-
Die
Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken gemäß Oberbegriff
des Schutzanspruches 1.
-
Solche
Spannvorrichtungen sind in vielgestaltigen Ausführungsformen hinlänglich bekannt
und in Benutzung, so daß es
dies bezüglich
an sich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf.
Verwiesen wird aber auf die
US
5,575,462 A , deren Spannvorrichtung aus einem mit Linearantrieb versehenen
Kopfstück
besteht, an dem ein Spannarm schwenkbar gelagert ist, der über eine
Stellmechanik mit dem Stellglied des Linearantriebes verbunden ist.
Am Kopfstück
ist dabei axial fluchtend zum Ende des Stellgliedes ein zugriffszugängliches, gegen
das Stellglied bewegliches Rückstellelement für das Stellglied
angeordnet. Bei diesem Rückstellelement
handelt es sich um einen in einer Öffnung des Kopfstückes axial
verschieblichen Zapfen mit beidendig angeordneten, kleinen flanschartigen
Anschlägen.
Mit diesem Zapfen, der in ausgeschobener Stellung letztlich auch
einen Endstellungsanschlag für das
Stellglied darstellt, kann im Bedarfsfall die Stellmechanik der
Spannvorrichtung und damit deren Spannarm aus der Spannstellung
gedrückt
werden. Da der Zapfen lose beweglich in seiner Durchgriffsöffnung am
Kopfstück
sitzt, wird der Zapfen bei jeder Hubbewegung des Stellgliedes mit
angehoben, was mit einer entsprechenden Geräuschbildung verbunden ist und
was außerdem
zu entsprechenden Verschleißerscheinungen
entweder am Zapfen und/oder an der Durchgriffsöffnung führen kann.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der
eingangs genanntern Art bezüglich
der Anordnung und Ausbildung seines Rückstellelementes dahingehend
zu verbessern, daß ein
solches Rückstellelement
von den Stellbewegungen der Spannvorrichtungen unberührt bleibt.
-
Diese
Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art
nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Schutzanspruches
1 angeführten
Merkmale gelöst.
-
Hierbei
bleibt also das Rückstellelement
immer in seiner in Bezug auf das Stellglied quasi Neutralposition
und wird erst betätigt,
wenn dies der Bedarfsfall erfordert, d. h., wenn bspw. bei Betriebsmittelausfall
der am Werkstück
angelegte und in Spannstellung befindliche Spannarm nicht ohne weiteres
aus seiner Spannstellung gelöst
werden kann.
-
Diese
Art der Rückhaltung
des Rückstellelementes
ist nicht an die mit Doppelanschlägen versehene Zapfenausbildung
gemäß der vorerwähnten
US 5,575,462 gebunden, sondern
das Rückstellelement kann
auch als einarmiger Hebel bzw. als Schwinge ausgebildet und am Kopfstück quer
zur Achse des Stellgliedes gelagert und mit seinem freien Endbereich
fluchtend zur Achse des Stellgliedes angeordnet sein. Dabei ist
der Hebel im Nahbereich mindestens der Totpunktstellung der Stellmechanik
entsprechender Position gegen ein Widerlager am Kopfstück durch
eine lösbare,
zwischen Kopfstück
und Hebel wirksame Sperre gehalten.
-
Die
Maßgabe "im Nahbereich mindestens der
Totpunktstellung" nimmt
dabei Rücksicht
auf die Möglichkeit,
daß die
Stellmechanik solcher Spannvorrichtungen bis nahe an die Totpunktstellung,
in diese selbst oder in Übertotpunktstellung
gefahren werden kann, wobei Letzteres die Regel ist, um die Beibehaltung
der Spannstellung auch bei Betriebsmittelausfall am eigentlichen
Antriebsglied sicherzustellen. Nachfolgend wird insbesondere auf
diesen Fall und die Totpunktstellung Bezug genommen, da sich hierbei
der angelegte Spannarm in der Regel nicht ohne weiteres vom Werkstück lösen und
das Werkstück
entfernen läßt. Ebenfalls
mit Rücksicht
auf die Maßgabe "im Nahbereich mindestens
der Totpunktstellung" kann übrigens
die in Bezug auf das Stellglied wirksame Auflagefläche des
Endbereiches des Hebels in Bezug auf diesen einstellbar am Hebel angeordnet
werden, was noch näher
erläutert
wird.
