DE3813342A1 - Klemmeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klemmeinrichtung, bei welcher ein Arm mit einer Backe auf einem Schenkel beweglich ist. In üblicher Weise findet bei Klemmeinrichtungen dieser Art eine feststehende Backe beim Schenkel Anwendung.

In dem DE-GM 87 03 051.9 wurde bereits eine derartige Klemmeinrichtung vorgeschlagen, bei welcher ein erstes Teil auf dem Schenkel verschieb­ lich ist, an dem ein zweites Teil verschwenkbar befestigt ist, welches eine Backe trägt, während eine Betätigungsschraube eine Verschwenkung des zweiten Teils in Bezug auf das erste Teil zum Angreifen an einem Werkstück führt. Indes ist die Betätigung der Schraube unvermeidbar langsam, wohingegen häufig die Notwendigkeit besteht, die Klemm­ einrichtung sehr schnell zu handhaben.

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der Klemmeinrichtung der­ art, daß das zweite Teil relativ zum ersten Teil schnell verschwenkbar ist.

Erfindungsgemäß ist die Klemmeinrichtung mit einem auf einem Schenkel verschieblichen ersten Teil ausgeführt, mit dem ein zweites, eine Backe tragendes Teil verschwenkbar verbunden ist, und mit Betätigungs­ mitteln, die das zweite Teil in Bezug auf das erste Teil zum Greifen, an einem Werkstück zu verschwenken vermögen, wobei das erste Teil das zweite Teil und die Betätigungsmittel einen beweglichen Arm bilden; kennzeichnend für die Erfindung ist dabei, daß das Betätigungsmittel für das Verschwenken einen Bügel aufweist, der einendig an einem der ersten und zweiten Teile angelenkt ist, während ein Hebel an dem an­ deren der ersten und zweiten Teile verschwenkbar ist, und eine Ver­ bindung zwischen dem Hebel und dem anderen Teil des Bügels derart be­ steht, daß eine Verstellung des Hebels zur Verschwenkung des zweiten Teils in Bezug auf das erste Teil führt.

Bei der erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung gleitet der bewegliche Arm zunächst bis zum Anliegen der Backe an einem Werkstück entlang des Schenkels. Das Werkstück läßt sich dann durch Betätigung des Hebels fest und schnell einspannen.

Vorzugsweise besteht die Verbindung zwischen dem Hebel und dem Bügel aus einem kreisförmigen Lagerteil, welches exzentrisch auf dem Gelenk­ zapfen, der den Hebel mit dem anderen der ersten und zweiten Teile verbindet, angeordnet und von einer kreisförmigen Öffnung am anderen Ende des Bügels aufgenommen ist.

Der Vorschlag eines kreisförmigen Lagerteils, welches exzentrisch auf dem Gelenkzapfen angebracht ist, ermöglicht eine sehr starre und kom­ pakte Verbindung zwischen dem Bügel und dem Hebel.

Vorzugsweise ist die verschwenkbare Verbindung des ersten Teils mit dem zweiten Teil zwischen dem Schenkel und der Backe vorgesehen, wobei die Verschwenkbetätigung auf der der Backe gegenüberliegenden Seite des Schenkels liegt. Zweckmäßig ist weiterhin das erste Teil mit einem Paar Lünetten für den Angriff am Schenkel ausgebildet.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die sich auf Aus­ führungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher veranschaulicht; darin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste erfindungsgemäße Klemm­ einrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4a bis Fig. 4c Darstellungen zur Veranschaulichung der unterschiedlichen Übersetzung bei der Klemmeinrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Aus­ führungsform.

Gemäß Fig. 1 besteht die Klemmeinrichtung aus einem beweglichen Arm 10, der auf einem Schenkel 11 gleitverschieblich ist. Ein Ende des Schenkels 10 ist abgewinkelt und mit einer festen Backe 12 ausgeführt. Der bewegliche Arm 10 trägt eine bewegliche Backe 13, die der festen Backe 12 gegenüberliegt. Eine Schraube 14 greift in das andere Ende des Schenkels 11 ein, um zu verhindern, daß der Arm 10 aus dem Ein­ griff des Schenkels 11 gelangen kann. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist der Schenkel 11 mit einem Paar Auskehlungen ausgeführt, was zu einer festen und dennoch leichten Konstruktion führt.

