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Querverweise
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Die folgenden verwandten Anmeldungen und Materialien sind vollumfänglich in den vorliegenden Text aufgenommen: United States Provisional Patent Application No. 62/070,837 mit Einreichungsdatum 8. September 2014.
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Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Spannanordnung. Die offenbarten Ausführungsformen betreffen insbesondere Systeme und Verfahren zum Spannen von Werkstücken an einen Rahmen.
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Einführung
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Auf dem Gebiet der Tischlerei und ähnlichen Fachgebieten müssen häufig zwei oder mehr Werkstücke in einer festen gegenseitigen Beziehung zueinander verspannt werden. Beispielsweise können zwei Holztafeln in einem rechten Winkel zusammengespannt werden, um die Ecke einer größeren Struktur zu bilden. Werkstücke können verspannt werden, um sie in der gewünschten Beziehung zu halten, während der Leim trocknet, Befestigungsmittel wie Schrauben oder Nägel eingebracht werden, eine Oberflächenbeschichtung aufgebracht wird und/oder während zahlreicher anderer Bearbeitungsvorgänge, wie sie auf dem Fachgebiet üblich sind.
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Jedoch kann sich das Einspannen mehrerer Werkstücke unter Verwendung von standardmäßigen C-Schraubzwingen, Tischlerwinkeln und dergleichen umständlich und schwierig gestalten, insbesondere für eine einzige Bedienungsperson.
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Zusammenfassung
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Die vorliegende Offenbarung stellt Systeme und Verfahren bereit, welche Spannsysteme zur Verwendung auf dem Gebiet der Tischlerei und verwandten Fachgebieten betreffen. Bei manchen Ausführungsformen kann eine Spannanordnung umfassen: einen Rahmen, welcher einen Schenkelbereich und einen ersten Zusammenpass-Bereich umfasst; und eine Spanneinheit, umfassend einen ersten Backenbereich, einen zweiten Backenbereich, welcher selektiv zu dem ersten Backenbereich hin und von diesem weg beweglich ist, und einen zweiten Zusammenpass-Bereich, welcher ausgebildet ist, mit dem ersten Zusammenpass-Bereich des Schenkels des Rahmens in Eingriff zu treten; wobei bei Ineingriffstehen des ersten Zusammenpass-Bereichs mit dem zweiten Zusammenpass-Bereich die erste und die zweite Backe den Schenkelbereich überspannen und die Spanneinheit entlang einer langen Achse des Schenkelbereichs selektiv beweglich ist.
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Bei manchen Ausführungsformen kann ein Spannsystem umfassen: einen Montagewinkel, umfassend einen ersten Schenkelbereich und einen zweiten Schenkelbereich, wobei jeweilige proximale Enden des ersten und des zweiten Schenkelbereichs miteinander verbunden sind, um eine Ecke zu bilden, wobei der erste Schenkelbereich und der zweite Schenkelbereich jeweils einen jeweiligen langgestreckten Zusammenpass-Bereich aufweisen, welcher parallel zu einer langen Achse des jeweiligen Schenkelbereichs verläuft; und eine Spanneinheit, umfassend eine bewegliche Backe und einen Zusammenpass-Bereich, welcher ausgebildet ist, mit dem langgestreckten Zusammenpass-Bereich des ersten Schenkelbereichs in Eingriff zu treten, um eine Translationsverbindung zu bilden; wobei das System einsetzbar ist in einer ersten Konfiguration, wobei die Spanneinheit mit dem Montagewinkel an der Translationsverbindung in Eingriff steht, die bewegliche Backe ausgebildet ist, sich selektiv zu dem ersten Schenkelbereich hin und von demselben weg zu bewegen, und wobei die Spanneinheit ausgebildet ist, sich entlang der Länge des ersten Schenkelbereichs selektiv zu bewegen, und in einer zweiten Konfiguration, wobei die Spanneinheit außer Eingriff mit dem Montagewinkel steht.
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Bei manchen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Sichern eines Werkstücks umfassen: Anbringen einer ersten Spanneinheit an einem Eckwinkel durch Ineingriffbringen eines ersten Zusammenpass-Bereichs an der ersten Spanneinheit mit einem komplementären zweiten Zusammenpass-Bereich an einem ersten Schenkel des Eckwinkels; Umpositionieren der ersten Spanneinheit entlang des ersten Schenkels des Eckwinkels durch gleitendes Bewegen der Spanneinheit entlang einer Länge des ersten Schenkels unter Aufrechterhaltung des Eingriffs zwischen dem ersten und dem zweiten Zusammenpass-Bereich; und Sichern eines ersten Werkstücks gegen den ersten Schenkel des Eckwinkels durch Anwenden einer Spannkraft auf das erste Werkstück unter Verwendung einer Backe der ersten Spanneinheit.
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Merkmale, Funktionen und Vorteile können unabhängig voneinander in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erzielt werden oder in noch weiteren Ausführungsformen kombiniert werden; weitere detaillierte Ausführungen hierzu sind unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die folgenden Figuren dargelegt.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 ist ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
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2 ist eine isometrische Ansicht eines beispielhaften Rahmens, welcher zur Verwendung in einer Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung geeignet ist.
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3 ist eine isometrische Ansicht einer beispielhaften Spanneinheit, welche zur Verwendung in einer Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung geeignet ist.
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4 ist eine isometrische Ansicht einer beispielhaften Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
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5 ist eine Ansicht der Spannanordnung von 4 in einem beispielhaften Verwendungsmodus, wobei zwei Werkstücke in einem festen Winkel gehalten werden.
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6 ist eine Endansicht von beispielhaften Zusammenpass-Bereichen einer Spanneinheit und eines Rahmens mit den Bereichen in einer verriegelten Position.
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7 ist eine Endansicht der in 6 dargestellten Bereiche, wobei die Bereiche in einer unverriegelten Position gezeigt sind.
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8 ist eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Spanneinheit, welche zur Verwendung in einer Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung geeignet ist.
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9 zeigt die Spanneinheit aus 8, welche mit einem beispielhaften korrespondierenden Rahmen zusammengepasst ist.
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10 ist eine isometrische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Spanneinheit, welche zur Verwendung in einer Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung geeignet ist.
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11 zeigt die Spanneinheit aus 10, welche mit einem beispielhaften korrespondierenden Rahmen zusammengepasst ist.
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12 ist ein Ablaufdiagramm, welches Schritte eines beispielhaften Verfahrens zum Sichern von Werkstücken an einem Rahmen unter Verwendung einer Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Beschreibung
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Überblick
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Verschiedene Ausführungsformen einer Spannanordnung mit einer oder mehreren Spanneinheiten, welche mit einem Rahmen zusammengepasst sind, werden nachfolgend beschrieben und sind in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt. Wenn nichts anderes spezifiziert ist, ist es möglich, aber nicht erforderlich, dass eine Spannanordnung und/oder deren verschiedene Komponenten mindestens eines von der Struktur, den Komponenten, der Funktionalität und/oder den Variationen, welche hier beschrieben, dargestellt und/oder mit aufgenommen sind, enthält. Ferner ist es möglich, aber nicht notwendig, dass die Strukturen, Komponenten, Funktionalitäten und/oder Variationen, welche hierin in Verbindung mit den vorliegenden Lehren beschrieben, dargestellt und/oder mit aufgenommen sind, in anderen Ausführungsformen von Spannanordnungen umfasst sind, und zwar auch als Teil einer größeren Vorrichtung oder Systems. Die folgende Beschreibung verschiedener Ausführungsformen ist rein beispielhafter Natur und in keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen zu beschränken. Ferner sind die durch die Ausführungsformen bereitgestellten Vorteile, wie im Folgenden beschrieben, beispielhafter Natur und nicht alle Ausführungsformen stellen die gleichen Vorteile oder den gleichen Grad an Vorteilen bereit.
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Allgemein umfasst eine Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung einen Rahmen mit einem ersten Zusammenpass-Bereich und eine oder mehrere Spanneinheiten mit einem zweiten Zusammenpass-Bereich. Der erste und der zweite Zusammenpass-Bereich wirken zusammen, um die Spanneinheit(en) an dem Rahmen auf umpositionierbare Weise zu sichern. Demgemäß wird das Spannen eines oder mehrerer Werkstücke (z.B. Bretter, Tafeln) an den Rahmen erheblich vereinfacht, weil die Spanneinheiten an dem Rahmen gesichert, aber auch leicht umpositionierbar sind. Bei manchen Ausführungsformen kann ein manuelles Umpositionieren der Spanneinheit(en) von einer Bedienungsperson mit nur einer Hand durchgeführt werden. Durch diese Möglichkeit hat die Bedienungsperson die andere Hand frei, beispielsweise um das Werkstück zu halten oder um ein Werkzeug zu betätigen.
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Es wird nun auf 1 Bezug genommen; hierbei umfasst eine Spannanordnung 10 einen Rahmen 12 und eine Spanneinheit 14. Bei manchen Ausführungsformen können mehrere Spanneinheiten 14 umfasst sein. Beispielsweise können zwei im Wesentlichen identische Spanneinheiten umfasst sein. Die Anzahl von Spanneinheiten kann zu der Anzahl von Schenkelbereichen des Rahmens 12 korrespondieren.
