DE202006010016U1

DE202006010016U1 - Spannvorrichtung

Info

Publication number: DE202006010016U1
Application number: DE200620010016
Authority: DE
Original assignee: BBG GmbH and Co KG
Current assignee: BBG GmbH and Co KG
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2016-06-27

Abstract

Spannvorrichtung (10) zum Festspannen von Gegenständen umfassend:
ein Hebelgestell (11),
einen als Stegbalken ausgebildeten Spannarm (13) mit einem ersten, dem Hebelgestell zugewandten und einem davon abgewandten zweiten Ende (15),
wenigstens ein Zwischenglied (18),
einen Betätigungshebel (12) und
ein Spannmittel (30),
wobei der Spannarm (13) und der Betätigungshebel (12) durch das Zwischenglied (18) verbunden und schwenkbar am Hebelgestell (11) angebracht sind und das Spannmittel (30) im Bereich des zweiten Endes (15) des Spannarms (13) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stege (16) des Spannarmes (13) durch wenigstens eine beidseitig angeordnete Koppel (20) eingetascht sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Spannvorrichtungen nach dem Kniehebelprinzip werden in vielen Produktionsbereichen verwendet, in denen Gegenstände fest miteinander verbunden werden müssen. Dies ist beispielsweise im Automobilbau während der Montage oft der Fall. Entsprechende Spannvorrichtungen finden darüber hinaus, beispielsweise beim Fügen, zur Positionierung von Werkstücken und/oder Werkzeugen Verwendung. Von Vorteil sind dabei die großen Haltekräfte, bei gleichzeitiger geringer Belastung des Werkers beim Spannen bzw. Entspannen der Vorrichtungen. Zahlreiche Spannvorrichtungen sind bekannt, weshalb eine Beschreibung des Wirkprinzips an dieser Stelle unterbleibt.
Entsprechende Vorrichtungen werden vorwiegend aus Aluminium und/oder Stahl hergestellt. Eine stabile Ausführung der Spannvorrichtungen ist notwendig, um die zum Teil sehr hohen, auftretenden Torsionskräfte aufnehmen zu können. Montagevorrichtungen, an denen mehrere Spannvorrichtungen angeordnet sind, haben daher oftmals ein sehr hohes Gewicht. Dieses hohe Gewicht erweist sich aus ökonomischen und ergonomischen Gründen als besonders nachteilig. Darüber hinaus erlauben Spannvorrichtungen aus Stahl oder Aluminium aufgrund der Verwindung nur eine sehr begrenzte Anzahl von Lastspielen und verschleißen relativ rasch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die eine verbesserte Aufnahme von Torsionskräften bei wesentlich reduziertem Gewicht und längerer Lebensdauer zulässt.
Die Aufgabe wird durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Eine Spannvorrichtung zum Festspannen von Gegenständen umfasst ein Hebelgestell, einen als Stegbalken ausgebildeten Spannarm mit einem ersten, dem Hebelgestell zugewandten und einem zweiten, vom Hebelgestell abgewandten Ende, wenigstens ein Zwischenglied, einen Betätigungshebel und ein Spannmittel. Der Spannarm und der Betätigungshebel sind durch das Zwischenglied verbunden und schwenkbar am Hebelgestell angebracht. Das Spannmittel ist im Bereich des zweiten Endes des Spannarms angeordnet. Die Spannvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stege des Spannarms durch wenigstens eine, beidseitig der Stege des Balkens angeordnete Koppel eingetascht sind. Durch diese Eintaschung wird eine verbesserte Aufnahme der auftretenden Torsionskräfte ermöglicht, weil eine Versteifung des Kragbalkens erreicht und damit einer Verwindung des Spannarms entgegengewirkt werden kann. Die Koppeln weisen bevorzugt in Longitudinalrichtung des Spannarms ausgerichtete Nuten auf, die mit den Stegen des Spannarms in Eingriff gebracht sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Ende des Spannarms das Hebelgestell einfasst. Darüber hinaus ist eine weitere Ausführungsform vorgesehen, bei der das erste Ende des Spannarms im Innern des Hebelgestells angeordnet ist. In beiden Fällen erfolgt die Verbindung von Spannarm und Betätigungshebel über die Zwischenglieder, die mit Buchsen, die in entsprechenden Ausnehmungen des Hebelgestells geklemmt oder geklebt angeordnet sind, in Eingriff gebracht werden können. Die Verbindungsglieder sind bevorzugt als Laschen, Bolzen und/oder Vorsprünge ausgebildet und gewährleisten zum einen die Verbindung des Spannarms mit dem Betätigungshebel, zum anderen, durch das Zusammenwirken mit den entsprechenden Buchsen, die Schwenkbarkeit von Spannarm und Betätigungshebel.
Bevorzugt ist wenigstens der Spannarm der Spannvorrichtung aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet. Hierbei bietet sich die Verwendung eines Kohlefaserverbundwerkstoff besonders an. Gegenüber herkömmlichen Werkstoffen, wie beispielsweise Metall, bieten Faserverbundwerkstoffe den Vorteil, dass bei gleichen oder sogar verbesserten mechanischen Eigenschaften eine erhebliche Verringerung des Gesamtgewichts erreicht werden kann. Eine vollständig aus Faserverbundwerkstoff gefertigte Spannvorrichtung erlaubt zudem eine wesentlich größere Anzahl von Lastspielen, ist somit bedeutend verschleißärmer und damit wirtschaftlicher als herkömmliche Vorrichtungen. Bei der Verwendung von aus Faserverbundwerkstoffen gebildeten Spannvorrichtungen an den eingangs erwähnten Montagevorrichtungen, lässt sich eine erhebliche Gesamtgewichtseinsparung realisieren, die zu einer verringerten ergonomischen Belastung des Werkers führt und darüber hinaus eine wirtschaftlichere Ausführung von Montagearbeiten ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung weist bevorzugt ein Spannmittel auf, dass an die zu verspannenden Werkstücke angelegt wird. Bei dem Spannmittel handelt es sich in einer Ausführungsform um eine Druckspindel, die lösbar am Spannarm angebracht ist. Die Koppel weist bevorzugterweise Ausnehmungen auf, um das Spannmittel oder Teile davon, wie beispielsweise eine Verbindungsstange oder eine Stell- bzw. Befestigungsschraube, aufzunehmen.
