DE4014565A1 - Niederzug-spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Niederzugspannvorrichtung mit zwei, einander gegenüberliegenden Spannbacken. Die Niederzugwirkung wird durch das Prinzip der Scheren­ wirkung erzielt, die durch einen Arretierungsbolzen und einen Feststellbolzen einerseits, und den Schräg­ schlitzen, welche in die Spannbacken eingefräst sind, andererseits erreicht wird.

Die bisher bekannten Nie­ derzugspannvorrichtungen sind alle als Schraubstock oder als Einsatz in Schraubstöcke konzipiert. Die dabei verwirklichte Idee der Niederzugwirkung wird mittels schräg angelegter Gleitflächen, Kipp- oder Wälzkörper erzielt. Bei der vorliegenden Konstruktion der Niederzugspannvorrichtung ist das Ziel der Viel­ seitigkeit und Größenunterschiedlichkeit der einzu­ spannenden Werkstücke angestrebt.

Aufgabenstellung der Erfindung ist eine möglichst flache und auch große Arbeitsplatte mit Niederzugspannvorrichtung für ver­ schiedene Materialien und Größen, die auf jeder Tisch­ platte oder Werkbank mittels Schraubzwingen befestigt wird.

Dabei herrscht die Absicht vor, bei totaler Zusammen­ führung der Spannbacken sowohl kleinste Werkstücke, als auch bei größter Auseinanderführung der Spannbac­ ken, Werkstücke bis ca. 1 m Länge einzuspannen. Der Spannvorgang läuft in zwei Phasen ab, nämlich dem grö­ ßeren elastischen Bereich und der Niederzugwirkung. Ersterer ist für die Aufnahme von leicht verformbaren oder empfindlichen Werkstücken vorteilhaft, da es oft nicht notwendig ist, ein Werkstück oder einen Gegen­ stand unbedingt einem festen Spanndruck auszusetzen, sondern es vielmehr in einer bestimmten Position fest­ zuhalten. Die Niederzugwirkung wird mit zunehmendem Spanndruck wirksam und preßt das Werkstück auf die Arbeitsplatte.

Einzelheiten, Merkmale und Vorteil ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen der Erfindung anhand von Zeichnungen. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 perspektivisch eine Spannstange zur Erfindung,

Fig. 2 einen ortsfesten Vorrichtungsteil zu Erfindung,

Fig. 3 eine Zusammenstellung der Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine Teilzusammenstellung zur Erfindung,

Fig. 5 eine Explosionsdarstellung,

Fig. 5a bis 5g Einzelheiten von Fig. 5,

Fig. 6 und 7 perspektivische Darstellung einer Niederzugspannvorrichtung nach der Erfindung mit den Teilen der Fig. 1 bis 5g.

Aufbau der Erfindung - Niederzugspannvorrichtung

Die in Fig. 1 dargestellte Spannstange 1 mit Ge­ windespindel 2 weist in kleineren Abständen seitlich durchgehende Bohrungen 4 sowie einen Längsschlitz 3 auf. An der Oberseite sind in denselben Abständen Einrastlöcher 5 auf der Zeichnung schräg von rechts nach links unten eingebohrt angedeutet.

Fig. 2 zeigt die Rahmenkonstruktion aus zwei Winkel­ schienen 6 und zwei Führungshülsen 7/8, wobei die größere 7 am vorderen Ende mit den Winkelschienen bündig verschweißt ist, die etwas kleinere 8 am hin­ teren Ende der Winkelschienen um mindestens eine Schlitz­ lochlänge zurückgesetzt ist. In den Winkelschienen 6 sind beiderseits Längsschlitze 9 eingefräst und nahe der vorderen Führungshülse 7 je ein Loch 10, in das später der Feststellbolzen 27 durchgesteckt und im hinteren Loch eingeschraubt ist.

Fig. 3: Hier ist die Spannstange 1 in die Führungs­ hülsen 7/8 der Rahmenkonstruktion eingeschoben dar­ gestellt, wobei erkennbar ist, daß die Längsschlitze 9 in den Winkelschienen 6 und die seitlichen Arretie­ rungsslöcher 4 in der Spannstange 1 deckungsgleich angebracht sind.

Fig. 4: Die Spannstange 1 ist in die Rahmenkonstruk­ tion 6/7/8 eingeschoben. Hier ist die Schraubvor­ richtung detailiert dargestellt.

Das Festspannen des Werkstückes erfolgt mittels der Gewindespindel 2 und der Gewindehülse mit Schraub­ mutter 23 und reagiert auf Zug. Auf die Gewindespin­ del 2 ist zunächst eine lose Beilagscheibe 24 aufge­ steckt, sie verhindert, daß die gleiche Scheibe 25, die auf die Gewindehülse mit Mutter 23 geschweißt ist, direkt an der Führungshülse 7 ungenau reibt.

