DE202021102277U1

DE202021102277U1 - Einstellbare Spanneinheit

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Publication number: DE202021102277U1
Application number: DE202021102277.9U
Authority: DE
Original assignee: Imf Modell und Formenbau Illertal GmbH; Imf Modell- und Formenbau Illertal GmbH
Current assignee: Imf Modell und Formenbau Illertal GmbH; Imf Modell- und Formenbau Illertal GmbH
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2021-05-06
Anticipated expiration: 2031-04-29

Abstract

Spanneinheit (100), insbesondere zur Einstellung der Vorspannung einer Feder (202) eines Stempels (200) von einem Schnellspanner (300),
mit einem feststehenden Spannteil (102),
welches eine Durchgangsöffnung (106) aufweist,
und welches einen Montageabschnitt (108) für seine drehfeste Fixierung an einem Spannarm (302) des Schnellspanners (300) aufweist,
mit einem verdrehbaren Spannteil (104),
welches verdrehbar gegenüber dem feststehenden Spannteil (102) lagerbar oder gelagert ist,
welches eine zur Durchgangsöffnung (106) des feststehenden Spannteils (102) fluchtend ausgerichtete weitere Durchgangsöffnung (110) aufweist, und welches auf seiner dem feststehenden Spannteil (102) abgewandten Seite eine Stützfläche (112) zur Abstützung der Feder (202) des Stempels (200) aufweist,
und mit einer in ihrer Längsrichtung orientierten Erstreckung (E), die durch die Drehlage des verdrehbaren Spannteils (104) bezüglich dem feststehenden Spannteil (102) einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine einstellbare Spanneinheit, einen Stempel mit einer solchen einstellbaren Spanneinheit sowie einen Schnellspanner mit einem solchen Stempel, an dem eine einstellbare Spanneinheit vorliegt.
Schnellspanner, zum Beispiel Kniehebelspanner, werden in Handwerk und Industrie in vielzähligen Varianten und für die unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt. Beispielsweise können diese Schnellspanner zur Spannung eines Werkstücks genutzt werden. Sie weisen typischerweise einen Befestigungssockel auf, einen Spannhebel und einen Spannarm, wobei am Spannarm ein Stempel vorliegt, welcher mit einem zur Anlage an das Werkstück dienenden Stempelkopf ausgerüstet ist. Dieser Stempelkopf kann federnd gelagert sein, sodass sich in Abhängigkeit der Kraft der Feder für die Federlagerung des Stempelkopfes eine vorbestimmte Andruckkraft auf das Werkstück ausüben lässt. Bei bekannten Schnellspannern kann die Andruckkraft nur dann verändert werden, wenn die den Stempelkopf abstützende Feder vollständig ausgetauscht wird.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spanneinheit anzugeben, die eine Änderung der Rückstellkraft des Stempelkopfes auch ohne den Austausch der Feder ermöglicht. Außerdem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stempel mit einer solchen Spanneinheit sowie einen Schnellspanner mit einem solchen Stempel anzugeben.
Die vorstehenden Aufgaben werden gelöst durch eine Spanneinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Stempel mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und durch einen Schnellspanner mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Spanneinheit dient also insbesondere der Einstellung der Vorspannung einer Feder eines Stempels von einem Schnellspanner, ist jedoch nicht auf diesen Anwendungszweck begrenzt. Die Spanneinheit umfasst insbesondere ein feststehendes Spannteil, welches eine Durchgangsöffnung aufweist, und welches einen Montageabschnitt für seine drehfeste Fixierung an einem Spannarm des Schnellspanners aufweist. Darüber hinaus umfasst die Spanneinheit ein verdrehbares Spannteil, welches verdrehbar gegenüber dem feststehenden Spannteil lagerbar oder gelagert ist, welches eine zur Durchgangsöffnung des feststehenden Spannteils fluchtend ausgerichtete weitere Durchgangsöffnung aufweist, und welches auf seiner dem feststehenden Spannteil abgewandten Seite eine Stützfläche zur Abstützung der Feder des Stempels umfasst. Die Spanneinheit weist eine in ihrer Längsrichtung orientierte Erstreckung auf, die durch die Drehlage des verdrehbaren Spannteils bezüglich dem feststehenden Spannteil einstellbar ist.
In Abhängigkeit der Drehlage des verdrehbaren Spannteils bezüglich dem feststehenden Spannteil weist die Spanneinheit also eine unterschiedliche Längserstreckung auf, was zu einer unterschiedlichen Komprimierung einer an der Stützfläche des verdrehbaren Spannteils angelehnten Feder führt. Auf diese Weise lässt sich also die Federvorspannung variieren.
