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Die
Erfindung betrifft ein Spann- und/oder Spreizwerkzeug, insbesondere
eine Schraubzwinge, mit einer Stange, einer an der Stange ortsfest
angebrachten Festbacke, einer längs
der Stange beweglich gehaltenen Positionierbacke, die mit einem Durchgang
versehen ist, in dem die Stange mit Spiel geführt und gegenüber der
Positionierbacke derart kippbar ist, daß eine Verlagerung der Positionierbacke
blockiert wird und zwischen der Festbacke und der Positionierbacke
erzeugte Spann- und/oder Spreizkräfte aufrecht gehalten werden.
Desweiteren umfaßt
das Spann- und/oder Spreizwerkzeug eine an der Positionier- und/oder
Festbacke ange brachte Spanneinrichtung, wie eine Klemmschraube,
und ein Klemmteil, das zum Übertragen
von durch die Spanneinrichtung erzeugten Spann- und/oder Spreizkräften in
die Stange zwischen der Stange und der Positionierbacke in dem Durchgang
montiert ist.
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Eine
derartige Schraubzwinge ist aus der
EP 0 514 704 B1 bekannt, bei der ein U-förmiger Keil zwischen
der Stange und der beweglichen Spannbacke angeordnet ist. Der U-förmige Keil
soll Verschleißerscheinungen
an der Positionierbacke beim häufigen
Hin- und Herschieben der Positionierbacke längs der Stange einschränken. Es
stellte sich bei der bekannten Schraubzwinge als Nachteil heraus,
daß die Positionierbacke
in bestimmten Lagen der Spannzwinge nicht an einer von der Bedienperson
voreingestellten Position verbleibt, insbesondere dann, wenn die
Schraubzwinge mit der positionierten Positionierbacke in eine andere
Betriebsposition umzusetzen ist. Wird beispielsweise die Positionierbacke in
einer gegenüber
der Festbacke weit geöffneten Stellung
voreingestellt, kann beim Umsetzen der Spannzwinge die Positionierbacke
unter dem Einfluß seiner
Gewichtskraft aus der weit offenen Position, von der Bedienperson
unbeabsichtigt entlang der Stange auf die Festbacke zu verrutschen,
wodurch, sollte ein Körperteil
der Bedienperson zwischen die Festbacke und die Positionierbacke
gelangen, die Bedienperson verletzt werden könnte.
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Ein
weiterer Nachteil der bekannten Spannzwinge besteht darin, daß der Positionierarm
nur mit viel Geschick längs
der Stange schnell in eine gewünschte
Position verschoben werden kann, ohne daß der lose montierte Keil ein
kontinuierlichen Verlagerung durch Verhaken mit der Stange behindern würde. Vielmehr
muß beim
Ergreifen der Positionierbacke stets darauf geachtet werden, daß die Positionierbacke
in einer ziemlich genau senkrechten Lage zur Stange verbleibt, damit
ein widerstandsloses und verkantungsfreies Gleiten des Keils entlang
der Stange sichergestellt ist. Damit kann die bekannte Spannzwinge
in Einsatzsituationen, bei denen die Spannzwinge nur mit einer Hand
betätigt
werden kann, nur bedingt genutzt werden.
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Eine
zuverlässige
Wegrutschsperre gegen das ungewollte Verrutschen des Positionierarms
einer Spannzwinge im ungespannten Zustand der Spannzwinge ist aus
der WO 2004/022286 A1 bekannt, bei der anstatt des Klemmteils ein
Verriegelstück
in einer am Durchgang der Positionierbacke ausgebildeten Tasche
federvorgespannt eingesetzt ist. Die bekannte Wegrutschsperre leidet
unter dem Nachteil geringer Dauerbeständigkeit. Hohe Spannkräfte zwischen
den Backen werden zumindest teilweise von der Positionierbacke über die
Blattfeder in die Stange übertragen.
