtung schmal ausgeführten Haltenasen axiales Bewegungsspiel für das Bedienglied 40 relativ zum Koppelglied 28 und damit dem Betätigungsgriff 20 ermöglichen. Das Bedienglied kann dann eine von dem Koppelglied 28 axial etwas entfernte unbetätigte Stellung einnehmen, die dem Aktivierungszustand des Schraubgetriebes entspricht, in dem die Schraubeingriffselemente 34 ihre Aktivierungsstellung einnehmen. Das Bedienglied 40 kann dann durch manuell ausgeübte Betätigungskräfte in eine axial an das Koppelglied 28 und den Betätigungsgriff 20 herangeschobene betätigte Stellung überführt werden. Das Schraubgetriebe nimmt dann den Deaktivierungszustand ein, weil das Bedienglied 40 durch Einwirkung auf die Betätigungsabschnitte 34d der Schraubeingriffselemente 34 diese in die Deaktivierungsstellung überführt hat. Durch diesen axiales Bewegungsspiel bereitstellenden formschlüssigen Eingriff des Bedienglieds 40 mittels seiner Haltelappen 40c ist das Bedienglied 40 an dem Koppelglied 28 und damit an dem Betätigungsgriff 20 gesichert.
• Das deckelartige Bedienglied 40 weist ferner einen radial außen axial von dem Deckelabschnitt 40b vorstehenden Ringbund 40d auf, der einen Endbereich des Außenumfangs des Betätigungsgriffs 20 umgreift und so den Aufnahmeraum 20b des Bediengriffs 20 besonders gut gegen Eindringen von Verschmutzungen abschirmt.
• Es wurde schon erwähnt, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung 32 beim dargestellten Ausführungsbeispiel von zwei axial benachbart auf dem Abschnitt 28d des Koppelglieds 28 angeordneten Ringteilen 32a und 32b und der ebenfalls auf diesem Abschnitt 28d angeordneten zugehörigen Kraftspeicheranordnung oder Federanordnung, vorliegend einer einzigen Schraubendruckfeder 32c, gebildet ist. Diese Komponenten sind zusammen mit dem Betätigungsgriff 20 in den Explosionsansichten der 13 in allen relevanten Einzelheiten gezeigt. Das erste Ringteil 32a steht über die Längsrippen 32d am Außenumfang mit den Mitnahmeformationen 20d am Innenumfang des Betätigungsgriffs 20 formschlüssig in Eingriff, sodass das Ringteil und der Betätigungsgriff zur gemeinsamen Drehung verbunden sind. Man könnte das Ringteil 32a auch integral oder einstückig mit dem Betätigungsgriff 20 ausführen.
• Das zweite Ringteil 32b ist in einen die Längsrippen 32d aufweisenden Hülsenabschnitt 32e des ersten Ringteils 32a aufgenommen und weist auf seiner dem einen im Wesentlichen konischen Außenumfang aufweisenden mittleren Abschnitt 28c des Koppelglieds 28 zugewandten Seite Drehmitnahmeformationen auf, die beispielsweise (wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel) von axial vorstehenden Mitnahmelappen 32f gebildet sind, die mit komplementär ausgeführten Drehmitnahmeformationen des Koppelglieds 28 formschlüssig eingreifen. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel greifen die Mitnahmelappen 32f in Aussparungen 28h zwischen Drehmitnahmeerhebungen 28i am Außenumfang des Abschnitts 28d des Koppelglieds 28 ein, die dem mittleren Abschnitt 28c des Koppelglieds unmittelbar benachbart sind. Durch diesen Formschlusseingriff zwischen den Drehmitnahmeformationen 32f und den Drehmitnahmeformationen 28i sind das zweite Ringteil 32b und das Koppelglied 28 zur gemeinsamen Drehung verbunden. Somit könnte das Ringteil 32b auch integral oder einstückig mit dem Koppelglied 28 ausgeführt sein.
• Das erste Ringteil 32a weist an einem Ringflanschabschnitt 32g auf dessen dem anderen Ringteil 32b zugekehrten Seite eine als Zahnkranz ausgeführte Ratschenverzahnung 32h auf, die mit sägezahnartigen Ratschenzähnen ausgeführt ist. Das zweite Ringteil 32b weist eine dieser Ratschenverzahnung zugeordnete Ratschenverzahnung 32i, die ebenfalls als Zahnkranz mit sägezahnartigen Ratschenzähnen ausgeführt ist. Die beiden Ratschenverzahnungen 32h und 32i stehen aufgrund der Vorspannung durch die Schraubendruckfeder 32c in Richtung des mittleren Abschnitts 28c des Koppelglieds und damit gegen das am Koppelglied 28 axial abgestützte zweite Ringteil 32b in einem kämmenden Eingriff.
