DE3211521C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückspannvorrichtung mit einem eine feste Spannbacke aufweisendem Lagerkörper und einer über ein fußbetätigbares Zustellelement längsver­ schiebbaren, im Lagerkörper geführten Backe, wobei das Zustellelement längsverschiebbar, drehbar in dem Lager­ körper gelagert ist.

Aus der DE-PS 3 07 356 ist eine Vorrichtung der eingangs be­ zeichneten Art bekannt. Diese Werkstückspannvorrichtung ist so ausgebildet, daß die längsverschiebbare Backe über ein durch einen Fußtritt betätigbares Zugseil zum vorläu­ figen Festhalten eines Werkstückes in Richtung auf die feste Backe ohne Betätigung der Hände des Benutzers ge­ schlossen werden kann. Anschließend wird dann durch Be­ tätigung der Spindel mit wenigstens einer Hand die Vor­ richtung endgültig geschlossen, d. h., das Werkstück endgül­ tig eingespannt. Durch diese vorläufige, über Fußkontakt herstellbare Vorspannung kann auch ein Einarmiger eine derartige Vorrichtung benutzen oder ein schwereres Werk­ stück, das nicht in einer Hand gehalten werden kann, kann mit beiden Händen des Benutzers in genau fixierter Lage in die Vorrichtung eingeführt und durch den Fußkontakt vor­ läufig eingespannt werden.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist aber, daß schwere Werkstücke nicht von einem Benutzer allein einge­ spannt werden können, weil über das Zugseil keine ausrei­ chend große Anpreßkraft aufgebracht werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Lö­ sung, mit der das Manipulieren von schweren und/oder meh­ reren Werkstücken zwischen zwei Spannbacken derart verein­ facht wird, daß beide Hände des Benutzers frei sind und eine weitere Person entbehrlich ist.

Bei einer Werkstückspannvorrichtung der eingangs bezeich­ neten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das über ein Steuergestänge längsverschiebbare Zustellelement in einer einfach abgesetzten Bohrung im Lagerkörper gelagert ist, deren Tiefe größer ist als der Hub des Steuergestänges.

Das Steuergestänge, welches das Zustellelement zu dessen axialer Verschiebung betätigt, ermöglicht, daß der Benut­ zer einer derartig ausgerüsteten Vorrichtung das Steuer­ gestänge mit dem Körper oder mit dem Fuß betätigen kann, wobei bei dieser Betätigung die Spannbacken in spannenden Eingriff mit dem einzuspannenden Werkstück gelangen. Dabei kann über die Hebelwirkung des Steuergestänges eine sehr hohe Anpreßkraft auf die verschiebbare Spannbacke ausgeübt werden, so daß auch schwere Werkstücke ohne Handkontakt von einer Person eingespannt werden können. In dieser vor­ gespannten Stellung kann dann mit dem Zustellelement die endgültige Klemmung des Werkstückes aufgebracht werden, wobei während der gleichen Zeit permanent ein Schließdruck auf die Spannbacken ausgeübt wird. Durch die Lagerung des Zustellelementes wird dabei eine sehr zuverlässige Führung desselben erreicht, die auch für hohe Anpreßkräfte geeig­ net ist. Es sind zwar auch andere Lösungen bekannt (DE-PS 4 70 572, US 17 99 526, US 24 89 731, FR 10 54 956, DE-OS 20 58 806, DE-PS 1 14 112), die aber nur begrenzte Anpreßkräfte ermöglichen oder sehr aufwendig sind.

Zweckmäßig kann es sein, wenn das Steuergestänge als ein von dem Benutzer mit dem Fuß betätigbares Pedalgestänge ausgebildet ist, wobei die Erfindung allerdings auf das Vorsehen eines Pedalgestänges nicht beschränkt ist. In gleicher Weise könnte hier ein z. B. vom Bauchbereich der benutzenden Person bewegbarer Bügel das Steuergestänge be­ aufschlagen. Das Vorsehen eines Pedalgestänges ist aller­ dings besonders zweckmäßig. Natürlich kann das Steuerge­ stänge auch von einem Elektromagneten oder dgl. beauf­ schlagt werden, der über Fußschalter betätigt wird.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß das Steuergestänge mit einer Gabel in eine Nut an dem Zustellelement ein­ greift.

In weiterer Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorge­ sehen, daß das Steuergestänge an dem Lagerkörper unterhalb des Zustellelementes gelagert ist, eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich insbesondere bei Vorsehen eines Pedal­ gestänges anbietet, da dann alle Gestängeelemente unter­ halb der Arbeitsebene der Vorrichtung liegen.

