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Selbsttätig sich festziehende Spannvorrichtung Es sind für tafel-
oder bandförmige Werkstoffe Spannvorrichtungen entwickelt worden,-welche beispielsweise
durch einen um einen festen Bewegungsmittelpunkt schwenkbaren Exzenter mit fester,
zur Blechauflage dienender Gegenhaltung oder durch in keilförmiger Festspannung
geführte Spannelemente gekennzeichnet sind. Auch sind Ausführungsformen bekanntgeworden,
die sich durch zwei um feste Bewegungsmittelpunkte schwenkbare, einander gegenüber
angeordnete Exzenter kennzeichnen, derart, daß sowohl das bewegliche Spannelement
als auch die zur Blechauflage dienende Gegenhaltung je durcheinen einfachen Exzenter
gebildet werden, dessen Bewegungsmittelpunkt unveränderlich gelagert ist. Aufgabe
dieser bekanntgewordenen Spannelemente ist es, auf den eingespannten Werkstoff einen
erheblichen Normaldruck auszuüben, um auf diese Weise den Werkstoff festzuhalten.
Sämtliche bisher bekanntgewordenen Ausführungen von selbsttätig sich festziehenden
Spannvorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß - zum Anlegen des Spannelementes
eine erhebliche Kräft erforderlich ist, so daß meist noch besondere Vorkehrungen
zu treffen sind, die ein Durchgleiten des Werkstoffes unter dem Spannelement verhindern
sollen. So muß stets die Spannfläche des Spannelementes aufgerauht und häufig auch
der Werkstoff durch Umlegen oder Schichten hinter dem Spannelement verstärkt werden,
damit ein sicheres Erfassen des Werkstoffes gewährleistet ist. Dadurch wird aber
das eingespannte Werkstoffteil für die Weiterverwendung unbrauchbar und muß abgetrennt
werden. Auch tritt die Eigenschaft dieser Spannvorrichtungen, sich selbsttätig unter
der Einwirkung des Werkstoffzuges nach Anlegen des Spannelementes vollends stramm
festzustellen, nur dann ein, wenn zuvor das Spannelement besonders kräftig angelegt
wird und die beschriebenen Vorkehrungen getroffen sind.
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Ein weiterer Nachteil der bisher bekanntgewordenen Ausführungen von
selbsttätig sich festziehenden Spannvorrichtungen ist die schwere Lösbarkeit derselben
nach vollzogener Festspannung. Hierbei muß das ganze auf das Widerlager des Spannelementes
auftretende Reibungsmoment überwunden werden. Die zum Lösen der Spannvorrichtung
erforderliche
Kraft läßt sich dabei meist nur mittels kräftiger Schlagwerkzeuge aufbringen, ein
Verfahren also, welches nicht nur sehr umständlich, kraft- und zeitraubend ist,
sondern sich vor allem nachteilig auswirkt im Blick auf die Lebensdauer der Spannvorrichtung,
die unter der Einwirkung der schweren Schlagbeanspruchung des Spannelementes bald
Verformungen aufweist.
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Alle diese Nachteile zu beseitigen, ist der Zweck der Neuerung im
Sinn vorliegender Erfindung. Ihr ist zunächst der Gedanke zugrunde gelegt, durch
Einbau eines rundkeilartigen Widerlagers für das Spannelement die Möglichkeit eines
feinfühligen und wenig Kraftaufwand erfordernden Anlegens der Spannvorrichtung zu
schaffen. Wird beispielsweise das Spannelement 2 in Abb. i in Spannstellung, d.
h. zum Anliegen an den zu spannenden Werkstoff i gebracht, so erfolgt anschließend
das Einschwenken des rundkeilartigen Widerlagers 4 in seine Spannstellung, wobei
hierfür infolge der rundkeilartigen Gestalt des Widerlagers nur eine verhältnismäßig
sehr kleine Spannkraft nötig ist (s. Beschreibung).
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In Verbindung damit fand außerdem gleichzeitig der Grundgedanke Verwirklichung,
die beim Spannvorgang auftretende kniehebelartige Spannkraft, deren Nörmalkomponente
als Normaldruck auf den zu spannenden Werkstoff wirkt, so zum Lösen der Spannverbindung
selbst zu verwenden, daß unter der Einwirkung dieser Spannkraft ein Drehmoment auf
das rundkeilartige bewegliche Widerlager 4 des Spannelementes ausg,-übt wird, derart,
daß dadurch das beim Lösen der Spannverbindung zu überwindende Widerstandsmoment
zum .größten Teil ausgeglichen oder aufgehoben ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen,
daß stets ein kleines Rest«viderstandsmoment verbleibt, welches von Hand spielend
leicht zu überwinden ist und durch welches Gewähr gegeben ist, daß die Spannvorrichtung
noch genügend Selbsthemmung besitzt. Die vorliegenden Reibungsverhältnisse müssen
dabei genaueste Beachtung finden. Beschreibung Das in Abb. i und 2 dargestellte
Beispiel stellt eine der möglichen Ausführungsformen dar. Dabei bedeuten: i tafel-
oder bandförmiger Werkstoff, 2 Spannelement, 3 Leiste., rundkeilartiges Widerlager,