Typischerweise ist die Längserstreckung dabei gebildet aus dem sich entlang der Längsachse der Durchgangsöffnungen erstreckenden Abstands des Montageabschnitts des feststehenden Spannteils bis hin zur Stützfläche des verdrehbaren Spannteils.
Um diskrete Spannzustände für die Vorspannung der Feder einstellen zu können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das feststehende Spannteil auf seiner dem Montageabschnitt abgewandten Seite eine Mehrzahl an konzentrisch bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung spindelförmig angeordnete Stufen aufweist. Das verdrehbare Spannteil weist dann in analoger Weise auf seiner dem feststehenden Spannteil zugewandten Seite eine Mehrzahl an konzentrisch bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung spindelförmig angeordneten Stufen auf, die mit einer zu den Stufen der feststehenden Spanneinheit entgegengesetzten Steigung gebildet sind. Dabei liegen in Abhängigkeit der Drehlage der beiden Spannteile nur einzelne, mehrere oder alle Stufen der beiden Spannteile aufeinander, wobei sich aufgrund dieser Stufen die Längserstreckung der gesamten Spanneinheit verändern, mithin einstellen lässt. Die Anzahlen der Stufen des feststehenden und des verdrehbaren Spannteils können dabei übereinstimmen.
Es ist für eine fest vorgegebene Spannkraft der Feder zweckmäßig, wenn die Steigungen der Mehrzahl an Stufen des feststehenden Spannteils und der Mehrzahl an Stufen des verdrehbaren Spannteils betragsmäßig gleich groß sind. Mit anderen Worten machen die Stufen des Einen der beiden Spannteile betragsmäßig die gleichen Schritte wie die Stufen des anderen der beiden Spannteile.
Um die beiden Spannteile hinsichtlich ihrer Drehlage zusätzlich sichern zu können, hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn die Stufen des Einen der beiden Spannteile mit einer Rastgliedaufnahme versehen sind, und wenn die Stufen des Anderen der beiden Spannteile mit einem in der Rastgliedaufnahme aufnehmbaren Rastglied versehen sind. Aufgrund der so gebildeten Rastverbindung zwischen einigen der Stufen der beiden Spannteile wird die Drehlage der beiden Spannteile nicht unerwünscht verändert; insbesondere auch dann nicht, wenn bei der Bearbeitung des gespannten Werkstücks Kräfte in den Stempel des Schnellspanners eingeleitet werden.
Um die Einstellmöglichkeit der Längserstreckung der Spanneinheit voll ausschöpfen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Stufen wenigstens eines der beiden Spannteile bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung um 360 Grad verteilt angeordnet sind. Auf diese Weise erstreckt sich also die Mehrzahl der Stufen des mindestens einen der beiden Spannteile einmal vollständig um die Spannteillängsachse herum.
Um die Betätigung des verdrehbaren Spannteils gegen die Kraft der Feder, die an der Stützfläche anliegt, zu vereinfachen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das verdrehbare Spannteil einen sich radial bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung erstreckenden Ringbund aufweist. An diesem Ringbund kann das verdrehbare Spannteil ergriffen und entgegen der Federkraft der Feder gezogen oder gedrückt werden, um die relative Drehlage der beiden Spannteile einzustellen.
Um die Drehlage des verdrehbaren Spannteils gegenüber dem feststehenden Spannteil ebenfalls auf einfache Weise verändern zu können, ist es von Vorteil, wenn der Ringbund mit einem Kranz aus radial bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung ausgerichteten Einschnürungen versehen ist. In diese Einschnürungen können die Finger des Benutzers eingreifen, womit der Nutzer die einstellbare Spanneinheit noch einfacher bedienen kann.
Oftmals ist es wünschenswert, dass die einzustellende - wirkende Spannkraft - des Spannkopfes des Spannhebels kenntlich gemacht ist. Aus diesem Grunde ist es von Vorteil, wenn an dem Ringbund eine die in Längsrichtung orientierte Erstreckung (E) quantifizierenden Anzeige vorhanden ist. Dadurch, dass die Anzeige die Längserstreckung der Spanneinheit quantifiziert, quantifiziert sie nämlich zugleich auch die Spannstellung oder die Spannkraft der Feder am Schnellspanner. Die Anzeige kann beispielsweise als eine Skalenanzeige oder als eine Ziffernanzeige gebildet sein.