Vorteilhaft ist es auch, wenn, wie dies die Erfindung ebenfalls vorsieht, eine gegen die vom Steuergestänge aus­ geübte Zustellrichtung wirkende Rückstellfeder vorgesehen ist. Diese Rückstellfeder kann unter anderem auch dazu her­ angezogen werden, den Hub des Steuergestänges zu begren­ zen, um einen Auswurf des Zustellelementes aus dem Lager­ körper zu verhindern.

Zweckmäßig kann es sein, das Steuergestänge zur Anpassung an unterschiedliche Einbauverhältnisse höhenverstellbar auszubilden.

Ist das Steuergestänge nach den oben beschriebenen Merk­ malen im wesentlichen selbsttragend ausgebildet, so kann in abgewandelter Ausführungsform nach der Erfindung vorge­ sehen sein, daß zwischen dem die Steuergabel aufweisenden Schwenkhebel und einem ortsfesten Pedalhebel ein federbe­ aufschlagter Stoßdämpfer vorgesehen ist. Grundsätzlich kann der ortsfeste Pedalhebel z. B. direkt auf dem Boden einer Werkshalle montiert sein, allerdings ist eine di­ rekte Verbindung mit dem Lagerkörper, wie in Anspruch 10 beschrieben, zweckmäßiger.

Die soeben beschriebene Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, daß mit ihr eine direkte Feststellung der Spannbacken zueinander erreichbar ist, was erfindungsgemäß dadurch geschieht, daß bei Betätigung des Pedalhebels der untere Anlenkpunkt des Stoßdämpfers zur Festlegung über die Totpunktlage des Pedalhebels bewegbar ist.

Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann interessant, wenn eine Vielzahl von gleichen Teilen nacheinander je­ weils zwischen den Spannbacken eingespannt werden soll, so daß z. B. der Schraubstock nur auf eine bestimmte Öff­ nungsweise einmal über das Zustellelement eingestellt zu werden braucht, der Resthub zum Einspannen wird dann über das blockierte Steuergestänge bewirkt.

Nach der Erfindung ist auch vorgesehen, daß zur Aufhebung der Totpunktlage ein ortsfestes Rückstellpedal vorgesehen ist.

Insbesondere zur genauen Einhaltung der Verstellwege nach der letzten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorge­ sehen, daß eine Schwalbenschwanzkulisse der Lagerung der beweglichen Spannbacke am Lagerkörper mit einer quer­ schnittlich etwa V-förmig ausgebildeten, einstückigen Schwalbenschwanzleiste versehen ist, wobei insbesondere die Erfindung vorsieht, daß die Schwalbenschwanzleiste mittels Kontermutter gesicherten Stellschrauben nachstell­ bar ist.

Insbesondere für die Bearbeitung einer Vielzahl von glei­ chen Teilen, an der dabei lediglich nur notwendigen gerin­ gen Verstellung der Spannbacken zueinander kann es zum An­ fall, insbesondere bei spanabhebender Bearbeitung, von sehr viel Spänen, Schmutz und dgl. im Bereich der Schwal­ benschwanzführung des Schraubstockes kommen, so daß eine häufige Nachstellung notwendig ist. Hierzu dient die oben beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung. Gleichzeitig ist durch die Pedalbeeinflussung im Kurzhubbereich der Vor­ richtung eine ganz exakte Parallelführung häufig besonders wichtig, so daß hierzu ebenfalls die oben beschriebene V-förmige Schwalbenschwanzleiste ihren entsprechenden Bei­ trag leistet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Seiten­ ansicht,

Fig. 2 einen Detailschnitt im Bereich des Zustellele­ mentes durch die Vorrichtung in vergrößertem Maß­ stab,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung etwa ge­ mäß Linie III-III in Fig. 1, sowie

Fig. 4 die Darstellung eines weiteren Ausführungsbei­ spiels der Vorrichtung in Seitenansicht, teil­ weise geschnitten.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung im Ausführungs­ beispiel nach Fig. 1 (das abgewandelte Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist mit 1′ bezeichnet) wird von einem z. B. an einer Werkbank 2 befestigten Lagerkörper 3 gebildet, wel­ cher eine feststehende Spannbacke 4 und eine in Schwalben­ schwanzführung 5 (Fig. 3) verschiebbar gelagerte beweg­ liche Spannbacke 6 aufweist. Wie bei Schraubstöcken üb­ lich, wird die Bewegung der Spannbacke 6 von einem allge­ mein mit 7 bezeichneten Zustellelement bewirkt, welches im dargestellten Beispiel aus einer im Lagerkörper 3 gela­ gerten Spindelhülse 8 einerseits und einer an der beweg­ lichen Spannbacke 6 festgelegten Spindel 9 andererseits besteht, die in die Spindelhülse 8 eingreift (Fig. 2).