• Aufgrund der Ausführung der beiden Verzahnungen als aufeinander abgestimmte Ratschenverzahnung wirken diese als eine Art Drehmomentübertragungskupplung, die hinsichtlich der einen Drehrichtung als drehmomentgesteuerte Überlastkupplung ausgeführt ist und das in dieser der Spanndrehrichtung des Betätigungseingriffs 20 entsprechenden Drehrichtung übertragbare Drehmoment begrenzt, aber in der anderen Drehrichtung keine Drehmomentbegrenzung vorsieht. Aufgrund der sägezahnartigen Ratschenverzahnungen kann nämlich das zwischen diesen wirkenden Drehmoment in eine axiale Verstellung des ersten Ringteils 32a gegen die Vorspannkraft der Schraubendruckfeder 32c umgesetzt werden, sodass ein eine Drehmomentschwelle übersteigendes Drehmoment zu einem Abrutschen der Ratschenzähne 32h von den Ratschenzähnen 32i führt und die Drehmomentübertragung unterbrochen ist. In der anderen Drehrichtung kann es hingegen nicht zu einem solchen Abrutschen der beiden Ratschenverzahnungen aneinander kommen.
• Angemerkt sei, dass im Falle einer Ausführung der Ratschenverzahnung 32h als integraler oder einstückiger Bestandteil des Betätigungsgriffs 20 einerseits oder/und der Ratschenverzahnung 32i als integraler oder einstückiger Bestandteil des Koppelglieds 28 andererseits die von der Schraubendruckfeder 32c bereitgestellte Elastizität und Vorspannung durch Elastizitäten der Ratschenzähne wenigstens einer der beiden Ratschenverzahnungen ersetzt sein könnte oder auch durch eine axiale Vorspannung des Koppelglieds 28 in Richtung zu dem geschlossenen Endabschnitt 20a des Betätigungsgriffs 20 (wofür ein gewisses axiales Bewegungsspiel des Koppelglieds relativ zu dem Betätigungsgriff 20 vorgesehen werden könnte) ersetzt sein könnte.
• 14 zeigt eine Ausführungsvariante der Kraftbegrenzungseinrichtung, die anstelle der Kraftbegrenzungseinrichtung 32 der vorangehend behandelten Figuren zum Einsatz kommen kann. Die Kraftbegrenzungseinrichtung 132 der 14 weist ebenfalls zwei Ringteile 132a und 132b auf, die wie die Ringteile 32a und 32b über Drehmitnahmeformationen mit komplementären Drehmitnahmeformationen des Betätigungsgriffs 20 bzw. des Koppelglieds 28 zur gemeinsamen Drehung zu koppeln sind. Die beiden Ringteile weisen aber eine radiale Ratschenverzahnungsanordnung auf, nämlich axiale Zahnrippen mit Zahnzwischenräumen dazwischen am Innenumfang des Hülsenabschnitts 132e des ersten Ringteils 132a und eine radiale Ratschenverzahnung 132i an einem Außenumfang des in den Hülsenabschnitt 132e aufzunehmenden zweiten Ringteils 132b, die mit der angesprochenen, vorzugsweise unelastischen Gegenverzahnung des ersten Ringteils 132a zusammenwirken. Die Ratschenzähne 132i sind als sich radial und in einer Umfangsrichtung erstreckende flügelartige Zähne ausgeführt, sodass das übertragbare Drehmoment auf einem Maximalwert begrenzt wird betreffend eine relative Drehung des ersten Ringteils 132a in der der Spanndrehrichtung des Betätigungsgriffs entsprechenden Richtung, in der die Zahnflügel der Ratschenverzahnung 132i nach radial außen und in Umfangsrichtung orientiert sind, nicht hingegen in der entgegengesetzten relativen Drehrichtung. Anstelle einer gesonderten Kraftspeicheranordnung oder Federanordnung wird die für die Ratschenfunktion benötigte Elastizität der Kraftbegrenzungseinrichtung also durch die Zähne der einen Ratschenverzahnung bereitgestellt. Dabei könnte die radiale Ratsche dieser Ausführungsvariante alternativ auch mit elastischen „Zahnflügeln“ radial außen als Bestandteil des äußeren Ringteils 132a und einer unelastischen Gegenverzahnung radial innen als Bestandteil des inneren Ringteils 132 b ausgeführt sein. Dieser Ansatz für die Realisierung einer für eine Ratschenfunktion benötigten Elastizität der Kraftbegrenzungseinrichtung kann analog auch für axial gerichtete Ratschenverzahnungen verfolgt werden. Es könnte also die Ratschenverzahnung 32h oder/und die Ratschenverzahnung der Kraftbegrenzungseinrichtung 32 mit elastischen Zähnen ausgeführt sein und dementsprechend auf den gesonderten Kraftspeicher 32c verzichtet sein.
• Zu Teilfigur b) von 14 sei kurz angemerkt, dass in der gezeigten Querschnittansicht zwar die Führungsstange 26 dargestellt ist, aber nicht der diese umgebende Abschnitt 28d des Koppelglieds 28, auf dem die beiden Ringteile 132a und 132b sitzen.
• Die verschiedenen Komponenten der Spannvorrichtung 10 können je nach vorgesehener Einsatzsituation und auftretenden Kräften aus geeigneten Materialien hergestellt sein, die dem Fachmann ohne Weiteres geläufig sind und von ihm fachmännisch und routinemäßig ausgewählt werden können.
• So können beispielsweise der Zwingenkörper 14 und die bewegliche Klemmbacke 16 aus Aluminium, beispielsweise als nachgearbeitete Stranggussteile, hergestellt werden, oder auch aus Stahl, letzteres für besonders hohe Kraftanforderungen. Es kommt aber auch eine Herstellung aus faserverstärktem Kunststoff oder auch einfachem Kunststoff in Betracht, bei Anwendungen mit niedrigeren oder sehr niedrigen Kraftanforderungen.
