DE3421496C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Bei vielen handwerklichen und industriellen Arbeiten ist es er­ forderlich, länglich ausgebildete Gegenstände, wie Bolzen, Stif­ te, Rohre oder dergleichen möglichst rasch und einfach an einem Ende einzuspannen. Hierfür wird beispielsweise bei Bohrmaschinen oder dergleichen ein allgemein bekanntes Spannfutter verwendet mit Spannbacken, die über eine Muffe zusammengedrückt werden.

Sollen bereits mit Gewinde versehene Stifte oder Rohre einge­ spannt werden, etwa wenn diese mittels einer Bohrmaschine in Dübel einzuschrauben sind, dann kann das Gewinde nicht in die Spannbacken des Bohrfutters eingesetzt werden, ohne daß eine Beschädigung auftritt. Es ist deswegen erforderlich, einen der­ artigen Gewindestift in eine Halterung einzuschrauben und nach dem Eindrehen wieder herauszuschrauben, was äußerst umständlich ist.

Die DE-PS 4 39 245 offenbart einen Stehbolzeneindreher mit radial verstellbaren, mit Innengewinde versehenen Spannbacken, deren äußere Schrägflächen mit sich vorn verjüngenden Innen­ flächen einer die Anordnung übergreifenden Muffe eine erste Schrägflächenanordnung bilden, während im Inneren der Spann­ backen umgekehrt geneigte Schrägflächen vorgesehen sind, die mit einem kegeligen Ansatz eines zentralen Kerns eine zweite Schrägflächenanordnung darstellen. Bei der Benutzung dieser Einrichtung wird zuerst ein Stehbolzen in die geschlossenen Spannbacken mit einigen Umdrehungen eingeschraubt, und dann wird dieser Stahbolzen mit seinem anderen Ende auf die zuge­ hörige Gewindebohrung aufgesetzt und der Kern der Anordnung maschinell in Drehung versetzt. Schlägt der Gewindebolzen in der Gewindebohrung an, dann schraubt er sich weiter in die Spannbacken ein und drückt dabei gegen den Kernansatz. Hier­ durch wird die unter Federdruck stehende Muffe relativ zum Kern verschoben und gibt eine radiale Bewegung der Spannbacken frei. Die bekannte Einrichtung besteht aus einer großen Anzahl von Teilen wie beispielsweise federgespannten Kupplungen. Die Spannbacken können nur dadurch gespreizt werden, daß sich der Gewindebolzen einschraubt, da die Muffe unter einer derart hohen Federspannung stehen muß, daß die Spannbacken sicher zu­ sammengepreßt werden.

Die DE-PS 8 90 929 beschreibt eine Spannzange für Stiftschrauben mit hülsenartigen Element, in dem längs verschiebbar über einen oberhalb der Hülse angebrachten Kniehebel radial bewegbare Spann­ backen angeordnet sind. Das Spannen der Spannbacken erfolgt über eine an der Stirnseite ausgebildete Schrägflächenanordnung zwischen hülsenartigem Element und den Spannbacken. Für eine Rotation ist das hülsenartige Element mit rechtwinklig in hori­ zontaler Richtung abstehenden Handgriffen versehen. Die Hand­ habung dieser bekannten Einrichtung, insbesondere das Einsetzen eines Stahbolzens ist umständlich und mühsam, da die Einrich­ tung dabei in der einen Hand gehalten werden muß, während mit der anderen der Stehbolzen eingeführt wird. Ist die Schräg­ flächenanordnung selbsthemmend, dann muß ein zusätzlicher Aus­ wurfhebel angebracht werden. Das Eindrehen des Bolzens ist nur von Hand möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der gattungsgemäßen Art im Aufbau erheblich zu vereinfachen und deren Handhabung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Spannvor­ richtung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1.

Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Spannvorrich­ tung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist aus wenigen und ein­ fach herstellbaren Teilen aufgebaut. Durch eine geringfügige Linearbewegung der Muffe relativ zum im allgemeinen eingespannten Kern kann die Spannvorrichtung blitzschnell geöffnet und nach Einführen des zu haltenden Bolzens ebenso schnell wieder ge­ schlossen werden.

Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Spannvor­ richtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht einer Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrich­ tung,

Fig. 2a bis 2c verschiedene Stellungen der Spannvorrichtung nach Fig. 1 zum Einspannen und Lösen,

Fig. 3 schematisch in verkleinerter Ansicht den bei der Spannvorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Hebel und

Fig. 4 schematisch eine Seitenansicht des Kopfteiles einer Spannvorrichtung für mit Innengewinde versehene Roh­ re oder dergleichen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich besteht die dort gezeigte Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung prinzipiell aus drei Teilen, nämlich einem Kern, einem hülsenartigen, auf dem Kern längsverschieblich angeordneten die Spannbacken an einem Ende tragenden Spannglied und einem das Spannglied um­ gebenden ebenfalls auf dem Kern längsverschieblichen muffen­ artigen Glied. Diese drei Teile sind bei der Ausführungsform, insbesondere wegen der einfacheren Herstellung und Montage aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt.

So besteht der Kern aus einem Bolzen 9, an dessen einem En­ de eine Befestigungsmöglichkeit, beispielsweise ein An­ satz 22 ausgebildet ist, der etwa in das Spannfutter einer Bohrmaschine eingespannt werden kann.

Am anderen Ende des Bolzens 9 ist zentral zu dessen Längs­ achse ein Öffnungsglied 6 eingeschraubt oder anderweitig be­ festigt, dessen freies stirnseitiges Ende aufgeweitet, d. h. mit einer Verdickung versehen ist, so daß sich eine kegelige Schrägfläche 24 ergibt.

Das hülsenartige Spannglied besitzt ein zylindrisches Füh­ rungsteil 3 mit radialen Anschlagsflächen 26 und 28. Das Führungsteil 3 ist längsverschieblich auf dem Kern 9 ange­ ordnet und gegen Verdrehen durch eine Nut-/Federverbin­ dung 11 gesichert. Das Führungsglied 3 besitzt einen redu­ zierten mit Gewinde versehenen Ansatz 29, auf den das eigent­ liche Spannglied 5 aufgeschraubt ist, das aus einer mit In­ nengewinde versehenen Hülse 30 mit daran angesetzten längs­ geschlitzten Spannbacken 32, 34, 36 besteht. Die Innenfläche der Spannbacken 32, 34, 36 ist mit einer kegelstumpfartigen Verjüngung versehen, so daß sich eine Schrägfläche 38 er­ gibt, die mit der Schrägfläche 24 des Öffnungsgliedes 6 zu­ sammenarbeitet.

Das muffenartige Glied 8 besitzt ein Abschlußglied 2, das ringförmig ausgebildet und mit Außengewinde versehen ist, so daß die eigentliche Muffe 8 aufgeschraubt werden kann. Das Abschlußglied 2 besitzt eine Stirnfläche 40, die in An­ lage mit der Anschlagsfläche 26 des Führungsgliedes 3 kom­ men kann. Es ist ferner auf der Nut-/Federverbindung 11 längsverschieblich in Richtung der Achse des Kernes 9. Von der Stirnfläche 40 her besitzt das Abschlußglied 2 im Be­ reich des Kerns 9 einen zylindrischen Freiraum 42, in den ein ringförmiger Ansatz 44 des Kerns 9 hineinragt. Dieser Ansatz 44 kann mit der Anschlagsfläche 26 des Führungsglie­ des 3 und gegebenenfalls mit dem Boden 46 des zylindrischen Freiraums in Anschlag gehen. Das Abschlußglied 2 ist ferner mit einer umlaufenden Rille 48 versehen, die zur Lagerung des Handhebels 1 dient, dessen Draufsicht verkleinert in Fig. 3 gezeigt ist. Zur Halterung des Handhebels 1 besitzt dieser einen kreisförmigen Teil 50, in den von außen dia­ metral gegenüberliegend Gewindestifte 7 eingeschraubt sind, deren vorzugsweise verjüngte Enden in der Rille 48 laufen.

Das einem Handgriff 52 des Handhebels 1 gegenüberliegende En­ de ist über einen Stift 54 (Fig. 1) an eine Halterung 10 angelenkt, die drehbeweglich auf dem Kern 9 sitzt und gegen eine Längsverschiebung durch eine Mutter 12 gesichert ist.