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Der Rahmen 12 kann einen oder mehrere Schenkelbereiche 16 umfassen. Der Schenkelbereich 16 kann ein beliebiges geeignetes Rahmenglied umfassen, welches als eine starre, langgestreckte Oberfläche ausgebildet ist, gegen die ein Werkstück gespannt werden kann. Demgemäß ist es möglich, ein oder mehrere Werkstücke gegen einen einzigen Schenkelbereich 16 zu spannen. Wenn mehrere Schenkelbereiche umfasst sind, können die Schenkelbereiche in einem vorbestimmten und/oder einstellbaren Winkel zueinander angeordnet sein. Beispielsweise können zwei Schenkelbereiche 16 in einem 90°-Winkel angeordnet sein, um einen L-förmigen Rahmen auszubilden. Die zwei Schenkelbereiche können an jeweiligen proximalen Enden miteinander verbunden sein (z.B. in einer festen Winkelbeziehung). Bei manchen Ausführungsformen kann ein einziger Schenkelbereich 16 umfasst sein. Bei manchen Ausführungsformen ist es möglich, zwei Werkstücke in einem festen Winkel an jeweilige Schenkelbereiche 16 zu spannen, wie dies üblicherweise unter Verwendung eines als Montagewinkel bekannten Werkzeugs durchgeführt wird.
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Der Schenkelbereich 16 umfasst einen ersten Zusammenpass-Bereich 18. Der erste Zusammenpass-Bereich 18 kann eine beliebige geeignete Struktur umfassen, welche ausgebildet ist, die Spanneinheit 14 an dem Rahmen 12 zu sichern durch umpositionierbares Zusammenpassen mit einem korrespondierenden zweiten Zusammenpass-Bereich 20 an der Spanneinheit 14. Der erste Zusammenpass-Bereich 18 kann an oder in einer beliebigen geeigneten Oberfläche des Schenkelbereichs 16 angeordnet sein und kann an oder in mehr als einer solchen Oberfläche vorhanden sein. Anders ausgedrückt: es kann mehr als ein erster Zusammenpass-Bereich 18 vorhanden sein.
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Bei manchen Ausführungsformen umfasst der zweite Zusammenpass-Bereich 20 einen geformten Vorsprung und der erste Zusammenpass-Bereich 18 umfasst einen Schlitz, einen Kanal oder eine Spur, welche ausgebildet sind, den Vorsprung aufzunehmen. Bei manchen Ausführungsformen kann der erste Zusammenpass-Bereich 18 den Vorsprung umfassen und der zweite Zusammenpass-Bereich 20 den Kanal. Bei manchen Ausführungsformen kann der erste Zusammenpass-Bereich einen Kanal umfassen, welcher eine Querschnittsform aufweist, und der zweite Zusammenpass-Bereich kann einen Vorsprung umfassen, welcher eine äußere Begrenzung aufweist, die zu der Querschnittsform des Kanals korrespondiert. Bei manchen Ausführungsformen können die zwei Zusammenpass-Bereiche 18 und 20 ein Greifglied und eine zu greifende Schiene oder Stab umfassen. Der erste und der zweite Zusammenpass-Bereich können einen männlichen Verbinder bzw. einen weiblichen Verbinder umfassen, oder umgekehrt. Bei manchen Ausführungsformen kann die Spanneinheit einen Spanneinheit-Zusammenpass-Bereich umfassen, welcher einen geformten Vorsprung aufweist, und der Schenkelbereich kann einen langgestreckten Zusammenpass-Bereich umfassen, welcher einen Kanal mit einem Querschnittsprofil aufweist, welches komplementär zu dem geformten Vorsprung ausgebildet ist.
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Der erste Zusammenpass-Bereich 18 und der zweite Zusammenpass-Bereich 20 können ausgebildet sein, entlang der langen Achse des Schenkelbereichs 16 gleitbeweglich oder sonstwie umpositionierbar zu sein. Der erste und der zweite Zusammenpass-Bereich können ferner ausgebildet sein, sich in einer wählbaren Position entlang der Länge des Schenkelbereichs 16 zu verriegeln. Anders ausgedrückt: die durch den Eingriff des ersten und des zweiten Zusammenpass-Bereichs gebildete Translationsverbindung kann einen lösbaren Verriegelungsmechanismus umfassen, welcher ausgebildet ist, eine Bewegung einer Spanneinheit in einer Richtung parallel zu der langen Achse des Schenkelbereichs selektiv zu begrenzen. Der Verriegelungsmechanismus kann ausgebildet sein, den zweiten Zusammenpass-Bereich gegen den ersten Zusammenpass-Bereich des ersten Schenkelbereichs in einer Richtung quer zu der langen Achse vorzuspannen. Bei manchen Beispielen kann ein lösbarer Verriegelungsmechanismus in einen oder in beide Zusammenpass-Bereiche integriert sein.
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Die Spanneinheit 14 kann eine beliebige geeignete Struktur und/oder Mechanismus umfassen, welche geeignet sind, einen gewählten und/oder einstellbaren Druck von mindestens zwei Richtungen bezüglich des Schenkelbereichs 16 des Rahmens 12 auszuüben. In dem in 1 gezeigten Beispiel umfasst die Spanneinheit 14 einen Körper 22, eine erste Backe 24 und eine zweite Backe 26. Bei manchen Ausführungsformen ist die erste Backe 24 fest und die zweite Backe 26 ist zu der ersten Backe 24 hin und von dieser weg beweglich. Demgemäß ist es möglich, einen Druck auf ein Werkstück auszuüben, um das Werkstück gegen den Schenkelbereich 16 zu halten durch Platzieren der ersten Backe 24 auf einer Seite des Schenkelbereichs 16 und Verstellen der zweiten Backe 26, um einen Druck auf das Werkstück auszuüben. Bei manchen Ausführungsformen kann die Spanneinheit ferner einen Einstellmechanismus in Wirkverbindung mit der beweglichen zweiten Backe umfassen. Eine Betätigung des Einstellmechanismus kann ausgebildet sein, die bewegliche Backe selektiv umzupositionieren. Bei manchen Ausführungsformen kann sowohl die erste Backe 24 als auch die zweite Backe 26 verstellbar oder sonstwie zu der jeweils anderen hin oder von derselben weg bewegbar sein.
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Der Körper 22 kann eine beliebige geeignete Basisstruktur umfassen, welche ausgebildet ist, eine starre Stütze für die Backen bereitzustellen. Beispielsweise kann die erste Backe 24 an dem Körper 22 festgelegt oder einheitlich mit diesem ausgebildet sein und die zweite Backe 26 kann entlang einer Länge des Körpers 22 verstellbar sein. Die Verstellbarkeit kann mittels eines manuellen Einstellmechanismus erzielt werden, beispielsweise mittels eines mit Gewinde versehenen Glieds und eines Drehknopfs. Bei manchen Ausführungsformen können Einstellmechanismen einen Kurvenhebel, einen Heber, eine Feder, ein Ratschenglied oder dergleichen und/oder eine beliebige Kombination hiervon umfassen. Die Einstellung kann durch ein getrenntes Werkzeug, sei es manuell oder kraftbetrieben, erzielt oder unterstützt werden, beispielsweise durch einen Schraubenschlüssel, einen Schraubendreher oder dergleichen.
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Jedes der Elemente, welche sind die erste Backe 24 und die zweite Backe 26, kann eine beliebige geeignete Struktur umfassen, welche ausgebildet ist, eine Spannkraft auf das Werkstück und/oder den Rahmen 12 zu übertragen. Eine Backe kann beispielsweise umfassen: eine flache Platte, eine geformte Platte, welche ausgebildet ist, an ein erwartetes Werkstück angepasst zu sein, einen Haken, einen Block, eine gerippte oder sonstwie strukturierte Oberfläche, ein federelastisches Polster, ein geformtes Glied oder dergleichen oder beliebige Kombinationen hiervon. Bei manchen Ausführungsformen kann die erste Backe 24 eine andere Struktur im Vergleich zu der zweiten Backe 26 aufweisen. Bei manchen Ausführungsformen können die erste Backe 24 und die zweite Backe 26 in Wirkverbindung miteinander stehen, und zwar direkt oder indirekt, derart, dass der Körper 22 die Verbindung zwischen den beiden Spanneinheiten umfasst.
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Vorspringende Zusammenpass-Bereiche können als männliche Zusammenpass-Bereiche bezeichnet werden. Rückspringende Zusammenpass-Bereiche oder Zusammenpass-Bereiche, welche sonstwie ausgebildet sind, um einen männlichen Zusammenpass-Bereich aufzunehmen, können als weibliche Zusammenpass-Bereiche bezeichnet werden. Der erste Zusammenpass-Bereich 18 und der zweite Zusammenpass-Bereich 20 können jeweils männlich oder weiblich sein, wobei der jeweils andere Bereich dann die Gegenkonfiguration aufweist. Bei manchen Beispielen kann der erste Zusammenpass-Bereich 18 einen männlichen Vorsprung umfassen und der zweite Zusammenpass-Bereich 20 kann einen weiblichen Rücksprung oder Kanal umfassen. Bei anderen Beispielen kann es umgekehrt sein. Bei manchen Beispielen kann sowohl der erste Zusammenpass-Bereich 18 als auch der zweite Zusammenpass-Bereich 20 sowohl männliche als auch weibliche Bereiche aufweisen, die jeweils orientiert sind, um mit korrespondierenden Merkmalen an dem jeweils anderen Zusammenpass-Bereich zusammenzupassen.