• Für das Außengewinderohr 18 und die innere, auch als Schubstange bezeichenbare Führungsstange 26 kommt vor allem, aber nicht ausschließlich, Edelstahl in Betracht. Man kann auch an einer Herstellung aus faserverstärktem Kunststoff denken, beispielsweise für Anwendungen mit niedrigeren Kraftanforderungen.
• Als Kraftspeicher kommen Schraubendruckfedern und Tellerfedern aus üblichem Federstahl in Betracht, aber auch anders ausgeführte Federn, sowie auch Kunststoff-Kraftspeicher, etwa Compliant-Strukturen aus Kunststoff.
• Der hülsenförmige Betätigungsgriff 20 und das Bedienglied 40 können zweckmäßig aus Kunststoff hergestellt werden, beispielsweise als Spritzguss-Teile. Gleiches gilt für das Koppelglied 28, für das man aber einen besonders festen Kunststoff in Betracht ziehen mag, beispielsweise faserverstärkt oder aus einem Peekähnlichen Kunststoffgranulat hergestellt. Das Schraubeingriffselement 34 bzw. die Schraubeingriffselemente 34 und die beiden Ringteile 32a, 32b bzw. 132a, 132b der Kraftbegrenzungseinrichtung können ebenfalls zweckmäßig aus hochfestem Kunststoff als Spritzguss-Teile hergestellt werden, beispielsweise faserverstärkt oder aus Peek-ähnlichem Kunststoffgranulat.
• Für das Schraubeingriffselement 34 bzw. die Schraubeingriffselemente 34 kommt aber auch eine Herstellung als Metallteile in Betracht, beispielsweise aus Edelstahl gefräst oder als Aluminium- oder Zink-Druckgussteile hergestellt.
• Dem Fachmann werden andere geeignete Materialien für alle relevanten Komponenten in den Sinn kommen, je nach der Einsatzsituation und speziell der Kraftanforderungen der jeweiligen Einsatzsituation der jeweils bereitzustellenden Spannvorrichtung.
• Abschließend soll noch Folgendes nachgetragen, zusammengefasst, und angemerkt werden:
• - Zu den auch als Gewindeklauen bezeichenbaren Schraubeingriffselementen 34 wird daran gedacht, dass diese sich über ein jeweils eine Winkelausdehnung von etwa 90 Grad bis etwa 130 Grad, beispielsweise von etwa 110 Grad, aufweisendes Kreissegment erstrecken. Für höhere Kraftanforderungen kann man aber auch sich über einen größeren Winkelbereich erstreckende Schraubeingriffselemente 34 vorsehen oder auch mehr als zwei Schraubeingriffselemente vorsehen, beispielsweise - wie schon erwähnt - drei solche Schraubeingriffselemente, die sich dann gegebenenfalls auch über einen kleineren Winkelbereich erstrecken können. Man kommt durchaus auch nur mit einem einzigen Schraubeingriffselement 34 aus. Wenigstens zwei Schraubeingriffselemente übertragen aber die gegebenenfalls sehr hohen Schubkräfte viel besser, insbesondere wenn sie symmetrisch um das Außengewinderohr 18 verteilt angeordnet sind. Dies ermöglicht speziell auch die Realisierung nicht metallischer Schraubeingriffselemente, beispielsweise hergestellt als Kunststoff-Spritzguss-Teile.
• - Anstelle verschwenkbar gelagerter Schraubeingriffselemente 34 kommen auch radial verschiebbar gelagerte Schraubeingriffselemente in Betracht, die eine sehr große Winkelausdehnung des jeweiligen Schraubeingriffselements bis hin zu einer Winkelausdehnung von 180 Grad ermöglichen.
• - Das Koppelglied 18 kann man dem Betätigungsgriff 20 als eine Unterkomponente des Betätigungsgriffs zurechnen, auch da es stabilisierend auf die äußere Griffhülse 20 wirkt. Dementsprechend kann das Koppelglied auch als „Griffbasis“ oder „innerer Griffkörper“ bezeichnet werden.
• - Anstelle des bevorzugten Bedienglieds 40 des Ausführungsbeispiels kommen auch alternative Ausgestaltungen betreffend die Betätigung des wenigstens einen Schraubeingriffselements 34 in Betracht. Beispielsweise könnte diese Betätigung über einen bzw. mehrere Druckknöpfe im Griff realisiert werden, welche bei radial wirkender Druckbestätigung beispielsweise über eine O-förmige Anbindung um das Außengewinderohr 18 herum die Druckknopfkraft auf das gefederte Ende des jeweiligen Schraubeingriffselements ausüben.