Dabei kann es zu Beschädigungen,
sogar zum Bruch der Blattfeder kommen. Zu dem besteht bei der bekannten
Schraubzwinge das Problem von Verschleißerscheinungen an der Positionierbacke,
weil beim Verlagern der Positionierbacke der abrasive Kontakt mit
der Stange nicht vermieden wird und ein Großteil der Spannkräfte durch
direkten Kontakt zwischen der Stange und der Positionierbacke übertragen
wird.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik
zu überwinden,
insbesondere ein verschleißarmes
Spann- und/oder Spreizwerkzeug, insbesondere eine verschleißarme Spannzwinge,
bereitzustellen, die mit einer zuverlässigen Wegrutschsperre versehen
ist, ohne den Montage- und Fertigungsaufwand für die Spannzwinge zu erhöhen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
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Danach
ist am Durchgang für
das Klemmteil ein freier Stellraum vorgesehen. In dem Stellraum
ist das Klemmteil zum Ausführen
einer Stellbewegung quer zur Längsrichtung
der Stellstange beweglich angeordnet. Das Klemmteil ist in dem Stellraum
derart federvorgespannt, daß es
von der Positionierbacke weg gegen die Stange in eine die Verlagerung
der Stange gegenüber
der Positionierbacke auch in deren ungekippten Position hemmenden
Wegrutschsperrstellung gedrängt
wird. Das Klemmteil erfüllt
die Aufgabe, in einer Klemmstellung die Gesamtheit der Spannkräfte zwischen
der Positionierbacke und der Stange zu übertragen, und kann insbesondere
bei Auswahl geeigneter verschleißarmer, fester Werkstoffe als
Schutz vor Abrasion der Positionierbacke dienen. Das federvorgespannte
Klemmteil bewirkt, daß die
Positionierbacke an beliebigen Stellen längs der Stange verrutschsicher,
ortsfest bleibt, obwohl die Positionierbacke gegenüber der
Stange nicht verkantet sein muß.
Diese Funktion der Wegrutschsperre soll derart stark ausgelegt sein
und kann über
die Federkon stante der Vorspannung vorab eingestellt werden, daß die Gewichtskraft
der Positionierbacke nicht dazu ausreicht, ein selbstständiges Lösen und Verlagern
der Positionierbacke längs
der Stange zu veranlassen. Überraschenderweise
werden bei zusätzlich
von der Bedienperson aufgebrachten manuellen Positionierkräften an
der Positionierbacke ein ungehindertes widerstandsarmes Verschieben
längs der
Stange und ein erneutes verrutschsicheres Feststellen der Positionierbacke
aufgrund des federvorgespannten Klemmteils zugelassen.
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Zudem
ist erfindungsgemäß das Klemmteil beim
Hervorrufen von Spann- und/oder Spreizkräften durch die Spanneinrichtung
entgegen der Federvorspannung in eine definierte Klemmstellung verlagerbar.
In der Klemmstellung liegt das Klemmteil zum berührenden Übertragen der Spann- und/oder Spreizbacke
direkt an der Positionsbacke an. Damit wird ein verschleißsicheres
Spann- und/oder Spreizwerkzeug mit einer Wegrutschsperre bereitgestellt, ohne
die Teilezahl für
die Spannzwinge erhöhen
zu müssen.
Außerdem
wird mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen
der Wegrutschsperre der Spannzwinge eine hohe Lebensdauer verliehen.
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Vorzugsweise
ist das Klemmteil quer zur Längsrichtung
der Stange geführt.
Das Klemmteil kann durch ein Kraftübertragungsteil insbesondere mit
einer der Stange zugewandten Verzahnungsfläche, die sich vorzugsweise
parallel zur Stange erstreckt und Zähne aufweist, die insbesondere
formkomplementär
zu Zähnen
an der dem Klemmteil zugewandten Seite der Stange ausgebildet sind,
durch wenigstens einen Führungsabschnitt
und insbesondere durch einen Federabschnitt gebildet sein. Der Führungsabschnitt
kann durch einstückig
an dem Kraftübertragungsteil
angebrachte Arme ausgeführt sein,
die sich quer zur Längsrichtung
der Stange, also in Bewegungsrichtung des beweglich gelagerten Klemmteils,
erstrecken. Auch der Federabschnitt kann einstückig mit dem Führungsabschnitt
und dem Kraftübertragungsteil
ausgebildet sein. Hierbei kann beispielsweise der Federabschnitt
blattfederartig ausgeführt
sein.
