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Klemmvorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung mit wenigstens zwei Klemmbacken,
von denen wenigstens eine bewegbar ist, um ein oder mehrere Werkstücke zwischen
den Klemmbacken einzuspannen, und mit wenigstens einem Hebel, der in bezug zu den
Klemmbacken verschwenkbar ist und zwei Arme hat, von denen bei Bewegung der Klemmbacken
aufeinanderzu einer betätigbar ist, um eine Verschwenkung des Hebels herbeizuführen,
und der andere bei Betätigung des ersten Armes eine Klemmkraft an den Werkstücken
im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der beweglichen Klemmbacken aufbringt.
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Oben angegebene Vorrichtungen sind vorzugsweise aus der US-PS 2,976,776
und der FR-PS 7,115,020 bekannt. Diese Vorrichtungen unterliegen jedoch verschiedenen
Nachteilen, beispielsweise sind die Hebel in der genannten US-PS so angeordnet,
daß
sie ihre Klemmkraft von Federn erlangen, so daß die Verwendbarkeit der Vorrichtu-ng
beschränkt ist und die Möglichkeit einer änderung der Klemmkraft der Hebel nicht
vorhanden ist, es sei denn, die Stärke der Feder wird geändert. In der Vorrichtung
nach der genannten FR-PS ist ein Hebel durch ein kompliziertes Gewinde- und Gestänge
system betätigbar, das erhöhte Kosten bei der Herstellung und Wartung verursacht
und eine offensichtliche Gefahr häufiger Betriebsstörungen bildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen
und eine einfache und sehr wirkungsvolle Klemmvorrichtung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Arm
des Hebels zwischen einer der Klemmbacken und den Werkstücken angeordnet ist und
bei Bewegung der Klemmbacken auf einanderzu über die Werkstücke einer Druckkraft
unterworfen ist.
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden Ausführungsformen
der Erfindung mehr im einzelnen beschrieben, wobei diese Ausführungsformen als Beispiele
angegeben sind.
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In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 : eine perspektivische Ansicht einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung, in welche eine Anzahl von Werkstücken eingeklemmt
ist, Fig. 2 : eine Draufsicht auf Fig. 1, Fig. 3 : eine der Fig. 2 entsprechende
Ansicht, jedoch ohne Werkstücke,
Fig. 4 : eine Ansicht von oben
auf eine wahlweise Ausführungsform, Fig. 5 : einen Schnitt längs der Linie V - V
in Xig. 4.
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In den Fig. 1 - 3 ist eine Spannvorrichtung allgemein mit 1 bezeichnet.
Sie besitzt eine Klemmbacke 2, die starr verbunden oder wahlweise einteilig mit
dem Rahmen der Spannvorrichtung ausgeführt ist. Eine zweite Klemmbacke 3 ist auf
dem Rahmen bewegbar, insbesondere ist die Klemmbacke 3 zu der Klemmbacke 2 hin oder
von dieser fort mittels einer üblichen und deshalb nicht gezeigten Einrichtung,
beispielswise eines Spindel- und Mutterantriebs, bewegbar, die durch Verdrehung
des profilierten Endes 4 betätigbar ist, um zwischen den Klemmbacken eine Anzahl
von Werkstücken einzuspannen, welche in dem Beispiel in Form von Parallelepipedons
ausgeführt sind.
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Wenigstens ein Hebel 6 ist in bezug zu den Klemmbacken verschwenkbar
und hat zwei Arme 8 und 9, von denen einer, 8, zwischen den Klemmbacken 2, 3 angeordnet
und über die Werkstücke betätigbar ist, um den Hebel 6 nach Möglichkeit zu verschwenken,
wenn die Klemmbacken dichter aneinander bewegt werden. Der andere Arm 9 ist so vorgesehen,
daß er bei Betätigen des ersten Armes eine Klemmkraft im wesentlichen senkrecht
zur Bewegungsrichtung der beweglichen Klemmbacke 3 auf die Werkstücke ausübt. Insbesondere
snd zwei Hebel symmetrisch angeordnet, um Klemmkräfte in im wesentlichen entgegengesetzten
Richtungen, und im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der beweglichen
Klemmbacke 3, auf die Werkstücke 5 aufzubringen.
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Die Hebel 6 sind im wesentlichen in einer rechtwinkligen
Form
gestaltet und in einem Halter 12 abgestützt, der in Verbindung mit der beweglichen
Klemmbacke 3 angeordnet ist.
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Dieser Halter ist mit der beweglichen Klemmbacke einteilig ausgefuhrt
oder permanent mit dieser verbunden, abnehmbar gelagert(an der beweglichen Uemmbacke)
oder ohne direkte Befestigung an der beweglichen Klemmbacke. Der Halter 12 ist mit
der beweglichen Klemmbacke 3 in einer Richtung zu der festen-Elemmbacke 2 hin oder
von ihr fort bewegbar. Die Ellbogen 7 der Hebel 6 sind in Sitze 13 eingesetzt, die
in dem Halter 12 vorgesehen sind. In der gezeigten Ausführung sind die Ellbogen
7 mit einer im Querschnitt kreisabschnittsförmigen konvexen Fläche 11 ausgeführt
und der Sitz 13 mit einer entsprechend im Querschnitt kreisabschnittsförmigen konkaven
Fläche, obwohl natürlich auch andere Anordnungen möglich sind, wie eine Welle und
eine Bohrung zur verschwenkbaren Abstützung der Hebel um eine im wesentlichen vertikale
Achse.