Um den Angriffs- oder Druckpunkt des Spannmittels möglichst genau justieren zu können, ist die Koppel in Longitudinalrichtung des Spannarms bevorzugt verschiebbar angeordnet.
In einer Ausführungsform der Spannvorrichtung sind mehrere Koppeln voneinander beabstandet am Spannarm angeordnet. Dies ist besonders bei Spannarmen mit höherer Ausladung empfehlenswert, um eine durch die Ausladung verstärkte Verwindung des Spannarms aufnehmen zu können. Die Koppeln sind bevorzugt aus Leichtmetall gebildet, wobei sich Aluminium als besonders geeignet erweist.
Bei Anwendungen, bei denen keine Veränderung des Angriffs- oder Druckpunktes des Spannmittels vorgesehen ist, also die Koppel nicht verschiebbar ausgeführt sein muss, ist die Koppel bevorzugt mit den Stegen unlösbar verbunden. So empfiehlt es sich beispielsweise bei der Verwendung von Aluminiumkoppeln an einem aus einem Faserverbundwerkstoff gebildeten Spannarm, die Koppel mit dem Spannarm bzw. mit den Abschnitten der Stege, die mit den Nuten der Koppel in Eingriff gebracht sind, zu verkleben. Selbstverständlich kann auch die Koppel aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen, eine Verklebung ist dann ebenfalls möglich.
Wenn keine dauerhafte Verbindung zwischen Koppel und Spannarm vorgesehen ist, ist die Koppel bevorzugt über ein zentrales Spannmittel spannbar. Dazu kann beispielsweise auch die Spannschraube des Spannelementes verwendet werden, die durch die Koppel hindurch geführt wird und beispielsweise über entsprechende Spannmuttern verfügt, um die Koppel am Spannarm zu befestigen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen und nicht maßstabsgetreuen Zeichnung. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung; und
2 eine Schnittdarstellung des Spannarms entlang der Schnittlinie AA aus 1.
In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Seitenansicht dargestellt. Die Spannvorrichtung 10 umfasst ein Hebelgestell 11, einen Betätigungshebel 12 und einen Spannarm 13. Der hier in Strichlinien gezeichnete Betätigungshebel 12 und der Spannarm 13 sind miteinander und mit dem Hebelgestell 11 durch Zwischenglieder 18 verbunden, die in den Buchsen 17 schwenkbar gelagert sind. Die Spannvorrichtung 10 ist im gespannten Zustand dargestellt. Zum Entspannen wird der Betätigungshebel 12 in Pfeilrichtung bewegt, bewirkt dadurch eine Aufwärtsbewegung des Spannarmes 13 und eine Freigabe eines gespannten Werkstückes (nicht dargestellt). Der Spannarm 13 ist als Doppelsteg-Balken ausgebildet. Im Bereich des vom Hebelgestell 11 abgewandten Endes 15 des Spannarmes 13 ist ein Spannmittel 30 angebracht. Dieses setzt sich zusammen aus der Druckspindel 33, der Verbindungsstange 32 und der Spannschraube 31. Das vom Hebelgestell 11 abgewandte Ende 15 des Spannarmes 13 ist durch eine Koppel 20, die auf der Oberseite 14a und der Unterseite 14b des Spannarmes 13 angeordnet ist, eingetascht, d.h. die Stege 16 greifen formschlüssig in die Koppeln 20 ein. Die Stege 16 des Spannarmes 13 (von denen, aufgrund der gewählten Ansicht, in 1 nur einer sichtbar ist) stehen dabei in Eingriff mit den Nuten 21 (vgl. 2), die auf der jeweils dem Spannarm 13 zugewandten Seite der Koppel 20 angebracht sind. An der Koppel 20 ist das Spannmittel 30 angeordnet, das nach Betätigung der Spannvorrichtung 10 an das Werkstück (nicht dargestellt) angelegt wird. Die Verbindungsstange 32 ist zentral durch die Koppel 20 sowie den Spannarm 13 hindurchgeführt und wird an der Oberseite 14a des Spannarmes 13 über die Spannschraube 31 gespannt. Gleichzeitig wird dadurch die Koppel 20 mit dem Spannarm 13 verbunden und die Position der Koppel 20 und des Spannmittels 30 bestimmt.
2 zeigt eine entlang der Linie AA geschnittene Ansicht des Spannarmes 13 mit Koppel 20 und Spannmittel 30. In 2 sind die Stege 16 des als Doppelsteg-Kragbalken ausgeführten Spannarmes 13 gezeigt. Die Stege 16 stehen mit den Nuten 21 der Koppel 20 in Eingriff. Die Koppel 20 weist eine zentrale Ausnehmung auf, durch die die Verbindungsstange 32 des Spannmittels 30 hindurchgeführt ist. Die Verbindungsstange 32 des Spannmittels 30 ist im Ausführungsbeispiel der 2 als durchgehende Schraube ausgeführt, die auf der gesamten Länge ein Gewinde zur Aufnahme einer Mutter 22 aufweist. Die Koppel 20 wird über diese Mutter 22 mit den Stegen 16 des Spannarmes 13 verspannt und in ihrer Lage auf dem Spannarm 13 fixiert. Das Spannmittel 30 weist eine Halteplatte 34 auf, die nach Anbringung der Spannvorrichtung 10 an dem entsprechenden Werkstück anliegt oder mit diesem in Eingriff steht.