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Der zweite Zusammenpass-Bereich 20 kann als ein beliebiges der Elemente, welche sind der Körper 22, die erste Backe 24 oder die zweite Backe 26, ausgebildet sein oder damit wirkverbunden sein, wie in 1 veranschaulicht. Beispielsweise kann der zweite Zusammenpass-Bereich 20 als ein männlicher Vorsprung oder als ein weiblicher Kanal an der ersten Backe 24 ausgebildet sein. Bei manchen Ausführungsformen kann der zweite Zusammenpass-Bereich 20 in oder an dem Körper 22 ausgebildet sein. Bei manchen Ausführungsformen kann der zweite Zusammenpass-Bereich 20 in oder an der zweiten Backe 26 ausgebildet sein. Bei manchen Ausführungsformen kann der zweite Zusammenpass-Bereich 20 in oder an einer feststehenden Backe ausgebildet sein. Bei manchen Ausführungsformen kann der zweite Zusammenpass-Bereich 20 in oder an einer beweglichen Backe ausgebildet sein. Insgesamt können der erste Zusammenpass-Bereich 18 und der zweite Zusammenpass-Bereich 20 einen lösbaren und/oder umpositionierbaren Verbindungs- oder Eingriffsmechanismus 28 bilden.
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Basierend auf der obigen Beschreibung kann eine Ausführungsform einer Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung einen Rahmen umfassen, welcher einen Schenkelbereich und einen ersten Zusammenpass-Bereich umfasst. Die Spannanordnung kann eine Spanneinheit umfassen, welche einen ersten Backenbereich, einen zweiten Backenbereich, der selektiv zu dem ersten Backenbereich hin und von demselben weg beweglich ist, und einen zweiten Zusammenpass-Bereich, welcher ausgebildet ist, mit dem ersten Zusammenpass-Bereich des Schenkels des Rahmens in Eingriff zu treten, umfasst. Wenn der erste Zusammenpass-Bereich mit dem zweiten Zusammenpass-Bereich in Eingriff steht, können die erste und die zweite Backe den Schenkelbereich überspannen und die Spanneinheit kann entlang einer langen Achse des Schenkelbereichs selektiv beweglich sein.
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Basierend auf der obigen Beschreibung kann eine weitere Ausführungsform einer Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung einen Montagewinkel umfassen, welcher einen ersten Schenkelbereich und einen zweiten Schenkelbereich umfasst, wobei jeweilige proximale Enden des ersten und des zweiten Schenkelbereichs miteinander verbunden sind, um eine Ecke zu bilden. Der erste Schenkelbereich und der zweite Schenkelbereich können jeweils einen jeweiligen langgestreckten Zusammenpass-Bereich aufweisen, welcher parallel zu einer langen Achse des jeweiligen Schenkelbereichs verläuft.
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Eine Spanneinheit kann eine bewegliche Backe und einen Spanneinheit-Zusammenpass-Bereich aufweisen, welcher ausgebildet ist, mit dem langgestreckten Zusammenpass-Bereich des ersten Schenkelbereichs in Eingriff zu treten, um eine Translationsverbindung zu bilden. Dieses System kann einsetzbar sein in einer ersten Konfiguration, wobei die Spanneinheit mit dem Montagewinkel an der Translationsverbindung in Eingriff steht, die bewegliche Backe ausgebildet ist, sich selektiv zu dem ersten Schenkelbereich hin und von demselben weg zu bewegen, und wobei die Spanneinheit ausgebildet ist, sich entlang der Länge des ersten Schenkelbereichs selektiv zu bewegen, und in einer zweiten Konfiguration, wobei die Spanneinheit außer Eingriff mit dem Montagewinkel steht.
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Beispiele, Komponenten und Alternativen
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Die folgenden Abschnitte beschreiben ausgewählte Aspekte beispielhafter Spannanordnungen sowie verwandte Systeme und/oder Verfahren. Diese Beispiele sollen der Veranschaulichung dienen und sind nicht dahingehend zu interpretieren, dass sie den gesamten Bereich der vorliegenden Offenbarung begrenzen. Jeder Abschnitt kann eine oder mehrere unterschiedliche Erfindungen und/oder eine kontextbezogene oder verwandte Information, Funktion und/oder Struktur umfassen.
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Abschnitt 1:
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Dieser Abschnitt beschreibt eine beispielhafte Spannanordnung 100 mit einer gleitenden Schwalbenschwanzverbindung; siehe 2 bis 7. Die Spannanordnung 100 ist eine Ausführungsform der Spannanordnung 10. Demgemäß können korrespondierende Merkmale mit korrespondierenden Bezugsziffern in den Figuren bezeichnet werden.
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Die Spannanordnung 100 umfasst einen L-förmigen Rahmen 102, welcher in 2 dargestellt ist. Der Rahmen 102 kann austauschbar als ein Winkel, ein Eckwinkel, ein Montagewinkel und/oder als ein L-Winkel bezeichnet werden. Der Rahmen 102 umfasst zwei Schenkelbereiche 104, 106, welche in einem festen Winkel von 90° angeordnet sind. Bei manchen Ausführungsformen können die beiden Schenkelbereiche mittels eines um ein Scharnier oder sonstwie selektiv drehbaren Glieds wirkverbunden sein, wodurch die Einstellbarkeit des Winkels zwischen den Schenkeln 104 und 106 erleichtert wird. Bei den Schenkelbereichen 104, 106 handelt es sich im Wesentlichen um rechteckige und langgestreckte Glieder, welche über einen gemeinsamen Eckbereich 108 miteinander verbunden sind. Der Eckbereich 108 umfasst ein Inneneck mit einer gerundeten Kontur, um eine Beschädigung des oder der Werkstücke zu vermeiden. Der Eckbereich 108 umfasst ferner eine abgeschnittene Außeneckkontur, um das Entweichen von überschüssigem Leim, gute Sichtbarkeit von Bezugslinien etc. zu erlauben. Der Schenkelbereich 104 umfasst eine Zusammenpass-Oberfläche 110 und eine Spannoberfläche 112 gegenüber der Zusammenpass-Oberfläche. Ebenso umfasst der Schenkelbereich 106 eine Zusammenpass-Oberfläche 114 und eine gegenüberliegende Spannoberfläche 116.
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Parallel zu der langen Achse des Schenkelbereichs 104 ist ein Kanal 118 in der Zusammenpass-Oberfläche 110 ausgebildet. Der Kanal weist ein erstes Ende und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende auf, wobei das erste Ende offen ist, derart, dass ein Vorsprung an einer Spanneinheit in einer im Wesentlichen parallel zu der langen Achse des Schenkelbereichs verlaufenden Richtung in das erste Ende ein- und aus demselben herausgeführt werden kann. Anders ausgedrückt: der Kanal weist ein geschlossenes proximales Ende und ein offenes distales Ende auf. Insbesondere kann der Kanal 118 ein offenes Ende 120 an einem distalen Ende des Schenkelbereichs 104 und ein geschlossenes Ende 122 an einem proximalen Ende des Schenkelbereichs 104 aufweisen. Ähnlich umfasst der Schenkelbereich 106 einen Kanal 124 mit einem offenen Ende 126 und einem geschlossenen Ende 128.
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Jeder der Kanäle kann eine beliebige geeignete Struktur umfassen, welche ausgebildet ist, als ein erster Zusammenpass-Bereich 18 für einen korrespondierenden zweiten Zusammenpass-Bereich 20 an der Spanneinheit zu fungieren. Bei dieser Ausführungsform weisen die Kanäle 118 und 124 einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt auf, mit einer schmalen Mündung an der Oberfläche 110, 114, der über geneigte oder schräge Wände in einen breiteren Boden übergeht. Jeder Kanal ist ausgebildet, mit dem zweiten Zusammenpass-Bereich an der Spanneinheit eine Schwalbenschwanzverbindung zu bilden (unten beschrieben). Die offenen Enden 120 und 126 können größer sein als die jeweiligen geschlossenen Enden 122 und 128. Dies kann beispielsweise die Herstellbarkeit und/oder den Eingriff mit dem zweiten Zusammenpass-Bereich erleichtern. Bei manchen Beispielen ist das Ende 120 und/oder das Ende 126 geschlossen, wodurch eine Entfernung einer Spanneinheit aus dem Kanal in einer Längsrichtung verhindert wird.
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Die Schenkel 104 und 106 können eine im Wesentlichen identische Länge und Breite aufweisen und können ausgebildet sein, flach auf einer Arbeitsoberfläche aufzuliegen. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Montagelöchern 130 im Abstand voneinander an jedem Schenkelbereich umfasst. Die Montagelöcher 130 können versenkt sein und sie können ausgebildet sein, ein Sichern des Rahmens an einer Arbeitsoberfläche zu erlauben. Beispielsweise kann der Rahmen 102 an einer flachen Arbeitsoberfläche (z.B. an einem Tisch oder einer Werkbank) angebracht werden durch Einführen von Schrauben in die Oberfläche durch die Montagelöcher 130 hindurch.