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Wie aus den Fig. 1 - 3 hervorgeht, ist der Halter 12 mit einem im
wesentlichen ebenen, eingesenkten Teil 19 zwischen den Sitzen 13 ausgeführt, um
einen Raum zur Verschwenkung der Arme 8 der Hebel 6 zu schaffen. Anschließend an
den ebenen Teil 19 erstrecken sich zwei Schenkel an beiden Seiten des Halters 12
in Richtung zu der fest angeordneten Klemmbacke 2. Diese Schenkel sind an den Innenseiten
abgeschrägt, um Raum für die zweiten Arme der Hebel bei ihrer Schwenkbewegung zu
schaffen. Die Sitze 13 sind in den Kreuzungspunkten zwischen dem Teil 19 und den
Schenkeln 14 des Halters angeordnet.
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Zwischen die Werkstücke 5 und die ersten Arme 8 der Hebel sind ein
oder mehrere Einsätze, Abstandshalter oder Druckplatten 15, 16, 17 einsetzbar.
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Die zweiten Arme 9 der Hebel sind mit Nasen 10 versehen, welche
unter
oinem Win@el zu dem Armem 9 angeerdmet und mit Druckplatten 18 verbunden oder in
Eingriff bringbar sind, welche zur A@lage am die Workst@cke 5 oder die Abstandshalter
v@rgeschen sind, die zwischen den zweite@ Armen 9 der Hobel und don Werk@täckon
5 @@geordmet sind, in den Zeichnungen jodech nicht gezeigt aind.
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Die erfimdungsgemäße Vorrichtung wird in folgender Weise verw@ndet@
Zun@chst werden die Klem@backen 2, 3 auseinanderbewegt, um don Einsatz oiner gewünschten
Anzahl von Werkstücken zwischen die Elemmbacken zu ermöglichen, insbesondere zwischen
die Klemmbacke 2 und die Arme 8 und 9 der Hebel.
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E@ wird hervorgehoben, daß wenigstans ain Einsatz 15, 16 oder 17 zwisden
den ersten Armen 8 der Hebel und den Warkstücken vorhanden sein sollte, um die Klemmkraft
gleichmäßig auf die Warkstücke zu verteilem. Danach wird eine Überprüfung vorgenommen,
ob Abstandshalter zwischen den Werkstükken und den ersten Armen 8 der Hebel 6 und
zwischen den Werkstüoken und den zweiten Armen 9 der Hebel erforderlich sind. Ea
LBt ersichtlich, daß die Abstandshalter zwischen den Werkstücken 5 und den zweiten
Armen 9 der Hebel in solcher Weise eingesetzt werden sollten, daß die Enden der
ersten Arme 8 der Hebel sich in einem gespannten Zustand in einem bestimmten Abstand
vom mittleren Teil 19 des Halters 12 befinden, um eine Schwenkbewegung der Hebel
zu ermöglichen. Weiter ist ersichtlich, daß alle Abstandshalter 15, 16, 17 zwischen
die Werkstü@ke 5 und die ersten Arme 8 der Hebel so eingesetzt werden sollten, daß
die zweiten Arme 9 der Hebel, insbesondere die Druokplatten 18, an den äußersten
Werkstücken im wesentlichen in der Mitte anliegen.
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Dann werden die bewegliche- Klemmbacke 3 und dadurch auch der Halter
und die Hebel 6 in einer Richtung zur festen Elemmbacke 2 hin angezogen, indem das
profilierte Ende 4 der Spindel betätigt wird. Beim Anziehen werden die ersten Arme
8
der Hebel 6 so betätigt, daß die Hebel 6 in ihren Sitzen 13 im Halter 12 verschwenken
oder drehen, so daß die zweiten Arme 9 der Hebel 6 Klemmkräfte bzw. Spannkräfte
auf die Werkstücke in im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen und im wesentlichen
senkrecht zur Bewegungsrichtung der beweglichen Klemmbac-ke 3 ausüben. So werden
die Werkstücke 5 wirksam aus vier Richtungen eingespannt. Wenn die Werkstücke bearbeitet
worden sind, beispielsweise durch Fräsen, Bohren etc., werden die Elemmbacken 2,
7 auseinanderbewegt, wodurch der Eingriff zwischen den Hebeln 6 und den Werkstücken
aufhört. Dann werden die bearbeiteten Werkstücke herausgenommen und weitere Arbeitsvorgänge
in analoger Weise ausgeführt.