Über die Gewindehülse 23 ist mit Spielraum der Rück­ haltebügel 26 geschoben. Dieser Rückhaltebügel 26 bringt nach Vordrehen der Gewindehülse 23 die Schei­ ben 24/25 in Reibungsposition, anliegend an der Füh­ rungshülse 7 und wird seitlich an den Winkelschienen 6 angeschraubt. Durch Drehen der Gewindehülse 23 auf Spanndruck wird die Spannstange 1 bis zum Ansatz der Gewindespindel 2 in Richtung Gewindehülse 23/Rück­ haltebügel 26 gezogen und bewirkt so das Festspannen eines Werkstückes.

Bei Gegendrehung schiebt sich die Spannstange 1 durch Andruck der Scheibe 25 an der Gewindehülse 23 auf den Rückhaltebügel 26 in die Führungshülsen 7/8 und macht somit die Spannbacken 11/11a auf. Der Bewegungsweg der Spannstange 1 entspricht der Länge der Schlitzlöcher 3/9/31.

Fig. 5 zeigt die Erfindung Niederzugspannvorrichtung in Ruheposition. Winkelschienen 6 und Führungshülsen 7/8 vor Montage dargestellt. Einzelheiten der Fig. 5 sind in den Fig. 5a,5b, 5c, 5d, e, f und 5g darge­ stellt.

Das Grundelement der Niederzugerfindung sind die Spann­ backen 11/11a, diese sind paßgenau gleitend auf die Spannstange 1 geschoben. Der Spannbacken besteht aus zwei verschweißten Teilen, nämlich der Backenhülse 11/11a und der Klemmbacke 11b. Die Backenhülsen 11/11a weisen seitlich parallel je ein schräg eingefrästes Schlitzloch 21 auf. Die untere Fläche der Backenhülsen ist zur Hälfte ausgenommen, wobei der stehengeblie­ bene Teil 20 schräg zur Mitte hin abgeflacht ist. Diese Ausnehmung ermöglicht, daß sich der Spannbacken in Ruheposition durch Federdruck/-zug in eine schräg hochstehende Lage schiebt. Die Spannbacke 11, die ortsfest durch den Feststellbolzen 27 positioniert wird, wird mittels zweier Zugfedern 13 und einem Bügel 14, welcher an den Winkelschienen 6 unten aufgeschraubt ist, nach dem Lösen des Spanndruckes in schräg auf­ machende Position gebracht.

Die Niederzugspannung wird durch die schrägen Schlitz­ löcher 21 in den Spannbacken 11/11a und den Arretierungs­ löchern 4 bzw. Schlitz 3 in der Spannstange einerseits, und den Längsschlitzen 9 bzw. dem Loch 10 in den Win­ kelschienen andererseits erzielt.

Die Schlitzlöcher 3/21 und das Feststelloch 10 in den Winkelschienen sind deckungsgleich. Wird nun der Fest­ stellbolzen 27 hier eingesteckt (geschraubt) und er­ folgt durch das Werkstück Druck auf die Klemmbacke 11b, so wird sich die Spannbacke 11, die in horizontaler Richtung geschoben wird, durch die Schrägschlitze 21 am Feststellbolzen 27 reiben und an der Angriffsflä­ che immer mehr nach unten gedrückt. Dadurch wird mit zunehmendem Spanndruck die vertikale Bewegungskraft der Spannbacke 11 erzeugt, welche das Werkstück auf die Arbeitsplatte 29/30 preßt.

Die Spannbacke 11a ist über die ganze Länge innerhalb der Führungshülse 8 und der Spannbacke 11 verschiebbar. Sie wird durch den eingesteckten Arretierungsbolzen 28 im jeweiligen Loch der Spannstange 1 festgehalten und analog der Bewegung, die durch die Gewindehülsen­ mutter 23 erzeugt wird, jeweils so weit mitgenommen, wie die Schlitze 9 in den Winkelschienen 6 lang sind.

An den hinteren vertikalen Kanten des Spannbackens 11a sind je eine Einbuchtung ausgebildet für das Ein­ rasten der Druckfedern. Die Niederzugwirkung wird hier auf die gleiche Weise wie bei der Backe 11 erzielt, jedoch ist hier der Arretierungsbolzen 28 in der Spann­ stange 1 eingesteckt, in den Schlitzen der Winkel­ schienen jedoch bewegbar. Dadurch entsteht eine Art Zangenwirkung, wodurch durch die beiden Spannbacken gleichzeitig eine vertikale Kraftkomponente erzeugt wird.