Damit die Anzeige auch im Falle der Betätigung des Ringbundes durch einen Nutzer sichtbar bleibt, ist es von Vorteil, wenn die Anzeige an dem Ringbund koaxial bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung angebracht ist; beispielsweise kann sie sich an einer Wange des Ringbunds befinden. Somit lässt sich die Anzeige auf der dem feststehenden Spannteil zugewandten Seite des Ringbunds anbringen und ist somit gut sichtbar. Die Anzeige könnte aber auch auf der dem feststehenden Spannteil abgewandten Seite des Ringbunds vorhanden sein, wobei auch eine Anzeige im Bereich der Einschnürungen möglich ist.
Um die Anzeige auf einfache Weise ablesen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn an dem feststehenden Spannteil zudem ein Zeiger festgelegt ist, der in Abhängigkeit der Drehlage des verdrehbaren Spannteils bezüglich dem feststehenden Spannteil auf einen der Werte der Anzeige zeigt.
Die Spanneinheit selbst lässt sich an einem Spannarm festlegen, wozu der Montageabschnitt des feststehenden Spannteils vorhanden und vorgesehen ist. Um eine drehfeste Lagerung des feststehenden Spannteils am Spannarm zusätzlich zu gewährleisten, ist es dabei von Vorteil, wenn der Montageabschnitt auf seiner dem verdrehbaren Spannteil abgewandten Seite eine sich im Wesentlichen senkrecht bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung orientierte Führungsnut aufweist. Diese Führungsnut wird dabei durch zwei sich parallel zueinander erstreckende Führungsleisten gebildet, wobei die Führungsnut mit ihren Führungsleisten zur Aufnahme eines Spannarms des Schnellspanners eingerichtet ist.
Um das feststehende Spannteil zusätzlich am Spannarm sichern zu können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Montageabschnitt einen Montagevorsprung aufweist, und wenn sich mindestens eine Montageöffnung parallel bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung durch den Montagevorsprung erstreckt. Durch diese Montageöffnung kann dann eine Schraube hindurchgeführt werden, die in einem Gewinde des Spannarms verschraubt wird, um das feststehende Spannteil am Spannarm des Schnellspanners festzulegen. Es ist die Möglichkeit vorhanden, dass auch eine Mehrzahl solcher Montageöffnungen an dem Montagevorsprung vorhanden sind.
Die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Spanneinheit erwähnten Vorteile, vorteilhaften Ausgestaltungen und Wirkungen gelten in gleicher Weise für den erfindungsgemäßen Stempel, der mit einer solchen Spanneinheit ausgerüstet ist.
Der Stempel für den Schnellspanner weist folglich eine solche Spanneinheit auf, wobei eine sich in einer Stempellängsrichtung erstreckende Achse durch die Durchgangsöffnungen der Spannteile geführt ist. Am ersten Ende der Achse ist ein Stempelkopf vorhanden, der zur Anlage an ein Werkstück eingerichtet ist. Der Stempelkopf ist dabei in der Stempellängsrichtung bezüglich der Achse verschiebbar gelagert. Das vom Stempelkopf abgewandte zweite Ende der Achse ist seinerseits eingerichtet, um an einem Spannarm des Schnellspanners festgelegt zu werden. Koaxial zu der Stempellängsrichtung liegt außerdem eine Feder vor, die einerseits am Stempelkopf und andererseits an der Stützfläche des verdrehbaren Spannteils der Spanneinheit abgestützt ist.
Die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Stempel und die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Spanneinheit genannten Vorteile, vorteilhaften Ausgestaltungen und Wirkungen gelten in gleicher Weise für einen erfindungsgemäßen Schnellspanner, der mit einem solchen Stempel und damit mit einer solchen Spanneinheit ausgerüstet ist.
Der Schnellspanner weist einen Spannarm auf, wobei an dem Spannarm ein Stempel mit einer Spanneinheit angebracht ist. Das feststehende Spannteil der Spanneinheit ist dabei drehfest mit dem Spannarm verbunden. Der Spannarm des Schnellspanners kann dabei hinsichtlich seiner Länge variiert werden, um an unterschiedliche Auflagepunkte von Werkstücken angepasst zu werden.