Die Muffe 8 besitzt auch einen zylindrischen Innenring 56, der auf der äußeren Mantelfläche des Hülsengliedes 5 geführt ist und dessen radiale Stirnfläche 58 gegen die Anschlags­ fläche 28 des Führungsgliedes 3 anschlagen kann.

An ihrem freien Ende ist die Muffe 8 verjüngt, so daß an ihrer Innenseite sich eine kegelstumpfartige Schrägfläche 60 ergibt, die mit einer Schrägfläche 62 an der Außenseite der freien Enden der Spannbacken 32-36 in Eingriff gehen kann. Der Durchmesser der Öffnung 64 der Muffe 8 ist vorzugsweise so bemessen, daß im Spannzustand die ringförmige Fläche der Öffnung 64 auf der zylindrischen Außenfläche 66 der Spann­ backen 32, 34, 36 aufliegt, so daß sich eine stabile Fixi­ rung der Spannbacken ergibt, die ohne weiteres ein Loslas­ sen des Handhebels 1 gestattet.

Anhand der Fig. 2a bis 2c soll nun die Arbeitsweise der Spannvorrichtung beschrieben werden. Fig. 1 und Fig. 2b zei­ gen eine Mittelstellung der Spannvorrichtung, während die Fig. 2a die Einführstellung mit geöffneten Spannbacken und die Fig. 2c die Spannstellung mit geschlossenen Spannbacken veranschaulicht.

Es sei angenommen, daß die Spannvorrichtung mit ihrem An­ satz 22 in beliebiger Weise etwa in dem Bohrfutter einer Bohrmaschine eingespannt ist. Um aus der Stellung 2 b in die Einführstellung 2 a zu gelangen, wird der Hebel 1 gegen den Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeiles 68 (Fig. 1) geschwenkt. Dies hat zur Folge, daß das muffenartige Glied gemäß Fig. 2a auf dem Kern 9 nach links verschoben wird. Hierbei kommt die Stirnfläche 40 des Abschlußgliedes 2 mit der Anschlags­ fläche 26 des Führungsgliedes 3 in Anlage und schiebt so­ mit das hülsenartige Spannglied relativ zum Kern 9 und zum Öffnungsglied 6 nach links, wobei über die Schrägflächenan­ ordnung 24, 38 die Spannbacken 32, 34, 36 aufgeweitet wer­ den.

In der geöffneten Stellung kann die Stirnfläche des ring­ förmigen Anschlags 44 am Kern 9 mit dem Boden 46 des Ab­ schlußgliedes in Anlage kommen, so daß eine weitere Bewe­ gung nach links begrenzt ist.

Nach Einführen beispielsweise des festzuspannenden mit Außen­ gewinde versehenen Bolzens zwischen die geöffneten Spann­ backen 32, 34, 36, die an ihren spannenden Innenflächen mit Gewinde 45 versehen sind, wird der Handhebel 1 im Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeiles 70 (Fig. 1) über die Stellung gemäß Fig. 2b in die Spannstellung gemäß Fig. 2c geschwenkt, was eine Bewegung des muffenartigen Gliedes 2, 8 nach rechts zur Folge hat. Bereits in der Stellung 2 b kommt das Innengewinde 45 der Spannbacken 32, 34, 36 mit dem Außengewinde des ein­ zuspannenden Gewindebolzens in Eingriff, da die Spannbacken von der Schrägflächenanordnung 24, 38 freigegeben werden. Bei der weiteren Bewegung des muffenartigen Gliedes 2, 8 nach rechts liegt zuerst die Schrägfläche 60 an der Schräg­ fläche 62 an, so daß die Spannbacken 32, 34, 36 allmählich zusammengedrückt werden und deren Innengewinde 45 nun fest in Eingriff mit dem Gewinde des Gewindebolzens geht. Die Spannstellung ist gemäß Fig. 2c dann erreicht, wenn die Flä­ che der Öffnung 64 auf der zylindrischen Außenfläche 66 der Spannbacken aufliegt. In dieser Stellung ist auch die Anschlagsfläche 26 des Führungsgliedes 3 in Anlage mit der anderen Stirnfläche 74 des ringförmigen Ansatzes 44, so daß eine Weiterbewegung des Spanngliedes 3, 5 begrenzt wird. Da auch die Stirnfläche 58 des ringförmigen Ansat­ zes 56 im Inneren der Muffe 8 gegen die Stirnfläche 28 des Führungsgliedes 3 stößt, wird auch die Bewegung des muf­ fenartigen Gliedes 2, 8 begrenzt.