• - Die in den Figuren gezeigt Konstruktion, bei der das deckelartige Bedienglied 40 die beiden Schraubeingriffselemente über deren auch als Kipphebelvorsätze bezeichenbaren Betätigungsabschnitte 33d betätigt, deren Ende in Richtung zum Zwingenkörper 14 zeigen und dabei das Gewinderohr symmetrisch umfassen, ist demgegenüber aber besonders vorteilhaft da u.a. durch die Rotationssymmetrie ergonomischer und besonders funktionssicher. Für ein Auslösen bzw. Entriegeln beim schnellen gleitenden Auseinanderziehen des Zwingenkörpers 14 mit dem Außengewinderohr 18 einerseits und dem Betätigungsgriff 20 mit den darin angeordneten weiteren Komponenten andererseits wird zuerst das auch als Entriegelungsring bezeichenbare Bedienglied 40 beispielsweise wenige Millimeter in axialer Richtung zum Griffende bewegt. Diese geringere Relativbewegung des Bedienglieds gegenüber den restlichen Griffmechanik-Komponenten hebelt mittels dessen auf die Betätigungsabschnitte 33d drückenden, dem Außengewinde nahe Innenfläche des Bedienglieds 40 die beiden gefederten Schraubeingriffselemente 34 mit deren Eingriffsabschnitten 34a aus dem Eingriff mit dem Außengewinde 18d des Außengewinderohrs 18. Das gebildete Schraubgetriebe befindet sich dann in dem Deaktivierungszustand oder in einem ersten Deaktivierungszustand von zwei auftretenden Deaktivierungszuständen. Für eine solche Betätigung wird der Betätigungsgriff 20 beispielsweise mit der Handinnenfläche umschlossen, und das Bedienglied 40 dabei beispielsweise symmetrisch von Ring- und Zeigefinger umfasst und in Richtung Griffende gezogen bzw. bewegt. Wenn nach dem schnellen Gleitöffnen der Schnellspannzwinge 10 das Bedienglied 40 wieder freigegeben wird, erfolgt automatisch wieder der gegenseitige Gewindeeingriff zwischen den gefederten Schraubeingriffselementen 34 und dem Außengewinderohr 18.
• - Demgegenüber wird für ein schnelles Schließen der Schnellspannzwinge 10, also für die Annährung der beweglichen Klemmbacke 16 an die stationäre Klemmbacke 14a ohne Drehbewegung, einfach der Betätigungsgriff 20 samt seinen inneren Komponenten in der Schließrichtung bewegt. Durch die erläuterte asymmetrische sowie gefederte Schwenklagerung der Schraubeingriffselemente 34 (bzw. gegebenenfalls nur eines Schraubeingriffselements 34) entfernen sich diese selbsttätig aus dem Gewindeeingriff mit dem Außengewinderohr 18. Das gebildete Schraubgetriebe befindet sich dann in dem Deaktivierungszustand oder in einem von dem angesprochenen ersten Deaktivierungszustand zu unterscheidenden zweiten Deaktivierungszustand von den beiden auftretenden Deaktivierungszuständen. Der Betätigungsgriff 20 ratscht dann mit der darin angeordneten Mechanik über das feststehende Außengewinderohr 18 hinweg. Nach der manuellen Schubbewegung, also wieder im kraftfreien Zustand, bewegen die Schraubeingriffselemente sich aufgrund ihrer zugeordneten Kraftspeicher wieder in den Schraubeingriff mit dem Außengewinderohr 18. Das Schraubgetriebe befindet sich dann in dem Aktivierungszustand.
• - Der finale Kraftschluss, also das finale Schließen der beweglichen Klemmbacke 16 und der stationäre Klemmbacke 14a um das Klemmgut (beispielsweise Objekt oder Stange 12), also das eigentliche Festziehen der Schnellspannzwinge 10 über die letzten paar Millimeter, beispielsweise 1 bis 3 mm erfolgt über die im Aktivierungszustand des Schraubgetriebes von diesem bereitgestellte „Schraubzwingenfunktion“, also durch eine an sich völlig konventionelle, etwa rechtseitige Drehbewegung des Betätigungsgriffs 20.
• - Wie schon erläutert, ist der jeweilige Kipp - bzw. Schwenkpunkt der beiden Schraubeingriffselemente (allgemein des wenigstens einen Schraubeingriffselements) 34 geometrisch so angeordnet, dass sich die ineinandergreifenden Gewindeanteile des jeweiligen Eingriffsabschnitts 34a des jeweiligen Schraubeingriffselements 34 einerseits und des Außengewindes 18a des Außengewinderohrs 18 andererseits gegenseitig so verklammen oder selbst hemmen, dass in diesem mit der „Schraubzwingenfunktion“ erreichten festgezogenen Zustand ein versehentliches Auslösen des wenigstens einen Schraubeingriffselements 34, also eine versehentliche Überführung aus der Aktivierungsstellung in die Deaktivierungsstellung, durch das Bedienglied 40 nicht mehr möglich ist. Die Schnellspannzwinge 10 muss also zuerst wieder aufgeschraubt werden, bevor dann das wenigstens eine Schraubeingriffselement 34 vermittels des Bedienglieds 40 wieder betätigt werden kann.