Der vordere Teil des Spindelelementes 7 ist, wie dies besonders deutlich aus Fig. 2 erkennbar ist, im Lagerkör­ per 3 in einer einfach abgesetzten Bohrung 10 in Richtung des Doppelpfeiles 11 axial verschiebbar gelagert. Hierzu ist die Spindelhülse 8 mit einer entsprechend der einfach abgesetzten Bohrung 10 ausgebildeten Gleitschulter 12 ausgerüstet.

Die axiale Verschiebung in Richtung des Doppelpfeiles 11 wird durch ein allgemein mit 13 bezeichnetes Steuerge­ stänge bewirkt. Das Steuergestänge 13 besteht im Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 1 in einem über eine Verstellein­ richtung 14 höhenverstellbaren Pedalhebel 15, der ver­ schwenkbar um eine Achse 16 am Lagerkörper 3 angelenkt ist und einen weiteren Steuerhebel 17 bildet, der in eine Gabel 18 übergeht. Die Gabel 18 greift in eine Ringnut 19 an der Spindelhülse 8 ein, derart, daß die Verdrehung der Spindelhülse gewährleistet ist, sich andererseits aber die Gabel 18 sowohl an der Nutenwand der Gleitschulter 12 anlegt, um einen Schub nach rechts im Sinne der Fig. 2 ausüben zu können, als auch an einer Nutenwand einer wei­ teren Schulter 20, um einen Schub nach links im Sinne der Fig. 2 auszuüben.

Wie sich aus den Figuren ergibt, ist in der Nähe der Achse 16 aber auf deren anderer Seite relativ zur Gabel 18 eine Rückstellfeder 21 vorgesehen, die einerseits die Rückstel­ lung des Steuergestänges 13 nach rechts bewirkt, anderer­ seits auch als Hubbegrenzungsanschlag zur Einstellung des Hubes im Sinne des Doppelpfeils 11 herangezogen werden kann.

Die Funktionsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 ist kurz die folgende:

Tritt der Benutzer auf ein Pedalelement 22 an dem Pedal­ hebel 15, so schwenkt der Pedalhebel 15 aus der durchge­ zogenen Position in Fig. 1 in die strichpunktiert wieder­ gegebene Position. Durch Drehung um die Achse 16 wird die Gabel 18 nach links verschwenkt und zieht damit gleich­ zeitig das Steuergestänge 17 in die strichpunktierte Lage nach Fig. 1 bzw. Fig. 2. Der Hub wird entweder durch eine z. B. zentrisch zur Feder 21 angeordnete Einstellschraube oder durch diese Feder 21 begrenzt, wobei der Hub kleiner ist als die Tiefe der einfach abgesetzten Bohrung 10, in der die Gleitschulter 12 der Spindelhülse 8 gelagert ist, so daß ein Auszug dieses Elementes aus dem Lagerkörper nicht möglich ist.

Mit diesem Hub kann zwischen den Spannblöcken 4 und 6 ein Werkstück eingespannt werden, nachdem zuvor der Schraub­ stock auf ein Maß über das Zustellelement 7 zusammengezo­ gen worden ist, welches in etwa dem Spannmaß mit entspre­ chender Toleranzweite entspricht. Durch die Ausübung des Druckes mit dem Fuß auf das Pedal 22 kann ein sehr hoher Anpreßdruck aufgrund der Hebelverhältnisse ausgeübt wer­ den, so kann z. B. über ein Verhältnis des Pedalhebels 15 zum Steuerhebel 17 von 10 : 1 eine Fußaufdruckkraft von 50 kg auf 500 kg erhöht werden. Wird die Spindel dann unter Beibehaltung des Aufdruckes durch den Fuß des Benutzers in Zustellrichtung bewegt, so wird damit gleichzeitig das Pedal aus der strichpunktiert wiedergegebenen Stellung in die durchgezogene Stellung nach Fig. 1 zurückgezwungen, ohne daß dabei die Spannkraft der Spannbacken 4 und 6 aufgehoben werden müßte.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 wiedergegeben, wobei dort alle Teile mit Ausnahme des Steuergestänges 13 gleich sind, so daß es einer erneuten Beschreibung hier nicht bedarf.

Das dort mit 13′ bezeichnete Steuergestänge besteht aus einem Kniehebel 23, der um die Achse 16′ am Lagerkörper 3 verschwenkbar gelagert ist und auf einer Seite die Steuer­ gabel 18′ aufweist und auf der anderen Seite einen Schwenk­ hebel 24, der von der Feder 21 beaufschlagt ist und mit seinem freien Ende drehgelenkig mit einem federbeaufschlag­ ten Stoßdämpfer 25 befestigt ist. Der Stoßdämpfer 25 ist auf seiner entgegengesetzten Seite mit einem um eine orts­ feste Achse 26 schwenkbar gelagerten Pedalhebel 27 ver­ bunden, wobei die ortsfeste Achse 26 im Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 4 an einem Ständer 28 angeordnet ist, der seinerseits mit dem Lagerkörper 3 verbunden sein kann.