Zur sicheren Festlegung des Stempels am Spannarm hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das zweite Ende der Achse des Stempels mit einem Gewinde versehen ist, und wenn zur Festlegung des Stempels am Spannarm ein Gegengewinde eines Griffrads mit dem Gewinde der Achse verschraubt ist. Das Griffrad kann dabei beispielsweise als ein Drehmomentgriffrad gestaltet sein.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 eine Perspektivansicht eines Schnellspanners in Form eines Kniehebelspanners mit einem Stempel und einer am Stempel angebrachten Spanneinheit,
2 eine Perspektivansicht der Spanneinheit aus 1,
3 eine Seitenansicht der Spanneinheit aus 2, bei der die Drehlage des verdrehbaren Spannteils bezüglich dem feststehenden Spannteil derart gewählt ist, dass die in der Längsrichtung der Spanneinheit orientierte Erstreckung (E) minimiert ist,
4 eine der 3 entsprechende Ansicht, bei der die Drehlage des verdrehbaren Spannteils bezüglich dem feststehenden Spannteil derart gewählt ist, dass die in Längsrichtung der Spanneinheit orientierte Erstreckung (E) maximiert ist,
5 eine den 3 und 4 entsprechende Darstellung der Spanneinheit, bei der das verdrehbare Spannteil gegen die Kraft der Feder soweit versetzt wurde, dass der Verzahnungseingriff mit dem feststehenden Spannteil gelöst wurde,
6 eine Perspektivansicht eines an einem Spannarm festgelegten Stempels mit der Spanneinheit aus 2, die sich im Zustand gemäß 3 befindet, wodurch die Feder annähernd keine Komprimierung erfährt und deshalb maximal ausgelenkt ist,
7 eine der 6 entsprechende Darstellung, bei der sich die Spanneinheit in einer Mittelstellung befindet, in welcher sie also eine Längserstreckung (E) zwischen der minimalen Längserstreckung und der maximalen Längserstreckung aufweist, wodurch die Feder eine mittlere Komprimierung erfährt,
8 eine den 6 und 7 entsprechende Darstellung, bei der die Spanneinheit annähernd ihre maximale Erstreckung eingenommen hat, wodurch die Feder annähernd maximal komprimiert wird,
9 eine der 2 entsprechende Darstellung einer Spanneinheit, die sich lediglich hinsichtlich der Gestaltung des Ringbundes von der Spanneinheit nach 2 unterscheidet, und
10 eine der 7 entsprechende Darstellung eines an einem Spannarm festgelegten Stempels, der die Spanneinheit aus 9 nutzt.

In 1 ist ein Schnellspanner 300 gezeigt, der vorliegend als ein Kniehebelspanner gebildet ist. Dieser ist auf übliche Weise mit einem Befestigungssockel 306 versehen und weist einen Spannhebel 304 auf, um einen Spannarm 302 zu verschwenken. Am Spannarm 302 ist dabei ein Stempel 200 festgelegt, dessen freies Ende zur Anlage an ein Werkstück genutzt wird. Es ist zu erkennen, dass der Spannarm 302 vorliegend mehrteilig gestaltet ist, und hinsichtlich seiner Länge eingestellt werden kann. Hierfür weist ein erstes Teil eine Führung auf, in die das zweite Teil, an welchem der Stempel 200 festgelegt ist, eingeführt und mit einem Befestigungsmittel, beispielsweise mit einer Schraube, fixiert ist.
Der Stempel 200 ist in üblicher Weise mit einer sich in einer Stempellängsrichtung erstreckenden Achse 204 gebildet, wobei am ersten Ende der Achse 204 ein der Anlage an das Werkstück dienender Stempelkopf 206 vorhanden ist. Das vom Stempelkopf 206 abgewandte zweite Ende der Achse 204 ist eingerichtet, um an dem Spannarm 302 des Schnellspanners 300 festgelegt zu werden. Vorliegend weist der Spannarm 302 einen Durchtritt auf, durch welchen die Achse 204 geführt ist. Die Achse 204 des Stempels 200 ist dabei mit einem Gewinde versehen, welches zur Festlegung des Stempels 200 am Spannarm 302 mit einem Gegengewinde eines Griffrads 208 verschraubt ist. Vorliegend ist das Gewinde der Achse 204 beispielhaft durch einen Gewindestift mit einem Außengewinde gebildet, der in das Innengewinde eines Griffrads 208 eingeschraubt ist, um die Achse 204, und damit den Stempel 200 insgesamt, am Spannarm 302 festzulegen. Das Griffrad 208 ist vorliegend als ein Rändelknopf gestaltet, wobei die daran vorhandene Rändel die Bedienung erleichtert. Das Griffrad 208 kann alternativ oder ergänzend auch als ein Drehmomentgriffrad ausgeführt sein.
