DE3219151A1 - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Anmelder: Stuttgart, den 22.4.1982

Firma P 4187 B/Lö

Gross + Froelich GmbH
Müllerstraße 12-14

7000 Stuttgart 1

Vertreter;

Kohler - Schwindling - Späth
Patentanwälte
Hchentwielstraße 41

7000 Stuttgart 1

Spannvorrichtung [i

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit zwei \\

Spannklötzen, die in einer gemeinsamen Ebene angeordnete $

Anlage flächen aufweisen und durch Spann- und Führungs- ':\

glieder miteinander verbunden und längs der Spann- und !·'

Führungsglieder parallel zu den Anlageflächen gerad- ';■

linig gegeneinander verschiebbar sowie mittels der ^

Spannglieder aneinander annullierbar sind.

Eine solche Spannvorrichtung ist aus der DE-OS 29 00 bekannt. Die Klötze dieser Spannvorrichtung sind an ihren Anlageflächen entweder mit Zapfen versehen, die in entsprechende Bohrungen der mittels der Spannvorrichtung zusammenzupressenden Werkstücke einsetzbar sind, oder mit Zwingen kombiniert, die es ermöglichen, die Spannklötze an miteinander zu verbindenden Werkstücken zu befestigen. Die Spann- und Führungsglieder werden von sich in Spannrichtung erstreckenden Gewindespindeln und ggf. dazu parallel angeordneten Führungsstangen gebildet.

Eine solche Spannvorrichtung erlaubt zwar ein einwandfreies Zusammenpressen von Werkstücken in Richtung der Spann- und Führungsglieder, jedoch erfordert ihre Anwendung einen erheblichen Arbeitsaufwand, weil es erforderlich ist, die Spannklötze durch besondere Maßnahmen an den miteinander zu verbindenden Werkstücken zu befestigen und dann die Spannklötze ihrerseits gegeneinander zu bewegen, um die Spannkräfte auf die miteinander zu verbindenden Werkstücke auszuüben. Dabei wird die Anbringung der Spannklötze an den Werkstücken noch dadurch erschwert, daß sie durch die Spann- und Führungsglieder miteinander verbunden sind, so daß sie zum Anbringen nicht ohne weiteres gegenüber den beiden Werkstücken willkürlich in ihrer Lage verändert werden können.

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Eine vergleichbare Ausbildung ui.d die gleichen Mangel weist auch die Spannvorrichtung auf, die aus der DE-OS 28 22 972 bekannt ist. ZWingenartige Spannvorrichtungen, wie sie beispielsweise aus dem DE-GM 19 50 600 bekannt sind, haben eine komplizierte Ausbildung, sind, ebenfalls schwierig zu handhaben und sind darüberhinaus nicht ohne weiteres dazu geeignet, in einer Ebene verschiebbare Werkstücke aneinander zu pressen, wie es beispielsweise bei der Herstellung von Gehrungsverbindungen erforderlich ist.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der zu ihrer Anwendung erforderliche Arbeitsaufwand bedeutend vermindert ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die voneinander abgewandten, äußeren Stirnflächen der Spannklötze oben nach innen p;eneigt sind und das Spannglied von einem die Spannklötze überspannenden Joch gebildet wird, an dem sich die Spannklötze über Druckfedern abstützen und das an seinem Ende den Spannklötzeri zugewandte Ansätze aufweist, deren Innenflächen die gleiche Neigung haben wie die äußeren Stirnflächen der Spannklötze und zum Annähern der Spannklötze aneinander mit diesen Stirnflächen in Einpjriff bringbar sind.

Bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung hat das Joch eine zweifache Punktion. Es dient einerseits dazu, die Kräfte auf die Spannklötze zu übertragen, welche die Spannklöt'/o an der Oberfläche dos Werkstückes festhalten,

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und andererseits als Spannglied, durch welches die Klötze zum Alieinanderpressen der miteinander zu verbindenden Werkstücke aneinander angenähert werden, Dabei genügt es, auf die den Spannklötzen abgewandte Seite des Joches eine Kraft auszuüben, welche zu den Ι.λ-lageflächen der Spannklötze im wesentlichen senkrecht steht. Im einfachsten Fall kann die Spannvorrichtung derart auf zwei miteinander zu verbindende Werkstücke aufgesetzt werden, daß ihr Joch die Fuge zwischen den beiden Werkstücken überspannt, und es kann dann lediglich mit einer die Werkstücke im Bereich der Fuge untergreifende und auf das Joch der Spannvorrichtung wirkende Zwinge das Joch in Richtung auf die Werkstücke bewegt werden, um ein einwandfreies Zusammenpressen der beiden erfaßten Werkstücke zu bewirken.