Der Pedalhebel 27 ist, wie sich aus Fig. 4 ergibt, eben­ falls als Kniehebel ausgebildet und kann aufgrund der Zwischenschaltung des Stoßdämpfers 25 über seine Tot­ punktlage in Richtung des Pfeiles 29 verschwenkt werden, so daß er zur Anlage an ein Rückstellpedal 30 gerät und solange dort sperrend gehalten ist, bis durch Betätigung des Rückstellpedals 30 der Pedalhebel 27 über seine Tot­ punktlage hinaus wieder nach rechts entgegen der Pfeil­ richtung des Pfeils 29 freigesetzt wird.

Wie erkennbar, wird durch Betätigung der Pedale 22′ über den Pedalhebel 27, den Stoßdämpfer 25 und den Kniehebel 23 die Gabel 18′ nach links verschwenkt und treibt dabei das Zustellelement 7 von der durchgezogenen Stellung in die strichpunktiert wiedergegebene Stellung und bewirkt damit an den nicht näher dargestellten Klemmbacken 4 und 6 die Anpreßkraft. Wird eine Vielzahl von gleichen Teilen nach­ einander bearbeitet und dazu zwischen den Klemmbacken 4 und 6 eingespannt, so kann durch das einmalige Einstellen des Zustellelementes 7 eine Voreinstellung der Klemmbacken 4 und 6 vorgenommen werden und die endgültige Einspannung jeweils nur über die Pedale erfolgen, was zu einer sehr großen Erleichterung bei Serienfertigung führt.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 4 ist ge­ meinsam, daß durch die Aufbringung eines Axialschubes auf das Zustellelement 7 die bewegliche Klemmbacke 6 sehr exakt geführt sein muß, so daß hierzu eine besondere Schwalbenschwanzführung vorgesehen ist. Nähere Einzelhei­ ten sind Fig. 3 entnehmbar. Eine Schwalbenschwanzführung ist mit einer Schwalbenschwanzleiste 31 ausgerüstet, die, wie sich aus Fig. 3 ergibt, im wesentlichen querschnitt­ lich etwa V-förmig ausgebildet ist. Diese Schwalbenschwanz­ leiste 31 kann über mittels Kontermuttern 32 gesicherte Stellschrauben 33 sehr genau eingestellt werden, so daß die Vorrichtung 1 den hier besonders geforderten Ansprü­ chen genügen kann.

Claims (12)

1. Werkstückspannvorrichtung mit einem eine feste Spannbacke aufweisenden Lagerkörper und einer über ein fußbetätigba­ res Zustellelement längsverschiebbaren, im Lagerkörper ge­ führten Backe, wobei das Zustellelement längsverschiebbar drehbar in dem Lagerkörper gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das über ein Steuergestänge (13) längsverschiebbare Zu­ stellelement (7) in einer einfach abgesetzten Bohrung (10) im Lagerkörper (3) gelagert ist, deren Tiefe größer ist als der Hub des Steuergestänges (13).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergestänge (13) als ein von dem Benutzer mit dem Fuß betätigbares Pedalgestänge (15) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergestänge (13) mit einer Gabel (18) in eine Nut (19) an dem Zustellelement (7) eingreift.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergestänge (13) an dem Lagerkörper (3) unterhalb des Zustellelementes (7) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegen die vom Steuergestänge (13) ausgeübte Zu­ stellrichtung wirkende Rückstellfeder (21) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergestänge (13 ) zur Anpassung an unterschied­ liche Einbauverhältnisse höhenverstellbar (14) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem die Steuergabel (18′) aufweisenden Schwenkhebel (23) und einem ortsfesten Pedalhebel (27) ein federbeaufschlagter Stoßdämpfer (25) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung des Pedalhebels (27) der untere Anlenk­ punkt des Stoßdämpfers zur Feststellung über die Totpunkt­ lage des Pedalhebels (27) bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufhebung der Totpunktlage ein ortsfestes Rück­ stellpedal (30) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pedalhebel (27) und die Rückstellpedale (30) an einem am Lagerkörper (3) befestigten Ständer (28) ange­ ordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwalbenschwanzkulisse (5) der Lagerung der be­ weglichen Spannbacke (6) am Lagerkörper (3) mit einer querschnittlich etwa V-förmig ausgebildeten, einstückigen Schwalbenschwanzleiste (31) versehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwalbenschwanzleiste (31) mittels Kontermutter (32) gesicherten Stellschrauben (33) nachstellbar ist.