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Bei
der bevorzugten Ausführung
der Erfindung ist das Klemmteil im Querschnitt U-förmig oder T-förmig, wobei
das Basis-Kraftübertragungsteil
des Klemmteils von zwei sich längs
der Positionierbacke erstreckenden U-Schenkeln oder von dem mittigen T-Schenkel
geführt
ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
des erfindungsgemäßen Spann-
und/oder Spreizwerkzeugs kann die Positionierbacke mit seitlich
ausgesparten Absätzen
gebildet sein, die in der Klemmstellung des Klemmteils, also wenn
Spann- und/oder Spreizkräfte von
der Positionierbacke in die Stange eingeleitet werden sollen, als
Anschlag zur Spann- und/oder Spreizkrafteinleitung von der Positionierbacke
in das Klemmteil, insbesondere in die Schenkel des U-förmigen Klemmteils,
dienen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung ist eine auf das Klemmteil wirkende Federvorspannung
vorgesehen, welche das Klemmteil in die Wegrutschsperrstellung drängt und
zwischen dem Klemmteil und der Positionierbacke im wesentlichen in
der Mitte der Positionierbacke wirkt. Dabei kann die Federvorspannung
derart voreingestellt sein, daß in
der Wegrutschsperrstellung des Klemmteils Haltekräfte, insbesondere
Reibschluß-
oder Formschlußkräfte, zwischen
dem Klemmteil und der Stange hervorgerufen werden, die im wesentlichen
größer als die
Gewichtskraft des Spann- und/oder Spreizwerkzeugs, insbesondere
der Positionierbacke, sind.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist in der Positionierbacke zusätzlich zum
Stellraum eine Aufnahme zum Unterbringen einer Feder, insbesondere
Spiralfeder, vorgesehen. Dabei kann ein Führungsabschnitt des Klemmteils
derart formangepaßt sein,
daß er
gemäß einer
Spielpassung in der Aufnahme sitzt. Auf diese Weise ist eine definierte
Führungsrichtung
für das
Klemmteil quer zur Längsrichtung
der Stange definiert.
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Bei
der bevorzugten Ausführung
der Erfindung ist an einem der Aufnahme für die Feder gegenüberliegenden,
den Durchgang teilweise bildenden Körperabschnitt der Positionierbacke
eine Öffnung vorgesehen,
die insbesondere mit der Aufnahme fluchtet. Die Öffnung dient als Fertigungshilfe,
um die als Sackloch ausgebildete Aufnahme einfach herzustellen,
indem ein Bohrer durch die Öffnung
hindurch an der Positionierbacke zum Freilegen eines Sacklochs angesetzt
wird.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführung der
Erfindung ist die Aufnahme derart ausgelegt, insbesondere derart
dimensioniert, daß die
Feder, zumindest komprimiert, in die Aufnahme vollständig versenkbar
ist, also vollständig
in der Aufnahme verschwinden kann, damit keine Bestandteile der
Feder aus der Aufnahme vorstehen und die direkte Einleitung der
Spannkräfte
von der Positionierbacke in die Stange nicht durch die Feder unterbrochen
wird.
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Weitere
Vorteile, Eigenschaften und Merkmale der Erfindung werden durch
die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand
der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
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1 eine
Explosionsansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Spann-
und/oder Spreizwerkzeugs, nämlich
eine Positionierbacke mit einer Spanneinrichtung;
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2 einen
Teilbereichs-Querschnitt der Kopplung zwischen einer Stange des
Spann- und/oder Spreizwerkzeugs und der Positionierbacke in einer
ersten Ausführung;
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3 einen
Teilbereichs-Querschnitt der Kopplung zwischen der Stange und der
Positionierbacke in einer zweiten Ausführung;
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4 einen
Teilbereichs-Querschnitt der Kopplung zwischen der Stange und der
Positionierbacke in einer dritten Ausführung; und
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5 einen
Teilbereichs-Querschnitt der Kopplung zwischen der Stange und der
Positionierbacke in einer vierten Ausführung.