Nach Fig. 1 bildet ein erstes, auf dem Schenkel 11 verschiebliches Teil 16 den beweglichen Arm 10, während ein zweites Teil 17 mittels des Gelenkzapfens 18 in Bezug auf das erste Teil 16 verschwenkbar ist, und ein Betätigungsmittel 19, welches nachstehend ausführlicher be­ schrieben wird, für die Verschwenkung des zweiten Teils 17 in Bezug zum ersten Teil 16 vorgesehen ist. Die verschwenkbare Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Teil befindet sich zwischen dem Schenkel 11 und der Backe 13, während das Betätigungsmittel für das Verschwenken auf der der Backe 13 gegenüberliegenden Seite des Schenkels liegt.

Nach den Fig. 2 und 3 weist das erste Teil ein Paar Platten 20 und 21 und ein Paar Lünetten 22 und 23 auf, von denen jede von sechs­ eckigem Querschnitt ist. Die Platten 20 und 21 werden mit einem Paar von den Lünetten 22 und 23 gebildeten Bolzen zusammengehalten. Die Lünetten 22 und 23 greifen an sich gegenüberliegenden Kanten des Schenkels 11 an und sind entsprechend dem Maß des Schenkels 11 vonein­ ander beabstandet. Die Lünette 22 trägt mittels einer Schraube 25 eine Blattfeder 24. Das freie Ende der Blattfeder greift an einer Kante des Schenkels 11 an und bewirkt, daß die Lünetten 22 und 23 in festem Ein­ griff mit dem Schenkel 11 gehalten werden, wobei die bewegliche Backe 13 gegen die feste Backe 12 gedrückt wird.

Das zweite Teil 17 besteht aus einem Paar Platten 26 und 27, die ein­ endig mittels eines Bolzens 28 zusammengehalten sind, der sich durch die bewegliche Backe 13 erstreckt. Der Bolzen 28 ist mit zeichnerisch nicht dargestellten inneren Schultern versehen, welche die Seiten der Backe 13 auf Abstand von den Innenflächen der Platten 26 und 27 halten. Der Bolzen 18 durchsetzt fluchtende Öffnungen in den Platten 20, 21, 26 und 27. Wie sich aus den Fig. 2 und 3 erkennen läßt, be­ findet sich der Bolzen 18 zwischen dem Schenkel 11 und der beweglichen Backe 13.

Das Betätigungsmittel zum Verschwenken weist einen Bügel 30 und einen Hebel 31 auf. Der Bügel 30 ist auf dem zweiten Teil 17 um den Gelenk­ zapfen 32 verschwenkbar, der an den beiden Platten 26 und 27 befestigt ist. Der Hebel 31 ist mittels des mit den Platten 20 und 21 ver­ bundenen Zapfens 33 um das erste Teil 16 verschwenkbar. Der Hebel 31 wird aus einem einzigen Metallstück hergestellt, welches im wesent­ lichen U-förmig gebogen ist und die seitlichen Flanschen 34 und 35 bildet. Im Bereich des Zapfens 33 liegen die seitlichen Flanschen 34 und 35 innerhalb der Platten 20 und 21. Der Bügel 30 und der Hebel 31 stehen durch ein kreisförmiges Lagerteil 36 miteinander in Verbindung, welches exzentrisch auf dem Gelenkzapfen 33 und dem Hebel 31 ange­ ordnet ist, um sich mit diesem zu bewegen. Das Lagerteil 36 wird von einer kreisförmigen Öffnung im einen Ende des Bügels 30 mit Abstand vom Zapfen 32 aufgenommen. Das Lagerteil 36 hat etwa die gleiche Dicke wie der Bügel 30. Somit führt eine Verschwenkung des Hebels 31 zur Verschwenkung des zweiten Teils 17 in Bezug auf das erste Teil 16, wo­ bei sich das Lagerteil 36 exzentrisch zum Gelenkzapfen 33 bewegt.

Um die Verschwenkung des Hebels 31 zu fixieren, ist eine Verzahnungs­ mechanik vorgesehen, die den am Hebel 31 angelenkten Auslöser 40 und eine Klinke 41 aufweist, die in die Zähne 42 des Bügels 30 einzu­ greifen vermag. Die Klinke 41 wird mittels einer Feder 43 im Eingriff mit Zähnen 42 gehalten.

Während des Betriebes wird der bewegliche Arm 10 entlang des Schenkels 11 verschoben, bis die Backen 12 und 13 leicht am Werkstück anliegen. Der Hebel 31 wird alsdann entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gemäß den Zeichnungen verschwenkt, um das erste Teil 17 in Bezug auf das zweite Teil 16 um den Bolzen 18 zu verschwenken. Dies führt dazu, daß das Werkstück zwischen den Backen 12 und 13 festgeklemmt wird, wobei die Lünetten 22 und 23 eine Sperrstellung auf dem Schenkel 11 einnehmen. Die Klemmkraft wird durch die endgültige Stellung des Hebels 31 ge­ steuert.