10: Spannvorrichtung
11: Hebelgestell
12: Betätigungshebel
13: Spannarm
14a: Oberseite des Spannarmes 12
14b: Unterseite des Spannarmes 12
15: vom Hebelgestell abgewandtes Ende des Spannarmes
16: Steg
17: Buchse
18: Zwischenglied
20: Koppel
21: Nut
22: Mutter
23: zentrale Ausnehmung
30: Spannmittel
31: Spannschraube
32: Verbindungsstange
33: Druckspindel
34: Halteplatte
AA: Schnittlinie

Claims

Spannvorrichtung (10) zum Festspannen von Gegenständen umfassend: ein Hebelgestell (11), einen als Stegbalken ausgebildeten Spannarm (13) mit einem ersten, dem Hebelgestell zugewandten und einem davon abgewandten zweiten Ende (15), wenigstens ein Zwischenglied (18), einen Betätigungshebel (12) und ein Spannmittel (30), wobei der Spannarm (13) und der Betätigungshebel (12) durch das Zwischenglied (18) verbunden und schwenkbar am Hebelgestell (11) angebracht sind und das Spannmittel (30) im Bereich des zweiten Endes (15) des Spannarms (13) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (16) des Spannarmes (13) durch wenigstens eine beidseitig angeordnete Koppel (20) eingetascht sind.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel (20) Nuten (21) aufweist, die an den Stegen (16) formschlüssig eingreifen.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende des Spannarms (13) das Hebelgestell (11) einfasst
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende des Spannarms (13) im Innern des Hebelgestells (11) angeordnet ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelgestell (11) eingeklemmte und/oder eingeklebte Buchsen (17) zur Aufnahme des Zwischengliedes (18) aufweist.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenglied (18) als Lasche, Bolzen und/oder Vorsprung ausgebildet ist.
Spannvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Spannarm (13) aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere Kohlefaserverbundwerkstoff, gebildet ist.
Spannvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel (20) Ausnehmungen (23) zur Aufnahme des Spannmittels (30) aufweist.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (30) eine Druckspindel (33) und/oder Halteplatte (34) aufweist.
Spannvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel (20) in Longitudinalrichtung des Spannarms (13) verschiebbar angeordnet ist.
Spannvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Koppeln (20) voneinander beabstandet angeordnet sind.
Spannvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel (20) aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, gebildet ist.
Spannvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel (20) mit den Stegen (16) unlösbar verbunden, insbesondere verklebt, ist.
Spannvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel (20) mit den Stegen (16) lösbar verbunden, insbesondere verspannt, ist.
Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel (20) über wenigstens eine zentrale Spannschraube (31) spannbar ist.