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In den Fig. 4 und 5 ist eine Alternativ-Ausführungsform der Erfindung
gezeigt. Die Bauteile der Fig. 4 und 5 sind so vorgesehen, daß sie mit einer Spannvorrichtung
gemäß der Ausführung nach den Fig. 1 - 3 kombiniert werden können. Ein Einsatz 15t
zwischen den ersten Armen 8 der Hebel und den Werkstücken ist in bezug zum Halter
12' und den Klemmbacken 2, 3 geführt. Der Einsatz 15' ist mit einem Ansatz 20 versehen,
der zum Halter 12 gerichtet ist und sich zwischen die Enden der ersten Arme 8 der
Hebel 6 ers-treckt. An dem Ende des Ansatzes 20 befindet sich eine Platte 21, die
über die Seiten des Ansatzes 20 vorsteht. Der Ansatz 20 und die Platte 21 des Einsatzes
15' bilden zwei Führungen 30, welche mit den Enden der ersten Arme 8 der Hebel in
Eingriff stehen. Der Einsatz 15' und dadurch die Enden der ersten Arme 8 der Hebel
sind in einer Richtung vom Halter 12 fort federbelastet. Die Hebel 6 haben daher
ihre zweiten Arme 9 in Richtung fort von dem Raum oder der Stelle ausgeschwenkt,
der für die Werkstücke vorgesehen ist, wenn sich die Hebel nicht unter Spannung
befinden, wie aus Fig. 4 hervorgeht. Insbesondere ist ein Zapfen 22 in einer Aushöhlung
im Einsatz 15' angeordnet und mit seinem einen Ende an dem Halter 12t befestigt;
das
andere Ende des Zapfens 22 ist mit einem Kopf 23 versehen,
um den Einsatz 15' in der richtigen Stellung zu halten.
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Eine Schraubenfeder 24 umgibt den Zapfen 22 und wirkt zwischen dem
Halter 12' und dem Einsatz 151. Der Zapfen 22 ist vorteilhaft lösbar an dem Halter
12 befestigt, beispielsweise durch eine Gewindeverbindung, einen Bajonettverschluß
etc., um einen Auseinanderbau, eine Wartung und Reinigung der Bauteile zu ermöglichen.
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In der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 bezieht die schwenkbare
Abstützung der winkelförmigen Hebel im Querschnitt kreisabschnittförmige konkave
Flächen 25 der Hebel ein, die sich an Zapfen 27 abstützen, welche in eine Bohrung
26 in dem Halter 12 eingesetzt sind. Die Randfläche der Bohrung 26 umgibt den Zapfen
27 nur teilweise. Vorzugsweise ist die Bohrung 26 so in dem Halter 12 angebracht,
daß der Zapfen 27 nur in einer axialen Richtung herausgezogen werden kann. Die austauschbaren
Zapfen sind vorzugsweise aus einem weicheren Material als die Hebel und der Halter
ausgeführt.
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Wie weiter aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, ist der Halter 12' mit
einer Bodenplatte 28 und einer Deckplatte 29 versehen, welche die Hebel 6 halten
und führen. Die Deckplatte 29 überdeckt teilweise die Hebel 6 und ist beispielsweise
durch Schraubenbolzen abnehmbar an dem Halter 12' befestigt, um eine Herausnahme
der Zapfen 27 zu ermöglichen.
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Die Vorteile der Erfindung sind evident, weil eine extrem wirksame
Einspannung von Werkstücken möglich ist. Obgleich die Erfindung auch bei der Einspannung
nur eines Werkstückes außerordentlich wirksam ist, liegen besondere Vorteile in
der Fähigkeit einer wirksamen, gleichzeitigen Einspannung mehrerer Werkstücke, welche
gleichzeitig bearbeitet
werdem können. Die oxfindungsgonäße Verrichtung
kann vortoilhaft für Werkstücke vorschiedoner Formem verwomdet werdem, wie abgerundete
oder unregelmäßig geformte Werkstücke, und zwar infolge der außerordentlichen Spannfähigkeit
der Vorrichtung. Für Spannzwecke, die normalerweise ein Spannfutter benötigen, kann
die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise drehbar abgestützt oder auf einer
kreisförmigen Vorschubvorrichtung gelagert verwendet werden.
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Die Erfindung ist offensichtlich nicht nur auf die beschriebenen und
gezeigten Ausführungsformen beschränkt. So kann der Halter 12 für die Hebel 6 wahlweise
in Verbindung mit der festen Klemmbacke angeordnet werden. In einigen Fällen kann
es zweckmäßig sein, nur einen Hebel zu verwenden und ein festes Widerlager anstelle
des zweiten Hebels anzuordnen.
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Das Widerlager kann entweder mit der beweglichen oder der festen Klemmbacke
verbunden werden. So kann die Anzahl der Hebel und Klemmbacken innerhalb des Bereichs
der Erfindung variiert werden und es ist beispielsweise möglich, vier Hebel zu verwenden,
d.h. zwei Hebel an jeder Klemmbacke. Es ist vorstellbar, die Vorrichtung zum Einsatz
in Spannfuttern abzuwandeln.
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In diesem Falle können die Hebel gekrümmt oder in anderer geeigneter
Weise geformt sein. Anlageteile können natürlich gelenkig an den Enden der zweiten
Arme 9 der Hebel befestigt sein. Auch andere Modifikationen sind innerhalb des Bereichs
der Ansprüche denkbar.