Um das Werkstück zu lösen, wird der Arm 19 zunächst leicht entgegen­ gesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht, so daß sich der Auslöser 40 und die Klinke 41 aus den Zähnen 42 lösen. Der Hebel 31 läßt sich dann im Uhr­ zeigersinn verdrehen, um die Klemmkraft am Werkstück aufzuheben, woraufhin der bewegliche Arm 11 vom Werkstück fortgeschoben werden kann.

Die Blattfeder 24 gewährleistet, daß es während der einleitenden Ver­ schwenkung des Hebels 31 nicht zu einem toten Spiel kommt, und daß der bewegliche Arm 10 daran gehindert wird, unter der Einwirkung seines Eigengewichtes auf dem Schenkel 11 abzurutschen.

Wie erwähnt, befindet sich das Betätigungsmittel 19 auf der zur Backe 13 gegenüberliegenden Seite des Schenkels 11. Dies hat den Vorteil, daß die Klemmeinrichtung auch bei in der Umgebung des Werkstückes be­ grenzten Raumverhältnissen leicht eingesetzt werden kann, und daß eine Bedienungsperson im Falle eines heißen Werkstückes ungefährdet bleibt.

Indes liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, das Betätigungs­ mittel 19 auch auf der gleichen Seite des Schenkels 11 wie die beweg­ liche Backe 13 vorzusehen.

Obgleich eine Rasteinrichtung ein besonders vorteilhafter Weg ist, um die Verschwenkbewegung des Hebels 31 zu arretieren, läßt sich auch eine einfachere Anordnung treffen. Beispielsweise kann man den Hebel 31 durch Reibungsschluß gegenüber dem zweiten Teil 16 oder dem Bügel 30 blockieren. Die Anordnung des Bügels 30, des Hebels 31, des Gelenk­ zapfens 33 und des Lagerteils 36 für die Verschwenkung des zwei­ ten Teils 17 führt zu einem erheblichen und variablen Übersetzungsver­ hältnis, wie nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 4a bis 4c beschrieben wird, die unterschiedliche relative Stellungen zwischen dem Bügel 30 und dem Hebel 31 bei der Winkelverstellung des letzteren darstellen.

Wenn der Hebel 31 verstellt wird, verläuft die von der Bedienungs­ person ausgeübte Kraft etwa entlang der Richtung des Pfeiles F in der Mitte des Hebels. Demnach kommte es zu einer mechanischen Übersetzung im Verhältnis von a/b, wobei a der Abstand zwischen dem Pfeil F und der Mitte des Gelenkzapfens 33 ist, während b die Länge des senk­ rechten Abstandes von der Mitte des Gelenkzapfens 33 auf eine durch den Zapfen 32 und durch die Mitte des Lagerteils 36 gehende Linie ist.

Fig. 4a zeigt die Stellung des Hebels 31 vor der entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn erfolgenden Verschwenkung, während Fig. 4b die relative Position von Bügel 30 und Hebel 31 darstellt, bei der die geringste mechanische Übersetzung besteht. Wie sich durch Vergleich der Fig. 4b und 4c ergibt, nimmt die mechanische Übersetzung progressiv zu, wenn der Hebel 31 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn aus der in Fig. 4b gezeigten Stellung verschwenkt wird. Die mechanische Übersetzung wird unendlich groß, wenn die Mittelpunkte der Zapfen 32 und 33 um das Lagerteil 36 fluchten, weil sich dann b dem Wert Null nähert. Somit läßt sich durch geeignete Positionierung des beweglichen Arms 10 vor Betätigung des Hebels 31 eine sehr hohe Klemmkraft verwirklichen.

Wie vorstehend ausgeführt wurde, führen die Lünetten 22 und 23 bei Festklemmen eines Werkstückes zur Blockierung auf dem Schenkel 11. Die Möglichkeit des beweglichen Arms 10, eine hinreichende Kraft auf den Schenkel 11 auszuüben, hängt von dem richtigen Abstand der Lünetten 22 und 23 ab. Die von einem Werkstück auf die Backe 13 ausgeübte Kraft verschwenkt den beweglichen Arm um die Lünette 23 und erzeugt eine Tendenz des beweglichen Arms, sich von der festen Backe 12 zu lösen. Es läßt sich zeigen, daß der bewegliche Arm 10 eine Blockierung auf dem Schenkel 11 erfährt, sofern eine hinreichende Kraft zur Überwin­ dung der Neigung des Gleitens besteht, vorausgesetzt, daß die nach­ stehende Bedingung erfüllt ist:

y/x 2f

wobei x der Abstand zwischen der beweglichen Backe und dem Schenkel ist, y die Abstandslage der Lünetten in Richtung der Schenkelachse, und f der Reibungskoeffizient zwischen den Lünetten und dem Schenkel. Diese Bedingung ist also für eine befriedigende Betätigung der Klemm­ einrichtung einzuhalten.