Die beiden s-förmigen Druckfedern 17 sind an einem u-förmigen, umgekehrt aufgesetzten Auflagebügel 18 ein­ gesteckt. Sie gleiten in dem Zwischenraum von Winkel­ schiene 6 und Spannstange 1, welcher durch die Wandungs­ stärke der Spannbacken 11/11a gegeben ist. Durch die Auflagefläche des U-Bügels 18 ist ein schräger Zapfen 19 geschraubt, welcher in die oberen Löcher 5 in der Spannstange 1 einrastet. Der Abstand der oberen Zapfenlöcher 5 entspricht dem der Arretierungslöcher 4, dadurch ist ein stets gleichbleibender Spannabstand der S-Federn 17 gegeben, so daß bei nachlassendem Spanndruck die gespannten Federn die Spannbacke schräg nach oben aufmachen. Zwischen den beiden Spannbacken 11/11a ist auf die Spannstange 1 der Gleitring 15 mit einer klei­ nen, unten angeschraubten Platte 16 geschoben, welche unten an den Winkelschienen anliegt und als Widerlager wirkt. Dadurch wird ein Hochbiegen der Spannstange 1 verhindert. Dieser Gleitring 15 sollte stets in der Nähe des verschiebbaren Spannbackens 11a positioniert sein.

Fig. 5b: Die Klemmbacken 11b haben an den Seiten je eine Gleitnut und sind damit geeignet, verschiedene Klemmbacken, die die gleiche Gegenform aufweisen, auf einfache Weise aufzustecken, und auszuwechseln. Hier dargestellt eine Klemmbacke 22 in der Form einer Schraub­ stockbacke, die bei vollkommener Zusammenführung der Spannbacken 11/11a wie ein kleiner Schraubstock einsetz­ bar ist.

Fig. 6 zeigt die Niederzugspannvorrichtung komplett montiert. Die Spannbacken 11/11a sind aufnahmebereit für das Werkstück, Feststell- 27 und Arretierungsbolzen 28 sind eingesteckt. Auf der Zeichnung sind auch die Holzplatten 29/30 dargestellt bzw. angedeutet.

Der Plattenteil 30 zeigt, daß in die Anliegefläche an der Winkelschiene die gleichen Längsschlitze einge­ fräst sind wie im vorderen, schmalen Teil der Arbeits­ platte, da der Arretierungsbolzen 28, wenn er durch die Winkelschienen durchgesteckt ist, in die Holzplatte 30 hineinragt.

Die Arbeitsplatte 29/30, deren Dicke stärker ist als die Winkelschienen 6 hoch sind, ist an der Auflageflä­ che der Winkelschiene rechtwinklig ausgefräst, so daß die Gesamtkonstruktion unten freiliegt und genügend Spielraum für die Zugfedern 13 mit Halterung 14 und das Widerlager 16 bleibt.

Die seitlichen Längsschlitze 31 in der Arbeitsplatte 29 für den Arretierungsbolzen 28 sind durch die schräg nach unten abfallende untere Fläche nach außen konisch erweitert. Hier sind halbrunde Rillen eingearbeitet, die dem Lochabstand in der Spannstange 1 entsprechen und ein leichtes Einstecken des Arretierungsbolzens 28 in dasjeweilige Arretierungsloch 4 ermöglichen. Da, wie bereits ausgeführt, der Spannbacken 11a bis zur hinteren Führungshülse 8 verschiebbar ist, sind die Ein­ steckschlitze 31 in der Arbeitsplatte 29 entsprechend den Schlitzen 9 in den Winkelschienen 6 in gleichen Abständen angebracht. Durch Versetzen des Arretierungs­ bolzens 28 und U-Bügels 18 ist schnell jede beliebige Weite der Spannbacken 11/11a erreicht.

Fig. 7 zeigt die Niederzugspannvorrichtung fertig montiert an die Arbeitsplatten, wie sie arbeitsmäßig einsatzbereit ist. Die beiden Ausnehmungen vorne und an der Stirnseite hinten sind für das versenkte Ein­ setzen der Schraubzwingen vorgesehen.

Vorteile

1. Die gesamte Spannkonstruktion mit Arbeitsplatte ist sehr flach gestaltet und daher leicht mittels zweier Schraubzwingen auf jeder Werkbank oder Tischplatte zu befestigen und auch abzunehmen. Trotz der Leichtigkeit ist große Stabilität ge­ geben.

2. Außer den Spannbacken keine überstehenden Teile über die Arbeitsplatte. Schraubzwingen versenkt eingelassen.

3. Arretierungsbolzen und Feststellbolzen von der Vorderseite eingeschoben, keine Behinderung des Arbeitsablaufes.

4. Keine Verschmutzung der Gewindespindel, da sie durch die Gewindehülse verdeckt ist.

5. Einfache Wartung (Schmieren der Gewindespindel durch Abschrauben des Rückhaltebügels und Auf­ drehen der Gewindehülse).