• - Zur angesprochenen Kraftbegrenzungsfunktion bzw. Drehmomentbegrenzungsfunktion durch die bevorzugt vorzusehende Kraftbegrenzungseinrichtung ist noch zu erwähnen, dass diese Funktion auch durch eine Art Rutschkupplung erzielt werden kann. Solche eine Drehmomentbegrenzung oder Kraftbegrenzung ist nicht zwingend erforderlich, aber sehr vorteilhaft, auch im Hinblick auf eine lange Lebensdauer der Schnellspannzwinge 10 und ihrer verschiedenen Komponenten, was auch die Herstellung der komplexen und im Betrieb belasteten Elemente wie speziell des wenigstens einen Schraubeingriffselements 34 und des Koppelglieds 28 als Spritzguss-Teile ermöglicht. Es kann so auch eine verbesserte Sicherheit für eine richtige bestimmungsgemäße Benutzung und Bedienung der Schnellspannzwinge 10 erreicht werden, da man gemäß einer Arbeitsanweisung an den jeweiligen Benutzer vorsehen kann, dass die Schnellspannzwinge 10 stets entsprechend dem vorgesehenen Einsatzzweck (z.B. in der Medizintechnik) soweit festgezogen wird, bis die Drehmomentbegrenzung wirksam wird. Insgesamt ergeben sich viele Vorteile durch die erfindungsgemäße Konstruktion der Schnellspannzwinge 10 bzw. allgemein der Spannvorrichtung und der bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen konkret realisierten Erfindungs- und Weiterbildungsvorschläge:
• - Die Schnellspannzwinge 10 kann hinsichtlich ihrer Schnellspannfunktion sowie hinsichtlich ihrer Schnellöffnungsfunktion aus jeder Ausgangsstellung bzw. Öffnungsweite grundsätzlich mit einer Hand bedient werden. Dies ist ein wichtiger Vorteil, da die Schnellspannzwinge selbst bzw. ein hieran gefestigtes Gerät oder ein daran angebrachter Gegenstand regelmäßig mit einer zweiten Hand (ggf. die andere Hand der Bedienperson) gehalten werden muss. Die Einhand-Bedienbarkeit kann also insoweit eine Mithilfe einer zweiten Person entbehrlich machen.
• Zu der Einhand-Bedienbarkeit trägt besonders bei, dass das vorzugsweise ringförmige Bedienglied 40 immer den gleichen, dem Nutzer bekannten Abstand zum „Hauptgriff“, nämlich dem Betätigungsgriff 20, besitzt. Ferner gibt es durch das gemäß dem Ausführungsbeispiel vorzugsweise rotationssymmetrische Bedienglied 40 kein „unten“, „oben“, „vorne“ oder „hinten“, welches zur Erreichung bzw. Betätigung der Entriegelung, also für die Überführung des Schraubgetriebes aus dem Aktivierungszustand in den Deaktivierungszustand, beachtet werden muss.
• - Diese ergonomischen Vorteile sind insbesondere dann wichtig, wenn - wie in einer Vielzahl von in Betracht zu ziehenden Anwendungsfällen - die Schnellspannzwinge bei der Befestigung an einer Haltestange von einem Gerät oder irgendeiner Vorrichtung, welche an der Schellspannzwinge 10 befestigt ist, optisch verdeckt wird, sodass der Anwender die Schnellspannzwinge 10 gewissermaßen blind hinter dem zu befestigenden Gerät bedienen muss.
• - Die Rotationssymmetrie des Bedienglieds 40 erlaubt ferner eine gleichartige einfache Bedienung durch Rechts- und Linkshänder, für die das Bedienglied jeweils gleich gut erreichbar ist.
• - Bei der erfindungsgemäßen Schnellspannzwinge bzw. allgemein der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist das Schraubgetriebe und die vorzugsweise vorzusehende Schnellspannmechanik im hülsenförmigen Betätigungsgriff 20 gekapselt angeordnet, gegebenenfalls einschließlich der vorteilhaften Kraftbegrenzungseinrichtung 32.
• - Die erfindungsgemäßen Lösungs- und Weiterbildungsvorschläge ermöglichen die der Schnellspannmechanik zugehörigen Komponenten als Spritzguss-Teile aus Kunststoff, vorzugweise hochfestem Kunststoff, herzustellen.