Bei dem Stempel 200 ist der Stempelkopf 206 in der Stempellängsrichtung bezüglich der Achse 204 verschiebbar gelagert, und zwar gegen die Kraft einer koaxial zur Stempellängsrichtung orientierten Feder 202, die sich einerseits am Stempelkopf 206 und andererseits an einer einstellbaren Spanneinheit 100 abstützt. Vorliegend kann die Kompression der Feder 202 und damit ihre Vorspannung in Abhängigkeit der axialen Länge der einstellbaren Spanneinheit 100 eingestellt werden.
Der Aufbau der einstellbaren Spanneinheit 100 wird unter Verweis auf die 2 bis 5 erläutert. Sie umfasst ein feststehendes Spannteil 102, welches eine Durchgangsöffnung 106 aufweist, und welches einen Montageabschnitt 108 für seine drehfeste Fixierung an dem Spannarm 302 des Schnellspanners 300 umfasst. Außerdem weist die Spanneinheit 100 ein verdrehbares Spannteil 104 auf, welches verdrehbar gegenüber dem feststehenden Spannteil 102 lagerbar oder gelagert ist. Auch das verdrehbare Spannteil 104 weist eine zur Durchgangsöffnung 106 des feststehenden Spannteils 102 fluchtend ausgerichtete weitere Durchgangsöffnung 110 auf, wobei es zudem auf seiner dem feststehenden Spannteil 102 abgewandten Seite eine Stützfläche 112 zur Abstützung der Feder 202 des Stempels 200 aufweist.
Die Achse 204 des Stempels 200 ist dabei durch die Durchgangsöffnung 106 des feststehenden Spannteils 102 und die weitere Durchgangsöffnung 110 des verdrehbaren Spannteils 104 geführt. Radial außen liegend, also um die Achse 204 herum, befindet sich dann die vorliegend vorgesehene Spiralfeder. Es sei jedoch angemerkt, dass auch andere Federtypen, beispielsweise eine Gasdruckfeder, eine Tellerfeder oder mehrere Federpakete als „Feder“ 202 im Sinne der vorliegenden Offenbarung zu verstehen sind.
Um die Vorspannung der Feder 202 des Stempels 200 zu verändern ist die in der Längsrichtung der Spanneinheit 100 orientierte Erstreckung E zu verändern (3 und 4). Erfindungsgemäß lässt sich die Spanneinheit 100 hinsichtlich ihrer in Längsrichtung orientierten Erstreckung E durch die Drehlage des verdrehbaren Spannteils 104 bezüglich dem feststehenden Spannteil 102 einstellen.
Hierzu kann beispielsweise eine Gewindeverbindung zwischen dem feststehenden Spannteil 102 und dem verdrehbaren Spannteil 104 vorliegen, um die Kompression oder die Vorspannung der Feder 202 des Stempels 200 zu verändern. Mit einer solchen Gewindeverbindung lassen sich sehr feine Veränderungen der in Längsrichtung orientierten Erstreckung der Spanneinheit 100 realisieren.
Um jedoch diskrete Zustände für die Spannung der Feder 202 zu erzielen, liegt bei der in den Figuren gezeigten Spanneinheit 100 eine treppenartige Gestaltung vor. Hierbei weist das feststehende Spannteil 102 auf seiner dem Montageabschnitt 108 abgewandten Seite eine Mehrzahl an konzentrisch bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung 106 spindelförmig angeordneten Stufen 114 auf. Das verdrehbare Spannteil 104 weist analog dazu auf seiner dem feststehenden Spannteil 102 zugewandten Seite eine Mehrzahl an konzentrisch bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung 110 spindelförmig angeordneten Stufen 116 auf, welche mit einer zu den Stufen 114 der feststehenden Spanneinheit 102 entgegengesetzten Steigung gebildet sind. Mit anderen Worten gilt vorliegen: Folgt man den Stufen 114 des feststehenden Spannteils 102 im Uhrzeigersinn, so steigen diese an, wenn man sie ausgehend vom Montageabschnitt 108 betrachtet, d. h. der Abstand der Stufe 114 zum Montageabschnitt 108 nimmt zu. Folgt man, ebenfalls ausgehend vom Montageabschnitt 108 betrachtet, den Stufen 116 des verdrehbaren Spannteils 104 im Uhrzeigersinn, so nimmt die Stufenhöhe ab. Somit sind also die Stufen 114 des feststehenden Spannteils 102 komplementär zu den Stufen 116 des verdrehbaren Spannteils 104 gebildet. Die Steigungen der Mehrzahl an Stufen 114 des feststehenden Spannteils 102 und der Mehrzahl an Stufen 116 des verdrehbaren Spannteils 104 sind vorliegend betragsmäßig gleich groß und die Stufenanzahl stimmt überein. Um den verfügbaren Bauraum der Spanneinheit 100 vollständig auszunutzen und die Spanneinheit 100 möglichst kompakt zu bilden, sind die Stufen 114, 116 der beiden Spannteile 102, 104 bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnungen 106, 110 um 360 Grad verteilt angeordnet. Somit lässt sich also das verdrehbare Spannteil 104 bezüglich dem feststehenden Spannteil 102 quasi „einmal herum“ verdrehen.