Auch wenn es für die Funktion der Spannvorrichtung nicht erforderlich ist, so ist es doch für die angestrebte einfache Handhabung zweckmäßig, wenn die Spannklötze und das Joch eine Baueinheit bilden, die als Ganzes auf die miteinander zu verbindenden Werkstücke aufgesetzt werden kann. Deshalb sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß die Spannklötze mit dem Joch durch Stehbolzen verbunden sind, die in Langlöchern des Joches geführt sind, welche sich in der Verschieberichtung der Spannklötze erstrecken, und daß die Druckfedern auf den Stehbolzen angeordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr kompakte und robuste Anordnung, die zugleich besonders anwendungsfreundlich ist. Von besonderem Vorteil ist, daß bei dieser Aus-

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führungsform ohne zusätzliche Maßnahmen die Druckfedern jeweils von einem Paket Tellerfedern gebildet werden können, die besonders günstige Federcharakteristiken haben und es insbesondere gestatten, die Spannklötze mit einer Kraft an die Werkstücke anzupressen, die ausreicht, um große Spannkräfte auf die Werkstücke zu übertragen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Spannklötze zusätzlich durch sich in der Verschieberichtung erstreckende Führungsstifte miteinander verbunden seizi. Solche Führungsstifte verhindern, daß die Spannklötze sich zueinander und damit auch zum Joch schrägstellen, was für den Eingriff zwischen den Schrägflächen am Joch und den Schrägflächen an den Spannklötzen ungünstig wäre, so daß bei der Benutzung der Spannvorrichtung nicht darauf geachtet zu werden braucht, daß die Spannklötze ihre richtige Lage einnehmen. Weiterhin kann zwischen den Spannklötzen mindestens eine druckfeder angeordnet sein, die bewirkt, daß die Spannklötze zwangsweise ihren größten Abstand einnehmen, solange die Spannvorrichtung unbelastet ist.

Um den notwendigen Reibungsschluß zwischen den Spannklötzen und den Werkstücken herzustellen, kann es zweckmäßig sein, die Anlage flächen der Spannklötze mit einer Riffelung zu versehen. Die Art und Tiefe einer solchen Riffelung kann sich ggf. nach dem Anwendungszweck richten, für den eine spezielle Ausführungsform der erfindungsf;emäßen Spannvorrichtung bestimmt ist. Es ist auch denkbar, statt einer Riffelung eine Oberfläche mit be-

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sonders hohem Reibungskoeffizienten zu wählen und ggf. durch eine spezielle Beschichtung zu erzeugen.

Die bisher beschriebene Spannvorrichtung kann in Verbindung mit jeder beliebigen Einrichtung verwendet werden, die dazu geeignet ist, die Spannvorrichtung durch eine auf das Joch ausgeübte Kraft gegen die miteinander zu verspannenden Werkstücke zu pressen. Wie oben erwähnt, kann so zu diesem Zweck beispielsweise eine Schraubzwinge verwendet werden« Es wäre aber auch denkbar, die miteinander zu verspannenden Werkstücke auf den Tisch einer Presse aufzulegen und dann das Joch der auf die Werkstücke aufgesetzte Spannvorrichtung mit dem Pressen-Stempel zu belasten. Da die erfindungsgeraäße Spannvorrichtung insbesondere für das Zusammenpressen von Holzteilen bestimmt ist und in holzverarbeitenden Betrieben die Spannzwinge zum üblichen Handwerkszeug gehört, dürfte auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Verbindung mit solchen Spannzwingen am häufigsten sein. Es besteht dann auch die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Spann -vorrichtung unmittelbar in solcher Weise auszubilden, daß das Joch am-Arm einer Spannzwinge angebracht ist. Die Handhabung einer solchen Spannvorrichtung wird besDnders einfach. Dabei besteht auch die Möglichkeit, daß die Spannzwinge am anderen Arm ein ebenes Widerlager aufweist, dessen Länge mindestens etwa gleich der Länge des Joches ist. Eine solche Ausbildung der Spannvorrichtung ist insbesondere