Die in Fig. 1 dargestellte Klemmeinrichtung läßt sich auch für das Abziehen von zwei Werkstücken verwenden. Um dies zu erreichen, wird die Schraube 14 entfernt und der bewegliche Arm 10 vom Schenkel 11 ge­ schoben, sodann um eine zum Schenkel 11 rechtwinklige Achse um 180° gewendet und alsdann erneut in seine Stellung gebracht. Die Außenseite 12 a der Backe 12 greift in diesem Falle am einen Werkstück an, während die Backe 13 an anderen Werkstück angreift. Der Hebel 31 wird dann betätigt, um die gewünschte Abziehkraft zwischen den Werkstücken zu erzeugen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 5. Bei dieser Ausführungsform ist ein Paar beweglicher Arme 109, 110, von denen jeder dem beweglichen Arm 10 gleich ist, auf dem geraden Schenkel 111 verschieblich. Zum Zwecke des Betriebes werden die beiden Arme 109, 110 so positioniert, daß ihre jeweiligen Backen leicht am Werkstück anliegen, welches sich zwischen den Armen befindet; alsdann wird der Hebel einer der Arme betätigt, so daß das Werkstück mit der gewünsch­ ten Klemmkraft gehalten wird.

Claims (10)

1. Klemmeinrichtung mit einem auf einem Schenkel verschieblichen ersten Teil, mit dem ein zweites, eine Backe tragendes Teil ver­ schwenkbar verbunden ist, und mit Betätigungsmitteln, die das zweite Teil in Bezug auf das erste Teil zum Greifen eines Werk­ stückes zu verschwenken vermögen, wobei das erste Teil, das zweite Teil und die Betätigungsmittel einen beweglichen Arm bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (19) für das Verschwenken einen Bügel (30) aufweisen, der einendig an einem der ersten und zweiten Teile (10,17) angelenkt ist, während ein Hebel (31) an dem anderen der ersten und zweiten Teile (16, 17) verschwenkbar ist, und eine Verbindung (36) zwischen dem Hebel und dem anderen Ende des Bügels derart besteht, daß eine Verstellung des Hebels zur Verschwenkung des zweiten Teiles in Bezug auf das erste Teil führt.

2. Klemmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Hebel (31) und dem Bügel (30) als ein kreisförmiges Lagerteil (36) ausgeführt ist, welches exzentrisch auf dem Gelenkzapfen (33) angeordnet ist, der den Hebel mit dem anderen der ersten und zweiten Teile verbindet, und weiterhin in einer kreisförmigen Öffnung im anderen Ende des Bügels (30) aufgenommen ist.

3. Klemmeinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (31) mittels einer Zahnklinkeneinrichtung (41, 42) gegen Verschiebung feststellbar ist.

4. Klemmeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (41) am Hebel (31) im Zwangseingriff mit den Zähnen (42) des Bügels (30) steht.

5. Klemmeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslöser (40) am Hebel (31) verschwenkbar ist, welcher mit der Klinke (41) ausgeführt ist und mittels einer Feder (43) in Eingriff mit den Zähnen (42) gehalten ist.

6. Klemmeinrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkverbindung (18) zwischen den ersten und zweiten Teilen (16, 17) zwischen dem Schenkel (11) und der Backe (13) angeordnet ist.

7. Klemmeinrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel (19) für das Verschwenken auf der entgegengesetzten Seite der Backe (13) des Schenkels (11) liegt.

8. Klemmeinrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (16) mit einem Paar Lünetten (22, 23) zum Greifen des Schenkels (11) ausgeführt ist.

9. Klemmeinrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schenkel (11) mit einer festen Backe (12) gegenüber der Backe (13) des zweiten Teils ausgeführt oder mit einem zweiten beweglichen Arm (10) versehen ist.

10. Klemmeinrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (30) einendig in Bezug auf das zweite Teil (17) verschwenkbar ist, während der Hebel (31) mit dem ersten Teil (16) verschwenkbar verbunden ist