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1 zeigt
Hauptbestandteile einer Positionierbacke 1 mit einer Spanneinrichtung 3 einer Schraubzwinge
in einer Explosionsdarstellung. Die Spanneinrichtung 3 ist
in Form einer Klemmschraube ausgeführt, die einen Griffabschnitt 5,
einen Gewindeabschnitt 7 und ein Kugelende 9 zur
gelenkigen Aufnahme eines Backenaufsatzes 15 mit Kugelaufnahme 17 aufweist.
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Die
Positionierbacke 1 umfaßt außerdem einen Positionierarm 11,
der spanneinrichtungsseitig eine Gewindeaufnahme 13 aufweist,
in welche die Gewindeabschnitte 7 der Spanneinrichtung 3 einschraubbar
ist. Im montierten Zustand wird die Spanneinrichtung 3 in
die Schraubaufnahme 13 derart eingeschraubt, daß das Kugelende 9 vollständig durch die
Aufnahme hindurchgeführt
ist und – von
dem Griffabschnitt 5 abgewandt – aus der Schraubenaufnahme 13 vorsteht,
damit der Backenaufsatz 15 über die Kugelaufnahme 17 auf
das Kugelende 9 aufgesetzt werden kann.
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An
dem der Spanneinrichtung 3 gegenüberliegenden Endbereich 18 des
Positionierarms 11 ist ein im Querschnitt im wesentlichen
rechteckiger Durchgang 19 eingearbeitet, in dem eine in 1 nicht
näher dargestellte
Stange der Schraubzwinge in Längsrichtung
verschiebbar führbar
ist.
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Zwischen
der nicht dargestellten Stange und dem Positionierarm 11 ist
in dem Durchgang 19 ein Klemmteil 21 montierbar,
das in 1 im Querschnitt U-förmig ist und zwei U-Schenkel 23, 25 mit
pfeilförmigen
Enden sowie und eine Basis 27 aufweist. Die flache Basis 27 weist
an einer der Stange zugewandten Seite Rillen oder Zähne zum
losen Eingriff mit der Stange auf. In 1 ist eine
Spiralfeder 29 dargestellt, die zwischen dem Positionierarm 11 und
dem Klemmteil 21 unter Aufbau einer Vorspannung anzuordnen
ist, damit dem Klemmteil 21 eine Vorspannungskraft in Richtung
auf die nicht dargestellte Stange im montierten Zustand mitgeteilt
werden kann. An den Seitenbereichen 31 des Positionierarms 11 sind im
Bereich des Durchgangs 19, der Gewindeaufnahme 13 zugewandt,
Absätze 33 durch
Ausspa rung gebildet, die formkomplementär zu den pfeilförmigen Enden
der U-Schenkel 23, 25 des Klemmteils 21 gestaltet
sind. Im montierten Zustand sind die U-Schenkel in den Absätzen 33 formschlüssig aufnehmbar.
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Das
montierte federvorgespannte, bewegliche Klemmteil 21 bildet
eine Wegrutschsperre für
die Positionierbacke 1, im unbetätigten, passiven Zustand der
Spanneinrichtung. Wenn Spann- und/oder Spreizkräfte zwischen der Positionierbacke 1 und
einer nicht dargestellten Festbacke der Spannzwinge durch die Spanneinrichtung 3 aufgebaut
werden, verlagert sich das Klemmteil 21 in einer vordefinierten geführten Stellbewegung
aus seiner Wegrutschsperrstellung, in der das Klemmteil 21 gegenüber der Stange
gegen die Vorspannung der Feder 29 frei beweglich ist,
in eine Klemmstellung, in der die U-Schenkel 23, 25 an
den Absätzen 33 kraftübertragend
anschlagend anliegen.