zum Zusammenpressen relativ dünner , plattenförmiger Werkstücke zweckmäßig. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung besteht darin, daß bei dicken Werkstücken solche Spannvorrichtungen auf zwei einander gegenüberliegende Seiten des Werkstückes aufgesetzt werden können, so daß auf die beiden parallelen Außenflächen der Werkstücke gleichmäßig Spannkräfte ausgeübt werden. Dabei findet über die Druckfedern und Schrägflächen selbsttätig ein Kraftauögleich statt, so daß ein völlig gleichmäßiges Zusammenspannen gewährleistet ist. Demgemäß besteht auch die Möglichkeit, eine Spannvorrichtung nach der Erfindung in solcher Weise auszubilden, daß an jedem Arm einer Spannzwinge ein mit zv/ei Spannk?ötzen zusammenwirkendes Joch derart angeordnet ist, daß die Anlageflächen der den beiden Jochen zugeordneten Spannklötze einander mit Abstand gegenüberstehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeü· für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination . /endung finden. Es zeigen

'' einen Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 2 durch eine Spannvorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit zwei gegeneinander zu pressenden Werkstücken und einer Schraubzwinge,

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Fig. 2 teilweise in Draufsicht und teilweise im Schnitt die Spannvorrichtung nach Pig. 1,

Fig. 3 die Seitenansicht einer Anordnung mit

zwei Spannvorrichtungen räch der Erfiridung und

Fig. 4- eine Darstellung, welche die Verwendung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Verbindung mit einer Presse veranschaulicht.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Spannvorrichtung weist zwei im Abstand voneinander angeordnete Spannklötze 1 und 2 auf, die in einer gemeinsamen Ebene angeordnete Anlageflächen 3 bzw. 4- besitzen. Die3e beiden Spannklötze Λ , 2 sind durch Führungsstifte 5 miteinander verbunden, die sich parallel zu den Anlage flächen 3, 4-erstrecken und jeweils mit einem Ende 6 in eine Gewindebohrung 7 in dem einen Spannklotz 1 angeschraubt sind. Die anderen Enden der Führungsstifte 5 greifen jeweils in Durchgangsbohrungen 8 des anderen Spannklotzes 2 ein und sind darin verschiebbar. Weiterhin sind zwischen den Spannklötzen 1, 2 zu den Führungsstiften 5 parallele Schraubendruckfedem 9 angeordnet, die bestrebt sind, die Spannklötze 1 und 2 auf einen größtmöglichen Abstand zu halten.

Die Spannklötze 1 und 2 sind mit einem Joch 10 verbunden, das an der den Anlageflächen 3, 4 abgewandten Seite der

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Spannklötze 1, 2 angeordnet ist und die Spannklötze im |

wesentlichen überspannt. Das Joch weist zwei in seiner |

Längsmittölebene hintereinander angeordnete Langlöcher |;

11, 12 auf, durch die sich Stehbolzen 13» 14 hindurch h)

erstrecken, die mit ihren mit Gewinde versehenen Enden H

15, bzw. 16 in entsprechende Bohrungen der Spannklötze f<

1, 2 eingedreht sind und die mit ihren Köpfen 1?» 18 an \ί;

einer den Spannklötzen 1, 2 abgewandten Fläche 19 bzw. ?

20 des Joches 10 anliegen, die sich innerhalb einer die $

Köpfe 17» 18 aufnehmenden Aussparung 21, 22 des Joches /;

befindet. Auf den Stehbolzen 13, 14- ist jeweils ein ~*

Paket Tellerfedern 23 bzw. 24 angeordnet, welches das -j

Joch 10 am Kopf 17 bzw. 18 des zugeordneten Stehbolzens || in Anlage hält. , ;:

Die voneinander abgewandten, äußeren Stirnflächen 25, 26 :!

sind oben nach innen geneigt, was besagen soll, daß der Γ<

Abstand zwischen ihren die Anlageflächen 3 bzw. 4- be- I

grenzenden Rändern größer ist als der Abstand an ihren ^

von der Anlagefläche entfernten Rändern 27 bzw. 28. Das -j

Joch 10 weist an seinen Enden den Spannklötzen 1, 2 zu- A

gewandte Ansätze 29, 30 auf, deren Innenflächen 31 bzw. f

32 die gleiche Neigung haben wie die äußeren Stirnflächen ¹M'