• - Die bewegliche Klemmbacke 16 wird durch die konzentrisch angeordnete, als Schubstange dienende Führungsstange 26 deutlich besser (lotrechter bzw. senkrechter) in der axialen Richtung und damit der richtigen Kraftrichtung geführt als bekannte Schnellspannzwingen mit einer als Außengewindestange oder Spindelstange ausgeführten Führungsstange bzw. Schubstange.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 202005013350 U1 [0001, 0006, 0008]
• DE 102015122699 A1 [0001, 0006, 0008]
• DE 202013104638 U1 [0001, 0006]
• US 6098973 [0002]
• US 4582307 [0002]
• DE 10005350 A1 [0002]
• DE 3505439 A1 [0002]
• EP 0699507 B1 [0002]
• DE 19543621 A1 [0002]
• DE 102013108574 A1 [0002]
• EP 2465454 A1 [0002]

Claims (29)

1. Spannvorrichtung (10), umfassend - einen eine erste Klemmbacke (14a) aufweisenden Stator (14); - eine sich durch einen Abstützabschnitt (14b) des Stators (14) entlang einer Längsachse (A) erstreckende Führungsstange (26); - eine relativ zu dem Stator (14) mittels der Führungsstange (26) in Bezug auf die Längsachse axial bewegbar geführte, sich quer zur Längsachse erstreckende zweite Klemmbacke (16), welche mittels der Führungsstange (26) relativ zu der sich quer zur Längsachse (A) erstreckenden ersten Klemmbacke (14a) über einen Verstellbereich in der Richtung der Längsachse verstellbar ist, um die Klemmbacken (14a, 16) in Klemmeingriff zu bringen oder diesen zu lösen; und - ein vorzugsweise als Betätigungsgriff dienendes Krafteinleitungsglied (20) und ein Schraubgetriebe (18, 34), die der Führungsstange (26) zugeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützabschnitt (14b) des Stators (14) mit einem sich in Richtung der Längsachse (A) erstreckenden stationären Außengewinderohr (18) ausgeführt ist, durch welches sich die Führungsstange (26) erstreckt und dessen Außengewinde (18b) dem Schraubgetriebe zugehörig ist, und dass das relativ zu dem Außengewinderohr (18) drehbare Krafteinleitungsglied (20) mit der Führungsstange (26) und mit wenigstens einem dem Schraubgetriebe zugehörigen, mit dem Außengewinde (18b) eingreifenden oder in Eingriff bringbaren Schraubeingriffselement (34) gekoppelt oder koppelbar ist.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (26) mit der zweiten Klemmbacke (16) in einem Aktivierungszustand des Schraubgetriebes (18, 34) durch Verdrehen des Krafteinleitungsglieds (20) unter Vermittlung des Schraubgetriebes in der Richtung der Längsachse verstellbar ist und in einem Deaktivierungszustand des Schraubgetriebes (18, 34) ohne Verdrehen des Krafteinleitungsglieds (20) durch auf dieses ausgeübte Schubkräfte in der Richtung der Längsachse (A) axial verstellbar ist.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubeingriffselement (34) zwischen einer Aktivierungsstellung und einer Deaktivierungsstellung bewegbar gelagert ist und in der dem Aktivierungszustand entsprechenden Aktivierungsstellung mit dem Außengewinde (18b) eingreift, um eine Drehbewegung des Krafteinleitungsglieds (20) in eine Verschiebebewegung der Führungsstange (26) umzusetzen, und in der dem Deaktivierungszustand entsprechenden Deaktivierungsstellung aus dem Eingriff mit dem Außengewinde (18b) entfernt ist, um eine Verschiebebewegung der Führungsstange (26) durch auf das Krafteinleitungsglied (20) ausgeübte Schubkräfte freizugeben.
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schraubeingriffselement (34) ein damit gekoppeltes oder koppelbares Bedienglied (40) zugeordnet ist, vermittels dem das Schraubeingriffselement (34) zwischen der Aktivierungsstellung und der Deaktivierungsstellung bewegbar ist.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienglied (40) dem als Betätigungsgriff dienenden Krafteinleitungselement (20) derart räumlich zugeordnet oder in diesen integriert ist, dass das Bedienglied (20) mit einer diesen Betätigungsgriff (20) haltenden Hand eines Benutzers oder mit wenigstens einem Finger einer diesen Betätigungsgriff (20) haltenden Hand eines Benutzers manuell betätigbar ist.
6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine dem Schraubeingriffselement (34) zugeordnete Kraftspeicheranordnung (34b), durch welche das Schraubeingriffselement (34) in Richtung seiner Aktivierungsstellung vorgespannt ist.
7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (26) mit der zweiten Klemmbacke (16) auch in dem Aktivierungszustand des Schraubgetriebes (18, 34) oder in dem/einem ohne dezidierte Betätigung eines/des Bedienglieds auf Grundlage von axial wirkenden Kräften selbsttätig eingenommenen Deaktivierungszustand des Schraubgetriebes ohne Verdrehen des Krafteinleitungsglieds (20) durch auf dieses ausgeübte Schubkräfte in Richtung einer Annäherung zu der ersten Klemmbacke (14a) axial verstellbar ist, aber ohne Übergang in den Deaktivierungszustand nicht in der hierzu entgegengesetzten axialen Richtung.
8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Außengewinde (18b) in Kämmeingriff bringbarer Eingriffsabschnitt (34a) des Schraubeingriffselements (34) und das Außengewinde (18b) im Aktivierungszustand eine einseitig wirksame Linearbewegungsratsche bilden.
9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch eine derartige Ausgestaltung, dass im Aktivierungszustand zwischen dem/einem Eingriffsabschnitt (34a) des Schraubeingriffselements (34) und der Außenverzahnung (18b) wirkende, mit einer von den Klemmbacken ausgeübten Klemmkraft zusammenhängende axiale Kräfte, die eine Kraftschwelle übersteigen, einen Übergang von dem Aktivierungszustand in den Deaktivierungszustand sperren.
10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Kraftbegrenzungseinrichtung (32), durch welche eine in Folge einer Drehbewegung des Betätigungsgriffs (20) vermittels des Schraubgetriebes (18, 34) auf die Führungsstange (26) ausgeübte Schubkraft in Richtung eines Festziehens der im Klemmeingriff befindlichen Klemmbacken (14a, 16) begrenzbar ist.