Um ein unerwünschtes Verdrehen des verdrehbaren Spannteils 104 bezüglich dem feststehenden Spannteil 102 zu vermeiden, sind die Stufen 114, 116 des Einen der beiden Spannteile 102, 104 mit einer Rastgliedaufnahme 118 versehen, wobei die Stufen 114, 116 des Anderen der beiden Spannteile 102, 104 mit einem in der Rastgliedaufnahme 118 aufnehmbaren Rastglied 120 versehen sind (2). Vorliegend sind die Rastgliedaufnahmen 118 und die dazu korrespondierenden Rastglieder 120 abgerundet gestaltet, um die Bedienbarkeit zu erleichtern. Es könnte jedoch auch ein Verzahnungseingriff mit einer spitzen Verzahnung vorliegen.
Es ist ferner zu erkennen, dass das verdrehbare Spannteil 104 einen sich radial bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung 110 erstreckenden Ringbund 122 aufweist (2). Dieser Ringbund 122 ist mit einem Kranz aus radial bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung 110 ausgerichteten Einschnürungen 124 versehen. Am Ringbund 122 ist eine die in Längsrichtung orientierte Erstreckung E quantifizierende Anzeige 126 vorhanden, die vorliegend als eine Ziffernanzeige gestaltet ist. Die Werte dieser Ziffernanzeige spiegeln dabei also die Längserstreckung der Spanneinheit 100 und damit auch die Vorspannung der Feder 202 für den Stempelkopf 206 wider. Damit die Werte der Anzeige 126 während des Bedienens gut sichtbar bleiben, sind diese auf der dem feststehenden Spannteil 102 zugewandten Wange des Ringbunds 122 angebracht. Um die Drehlage des verdrehbaren Spannteils 104 bezüglich dem feststehenden Spannteil 102 schnell ablesen zu können, ist an dem feststehenden Spannteil 102, zudem ein Zeiger 128 festgelegt, der in Abhängigkeit der Drehlage auf einen der Werte der Anzeige 126 zeigt. Auch das verdrehbare Spannteil 104 ist vorliegend mit einem Indikator 138 versehen, der einem Nutzer die Mittelstellung der Spanneinheit 100 anzeigt, in welcher der Zeiger 128 mit dem Indikator 138 fluchtet.
Um die Spanneinheit 100 sicher am Spannarm 302 festlegen zu können, ist der Montageabschnitt 108 des feststehenden Spannteils 102 auf seiner dem verdrehbaren Spannteil 104 abgewandten Seite mit einer sich im Wesentlichen senkrecht bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung 106 orientierten Führungsnut 130 versehen. Diese Führungsnut 130 wird durch zwei parallel zueinander verlaufende Führungsleisten 132 gebildet, die damit eine Verdrehsicherung des feststehenden Spannteils 102 bezüglich dem Spannarm 302 bieten. Um vorliegend das feststehende Spannteil 102 zusätzlich am Spannarm 302 sichern zu können, ist der Montageabschnitt 108 mit einem Montagevorsprung 134 gestaltet, wobei sich eine Montageöffnung 136 parallel bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung 106 durch den Montagevorsprung 134 erstreckt. Diese Montageöffnung 136 dient dem Durchtritt eines Schraubenschafts einer Schraube 140, die in einem Gewinde des Spannarms 302 verschraubt wird, um das feststehende Spannteil 102 am Spannarm 302 zu sichern (1).