Da sowohl die Halterung 10 auf dem Kern 9 als auch der He­ bel 1 über die Rille 48 gegenüber dem Abschlußglied 2 frei drehbeweglich sind, kann nun der Kern 9 in Rotation ver­ setzt werden, wobei sich dann auch der eingespannte Gewin­ debolzen dreht.

Fig. 4 zeigt eine Modifikation der Spannvorrichtung, bei der beispielsweise ein Einspannen eines mit Innengewinde verse­ henen Rohres, einer Mutter oder dergleichen erfolgen kann. Die Spannbacken 132 besitzen dabei Außengewinde 133. Die Schrägflächenanordnung 127, 129 dient dazu, die Spannbacken für eine Einführung des einzuspannenden Rohres oder der­ gleichen zusammenzudrücken, während der Kern einen zylin­ drischen Fortsatz 137 besitzt, der in eine durch die In­ nenfläche der Spannbacken gebildete zylindrische Öffnung 36 gelangt, nachdem er mit seiner Stirnkante an der Schrägflä­ che 134 bei der Bewegung des Spanngliedes nach rechts ent­ lang geglitten ist. Bei dieser Ausführungsform kann das muffenartige Glied 8′ mit dem Kern 6′, 9′ fest verbunden sein, während das Spannglied 5′ dazu längsbeweglich ist. Hierzu kann das Spannglied 5′ nach hinten einen aus dem muffenartigen Glied 8′ herausragenden Ansatz besitzen, an dem ein etwa über eine Halterung am Kern befestigter Schwenk­ hebel angreift.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wurde zur Längsver­ schiebung ein Schwenkhebel angeordnet. Prinzipiell kann es auch genügen, daß die Längsbewegung durch Verschiebung des muffenartigen Gliedes 8 erfolgt, das für diese Zwecke mit einer Riffelung oder einem Ansatz versehen sein kann.

Die vorstehende Beschreibung veranschaulicht eine Spannvor­ richtung, die insbesondere für mit Gewinde versehene Bol­ zen, Stifte, Rohre oder dergleichen geeignet ist, die un­ ter äußerster Schonung des Gewindes durch eine geringe Li­ nearbewegung eingespannt und wieder freigegeben werden kön­ nen.

Claims (5)

1. Spannvorrichtung für mit Außengewinde versehene Bolzen oder dergleichen, mit in radialer Richtung bewegbaren Gewinde-Spannbacken, deren hinteren Enden an einem längs verschiebbar auf einen zylindrischen Kern geführten Stützelement angebracht sind, über das eine Muffe greift, deren sich verjügender Innen­ rand mit auf der Außenseite der Spannbacken angeordneten Schrägflächen eine erste Schrägflächenanordnung bildet, wobei der Kern einen sich nach vorn erweiternden Ansatz besitzt, der mit inneren Schrägflächen der Spannbacken eine zweite Schrägflächenanordnung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverschiebung der Muffe (8) mittels eines Schwenk­ hebels (1) erfolgt, der an einem auf dem Kern (9) frei dreh­ beweglich angebrachten Anlenkglied (12) angelenkt ist und der an der Muffe (8) derart angreift, daß diese bezüglich des Schwenkhebels (1) frei drehbeweglich ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverschiebbarkeit des hülsenartigen Spanngliedes (3, 5) und der Muffe (8) auf dem Kern (9) durch eine Nut/Feder­ verbindung (11) in Richtung der Längsachse des Kerns (9) ge­ geben ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schwenkhebel (1) an der Muffe (8) über Stifte (7) angelenkt ist, die in einer umfangsmäßig an der Muffe (8) ausgebildeten Rille (48) geführt sind.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Enden der Spannbacken (34) an ihrer Innenseite mit Gewinde (45) versehen sind.

5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Spannbacken (132) an ihrer Außenseite mit Gewinde (133) versehen sind, das über den Abdeckbereich der Muffe (8) hinausragt.