25, 26 der Spannklötze. Außerdem ist die Lage der Innen- U

flächen 31, 32 der Ansätze 29, 30 in Bezug auf die Lage ^:<

der äußeren Stirnflächen 25, 26 der Spannklötze 1, 2 so ^;.t

gewählt, daß diese Flächen miteinander :n Eingriff korn- fe

men, wenn das Joch 10 den Spannklötzen 1, 2 genähert §j

wird. Yi

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Wie Fig. 1 zeigt, kann die beschriebene Spannvorrichtung dazu verwendet werden, beispielsweise zwei Leisten 41, 42 gegeix .nander zu spannen oder mit ihron Enden aneinander zu pressen. Zu diesem Zweck wird die Spannvorrichtung derart auf die beiden Leisten 41, 4,2 aufgesetzt, daß sich jeweils einer der Spannklötze 1 und 2 zu beiden Seiten der Fuge 43 zwischen den beiden Leiaten 41, 42 befindet. Dann wird mittels einer Spannzwinge die Spannvorrichtung an die Leisten 41, 42 angepreßt, indem ein Arm 44 der Spannzwinge im Bereich der Fuge 43 an die der Spannvorrichtung gegenüberliegenden Seite der Leisten 41, 42 angesetzt und die Spindel 45 der Spannzwinge auf das Joch 10 der Spannvorrichtung aufgeschraubt wird. Zum besseren Führen der Gewindespindel 45 weist das Joch an seiner Außenseite eine Eindrehung 33 auf, die den Teller 46 am Ende der Gewindespindel 45 aufnimmt. Wird nun die Schraubzwinge angespannt, so wird zunächst das Joch 10 auf die Spannklötze 1 und 2 zubewegt, bis die Schrägflächen 31, 32 an den Ansätzen 29, 30 mit den schrägen Stirnflächen 25, 26 der Spannklötze 1, 2 in Eingriff kommen. Bis dahin wird lediglich die Spannkraft der Zwinge über die Tellerfeder-Pakete 23, 24 auf die Spannklötze 1, 2 übertragen, so daß sie mit der Oberfläche der Leisten 41, 42 in festem Reibungsschluß stehen, der besonders dann sehr hoch ist, wenn die Anlageflächen 3, 4 der Spannklötze 1, 2 mit einer Riffelung versehen sind. Eine solche Riffelung kann in einfacher Weise von groben Riefen gebildet werden, wie sie bei einer groben spanabhebenden Bearbeitung der Anlage-

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flächen 5, 4-, beispielsweise durch Drehen oder Hobeln, entstehen.

Beim weiteren Annähern des Joches 10 an die Spannklötze 1, 2 werden die Spannklötze durch das Zusammenwirken der Schrägflächer 25, 31 bzw. 26, 32 einander genähert, wobei sie durch den oben beschriebenen ReibungsSchluß die Leisten 41, 4-2 mitnehmen und mit ihren Stirnflächen fest aneinanderprossen. Die Abstützung der Leisten nur im Bereich der Fuge 4-3 hat zur Folge, daß die Leisten die Tendenz haben, mit ihren äußeren Enden leicht nach unten abzukippen, wodurch sich die Fuge 4-3 zwischen den Enden der Leisten zuerst an dem dem Arm 44 der Zwinge zugewandten Rande schließt, wodurch gewährleistet ist, daß über die ganze Höhe der Fuge 43 ein hoher Anpreßdruck erzielt wird.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß sich die erfindungsgernäße Spannvorrichtung durch einen sehr einfachen Aufbau auszeichnet und insbesondere auch in ihrer Anwendung sehr einfach ist, weil sie einfach auf die miteinander zu verbindenden Werkstücke aufgesetzt und mittels einer einzigen Schraubzwinge fixiert zu werden braucht, so daß mit einem einzigen Arbeitsgang sowohl die Fixierung der Spannklötze an den Werkstücken als auch das Zusammenpressen der Werkstücke selbst erfolgt.

Fig. 3 veranschaulicht die Möglichkeit, zum Zusammenspannen zweier Werkstücke 51, 52 zwei Spannvorrichtungen 53, 54- nach der Erfindung in der Weise einzusetzen, daß

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jeweils eine Spannvorrichtung an jeder Seite der Werkstücke 51, 52 angeordnet wird. Zum Ausüben der erforderlichen Spannkraft kann wiederum eine einfache Schraubzwinge dienen, von welcher in Fig. 3 die Anne 54, 55 und ein Abschnitt der Schraubspindel 56 dargestell* ist. Bei dieser Anordnung ist gewährleistet, daß die Joche der beiden Spannvorrichtungen 53, 54 mit den zugeordneten Spannklötzen infolge des vorhandenen Kräftegleichgewichtes genau gleichzeitig in Eingriff kommen und daher die Werkstücke 51, 52 von ihren einander gegenüberliegenden Flächen her genau gleichförmig zusammengepreßt werden. Eine solche Anordnung gewährleistet daher auch bei sehr dicken Werkstücken 51, 52 ein sehr gleichmäßiges Zusammenpressen über die gesamte Höhe der Fuge 57.