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Die Spannanordnung 100 umfasst zwei Spanneinheiten 150, welche in 3 dargestellt sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Spanneinheiten 150 im Wesentlichen identisch. Demgemäß wird nur eine einzige Spanneinheit 150 näher beschrieben. Die Spanneinheit 150 umfasst einen Körperbereich 152, eine erste Backe 154 und eine zweite Backe 156. Die Spanneinheit 150 kann austauschbar als eine Spannanordnung, eine Schraubzwinge oder eine Schraubzwingenanordnung bezeichnet werden. Bei dieser Ausführungsform ist die erste Backe 154 an dem Körperbereich 152 festgelegt oder einheitlich mit demselben ausgebildet und kann als feststehende oder feste Backe bezeichnet werden.
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Die zweite Backe 156 ist entlang der Länge des Körpers 152 beweglich oder verstellbar, derart, dass die zweite Backe 156 sich zu der festen Backe hin oder von derselben weg bewegt. Demgemäß kann die zweite Backe 156 als eine bewegliche oder verstellbare Backe bezeichnet werden. Die zweite Backe 156 ist mit einem Einstellmechanismus 158 wirkverbunden. Der Einstellmechanismus 158 umfasst ein mit einem Gewinde versehenes Glied 160, mit dem die zweite Backe 156 über eine Gewindeöffnung in Eingriff steht. Das mit einem Gewinde versehene Glied 160 ist in einer Hülse 162 an einem Ende mittels eines handbetätigten Einstellknopfs 164 am anderen Ende drehbar.
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Die bewegliche Backe 156 kann eine flache Platte umfassen, wie in 3 dargestellt. Aus der Beaufschlagung eines Werkstücks mit Spannkraft kann eine gewisse Biegung der Platte oder der Verbindung zwischen der Backe 156 und dem Mechanismus 158 resultieren. Demgemäß kann, um Kontakt mit dem Werkstück aufrechtzuerhalten und die Spannkraft gleichmäßig wirksam zu übertragen, die flache Platte der Backe 156 einen positiven Neigungswinkel aufweisen. Anders ausgedrückt: im unbelasteten Zustand kann die flache Spannoberfläche der zweiten Backe 156 einen leicht spitzen Winkel mit der im Wesentlichen durch den Körper 152 definierten Ebene bilden. Der betreffende Erfinder hat gefunden, dass ein Neigungswinkel von ungefähr 1 Grad geeignet sein kann.
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Wie beschrieben, erstreckt sich die flache Platte der beweglichen Backe 156 von dem Körper 152 aus in Querrichtung. Die Backe 156 kann so bemessen sein, dass sich die Backe ungefähr um die gleiche Strecke erstreckt wie die Breite des Schenkels, an dem die Spanneinheit angebracht ist. Anders ausgedrückt: wenn die Spanneinheit 150 mit dem Schenkelbereich 104 in Eingriff steht und die Anordnung auf einer flachen Arbeitsoberfläche mit flach auf der Oberfläche aufliegendem Rahmen 102 aufliegt, dann würde die Backe 156 mit der flachen Arbeitsoberfläche in Kontakt kommen und mit dieser abschließen. Diese Anordnung erleichtert das Einspannen dünner Werkstücke zwischen der Backe 156 und dem Schenkel 104, wobei "dünn" bezogen ist auf die Größendimension orthogonal zu der Auflageoberfläche.
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Wie im Vorstehenden erläutert, umfasst die Spanneinheit 150 den zweiten Zusammenpass-Bereich 20, welcher bei dieser Ausführungsform ein Schwalbenschwanzvorsprung 166 mit einer im Wesentlichen trapezförmigen Gestalt ist. Der Vorsprung 166 ist ausgebildet, mit dem Kanal 118 oder 124 zusammenzupassen, derart, dass der Vorsprung in das jeweilige offene Ende 120 oder 126 des Kanals eingeführt und entlang des Kanals gleitend in eine gewünschte Position bewegt werden kann. Dieses Zusammenpassen des Vorsprungs mit dem Kanal kann als eine Translationsverbindung beschrieben werden, welche ausgebildet ist, eine Bewegung der Spanneinheit in einer Richtung quer zu der langen Achse des Schenkelbereichs zu begrenzen und dabei gleichzeitig eine Translation der Spanneinheit in einer Richtung parallel zu der langen Achse des Schenkelbereichs zu erlauben.
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Um das lösbare Verriegeln der Spanneinheit 150 an einer Position entlang des Kanals zu erleichtern, ist in dem Vorsprung 166 ein Verriegelungsmechanismus 168 umfasst. Der Verriegelungsmechanismus 168 kann ein beliebiges geeignetes Glied umfassen, welches vorgespannt ist, um gegen den Boden des Kanals 118 zu drücken, wodurch die schrägen Seiten des Vorsprungs 166 gegen die schrägen Wände des Kanals gezwungen werden. Die schrägen Seiten und Wände der Schwalbenschwanzverbindung verhindern eine Entkopplung der Spanneinheit von dem Kanal, während die Kraft des Verriegelungsmechanismus einer Relativbewegung zwischen der Spanneinheit und dem Rahmen einen Widerstand entgegensetzt. Die Schwalbenschwanzverbindung erlaubt ferner eine Bewegung oder Relativbewegung (d.h. Gleitbewegung) entlang der Kanallänge, wenn der Verriegelungsmechanismus aufgehoben oder gelöst wird. Bei dieser Ausführungsform umfasst der Verriegelungsmechanismus 168 einen federbelasteten Kugelstößel mit einer Kugel, welche federbelastet ist, um von der distalen Fläche des Vorsprungs 166 weg zu ragen.
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Der Körper 152 der Spanneinheit 150 umfasst eine Lippe 170, welche benachbart zu der festen Backe ausgebildet ist. Die Lippe 170 kann einen beliebigen geeigneten Vorsprung oder eine andere Struktur aufweisen, welche ausgebildet ist, unter einen Leistenbereich 172 des Rahmens (auch als Flansch bezeichnet) zu passen, und/oder mit einer Seitenfläche des Rahmens in Kontakt zu stehen. Dieses Lippenmerkmal dient dazu, eine Verformungsbewegung zu reduzieren oder zu vermeiden, indem die Spanneinheit gedrängt wird, in einem rechten Winkel relativ zu dem Rahmen zu bleiben.
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Es wird nun auf 4 und 5 Bezug genommen; gezeigt ist die Spannanordnung 100 mit zwei Spanneinheiten 150 in Gleiteingriff mit Schenkeln 104 und 106 des Rahmens 102. Der Einfachheit halber sind die beiden Spanneinheiten mit 150 und 150' bezeichnet, wobei korrespondierende Elemente korrespondierende Bezugsziffern ohne und mit Strichindex tragen.
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Wie in 4 und 5 dargestellt, kann die Spanneinheit 150 durch Einführen des Vorsprungs 166 in den Kanal 118 mit dem Schenkelbereich 104 in Eingriff gebracht werden. Ebenso kann die Spanneinheit 150' durch Einführen eines Vorsprungs 166' in den Kanal 124 mit dem Schenkelbereich 106 in Eingriff gebracht werden. Die Spanneinheiten können dann entlang des Kanals gleitend in eine gewünschte Position bewegt werden.
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Wie in 5 gezeigt, kann die Spannanordnung 100 verwendet werden, um ein erstes Werkstück 174 in einem festen Winkel relativ zu einem zweiten Werkstück 176 zu halten. Bei diesem Beispiel sind die Werkstücke 174 und 176 Tafeln oder flache Bretter, welche über die Spannanordnung 100 in einem 90°-Winkel gehalten werden. Das Werkstück 174 ist über die Backen 154 und 156 der Spanneinheit 150 gegen den Schenkelbereich 104 gehalten. Das Werkstück 176 ist über Backen 154' und 156' der Spanneinheit 150' gegen den Schenkelbereich 106 gehalten. Wie in 5 und anderswo gezeigt, sind die Backen jeder Spanneinheit derart angeordnet, dass die Backen den Schenkel, mit dem die Spanneinheit in Eingriff steht, überspannen. Allgemein bedeutet dies, dass die Backe 154 auf einer Seite des Schenkelbereichs 104, benachbart zu der Zusammenpass-Oberfläche 110 angeordnet ist, während die Backe 156 auf der gegenüberliegenden Seite des Schenkelbereichs 104, benachbart und in einem einstellbaren Abstand zu der Spannoberfläche 112 angeordnet ist. Wie in 5 gezeigt, überspannen die Backen 154 und 156 sowohl das Werkstück als auch den Schenkel, d.h. die Backe 154 befindet sich auf der Zusammenpass-Oberflächenseite des Schenkelbereichs 104 und die Backe 156 auf der gegenüberliegenden Spannseite des Schenkelbereichs, mit dem Werkstück 174 sandwichartig zwischen der Backe 156 und dem Schenkelbereich 104 angeordnet. Eine ähnliche Anordnung ist bezüglich der Spanneinheit 150' und des Werkstücks 176 dargestellt.
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In Abhängigkeit von alternativen Plätzen für den ersten und den zweiten Zusammenpass-Bereich können Werkstücke in den Backen der Spanneinheiten 150 und/oder 150' in verschiedenen Anordnungen eingespannt werden. Würde man beispielsweise den Kanal 118 auf der gegenüberliegenden (d.h. Außeneck-)Seite des Schenkels 104 anordnen, dann wäre der Vorsprung 166 an der Backe 156 angeordnet. Demgemäß würde das Einspannen des Werkstücks 174 eher zwischen der Oberfläche 110 und der Backe 154 als zwischen der Oberfläche 112 und der Backe 156 erfolgen. Basierend auf diesem Beispiel wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene geeignete Anordnungen möglich sind, ohne die Lehren der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.