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In 2 ist
eine schematische Detailansicht des Aufbaus einer Wegrutschsperre
für die
Positionierbacke 1 dargestellt, wobei zur besseren Lesbarkeit
der Figurenbeschreibung für
identische oder ähnliche
Bauteile die gleichen Bezugsziffern wie oben verwendet werden, die
um 100 erhöht
sind.
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Das
montierte, unter einer Montagevorspannung stehende Klemmteil 121 umfaßt im wesentlichen
drei Hauptkomponenten. Erstens die beiden U-Schenkel 123, 125,
welche die Stellbewegungsrichtung des Klemmteils 121 in
Querrichtung Q definieren; zweitens die die U-Schenkel 123, 135 verbindende
Basis 127, die stangeseitig eine Verzahnung 141 aufweist,
die mit einer Verzahnung 143 an einer dem Klemmteil 121 zugewandten
Seite der Stange 145 lösbar
in Eingriff bringbar ist; und drittens ein Blattfederabschnitt 147,
der das Klemmteil 121 in Richtung Q auf die Stange 145 hin
vorspannt.
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In 2 ist
ein Stellraum 149 zwischen der Stange 145 und
dem Positionierarm 111 übertrieben dargestellt.
Der Stellraum 149 ist derart zu dimensionieren, daß das Klemmteil
zwischen einer Wegrutschsperrstellung, in der das Klemmteil 121 gegenüber der
Stange 145 und der Positionierbacke 101 beweglich
ist, und einer Klemmstellung in Querrichtung geführt ist. In der Klemmstellung
ist der Positionierarm 111 gegenüber der Stange 145 zum Übertragen
von von der Spanneinrichtung 3 erzeugten Spannkräften verkantet.
In diesem verkanteten Zustand liegt zumindest ein Teil der Basis 127 an
dem Positionierarm 111 zum Übertragen der Spannkräfte an.
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An
dem dem Klemmteil 121 gegenüberliegenden Endabschnitt 151 des
Positionierarms 111 ist eine Durchgangsbohrung 153 vorgesehen,
um einen direkten Zugriff auf den das Klemmteil 121 aufnehmenden
Positionierarmbereich zu schaffen.
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In 3 ist
eine weitere Ausführung
der erfindungsgemäßen Wegrutschsperre
dargestellt, wobei für
identische und ähnliche
Bauteile dieselben Bezugszeichen wie oben verwendet werden, die
um 100 bzw. 200 erhöht sind.
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Die
Ausführung
der Wegrutschsperre gemäß 3 unterscheidet
sich von der in 2 darin, daß die Federvorspannung nicht
durch einen Bestandteil des Klemmteils, nämlich den Blattfederabschnitt 147, hervorgerufen
wird, sondern durch eine separate Spiralfeder 229, die
in einer zur Durchgangsbohrung 253 fluchtenden Sacklochbohrung 263 aufgenommen
ist. Im montierten Zustand ist die Spiralfeder 229 vorgespannt
und drängt
das Klemmteil 221 gegen die mit einer Verzahnung 243 versehene
Stangenseite. Durch den Eingriff der Verzahnung 243 des
Klemmteils 221 werden hohe Haftkräfte in Längsrichtung L zwischen dem
Klemmteil 221 und der Stange 245 erzeugt, die
größer als
zumindest die Schwerkraft der Positionierbacke 201 sind,
was verhindert, daß sich die
Stange 245 beziehungsweise der Positionierarm 211 relativ
zueinander in Längsrichtung
L verlagert, ohne daß der
Positionierarm 211 gegenüber der Stange 245 verkantet
sein muß.
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Das
Klemmteil 221 ist im Querschnitt U-förmig, wobei die U-Schenkel 223, 225 die
Führung
des Klemmteils 221 in Querrichtung Q leisten sowie das Halten
der Gewichtskräfte
der Positionierbacke 201 in Längsrichtung L in der Wegrutschsperrstellung
gewährleisten.