Fig. 4 veranschaulicht, daß die bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung notwendigen Kräfte auch mit anderen Einrichtungen ausgeübt werden können als mit Spannzwingen, nämlich zum Beispiel mittels einer Presse mit einem Tisch 61 und einem beispielsweise hydraulisch betätigten Druckstempel 62. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung macht es möglich, zwei Werkstücke 63, 64, die beispielsweise in Gehrung geschnittene Anlageflächen aufweisen, so auf den Tisch 61 aufzulegen, daß sich die aneinanderupressenden Flächen unter dem Stempel 61 befinden. Dann genügt es, eine die Fuge 65 zwischen den beiden Werkstücken 63, 64 überspannende Spannvorrichtung 66 auf die Werkstücke 63, 64 aufzusetzen und den Stempel 62 abzusenken, um dadurch die Spann-

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klotze 67, 68 mit der Kraft der zwischen ihnen und dem
Joch 70 angeordneten Druckfedern 69 aufzupressen und
beim weiteren Absenken des Joches 7P im Bereich der Fuge
65 rait einer Kraft gleichmäßig aneinander zu pressen,
die maximal gleich der Reibungskraft zwischen den Spannklötzen 67, 68 und der Oberfläche der Werkstücke 63, 64 | ist. ' I

V'i Gerade die Tatsache, daß die erfindungagemäße Spannvor- ψ

richtung in Verbindung mit den unterschiedlichsten Ein- ^

richtungen zur Kraftausübung verwendbar ist, eröffnet $!

vielfältige und zum Teil auch völlig neue Anwendungs- %

möglichkeiten, wie beispielsweise in Verbindung mit J

einer Presse. $

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Claims (9)

1. Pat 3ntansprüche

   y1.)Spannvorrichtung mit zwei Spannklötzen, die in einer gemeinsamen Ebene angeordnete Anlageflächen aufweisen und durch Spann- und Führungsglieder miteinander verbunden und längs der Spann- und Führungsglieder parallel zu den Anlageflächen geradlinig gegeneinander verschiebbar sowie mittels der Spannglieder aneinander annäherbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander abgewandten, äußeren Stirnflächen (25, 26) der Spannklötze (1, 2) oben nach innen geneigt sind und das Spannglied von einem die Spannklötze überspannenden Joch (10) gebildet wird, das sich an den Spannklötzen (1, 2) über Druckfedern (23, 24) abstützt und an seinen Enden den Spannklötzen zugewandte Ansätze (29, 30) aufweist, deren Innenflächen (31, 32) die gleiche Neigung haben wie die äußeren Stirnflächen (25, 26) der Spannklötze (1, 2) und zum Annähern der Spannklötze aneinander mit diesen Stirnflächen in Eingriff bringbar sind.
2. 2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklötze (Ί, 2) mit dem Joch (10) durch Stehbolzen (13, 1A-) verbunden sind, die in Langlöchern (11, 12) des Joches (10) geführt sind, die sich in der Verschieberichtung der Spannklötze (1, 2) erstrecken, und daß die Druckfedern (23, auf den Stehbolzen (13, 14-) angeordnet sind.

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3. 3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern (23, 24) jeweils von einem Paket Tellerfedern gebildet werden.
4. 4-, Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklötze (1, 2) durch sich in der Verschieberichtung erstreckende Führungsstifte (5) miteinander verbunden sind.
5. 5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Spannklötzen (1, 2) mindestens eine Druckfeder (9) angeordnet ist.
6. 6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (3, 4·) der Spannklötze (1, 2) eine Riffelung aufweisen.
7. 7. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (10) am Arm einer Spannzwinge angebracht ist.
8. 8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzwinge am anderen Arm ein ebenes Widerlager aufweist, dessen Länge mindestens etwa gleich der Länge des Joches ist.
9. 9. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Arm einer Spannzwinge ein mit

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