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Bei der im vorliegenden Abschnitt beschriebenen Ausführungsform muss das gleitende Bewegen der Spanneinheit entlang des Kanals einhergehen mit einem Lösen oder Überwinden des Verriegelungsmerkmals des Mechanismus 168. Dies kann beispielsweise durchgeführt werden durch Drücken der festen Backe 154 in Richtung auf den Schenkelbereich 104 oder anderweitiges Überwinden des Federdrucks des Kugelstößels. Durch Wegnahme des Drucks auf die feste Backe 154 kann das Selbstverriegelungsmerkmal erneut in Eingriff kommen und die laterale Position der Spanneinheit sichern. Siehe 6 und 7, in welchen dieser Entriegelungs-/Verriegelungsvorgang detaillierter dargestellt ist. Eine Einbuchtung 178 kann der Länge nach entlang der Wände des Kanals 118 (und 124) verlaufen, um die Verriegelungs- und Entriegelungsfunktionalität der Schwalbenschwanzverbindung weiter zu erleichtern. In anderen Ausführungsformen können mehr oder weniger Verriegelungsmerkmale vorhanden sein.
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Beispielsweise ist es möglich, dass ein Verriegelungsmerkmal oder -mechanismus 168 nicht umfasst ist.
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Abschnitt 2:
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Dieser Abschnitt beschreibt eine beispielhafte Spannanordnung 200 mit einer gleitenden T-förmigen Verbindung; siehe 8 bis 9. Die Spannanordnung 200 ist eine Ausführungsform der Spannanordnung 10. Demgemäß können korrespondierende Merkmale mit korrespondierenden Bezugsziffern in den Figuren bezeichnet werden.
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Die Spannanordnung 200 ist in vieler Hinsicht der Spannanordnung 100 ähnlich, weist jedoch einen erheblich unterschiedlichen Eingriffsmechanismus 28 auf. Die Spannanordnung 200 umfasst einen Rahmen 202, welcher einen ersten Schenkelbereich 204 aufweist, der an einem Eckbereich 208 mit einem zweiten Schenkelbereich 206 verbunden ist, und welcher mit einer oder mehreren Spanneinheiten 250, welche alle im Wesentlichen identisch mit den im Kontext der Anordnung 100 beschriebenen ausgebildet sind, in Eingriff bringbar ist. Komponenten des Rahmens 202 und der Spanneinheit 250 korrespondieren zu den Komponenten des Rahmens 102 und der Spanneinheit 150 und sind mit ähnlichen Bezugsziffern bezeichnet, welche im Wesentlichen eher die Form "2XX" als "1XX" aufweisen. Demgemäß sind die Merkmale 210, 212, 214, 216, 220, 222, 228, 230, 252, 254, 256, 258, 260, 262 und 264 im Wesentlichen identisch mit ihren jeweiligen Gegenstücken aus Abschnitt 1, nämlich den Merkmalen 110, 112, 114, 116, 120, 122, 128, 130, 152, 154, 156, 158, 160, 162 und 164.
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Wie im Vorstehenden angegeben, umfasst die Spannanordnung 200 jedoch unterschiedliche Ausführungsformen des ersten Zusammenpass-Bereichs und des zweiten Zusammenpass-Bereichs. Insbesondere umfasst die Spanneinheit 250 einen T-förmigen Vorsprung 266, welcher ausgebildet ist, mit T-förmigen Kanälen 218 und 224 zusammenzupassen. Wie in 8 und 9 dargestellt, umfasst der Vorsprung 266 einen Stiel, welcher mit einem Bereich in Form eines "T" abschließt, der orthogonal zu dem Stiel orientiert ist. Die Kanäle 218 und 224 weisen einen korrespondierenden Querschnitt auf. Der Vorsprung 266 kann mit den Kanälen in Eingriff gebracht werden, beispielsweise durch eine gleitende Bewegung in das offene Ende 220 hinein. Wie bei der Schwalbenschwanzverbindung umfasst auch der T-förmige Vorsprung 266 einen Verriegelungsmechanismus 268 in Form eines federbelasteten Kugelstößels.
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Der Verriegelungsmechanismus 268 ist ausgebildet, die oberen Oberflächen des "T" des Vorsprungs 266 gegen die korrespondierenden Oberflächen des Kanals vorzuspannen, wodurch eine seitliche Bewegung (d.h. entlang der Länge des Kanals) verhindert wird. Die Vorspannkraft kann manuell überwunden werden, wie oben in Bezug auf den Verriegelungsmechanismus 168 beschrieben. Anders ausgedrückt: ein Benutzer kann die feststehende Backe 254 niederdrücken, um die Feder des Kugelstößels des Mechanismus 268 zu überwinden. Unter Aufrechterhaltung der abwärtsgerichteten Kraft kann der Benutzer sodann die Spanneinheit 250 entlang des Kanals 218 oder 224 gleitend in eine gewünschte Position bewegen. Ist die gewünschte Position erreicht, bewirkt eine Wegnahme der abwärtsgerichteten Kraft das Vorragen der Kugel. Durch das Vorragen der Kugel wird das "T" des Vorsprungs 266 gegen den Kanal gepresst, wodurch einer weiteren Umpositionierung der Spanneinheit ein Widerstand entgegengesetzt wird.
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Abschnitt 3:
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Dieser Abschnitt beschreibt eine beispielhafte Spannanordnung 300 mit einem Eingriffsmechanismus in Form einer Schiene und eines Schienengreifglieds; siehe 10 bis 11. Die Spannanordnung 300 ist eine Ausführungsform der Spannanordnung 10. Demgemäß können korrespondierende Merkmale mit korrespondierenden Bezugsziffern in den Figuren bezeichnet werden.
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Die Spannanordnung 300 ist in vieler Hinsicht ähnlich den Spannanordnungen 100 und 200 ausgestaltet, jedoch auch hier wieder mit einem erheblich unterschiedlichen Eingriffsmechanismus 28. Die Spannanordnung 300 umfasst einen Rahmen 302, welcher einen ersten Schenkel 304 aufweist, der an einem Eckbereich 308 mit einem zweiten Schenkel 306 verbunden ist, und welcher mit einer oder mehreren Spanneinheiten 350, welche alle im Wesentlichen identisch mit den im Kontext der Anordnung 100 beschriebenen ausgebildet sind, in Eingriff bringbar ist. Komponenten des Rahmens 302 und der Spanneinheit 350 korrespondieren zu den Komponenten des Rahmens 102 und der Spanneinheit 150 und sind mit ähnlichen Bezugsziffern bezeichnet, welche im Wesentlichen eher die Form "3XX" statt "1XX" aufweisen. Demgemäß sind die Merkmale 310, 312, 314, 316, 320, 322, 328, 330, 352, 354, 356, 358, 360, 362 und 364 im Wesentlichen identisch mit ihren jeweiligen Gegenstücken aus Abschnitt 1, nämlich den Merkmalen 110, 112, 114, 116, 120, 122, 128, 130, 152, 154, 156, 158, 160, 162 und 164.
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Wie angegeben, umfasst die Spannanordnung 300 Ausführungsformen des ersten Zusammenpass-Bereichs und des zweiten Zusammenpass-Bereichs, welche sich von den oben beschriebenen unterscheiden. Insbesondere umfasst die Spanneinheit 350 ein Schienengreifglied, auch als Clip-artiger Vorsprung 366 bezeichnet, welcher ausgebildet ist, mit einem Stab oder einer Schiene in Form eines langgestreckten zylindrischen Bereichs, der sich der Länge nach in jedem der Kanäle 318 und 324 erstreckt, zusammenzupassen. Bei dieser Ausführungsform sind die langgestreckten zylindrischen Bereiche über einen Stielbereich, dessen Breite dünner ist als der zylindrische Durchmesser, an dem Boden der Kanäle verankert.
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Das Schienengreifglied weist eine innere Form auf, welche einer äußeren Form der Schiene angepasst ist. Bei dieser Ausführungsform umfasst der Vorsprung 366 einen Verbinder nach Art eines "Sicherungsclips" mit einem Paar gekrümmter, einander gegenüberliegender Arme, welche gemeinsam einen im Wesentlichen zylindrischen Durchlass zwischen den Armen bilden. Jeder Arm schließt mit einem distalen Ende ab, welches von dem distalen Ende des anderen Arms beabstandet ist, so dass ein Spalt zwischen den distalen Enden entsteht. Die Arme sind ausreichend lang, um mehr als die Hälfte des Umfangs eines korrespondierenden Zylinders in dem inneren Durchlass zu umfassen oder zu greifen. Der Clip-Bereich des Vorsprungs 366 kann austauschbar als ein Clip, ein Greifbereich, ein Schienengreifbereich oder ein Stabgreifbereich bezeichnet werden.