11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein oder mehrere oder alle der folgenden Merkmale: - das Schraubeingriffselement (34) weist einen/den Eingriffsabschnitt (34a) auf, der einen oder mehrere mit dem Außengewinde in Kämmeingriff bringbare Innengewindesegmente (34e) aufweist; - das Schraubeingriffselement (34), das Krafteinleitungsglied (20) und die Führungsstange (26) sind zur gemeinsamen axialen Bewegung miteinander gekoppelt oder koppelbar; - das Schraubeingriffselement (34) und das Krafteinleitungsglied (20) sind zur gemeinsamen Drehung um die Längsachse miteinander gekoppelt oder koppelbar; - es sind mehrere Schraubeingriffselement (34) vorgesehen, die in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind, um von verschiedenen Seiten mit dem Außengewinde (18b) in Eingriff zu gelangen.
12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das vorzugsweise als Betätigungsgriff dienende Krafteinleitungsglied (20) hülsenförmig ist und einen inneren Aufnahmeraum (20b) zumindest radial begrenzt, wobei wenigstens eines, vorzugsweise mehrere, höchstvorzugsweise alle der folgenden Elemente innerhalb dieses Aufnahmeraums (20b) angeordnet sind: - zumindest ein Abschnitt des Außengewinderohrs (18), - ein Abschnitt der Führungsstange (26), - das Schraubeingriffselement (34), - die Kraftspeicheranordnung (34b), - die Kraftbegrenzungseinrichtung (32).
13. Spannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubeingriffselement (34) als Schwenkglied ausgeführt ist, welches an einem in dem Aufnahmeraum (20b) zwischen einem Innenumfang des Krafteinleitungsglieds (20) und einem Abschnitt des Außengewinderohrs (18) oder/und einem Abschnitt der Führungsstange (26) aufgenommenen Koppelglied (28) schwenkbar gelagert ist, wobei das Schraubeingriffselement (34) über das Koppelglied (28) mit dem Krafteinleitungsglied (20) und der Führungsstange (26) zur gemeinsamen axialen Bewegung gekoppelt oder koppelbar ist, und wobei das Schraubeingriffselement (34) über das Koppelglied (28) mit dem Krafteinleitungsglied (20) zur gemeinsamen Drehung um die Längsachse gekoppelt oder koppelbar ist.
14. Spannvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (28) zumindest bereichsweise hülsenförmig ausgeführt ist und wenigstens einen inneren Koppelglied-Aufnahmeraum (28a) zumindest radial begrenzt, wobei wenigstens eines, vorzugsweise mehrere, höchstvorzugsweise alle der folgenden Elemente innerhalb dieses Koppelglied-Aufnahmeraums (28a) oder eines von mehreren Koppelglied-Aufnahmeräumen angeordnet sind: - zumindest ein Abschnitt des Außengewinderohrs (18), - ein Abschnitt der Führungsstange (26), - das Schraubeingriffselement (34), - die Kraftspeicheranordnung (34b).
15. Spannvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Stator (14) näherer erster hülsenförmiger Abschnitt (28b) des Koppelglieds (28) einen ersten Koppelglied-Aufnahmeraum oder Koppelglied-Aufnahmeraum-Abschnitt begrenzt, welcher eine erste Radialabmessung aufweist und in dem das Schraubeingriffselement (34) und ein Abschnitt des Außengewinderohrs (18) mit einem sich durch diesen Abschnitt erstreckenden Abschnitt der Führungsstange (26) angeordnet sind, und dass ein von dem Stator fernerer zweiter hülsenförmiger Abschnitt (28d) des Koppelglieds einen zweiten Koppelglied-Aufnahmeraum oder Koppelglied-Aufnahmeraum-Abschnitt begrenzt, welcher eine gegenüber der ersten Radialabmessung kleinere zweite Radialabmessung aufweist und in dem ein Abschnitt des Außengewinderohr (18) oder/und ein Abschnitt der Führungsstange (26) angeordnet ist.
16. Spannvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die/eine dem Schraubeingriffselement (34) zugeordnete Kraftspeicheranordnung (34b) wenigstens eine zwischen einem Innenumfang des erster hülsenförmigen Abschnitts (28b) des Koppelglieds (28) und dem Schraubeingriffselement (34) eingespannte Feder aufweist, wobei die Feder vorzugsweise an einem/dem mit dem Außengewinde (18b) in Kämmeingriff bringbaren Eingriffsabschnitt (34a) des Schraubeingriffselements (34) angreift.
17. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubeingriffselement (34) als Schwenkglied in der Art eines ein- oder zweiarmigen Hebels ausgeführt ist, mit einem/dem von einem Schwenklagerabschnitt (34c) in einer Richtung vorstehenden Eingriffsabschnitt (34a), der einen oder mehrere mit dem Außengewinde (18b) in Kämmeingriff bringbare Innengewindesegmente (34e) aufweist.
18. Spannvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das als Schwenkglied in der Art eines zweiarmigen Hebels ausgeführte Schraubeingriffselement (34) wenigstens einen von dem Schwenklagerabschnitt (34c) in einer anderen Richtung als der Eingriffsabschnitt (34a) vorstehenden Betätigungsabschnitt (34d) aufweist, auf den vermittels des/eines Bedienglieds (40) Betätigungskräfte ausübbar sind, um den Eingriffsabschnitt (34a) gegen die Vorspannkraft der/einer dem Schraubeingriffselement (34) zugeordneten Kraftspeicheranordnung (34b) aus dem Kämmeingriff mit dem Außengewinde (18b) zu entfernen.
19. Spannvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt (34d) in Richtung zu dem Stator (14) von dem Schwenklagerabschnitt (34c) vorsteht, hin zu dem axial verschiebbar an wenigstens einem von dem Krafteinleitungsglied (20) und dem Koppelglied (28) geführten und vorzugsweise an wenigstens einem von dem Krafteinleitungsglied (20) und dem Koppelglied (28) axial gesicherten Bedienglied (40).
20. Spannvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zwei auf verschiedenen Seiten des Außengewinderohrs angeordnete Schraubeingriffselemente jeweils als Schwenkglied in der Art eines zweiarmigen Hebels ausgeführt ist, denen eine Kraftspeicheranordnung gemeinsam zugeordnet ist, welche wenigstens eine zwischen deren Betätigungsabschnitte eingespannte Feder aufweist.
21. Spannvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienglied (40) einen den inneren Aufnahmeraum (20b) des Krafteinleitungsglieds (20) in Richtung zum Stator (14) verschließenden Deckelabschnitt (40b) aufweist, welcher eine Öffnung (40a) aufweist, durch die sich das Außengewinderohr (18) erstreckt.
22. Spannvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienglied (40) wenigstens einen von einem Außenumfang des Deckelabschnitts (40b) axial in Richtung weg vom Stator vorstehenden Fortsatz (40c; 40d) aufweist, der an wenigstens einem von einem Außenumfang des Krafteinleitungsglieds (20), einem Innenumfang des Krafteinleitungsglieds (20), einem Außenumfang des Koppelglieds (28) und einem Innenumfang des Koppelglieds (28) axial verschiebbar geführt ist und vorzugsweise formschlüssig derart axial gesichert ist, dass das Bedienglied (40) über einen beschränkten axialen Bewegungsbereich relativ zu wenigstens einem von dem Krafteinleitungsglied (20) und dem Koppelglied (28) verschiebbar ist.
23. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (28) über die Kraftbegrenzungseinrichtung (32) mit dem Krafteinleitungsglied (20) zur gemeinsamen Drehung um die Längsachse gekoppelt oder koppelbar ist, wobei die Kraftbegrenzungseinrichtung (32) eine dem Krafteinleitungsglied (20) zugehörige oder damit formschlüssig drehfest gekoppelte Eingangsseite und eine dem Koppelglied (28) zugehörige oder damit formschlüssig drehfest gekoppelte Ausgangsseite aufweist, die vorzugsweise als Ringabschnitte oder Ringteile (32a, 32b; 132a, 132b) ausgeführt sind.
24. Spannvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsseite von einem mit Krafteinleitungsglied (20) formschlüssig gekoppelten Ringteil (32a; 132a) gebildet ist, welches sich um einen Abschnitt (28d) des Koppelglieds (28) erstreckt, oder/und dass die Ausgangsseite von einem mit dem Koppelglied (28) formschlüssig drehfest gekoppelten Ringteil (32b; 132b) gebildet ist, welches sich um einen Abschnitt (28d) des Koppelglieds (28) erstreckt.
25. Spannvorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsseite (32a; 132a) und die Ausgangsseite (32b; 132b) eine vorzugsweise nur in eine Drehrichtung wirksame Rutschkupplung oder Ratschenkupplung bilden.
26. Spannvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsseite (32a) und die Ausgangsseite (32b) eine Ratschenkupplung bilden und jeweils eine axial vorstehende Ratschenverzahnung (32h; 32i) aufweisen und mit ihren Ratschenverzahnungen axial in gegenseitigem Kämmeingriff stehen oder in einen gegenseitigen Kämmeingriff vorgespannt sind.
27. Spannvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung (32) eine Kraftspeicheranordnung (32c) aufweist, die die Eingangsseite (32a) und die Ausgangsseite (32b) in den gegenseitigen Kämmeingriff vorspannt und vorzugsweise wenigstens eine zwischen einem die Eingangsseite oder die Ausgangsseite bildenden Ringteil (32a) und einem von dem Koppelglied (28) und dem Krafteinleitungsglied (20) eingespannte, sich gewünschtenfalls um einen Abschnitt (28d) des Koppelglieds (28) erstreckende Feder, beispielsweise eine Schraubendruckfeder (32c) oder eine oder mehrere Tellerfedern, umfasst.
28. Spannvorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Ratschenverzahnungen (32h, 32i) mit sägezahnartigen Ratschenzähnen ausgeführt sind, um eine Begrenzung des über die Ratschenverzahnungen übertragbaren Drehmoments für genau eine definierte Drehrichtung zu erzielen.
29. Spannvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsseite (132a) und die Ausgangsseite (132b) eine Ratschenkupplung bilden und von der Eingangsseite und der Ausgangsseite eine (132b) radial innerhalb der anderen (132a) angeordnet ist, wobei die Eingangsseite und die Ausgangsseite jeweils eine radial vorstehende Ratschenverzahnung aufweisen, die miteinander radial kämmen, wobei vorzugsweise zumindest die Ratschenzähne (132i) einer dieser Ratschenverzahnungen sich schräg in eine Umfangsrichtung erstrecken und derart elastisch verformbar sind, dass eine Begrenzung des über die Ratschenverzahnungen (132h, 132i) übertragbaren Drehmoments für genau eine definierte Drehrichtung erzielt wird.

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