-
Was
dabei die wichtige Sperre am Kopfstück betrifft, die den einarmig
gegen das Stellglied schwenkbaren Hebel in seiner ständigen Position halt,
so könnte
diese als willkürlich
von Hand auslösbare
Sperre ausgebildet werden, vorteilhaft wird diese aber aus mindestens
einer am am Hebel angeordneten, elastischen Sperrleiste gebildet,
der am Kopfstück
ein Auflager zugeordnet ist. Unter elastischer Sperrleiste ist dabei
zu verstehen eine aus begrenzt elastischem Material (bspw. aus geeignetem
Kunststoff gebildetes Sperrelement, das per Hand- bzw. Fingerdruck
auf den Hebel über
das Auflager gedrückt
bzw. aus seiner Verrastungsstellung zum Auflager herausgedrückt und
damit das Stellglied der Stellmechanik in Entspannungsstellung zurückgedrückt werden
kann. Umgekehrt ist es natürlich
aequivalent auch möglich,
das Auflager am Kopfstück elastisch
auszugestalten oder auch Sperre und Auflager.
-
Wie
noch erläutert
werden wird, kann der einarmig schwenkbar in Richtung Stellglied
gelagerte Hebel auch außen
am Kopfstück
angeordnet werden, bevorzugt und vorteilhaft wird aber der Hebel
innerhalb des Kopfstückes
gelagert und das Kopfstück mit
einer Zugriffsöffnung
zum Hebel versehen, wobei ebenfalls vorteilhaft der Hebel mit einem
Betätigungsknauf
versehen werden kann, der die Zugriffsöffnung des Kopfstückes durchgreift.
-
Da
eine notwendig werdende Rückstellung des
Stellgliedes mit einem Kontakt zwischen Endbereich des Hebels und
den Ende des Stellgliedes zwangsläufig verbunden ist, ist ferner
das freie Ende des Stellgliedes mit einem Paar Nadellagern versehen
und der Endbereich des Hebels ist zur Erfassung beider Nadellager
mit einer entsprechenden Brei te bemessen. Ein Direktkontakt zwischen
Hebel und Ende Stellglied ist dadurch vermieden und durch einen
Rollreibungskontakt ersetzt. Bei entsprechender Gestaltung der benachbarten
Innenflanken des Kopfstückes
können
dabei die Nadellager auch gleichzeitig als Führungselemente für das Ende
des Stellgliedes dienen, an dem ja bei derartigen Kniehebelspannvorrichtungen
ein Zwischenglied angelenkt ist, das die Verbindung zu einem Schwenkwellenhebel und
damit zum schwenkbaren Spannarm herstellt.
-
Im
Falle der bevorzugten Integration des Rückstellelementes in das Kopfstück ist dieses
bevorzugt aus zwei zu einem geschlossenen Kopf zusammenfügbaren,
die Stellmechanik umschließenden
Schalenteilen gebildet, die im Anordnungsbereich des das Rückstellelement
bildenden Hebels diesen aufnehmende Ausnehmungen aufweisen.
-
Die
erfindungsgemäße Spannvorrichtung einschließlich ihrer
vorteilhaften Weiterbildungen wird anhand der zeichnerischen Darstellung
von Ausführungsbeispielen
nachfolgend näher
erläutert.
-
Es
zeigt
-
1 schematisch
die Spannvorrichtung mit ihrem Kopfstück und mit einem außen aufgesetzten und
angelenkten Rückstellelement;
-
2, 3 schematisch
die Spannvorrichtung mit im Kopfstück integrierten Rückstellelementen;
-
4 schematisch
eine besondere Ausführungsform
des Rückstellelementes;
-
5 in
Seitenansicht eine konkrete Ausführungsform
des Kopfstückes
mit integriertem Rückstellelement;
-
6 die
konkrete Ausführungsform
gemäß 5 in
Ansicht gemäß Pfeilrichtung
P in 5 und
-
7 schematisch
den oberen Bereich des Kopfstückes
mit der Ausbildung des Rückstellelementes
in Form eines mit Anschlägen
versehenen Zapfens.