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In 4 ist
eine weitere bevorzugte Ausführung
der erfindungsgemäßen Wegrutschsperre
dargestellt, wobei für
identische und ähnliche
Bauteile gleiche Bezugsziffern verwendet werden, die um 100, 200 oder 300 erhöht sind.
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Die
Ausführung
gemäß 4 unterscheidet sich
von der in 3 darin, daß der Positionierarm 311 an
seiner Längsseite 331 Absätze 371, 373 aufweist,
die im wesentlichen formkomplementär zu den U-Schenkeln 323, 325 des
Klemmteils 321 sind. Die Absätze 371, 373 gewährleisten
als Anschläge
für die
U-Schenkel 323, 325 einen sicheren Kraftübertrag
der Spann- und/oder Spreizkräfte
zwischen dem Positionierarm 311 und der Stange 345,
insbesondere von Kräften
in Querrichtung Q, weil sich die U-Schenkel 323, 325 an
den Absätzen 371, 373 zum Kraftübertrag
abstützen
können.
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Eine
alternative Wegrutschsperre gemäß 5 umfaßt zur besseren
Lesbarkeit der Figurenbeschreibung für identische und ähnliche
Bauteile gleiche Bezugszeichen, die um 100, 200, 300 oder 400 erhöht sind.
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Die
Ausführung
gemäß 5 unterscheidet sich
von denen gemäß 1 bis 4 darin,
daß das
Klemmteil 421 im Querschnitt T-förmig ist. Der Führungsabschnitt
des Klemmteils 42l wird durch den T-Schenkel 475 gebildet,
der an die Sacklochbohrung 463 formangepaßt ist,
so daß eine
Führung des
Klemmteils 421 in Querrichtung Q sichergestellt ist. Die
Spiralfeder 429 ist vollständig in der Sacklochbohrung 463 versenkt,
so daß in
der Wegrutschstellung, geschweige denn in der Klemmstellung – beim Übertrag
von Spann- und/oder Spreizkräften zwischen
dem Positionierarm 411 und der Stange 445 – keine
Kräfte über die
Spiralfeder 429, sondern ausschließlich über das Klemmteil 421 in
die Stange 445 übertragen
werden.
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In
der Klemmstellung werden die Spann- und/oder Spreizkräfte über die
flach an der Durchgangswand des Positionierarms anliegende Basis der
Klemmteils zwischen der Stange und der gegenüber der Stange verkanteten
Positionierbacke übertragen,
wobei die Verkantung der Stange an dem Klemmteil gebildet ist.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten
Merkmale können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung
der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung
sein.
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- 1,
101, 201, 301, 401
- Positionierbacke
- 3
- Spanneinrichtung
- 5
- Griffabschnitt
- 7
- Gewindeabschnitt
- 9
- Kugelende
- 11,
111, 211, 311, 411
- Positionierarm
- 13
- Schraubaufnahme
- 15
- Backenaufsatz
- 17
- Kugelaufnahme
- 19,
119, 219, 319, 419
- Durchgang
- 21,
121, 221, 321, 421
- Klemmteil
- 23,
25, 123, 125, 223, 225, 323, 325
- U-Schenkel
- 27,
127, 227, 327, 427
- Basis
- 29,
229, 329, 429
- Spiralfeder
- 31,
131, 231, 331
- Seitenbereiche
des Positionierarms
- 33
- Absätze
- 41,
141, 143, 243, 343
- Verzahnung
- 45,
145, 245, 345, 445
- Stange
- 147
- Blattfederabschnitt
- 149,
249, 249, 449
- Stellraum
- 151,
251, 351, 451
- Endabschnitt
des Positionierarms
- 153,
253, 353, 453
- Durchgangsbohrung
- 263,
363, 463
- Sacklochbohrung
- 371,
373
- Absätze
- 475
- T-Schenkel
- L
- Längsrichtung
- Q
- Querrichtung