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Die Arme des Clipbereichs können flexibel sein, derart, dass durch den Spalt zwischen den Armen hindurch ein Zylinder in den Clip eingeführt oder eingeschnappt oder aus demselben herausgeführt oder ausgeschnappt werden kann. Bei manchen Ausführungsformen können die Arme unflexibel sein und/oder der Spalt kann klein gegenüber der Begrenzung der Schiene (d.h. dem Durchmesser des Zylinders) sein. Bei diesen Ausführungsformen muss die Schiene oder der Zylinder eher axial durch ein offenes Ende des Clips hindurch eingeführt werden als radial durch den Spalt hindurch. Bei der in 10 und 11 dargestellten Ausführungsform ist der Clip des Vorsprungs 366 ausgebildet, an dem offenen Ende 320 auf den mittigen, erhabenen Zylinderbereich des Kanals 318 aufgesetzt zu werden. Der Zylinderbereich und der Clip sind ausgebildet, mit Reibschluss zusammenzupassen, derart, dass durch Überwindung der Reibung zwischen dem Clip und dem Zylinder die Spanneinheit 350 zu einer Bewegung entlang der Länge des Schenkelbereichs 304 veranlasst werden kann. Bei manchen Ausführungsformen können die Schenkel des Clip-Bereichs durch Drücken der festen Backe in Richtung auf den Kanal auseinander gezwungen werden, wodurch der Kontakt und die Reibung zwischen dem Clip und der Schiene während der Umplatzierung vermindert wird.
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Wie beschrieben, weisen die Clip- und Zylinderbereiche gerundete Merkmale auf; es können jedoch auch andere Formen und Größen für die Komponenten geeignet sein. Beispielsweise können die Clip-Arme ausgebildet sein, ein langgestrecktes Glied, welches einen quadratischen, rechteckigen oder dreieckigen Querschnitt aufweist, zu umfassen. Bei manchen Ausführungsformen können die Clip-Arme ausgebildet sein, ein langgestrecktes Glied zu umschließen, welches eher an einer Seitenwand verankert ist als an dem Boden des Kanals 318, wie es in den Figuren dargestellt ist.
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Im Unterschied zu den ersten Zusammenpass-Bereichen und den zweiten Zusammenpass-Bereichen, welche in den Abschnitten 1 und 2 beschrieben sind, umfassen die Zusammenpass-Bereiche der Spannanordnung 300 ein Glied an dem Rahmen, welches von einer Öffnung an der Spanneinheit aufgenommen ist. Anders ausgedrückt: die Spanneinheit 350 umfasst einen weiblichen Zusammenpass-Bereich 20 und der Rahmen 302 umfasst einen oder mehrere männliche Zusammenpass-Bereiche 18. Ferner ist der weibliche Zusammenpass-Bereich der Spanneinheit in einem vorspringenden Glied angeordnet, während der männliche Zusammenpass-Bereich 18 des Rahmens in einem rückspringenden Kanal angeordnet ist.
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Abschnitt 4:
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Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zum Verspannen einer Mehrzahl von Werkstücken in einer festen gegenseitigen Beziehung; siehe 12. Aspekte der Spannanordnungen, welche in den obigen Abschnitten beschrieben sind, können in den nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritten verwendet werden. Gegebenenfalls kann auf bereits beschriebene Komponenten und Systeme verwiesen werden, welche bei der Durchführung jedes Schrittes verwendet werden können. Diese Verweise dienen der Veranschaulichung und sind nicht dazu gedacht, die Möglichkeiten der Durchführung eines bestimmten Schrittes des Verfahrens zu beschränken.
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12 ist ein Ablaufdiagramm, welches Schritte zeigt, die in einem beispielhaften Verfahren durchgeführt werden, wobei jedoch nicht der komplette Prozess oder alle Schritte des Verfahrens aufgeführt sein müssen. 12 zeigt mehrere Schritte eines Verfahrens, allgemein mit 400 bezeichnet, welche in Verbindung mit einer Spannanordnung gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden können. Zwar sind nachfolgend verschiedene Schritte des Verfahrens 400 beschrieben und in 12 gezeigt; es ist jedoch nicht zwingend notwendig, dass alle Schritte ausgeführt werden, und in manchen Fällen ist es möglich, dass die Schritte in einer anderen als der gezeigten Reihenfolge durchgeführt werden.
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In Schritt 402 kann eine erste Spanneinheit mit einem ersten Schenkel eines Rahmens in Wirkverbindung gebracht werden durch Ineingriffbringen eines ersten Zusammenpass-Bereichs an dem ersten Schenkel mit einem zweiten Zusammenpass-Bereich an der ersten Spanneinheit. Der zweite Zusammenpass-Bereich kann an einem Körperbereich oder an einem Backenbereich der ersten Spanneinheit angeordnet sein. Beispielsweise kann die Spanneinheit 150 mit einem Schenkelbereich 104 des Rahmens 102 in Wirkverbindung gebracht werden durch Ineingriffbringen des Vorsprungs 166 mit dem Kanal 118. Beispielsweise kann der Vorsprung 166 durch das offene Ende 120 hindurch in den Kanal 118 eingeführt werden.
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Bei manchen Beispielen kann der Schritt 402 umfassen, eine Mehrzahl von Spanneinheiten mit dem ersten Schenkel in Wirkverbindung zu bringen. Bei manchen Ausführungsformen kann dieser Schritt beschrieben sein als Anbringen einer ersten Spanneinheit an einem Eckwinkel durch Ineingriffbringen eines ersten Zusammenpass-Bereichs an der ersten Spanneinheit mit einem komplementären zweiten Zusammenpass-Bereich an einem ersten Schenkel des Eckwinkels. Das Anbringen der ersten Spanneinheit an dem Eckwinkel kann das Herstellen einer zusammengepassten Verbindung umfassen, welche eine Bewegung der Spanneinheit in einer Richtung quer zu einer langen Achse des ersten Schenkels begrenzt. Das Ineingriffbringen des ersten Zusammenpass-Bereichs an der ersten Spanneinheit mit dem zweiten Zusammenpass-Bereich an dem ersten Schenkel kann das Einführen eines geformten Vorsprungs an der ersten Spanneinheit in einen Kanal mit komplementärem Querschnittsprofil an dem ersten Schenkel umfassen. Beispielsweise kann die zusammengepasste Verbindung eine gleitende Schwalbenschwanzverbindung umfassen.
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Bei Schritt 404 kann die erste Spanneinheit veranlasst werden, eine Bewegung in eine gewünschte Position entlang einer Länge des ersten Schenkels auszuführen. Schritt 404 kann von einer Bedienungsperson mit nur einer Hand ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Spanneinheit 150 entlang des Kanals 118 gleitend in eine Position zwischen dem offenen Ende 120 und dem geschlossenen Ende 122 bewegt werden. Die in Eingriff gebrachten Zusammenpass-Bereiche können einen umpositionierbaren Verbindungs- oder Eingriffsmechanismus bilden. Dieser Schritt kann das Lösen oder Überwinden eines Selbstverriegelungsmerkmals der Verbindung umfassen. Beispielsweise kann der Verriegelungsmechanismus 166 der Spanneinheit 150 aufgehoben werden durch Anwenden eines Drucks auf die Spanneinheit in Richtung auf die Zusammenpass-Oberfläche zwischen der Spanneinheit 156 und dem Schenkel 104.
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Der Schritt 404 kann nach Bedarf wiederholt werden, um eine gewünschte Position oder Reihe von Positionen zu erzielen. Werden in Schritt 402 eine Mehrzahl von Spanneinheiten mit dem Schenkel verbunden, dann können alle diese Spanneinheiten in Schritt 404 positioniert werden. Bei manchen Ausführungsformen kann dieser Schritt beschrieben sein als Umpositionieren einer ersten Spanneinheit entlang des ersten Schenkels eines Eckwinkels durch gleitendes Bewegen der Spanneinheit entlang einer Länge des ersten Schenkels unter Aufrechterhaltung des Eingriffs zwischen dem ersten und dem zweiten Zusammenpass-Bereich.
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In Schritt 406 kann ein erstes Werkstück gegen den ersten Schenkel gesichert werden durch Einspannen des ersten Werkstücks zwischen dem ersten Schenkel und einer Backe der ersten Spanneinheit. Die erste Spanneinheit kann ein Paar von Backen umfassen, welche den ersten Schenkel überspannen, wenn die erste Spanneinheit mit dem ersten Schenkel in Eingriff steht. In diesem Schritt kann das Paar von Backen sowohl den ersten Schenkel als auch das erste Werkstück überspannen. Die Backen der ersten Spanneinheit können eine bewegliche Backe umfassen. Die bewegliche Backe kann zu dem ersten Schenkel hin und von demselben weg verstellbar sein. Die bewegliche Backe kann einen wählbaren Betrag an Spannkraft bereitstellen. Beispielsweise kann die Backe 156 der Spanneinheit 150 unter Verwendung des Einstellknopfs 164 des Einstellmechanismus 158 umpositioniert werden. Diese Umpositionierung kann in der Weise durchgeführt werden, dass die Backe 156 mit dem ersten Werkstück in Kontakt kommt und einen Druck auf dasselbe ausübt. Die Backe 154 kann mit einer gegenüberliegenden Seite des ersten Schenkels 104 in Kontakt sein, um eine Gegen-Presskraft für das Werkstück bereitzustellen.