-
Die
Spannvorrichtung besteht nach wie vor aus einem mit Linearantrieb 2 versehenen
Kopfstück 1,
an dem ein Spannarm 3 schwenkbar gelagert ist, der über eine
Stellmechanik 4 mit dem Stellglied 5 des Linearantriebes 2 verbunden
ist, wobei am Kopfstück 1 axial
fluchtend zum Ende 5' des
Stellgliedes 5 ein zugriffszugängliches, gegen das Stellglied 5 bewegliches
Rückstellelement 6 für das Stellglied 5 angeordnet
ist. Die Verbindung zwischen dem Ende 5' des Stellgliedes 5 und
der Schwenkwelle 15 besteht in bekannter Weise aus einem
Zwischen- bzw. Schleppglied 22, das einen Hebel 19 der
Schwenkwelle 15 mit dem Ende 5' des Stellgliedes 5 gelenkig verbindet.
-
Für eine solche
Spannvorrichtung ist nun, abgesehen von der später zu erläuternden Ausführungsform
gemäß 7,
unter Verweis auf die 1 und 2 wesentlich,
daß das
als einarmiger Hebel 7 ausgebildete Rückstellelement 6 am
Kopfstück 1 quer
zur Achse A des Stellgliedes 5 und gegen dieses schwenkbar
gelagert ist. Dabei ist der einarmige Hebel 7 mit seinem
freien Endbereich 8 fluchtend zur Achse A des Stellgliedes 5 angeordnet
und ferner ist der Hebel 7 im Nahbereich mindestens der
Totpunktstellung der Stellmechanik 4 in entsprechender
Position gegen ein Widerlager 9 am Kopfstück 1 durch eine
lösbare,
zwischen Kopfstück 1 und
Hebel 7 wirksame Sperre 10 gehalten.
-
Bei
außen
am Kopfstück 1 angeordnetem Hebel 7 (siehe 1)
ist dieser per se zugriffszugänglich,
und im Falle der 2, bei der der Hebel 7 innen
im Kopfstück 1 angeordnet
und gelagert ist, macht eine Zugriffsöffnung 13 im Kopfstück den Hebel 7 zugänglich.
Je nach Ausgestaltung kann in dieser Zugriffsöffnung 13 aber auch
ein zum Hebel 7 gehörendes
Druckstück 14 (3)
angeordnet sein, oder diese Zugriffsöffnung 13 dient als
Durchgriffsöffnung
für einen
Betätigungsknauf 14,
wie er in 5 zu einer konkreten Ausführungsform
der Spannvorrichtung dargestellt ist.
-
Was
die vorerwähnte
lösbare
Sperre 10 betrifft, so ist diese aus mindestens einer am
am Hebel 7 angeordneten, elastischen Sperrleiste 11 gebildet, der
am Kopfstück 1 ein
Auflager 12 zugeordnet ist. Dargestellt ist diesbezüglich in
einer konkreten Ausführungsform
gemäß 6 der
Hebel 7, der an seinen Flanken 7' mit je einer Sperrleiste 11 versehen ist,
denen im Kopfstück 1 je
ein Auflager 12 zugeordnet ist.
-
Beim
stark schematisierten Ausführungsbeispiel
gemäß 1 besteht
die Sperre 10 aus einem kleinen Ringbund 20 und
dem Widerlager 9, wobei außerdem noch eine elastisches
Element 21 (bspw. kleine Druckfeder) hinzukommt, das den
Hebel 7 und dessen Ringbund 20 in der dargestellten Übertotpunktposition
hält. In
ihrer Wirkung entspricht diese Art der Sperre der in 5, 6 dargestellten Sperre.