Während die 3 eine Drehlage des verdrehbaren Spannteils 104 bezüglich dem feststehenden Spannteil 102 zeigt, bei der die Längserstreckung E minimiert ist, zeigt 4 eine Konstellation, bei der die Drehlage des verdrehbaren Spannteils 104 derart gewählt ist, dass die Längserstreckung E maximiert ist. 5 zeigt den Zustand, bei dem das verdrehbare Spannteil 104 gegen die Kraft der Feder 202 vollständig außer Eingriff mit dem feststehenden Spannteil 102 gebracht wird, um ein Verdrehen des verdrehbaren Spannteils 104 bezüglich dem feststehenden Spannteil 102 zu ermöglichen.
In 6 ist der Spannarm 302 zu erkennen, an dem einerseits die Spanneinheit 100 und andererseits der Stempel 200 mit der Spanneinheit 100 festgelegt sind. Es ist zu erkennen, dass hierbei die Spanneinheit 100 den Zustand aus 3 eingenommen hat und somit die minimalste Kompressionskraft oder die minimalste Vorspannung der Feder 202 bereitgestellt.
In 7 ist dabei die in 2 gezeigte Stellung der Spanneinheit 100 eingenommen, die eine mittlere Federvorspannung der Feder 202 und damit eine mittlere Krafteinwirkung auf den Stempelkopf 206 bietet.
In 8 ist eine sehr große Längserstreckung der Spanneinheit 100 eingenommen, sodass gegenüber der Stellung aus 7 eine noch größere Kompression der Feder 202 vorliegt, womit also eine noch größere Kraft für eine axiale Bewegung des Stempelkopfs 206 relativ zur Achse 204 aufzubringen ist.
In 9 ist eine gegenüber der Spanneinheit aus 2 kompakter ausgebildete Spanneinheit 100 gezeigt, wobei sich diese lediglich hinsichtlich der Gestaltung des Ringbundes 122 am verdrehbaren Spannteil 104 unterscheidet. Der Ringbund 122 ist bei der hier gezeigten Kompaktvariante der Spanneinheit 100 nicht so stark ausgeprägt, sodass die Anzeige 126 nicht mehr am Ringbund 122 oder an seiner Wange Platz findet. In 10 ist ein Stempel 200 mit der Spanneinheit 100 aus 9 gezeigt.
Mit der vorgestellten Lösung einer Spanneinheit 100, der Lösung des Stempels 200 mit einer solchen Spanneinheit 100 sowie der Lösung des Schnellspanners 300 lässt sich also die Spannkraft ohne ein Werkzeug in kleinen Schritten einstellen.
Hierbei kommen beispielsweise Variationen der Spannkraft für die Werkstückspannung von zwischen 7,5 Newton bis 15 Newton in Betracht. Andere Kraftbereiche sind ebenfalls möglich, wobei aber auch ein Austausch der Feder 202 möglich bleibt, um den Spannbereich insgesamt zu wechseln.
Bezugszeichenliste

100: Spanneinheit
102: feststehendes Spannteil
104: verdrehbares Spannteil
106: Durchgangsöffnung (feststehendes Spannteil)
108: Montageabschnitt (feststehendes Spannteil)
110: weitere Durchgangsöffnung (verdrehbares Spannteil)
112: Stützfläche (verdrehbares Spannteil)
114: Stufen (feststehendes Spannteil)
116: Stufen (verdrehbares Spannteil)
118: Rastgliedaufnahme
120: Rastglied
122: Ringbund (verdrehbares Spannteil)
124: Einschnürung (Ringbund)
126: Anzeige (Ringbund)
128: Zeiger (feststehendes Spannteil)
130: Führungsnut (Montageabschnitt)
132: Führungsleiste (Montageabschnitt)
134: Montagevorsprung (Montageabschnitt)
136: Montageöffnung (Montagevorsprung)
138: Indikator (verdrehbares Spannteil)
140: Schraube
200: Stempel
202: Feder
204: Achse
206: Stempelkopf
208: Griffrad
300: Schnellspanner
302: Spannarm
304: Spannhebel
306: Befestigungssockel

Claims

Spanneinheit (100), insbesondere zur Einstellung der Vorspannung einer Feder (202) eines Stempels (200) von einem Schnellspanner (300), mit einem feststehenden Spannteil (102), welches eine Durchgangsöffnung (106) aufweist, und welches einen Montageabschnitt (108) für seine drehfeste Fixierung an einem Spannarm (302) des Schnellspanners (300) aufweist, mit einem verdrehbaren Spannteil (104), welches verdrehbar gegenüber dem feststehenden Spannteil (102) lagerbar oder gelagert ist, welches eine zur Durchgangsöffnung (106) des feststehenden Spannteils (102) fluchtend ausgerichtete weitere Durchgangsöffnung (110) aufweist, und welches auf seiner dem feststehenden Spannteil (102) abgewandten Seite eine Stützfläche (112) zur Abstützung der Feder (202) des Stempels (200) aufweist, und mit einer in ihrer Längsrichtung orientierten Erstreckung (E), die durch die Drehlage des verdrehbaren Spannteils (104) bezüglich dem feststehenden Spannteil (102) einstellbar ist.