6. Durch Aufstecken verschieden geformter Klemm­ backen vielseitig einsetzbar, auch für die Be­ arbeitung kleiner Werkstücke (bei totaler Zu­ sammenführung beider Spannbacken).

7. Leicht sauber zu halten und zu reinigen durch Wegnehmen der Schraubzwingen, Platte abheben.

8. Funktion und Einsatzfähigkeit ähnlich einer Hobelbank, jedoch wesentlich billiger in der Herstellung.

9. Der Spannvorgang kann natürlich auch durch Hy­ draulik bewirkt werden. Dadurch ist die Erfin­ dung auch im industriellen Fertigungsbereich einsetzbar, etwa in der Serienfertigung oder auch für Maschinenbestückung, Transport von hochtemperierten Stücken oder bei Eintauchver­ fahren.

Claims (4)

1. Die Erfindung betrifft eine Niederzugspannvorrichtung mit zwei, einander gegenüberliegenden Spannbacken. Die Niederzugwirkung wird durch das Prinzip der Scheren­ wirkung erzielt, die durch einen Arretierungsbolzen und einen Feststellbolzen einerseits, und den Schräg­ schlitzen, welche in die Spannbacken eingefräst sind, andererseits erreicht wird.

• 1) Niederzugspannvorrichtung mit zwei, einander gegen­ überliegenden Spannbacken und folgenden Merkmalen:
• - Die Spannbacken 11/11a sind auf einer Spann­ stange 1 einander gegenüberliegend angeordnet,
• - Federn 13 und 17 halten die Spannbacken 11/11a in einer Ruhestellung, bei welcher ihre einan­ der zugewandten Spannflächen schräg, statt parallel zueinander verlaufen, so daß sie eine keilförmige Öffnung zur Aufnahme eines Werk­ stückes bilden,
• - die Spannbacken 11/11a übergreifen die Spann­ stange 1 und auf voneinander abgewandten Sei­ ten neben der Spannstange 1 Schlitze 21, die schräg zur Bewegungs-Längsrichtung der Spann­ stange 1 sich erstrecken,
• - ein Feststellbolzen 27 erstreckt sich durch die schrägen Schlitze 21 der einen, ortsfesten Spannbacke 11 und durch einen Längsschlitz 3 in der Spannstange 1 und ist in einem orts­ festen Vorrichtungsteil 6/7/8 in einer be­ stimmten Position gehalten,
• - ein Arretierungsbolzen 28 erstreckt sich durch die schrägen Schlitze 21 der anderen Spann­ backe 11a, durch ein Arretierungsloch 4 in der Spannstange 1 und durch Langlöcher 9 des ortsfesten Vorrichtungsteils 6/7/8, wobei der Durchmesser des Arretierungsloches so groß ist, daß die Spannstange 1 bei einer Längsverstellung den Arretierungsbolzen 28 im wesentlichen spielfrei oder mit nur ge­ ringem Spiel mitnimmt und die mögliche Strec­ ke der Längsverstellung der Spannstange 1 durch die Länge der Langlöcher 9 festgelegt ist,
• - wobei die Schrägrichtungen der Schlitze 21 in den Spannbacken 11/11a so verlaufen, daß beim Einspannen eines Werkstückes zwischen ihnen durch Längsverstellen der Spannstange 1 die Spannbacken 11/11a auf dem Feststell­ bolzen 27 bzw. dem Arretierungsbolzen 28 in Schlitzen 21 rutschen und diese Bolzen 27/28 zwischen den Rändern der Schlitze 21 und der Spannstange 1 verspannt werden, wodurch die Spannbacken 11/11a entgegen der Kraft der Federn 17/13 in Richtung der Spannstange 1 hin heruntergeschwenkt werden und dabei das Werkstück zwischen sich einspannen und auf eine Arbeitsplatte niederdrücken.

2. Niederzugspannvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Spannstange 1 mit einer Vielzahl von, in einer Reihe liegenden, Arretie­ rungslöchern 4 versehen ist, in welche der Arre­ tierungsbolzen 28 wahlweise einsetzbar ist, um die andere, verstellbare Spannbacke 11a längs der Spann­ stange 1 an verschiedenen Stellen zu positionieren.

3. Niederzugspannvorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder von zwei, voneinander abgewandten, Längsseiten der Spannstange 1 im orts­ festen Vorrichtungsteil 6/7/8 eine Vielzahl von je in einer Reihe liegenden Langlöchern 9 gebildet ist.

4. Niederzugspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Vorrichtungsteil 6/7/8 Elemente 7/8 enthält, in welchen die Spannstange 1 in Längsrichtung geführt ist.