Bei den Ausführungsformen
nach den 2, 3 und 5, 6 wird
das Widerlager 9 von der Kopfstückwand selbst gebildet.
-
Aus
den einleitend genannten Gründen
ist unter Verweis auf die 5, 6 das
freie Ende 5' des
Stellgliedes 5 mit einem Paar Nadellagern 16 versehen,
wobei der Endbereich 8 des Hebels 7 zur Erfassung
beider Nadellager 16 mit einer entsprechenden Breite B
bemessen ist.
-
Was
das in konkreter Ausführungsform
in 5 dargestellte Kopfstück 1 betrifft, so
ist dieses aus zwei zu einem geschlossenen Kopf zusammenfügbaren,
die Stellmechanik 4 umschließenden Schalenteilen 1' gebildet, die
im Anordnungsbereich des Hebels 7 diese aufnehmende Ausnehmungen 17 aufweisen.
In 5 ist zwar der an der Schwenkwelle 15 in üblicher
Weise angebrachte Spannarm 3 dargestellt, die gegen die
Schale 1' zu
setzende zweite Schale ist aber nicht dargestellt, um die Stellmechanik 4 auch
bei diesem konkreten Ausführungsbeispiel zu
verdeutlichen.
-
Eine
besondere Ausführungsform
ist in 4 verdeutlicht, bei der der Hebel 7 gleichzeitig dafür ausgenutzt
ist, die Endstellung des Stellgliedes 5 einstellen zu können, d.
h., auf Positionen im Nahbereich vor der Totpunktstellung, auf die
Totpunktstellung oder die in den 1 bis 3 und 5 durchgehend
dargestellten Übertotpunktstellungen. Dafür ist die
in Bezug auf das Stellglied 5 wirksame Auflagefläche 18 des
Endbereiches 8 des Hebels 7 in Bezug auf diesen
einstellbar am Hebel 7 angeordnet.
-
Eine
weitere besondere Ausführungsform
ist in 7 dargestellt, die den oberen Bereich eines Kopfstückes 1 verdeutlicht,
wobei in einer Öffnung der
oberen Kopfstückwand
ein kleiner, an beiden Enden mit Anschlagringbünden versehener Zapfen auf und
ab bewegbar axial fluchtend zum Stellglied 5 angeordnet
ist. Dieser Zapfen bildet dabei das Rückstellelement 6,
das in diesem Falle mit einer kleinen Druckfeder 6' belastet ist
und in angehobener Stellung bzw. zurückgezogener Stellung zum Stellglied 5 gehalten
ist und somit nicht an dessen Hubbewegung teilnimmt. Im Bedarfsfall,
d. h., wenn das Stellglied 5 nicht in seine entspannte
Stellung zurückgehen
sollte, genügt
ein Niederdrücken
des Zapfens, um das Stellglied und damit den Spannarm 3 zurückzustellen.
-
Um
nochmals auf 1 zurückzukommen, also auf die Ausführungsform
mit außen
angeordneten Hebel 6, so könnte dieser auch in Form einer
das obere Ende des Kopfstückes 1 übergreifenden
Kappe ausgebildet werden, d.h., unter Hebel ist auch Kappe oder
Haube zu verstehen. Dies ist nicht besonders dargestellt, da ohne
weiteres vorstellbar.
-
- 1
- Kopfstück
- 2
- Linearantrieb
- 3
- Spannarm
- 4
- Stellmechanik
- 5
- Stellglied
- 5'
- Ende
Stellglied
- 6
- Rückstellelement
- 6'
- Feder
- 7
- Hebel
- 7'
- Flanken
- 8
- Endbereich
- 9
- Widerlager
- 10
- Sperre
- 11
- Sperrleiste
- 12
- Auflager
- 13
- Zugriffsöffnung
- 14
- Druckstück
- 14'
- Betätigungsknauf
- 15
- Schwenkwelle
- 16
- Nadellager
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Auflagefläche
- 19
- Hebel
- 20
- Ringbund
- 21
- elastischen
Element
- 22
- Zwischenglied
- A
- Achse
- B
- Breite