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Wenn eine Mehrzahl von Spanneinheiten an dem ersten Schenkel installiert sind, dann können in diesem Schritt 406 ein Teil oder alle der Spanneinheiten verwendet werden, um das Werkstück gegen den ersten Schenkel zu spannen. Bei manchen Ausführungsformen kann dieser Schritt beschrieben sein als Sichern eines ersten Werkstücks gegen den ersten Schenkel eines Eckwinkels durch Anwenden einer Spannkraft auf ein erstes Werkstück unter Verwendung einer Backe einer ersten Spanneinheit. Das Umpositionieren der ersten Spanneinheit kann das Lösen eines Verriegelungsmechanismus, welcher die erste Spanneinheit daran hindert, eine Gleitbewegung entlang der Länge des ersten Schenkels zu vollziehen, umfassen. Sowohl das Umpositionieren der ersten Spanneinheit als auch das Sichern des ersten Werkstücks können manuell mit der gleichen einen Hand durchgeführt werden.
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In Schritt 408 kann eine zweite Spanneinheit mit einem zweiten Schenkel des Rahmens in Wirkverbindung gebracht werden durch Ineingriffbringen eines ersten Zusammenpass-Bereichs an dem zweiten Schenkel mit einem zweiten Zusammenpass-Bereich an der zweiten Spanneinheit. Der zweite Zusammenpass-Bereich kann an einem Körperbereich oder an einem Backenbereich der zweiten Spanneinheit angeordnet sein. Beispielsweise kann die Spanneinheit 150' mit dem Schenkelbereich 106 des Rahmens 102 in Wirkverbindung gebracht werden durch Ineingriffbringen des Vorsprungs 166' mit dem Kanal 124. Beispielsweise kann der Vorsprung 166' durch das offene Ende 126 hindurch in den Kanal 124 eingeführt werden. Die zweite Spanneinheit kann im Wesentlich identisch mit der ersten Spanneinheit sein. Wie bei Schritt 402, ist es auch in diesem Schritt möglich, eine Mehrzahl von Spanneinheiten zu verbinden.
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Bei Schritt 410 kann die zweite Spanneinheit veranlasst werden, sich entlang einer Länge des zweiten Schenkels in eine gewünschte Position zu bewegen. Schritt 410 kann von einer Bedienungsperson mit nur einer Hand ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Spanneinheit 150' entlang des Kanals 124 gleitend in eine Position zwischen dem offenen Ende 126 und dem geschlossenen Ende 128 bewegt werden. Die in Eingriff gebrachten Zusammenpass-Bereiche können einen umpositionierbaren Verbindungs- oder Eingriffsmechanismus bilden. Dieser Schritt kann das Lösen oder Überwinden eines Selbstverriegelungsmerkmals der Verbindung umfassen. Beispielsweise kann der Verriegelungsmechanismus 166' der Spanneinheit 150' aufgehoben werden durch Anwenden eines Drucks auf die Spanneinheit in Richtung auf die Zusammenpass-Oberfläche zwischen der Backe 156' und dem Schenkel 106. Der Schritt 410 kann nach Bedarf wiederholt werden, um eine gewünschte Position oder Reihe von Positionen zu erzielen. Werden in Schritt 408 eine Mehrzahl von Spanneinheiten mit dem Schenkel verbunden, dann können alle diese Spanneinheiten in Schritt 410 positioniert werden.
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Bei Schritt 412 kann ein zweites Werkstück gegen den zweiten Schenkel gesichert werden durch Spannen des zweiten Werkstücks zwischen dem zweiten Schenkel und einer Backe der zweiten Spanneinheit. Die zweite Spanneinheit kann ein Paar von Backen umfassen, welche den zweiten Schenkel überspannen, wenn die zweite Spanneinheit mit dem zweiten Schenkel in Eingriff steht. In diesem Schritt kann das Paar von Backen sowohl den zweiten Schenkel als auch das zweite Werkstück überspannen. Die Backen der zweiten Spanneinheit können eine bewegliche Backe umfassen. Die bewegliche Backe kann zu dem zweiten Schenkel hin und von demselben weg verstellbar sein. Die bewegliche Backe kann einen wählbaren Betrag an Spannkraft bereitstellen. Beispielsweise kann die Backe 156' der Spanneinheit 150' unter Verwendung eines Einstellknopfs 164' des Einstellmechanismus 158' umpositioniert werden. Diese Umpositionierung kann in der Weise durchgeführt werden, dass die Backe 156' mit dem zweiten Werkstück in Kontakt kommt und einen Druck auf dasselbe ausübt. Die Backe 154' kann mit einer gegenüberliegenden Seite des zweiten Schenkels 106 in Kontakt stehen, um eine Gegen-Presskraft für das Werkstück bereitzustellen. Wenn eine Mehrzahl von Spanneinheiten an dem zweiten Schenkel installiert sind, dann können in diesem Schritt ein Teil oder alle der Spanneinheiten verwendet werden, um das Werkstück gegen den zweiten Schenkel zu spannen.
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In Schritt 414 kann eine Bearbeitung an dem ersten und/oder zweiten Werkstück durchgeführt werden. Beispielsweise können die Werkstücke miteinander verleimt und der Leim trocknen gelassen werden. Beispielsweise können zusätzliche Komponenten oder Werkstücke an den eingespannten Werkstücken angebracht werden.
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In Schritt 416 können, wenn die Bearbeitung von Schritt 414 abgeschlossen oder sonstwie nicht weiter nötig ist, die erste und die zweite Spanneinheit von den jeweiligen Werkstücken gelöst werden. Der Schritt 416 kann ferner das Entfernen einer oder beider Spanneinheiten von dem Rahmen umfassen, derart, dass der Rahmen, die erste Spanneinheit und die zweite Spanneinheit drei separate Komponenten sind. Der Schritt 416 kann ferner das gemeinsame oder getrennte Verwahren der Spanneinheiten und des Rahmens umfassen.
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Abschnitt 5:
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Dieser Abschnitt beschreibt zusätzliche Aspekte und Merkmale von Spannanordnungen, welche ohne Einschränkung als eine Reihe von Absätzen präsentiert werden, wobei einige oder alle der Absätze der Klarheit und Effizienz halber eine alphanumerische Kennzeichnung tragen können. Jeder dieser Absätze kann in beliebiger geeigneter Weise kombiniert werden mit einem oder mehreren anderen Absätzen und/oder mit Offenbarung, welche anderswo in der vorliegenden Anmeldung, einschließlich des durch Bezugnahme in den Querverweisen in den vorliegenden Text mit aufgenommenen Materials, enthalten ist. Einige der nachfolgenden Absätze beziehen sich ausdrücklich auf andere Absätze und schränken diese weiter ein; diese stellen ohne Einschränkung Beispiele einiger der geeigneten Kombinationen dar.
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A0. Spannanordnung, umfassend:
einen Rahmen, umfassend einen Schenkelbereich und einen ersten Zusammenpass-Bereich; und
eine Spanneinheit, umfassend einen ersten Backenbereich, einen zweiten Backenbereich, welcher selektiv zu dem ersten Backenbereich hin und von diesem weg beweglich ist, und einen zweiten Zusammenpass-Bereich, welcher ausgebildet ist, mit dem ersten Zusammenpass-Bereich des Schenkels des Rahmens in Eingriff zu stehen;
wobei bei Ineingriffstehen des ersten Zusammenpass-Bereichs mit dem zweiten Zusammenpass-Bereich die erste und die zweite Backe den Schenkelbereich überspannen und die Spanneinheit entlang einer langen Achse des Schenkelbereichs selektiv beweglich ist.
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A1. Spannanordnung nach Absatz A0, wobei der Schenkelbereich ein erster Schenkelbereich ist, wobei der Rahmen ferner einen zweiten Schenkelbereich umfasst, welcher im Wesentlichen identisch mit dem ersten Schenkelbereich ist, wobei der erste und der zweite Schenkelbereich an jeweiligen proximalen Enden miteinander verbunden sind.
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A2. Spannanordnung nach Absatz A1, wobei der erste und der zweite Schenkelbereich in einer festen Winkelbeziehung miteinander verbunden sind.
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A3. Spannanordnung nach Absatz A2, wobei die feste Winkelbeziehung ein rechter Winkel ist.
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A4. Spannanordnung nach einem der Absätze A0 bis A3, wobei der erste Zusammenpass-Bereich ein weiblicher Verbinder ist und der zweite Zusammenpass-Bereich ein männlicher Verbinder ist.
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A5. Spannanordnung nach einem der Absätze A0 bis A4, wobei der erste Zusammenpass-Bereich einen Kanal mit einer Querschnittsform umfasst und wobei der zweite Zusammenpass-Bereich einen Vorsprung mit einer zu der Querschnittsform des Kanals korrespondierenden äußeren Begrenzung umfasst.
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A6. Spannanordnung nach Absatz A5, wobei der Kanal ein erstes Ende und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende offen ist, derart, dass der Vorsprung des zweiten Zusammenpass-Bereichs dazu in der Lage ist, in einer im Wesentlichen parallel zu der langen Achse des Schenkelbereichs verlaufenden Richtung in das erste Ende eingeführt und aus demselben herausgeführt zu werden.
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A7. Spannanordnung nach Absatz A5 oder A6, wobei der Vorsprung an dem ersten Backenbereich der Spanneinheit angeordnet ist.