Spanneinheit (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Spannteil (102) auf seiner dem Montageabschnitt (108) abgewandten Seite eine Mehrzahl an konzentrisch bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung (106) spindelförmig angeordneten Stufen (114) aufweist, und dass verdrehbare Spannteil (104) auf seiner dem feststehenden Spannteil (102) zugewandten Seite eine Mehrzahl an konzentrisch bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung (110) spindelförmig angeordneten Stufen (116) aufweist, die mit einer zu den Stufen (114) der feststehenden Spanneinheit (102) entgegengesetzten Steigung gebildet sind.
Spanneinheit (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigungen der Mehrzahl an Stufen (114) des feststehenden Spannteils (102) und der Mehrzahl an Stufen (116) des verdrehbaren Spannteils (104) betragsmäßig gleich groß sind.
Spanneinheit (100) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen (114, 116) des Einen der beiden Spannteile (102, 104) mit einer Rastgliedaufnahme (118) versehen sind, und dass die Stufen (114, 116) des Anderen der beiden Spannteile (102, 104) mit einem in der Rastgliedaufnahme (118) aufnehmbaren Rastglied (120) versehen sind.
Spanneinheit (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen (114, 116) wenigstens eines der beiden Spannteile (102, 104) bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung (106, 110) um 360 Grad verteilt angeordnet sind.
Spanneinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das verdrehbare Spannteil (104) einen sich radial bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung (110) erstreckenden Ringbund (122) aufweist.
Spanneinheit (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringbund (122) mit einem Kranz aus radial bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung (110) ausgerichteten Einschnürungen (124) versehen ist.
Spanneinheit (100) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ringbund (122) eine die in Längsrichtung orientierte Erstreckung (E) quantifizierende Anzeige (126) vorhanden ist.
Spanneinheit (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (126) an dem Ringbund (122) koaxial bezüglich der Längsachse der weiteren Durchgangsöffnung (110) angebracht ist.
Spanneinheit (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem feststehenden Spannteil (102) ein Zeiger (128) festgelegt ist, der in Abhängigkeit der Drehlage des verdrehbaren Spannteils (104) bezüglich dem feststehenden Spannteil (102) auf einen der Werte der Anzeige (126) zeigt.
Spanneinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageabschnitt (108) des feststehenden Spannteils (102) auf seiner dem verdrehbaren Spannteil (104) abgewandten Seite eine sich im Wesentlichen senkrecht bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung (106) orientierte Führungsnut (130) aufweist.
Spanneinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageabschnitt (108) einen Montagevorsprung (134) aufweist, und dass sich eine Montageöffnung (136) parallel bezüglich der Längsachse der Durchgangsöffnung (106) durch den Montagevorsprung (134) erstreckt.
Stempel (200) für einen Schnellspanner (300) mit einer Spanneinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine sich in einer Stempellängsrichtung erstreckende Achse (204) durch die Durchgangsöffnungen (106, 110) der Spannteile (102, 104) geführt ist, wobei ein Stempelkopf (206) am ersten Ende der Achse (204) vorhanden und in der Stempellängsrichtung bezüglich der Achse (204) verschiebbar gelagert ist, wobei das vom Stempelkopf (206) abgewandte zweite Ende der Achse (204) eingerichtet ist, um an einem Spannarm (302) des Schnellspanners (300) festgelegt zu werden, und wobei koaxial zur Stempellängsrichtung eine Feder (202) vorliegt, die einerseits am Stempelkopf (206) und andererseits an der Stützfläche (112) des verdrehbaren Spannteils (104) abgestützt ist.
Schnellspanner (300) mit einem Spannarm (302) und einem am Spannarm (302) festgelegten Stempel (200) nach Anspruch 13, wobei das feststehende Spannteil (102) drehfest mit dem Spannarm (302) verbunden ist.
Schnellspanner (300) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende der Achse (204) des Stempels (200) mit einem Gewinde versehen ist, und dass zur Festlegung des Stempels (200) am Spannarm (302) ein Gegengewinde eines Griffrads (208) mit dem Gewinde der Achse (204) verschraubt ist.