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A8. Spannanordnung nach einem der Absätze A0 bis A7, wobei der erste Zusammenpass-Bereich und der zweite Zusammenpass-Bereich eine gleitende Schwalbenschwanzverbindung bilden.
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A9. Spannanordnung nach einem der Absätze A0 bis A8, wobei der erste Zusammenpass-Bereich eine Schiene umfasst und wobei der zweite Zusammenpass-Bereich ein Schienengreifglied mit einer inneren Form, welche einer äußeren Form der Schiene angepasst ist, umfasst.
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B0. Spannsystem, umfassend:
einen Montagewinkel, umfassend einen ersten Schenkelbereich und einen zweiten Schenkelbereich, wobei jeweilige proximale Enden des ersten und des zweiten Schenkelbereichs miteinander verbunden sind, um eine Ecke zu bilden,
wobei der erste Schenkelbereich und der zweite Schenkelbereich jeweils einen jeweiligen langgestreckten Zusammenpass-Bereich aufweisen, welcher parallel zu einer langen Achse des jeweiligen Schenkelbereichs verläuft; und
eine Spanneinheit, umfassend eine bewegliche Backe und einen Spanneinheit-Zusammenpass-Bereich, welcher ausgebildet ist, mit dem langgestreckten Zusammenpass-Bereich des ersten Schenkelbereichs in Eingriff zu treten, um eine Translationsverbindung zu bilden;
wobei das System einsetzbar ist in einer ersten Konfiguration, wobei die Spanneinheit mit dem Montagewinkel an der Translationsverbindung in Eingriff steht, die bewegliche Backe ausgebildet ist, sich selektiv zu dem ersten Schenkelbereich hin und von demselben weg zu bewegen, und wobei die Spanneinheit ausgebildet ist, sich entlang der Länge des ersten Schenkelbereichs selektiv zu bewegen, und in einer zweiten Konfiguration, wobei die Spanneinheit außer Eingriff mit dem Montagewinkel steht.
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B1. Spannsystem nach Absatz B0, wobei die Translationsverbindung ausgebildet ist, eine Bewegung der Spanneinheit in einer Richtung quer zu der langen Achse des ersten Schenkelbereichs zu begrenzen und dabei gleichzeitig eine Translation der Spanneinheit in einer Richtung parallel zu der langen Achse des ersten Schenkelbereichs zu erlauben.
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B2. Spannsystem nach Absatz B0 oder B1, wobei der Spanneinheit-Zusammenpass-Bereich einen geformten Vorsprung umfasst und der langgestreckte Zusammenpass-Bereich einen Kanal mit einem Querschnittsprofil umfasst, welcher komplementär zu dem geformten Vorsprung ist.
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B3. Spannsystem nach Absatz B2, wobei der Kanal ein geschlossenes proximales Ende und ein offenes distales Ende aufweist.
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B4. Spannsystem nach einem der Absätze B0 bis B3, wobei die Translationsverbindung ferner einen lösbaren Verriegelungsmechanismus umfasst, welcher ausgebildet ist, eine Bewegung der Spanneinheit in einer Richtung parallel zu der langen Achse des ersten Schenkelbereichs zu begrenzen.
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B5. Spannsystem nach Absatz B4, wobei der Verriegelungsmechanismus ausgebildet ist, den Spanneinheit-Zusammenpass-Bereich gegen den langgestreckten Zusammenpass-Bereich des ersten Schenkelbereichs in einer Richtung quer zu der langen Achse vorzuspannen.
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B6. Spannmechanismus nach Absatz B5, wobei der Verriegelungsmechanismus einen federbelasteten Kugelstößel umfasst.
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B7. Spannmechanismus nach einem der Absätze B0 bis B6, wobei die Spanneinheit ferner einen Einstellmechanismus umfasst, welcher mit der beweglichen Backe wirkverbunden ist, wobei eine Betätigung des Einstellmechanismus ausgebildet ist, die bewegliche Backe selektiv umzupositionieren.
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C0. Verfahren zum Sichern eines Werkstücks, das Verfahren umfassend:
Anbringen einer ersten Spanneinheit an einem Eckwinkel durch Ineingriffbringen eines ersten Zusammenpass-Bereichs an der ersten Spanneinheit mit einem komplementären zweiten Zusammenpass-Bereich an einem ersten Schenkel des Eckwinkels;
Umpositionieren der ersten Spanneinheit entlang des ersten Schenkels des Eckwinkels durch gleitendes Bewegen der Spanneinheit entlang einer Länge des ersten Schenkels unter Aufrechterhaltung des Eingriffs zwischen dem ersten und dem zweiten Zusammenpass-Bereich; und
Sichern eines ersten Werkstücks gegen den ersten Schenkel des Eckwinkels durch Anwenden einer Spannkraft auf das erste Werkstück unter Verwendung einer Backe der ersten Spanneinheit.
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C1. Verfahren nach Absatz C0, wobei das Umpositionieren der ersten Spanneinheit das Aufheben eines Verriegelungsmechanismus umfasst, welcher eine Gleitbewegung der ersten Spanneinheit entlang der Länge des ersten Schenkels verhindert.
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C2. Verfahren nach einem der Absätze C0 bis C1, wobei sowohl das Umpositionieren der ersten Spanneinheit als auch das Sichern des ersten Werkstücks manuell mit der gleichen einen Hand ausgeführt werden.
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C3. Verfahren nach einem der Absätze C0 bis C2, wobei das Anbringen der ersten Spanneinheit an dem Eckwinkel das Herstellen einer zusammengepassten Verbindung umfasst, welche eine Bewegung der Spanneinheit in einer Richtung quer zu einer langen Achse des ersten Schenkels begrenzt.
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C4. Verfahren nach Absatz C3, wobei die zusammengepasste Verbindung eine gleitende Schwalbenschwanzverbindung umfasst.
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C5. Verfahren nach einem der Absätze C0 bis C4, ferner umfassend das Sichern eines zweiten Werkstücks gegen einen zweiten Schenkel des Eckwinkels unter Verwendung einer zweiten Spanneinheit.
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C6. Verfahren nach Absatz C5, ferner umfassend das Anbringen der zweiten Spanneinheit an dem Eckwinkel durch Ineingriffbringen eines ersten Zusammenpass-Bereichs an der zweiten Spanneinheit mit einem komplementären zweiten Zusammenpass-Bereich an dem zweiten Schenkel.
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C7. Verfahren nach einem der Absätze C0 bis C6, wobei das Ineingriffbringen des ersten Zusammenpass-Bereichs an der ersten Spanneinheit mit dem zweiten Zusammenpass-Bereich an dem ersten Schenkel das Einführen eines geformten Vorsprungs an der ersten Spanneinheit in einen Kanal mit einem komplementären Querschnittsprofil an dem ersten Schenkel umfasst.
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Vorteile, Merkmale, Nutzen
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Die verschiedenen Ausführungsformen der Spannsysteme und Verfahren, welche hierin beschrieben sind, bieten mehrere Vorteile gegenüber bekannten Lösungen zum Halten von Werkstücken in einer festen Beziehung. Beispielsweise erlauben hierin beschriebene beispielhafte Ausführungsformen von Spannsystemen eine einhändige Spanneinheit-Umpositionierung und Werkstückeinspannung. Zusätzlich und neben anderen Nutzen stellen hierin beschriebene beispielhafte Ausführungsformen der Spannsysteme selbstverriegelnde, umpositionierbare Spanneinheiten bereit, welche mit einem Eckwinkel oder einem anderen Rahmen in Eingriff gebracht sind. Somit sind die hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen besonders nützlich auf dem Gebiet der Möbeltischlerei und in anderen Bereichen der Tischlerei. Jedoch bieten nicht alle hierin beschriebenen Ausführungsformen die gleichen Vorteile oder den gleichen Grad an Vorteilen.
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Schlussfolgerung
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Die obige Offenbarung kann mehrere unterschiedliche Erfindungen mit unabhängigem Nutzwert umfassen. Obgleich jede dieser Erfindungen in ihrer bevorzugten Form oder Formen offenbart worden ist, sind die spezifischen Ausführungsformen derselben, wie sie hierin offenbart und dargestellt sind, nicht in einem einschränkenden Sinne zu betrachten, da zahlreiche Variationen möglich sind. Der Gegenstand der Erfindung(en) umfasst alle neuartigen und nicht-offensichtlichen Kombinationen und Subkombinationen der verschiedenen Elemente, Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, welche hierin offenbart sind. Insbesondere sind in den nachfolgenden Ansprüchen bestimmte Kombinationen und Subkombination dargelegt, welche als neuartig und nicht-offensichtlich angesehen werden. In anderen Kombinationen und Subkombinationen von Merkmalen, Funktionen, Elementen und/oder Eigenschaften verkörperte Erfindungen können in Anmeldungen beansprucht werden, welche die Priorität aus der vorliegenden oder einer verwandten Anmeldung beanspruchen. Derartige Ansprüche, seien sie auf eine andere Erfindung oder auf die gleiche Erfindung gerichtet, seien sie hinsichtlich ihres Bereichs breiter, enger, gleich oder unterschiedlich gegenüber den ursprünglichen Ansprüchen, werden ebenfalls als in den Bereich des Gegenstands der Erfindung(en) der vorliegenden Offenbarung fallend angesehen.