5 Spannrahmen, 6 Bedienungshebel in Spannstellung, 7 Bedienungshebel in Lösestellung.
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Der Spannvorgang ist folgender (Abb. i) Durch Aufsetzen des Spannelementes
2, hier z. B. ein Daumen, auf den festzuhaltenden Werkstoff i und durch Einschwenken
des Bedienungshebels aus Stellung ; nach Stellung 6 nimmt das zugehörige Widerlager
4 die in Abb. i dargestellte Lage ein, wobei durch den Zug des Werkstoffes i noch
verstärkt im Spannelement 2 die Spannkraft P entsteht, deren Normalkomponente als
Normaldruck auf den eingespannten Werkstoff oder die Leiste 3 wirkt. Für die Neuerung
von Interesse ist lediglich die Spannkraft P selbst, deren Druckrichtung im Abstand
e an dem Mittelpunkt M des Widerlagers 4 vorbeiweist, dadurch ein Drehmoment von
der Größe MdP=P # e erzeugend. Gleichzeitig entstehen jedoch unter der Einwirkung
der Spannkraft P sowohl zwischen Spannelement 2 und Widerlager 4 (Fläche F,) als
auch zwischen Widerlager4 und Spannrahmen 5 (FlächeF=) Reibungskräfte, welche die
Spannvorrichtung in Spannstellung festzuhalten vermögen.
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Zum Lösen der Spannvorrichtung ist der Bedienungshebel aus Stellung
6 nach Stellung 7 zu bringen. Dabei treten folgende Drehmomente .auf: a) llldR =Widerstandsmoment
aus den Reibungskräften der Flächen F, und F.@ mal den zugehörigen Reibungsradien.
Dieses Moment wirkt im Augenblick des Lösens der Spannvorrichtung rechtsdrehend
in bezug auf das Widerlager 4, also lösunghemmend: b) Mdp =Drehmoment
der Spannkraft P mal dem Momentanhebelarm e. Dieses Moment wirkt im Augenblick des
Lösens der Spannvorrichtung linksdrehend in bezug auf das Widerlager ,4, also lösungfördernd;
c) A 1dH= Hebelmoment bei Verstellung des Bedienungshebels aus Stellung 6 nach Stellung
7. Dieses Moment, im Augenblick des Lösens der Spannvorrichtung aufgebracht, «wirkt
sinngemäß linksdrehend in bezug auf das Widerlager 4, also lösungfördernd.
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Zwischen den drei Momenten, die in-1 Augenblick des Lösens der Spannvorricbtung
auftreten, besteht Gleichgewicht und somit die Beziehung MdH = MIR
- MdP, wobei das Hebelmoment IYIdH stets einen positiven Wert darstellen
muß, der jedoch dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zufolge recht klein
gehalten _ werden kann durch entsprechende Bemessung des Drehmomentes Mdp der Spannkraft
P.
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Hieraus ist zu ersehen, daß es durch vorliegende Erfindung möglich
ist, die zum Lösen einer selbsttätig sich festziehenden Spannvorrichtung erforderliche
Kraft sehr gering zu halten.
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Die offene Spannvorrichtung ist in Abb. 2 dargestellt.
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Mit Rücksicht darauf, daß Werkstoffe von sehr verschiedener Stärke
gespannt werden müssen, kommt der Formgebung der den Werkstoff berührenden Druckfläche
F3 besondere
Bedeutung zu. Diese hat so zu geschehen, daß der Momenthehelarm
e stets dieselbe Größe aufweist ohne Rücksicht auf die Stärke des gespannten Werkstoffes.
Dadurch ist ein stets gleichbleibendes Drehmoment der Spannkraft P gewährleistet,
so daß nach oben aufgestellter Grundbeziehung die zum Lösen der Spannvorrichtung
erforderliche Kraft auch bei wechselnder Werkstoffstärke stets dieselbe bleibt.
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.Das Spannelement z kann entweder durch Drehung des Widerlagers 4
zur Anlage an den zu spannenden Werkstoff r gebracht werden oder aber, wie oben
beschrieben, dadurch, daß das Spannelement a unabhängig von dem Widerlager 4 zuerst
an den Werkstoff r angelegt und erst anschließend das Widerlager 4. in seine Spannstellung
gebracht wird.
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Das Anlegen und Lösen des Spannelementes ist sowohl von Hand als auch
mittels anderer Druck- und bewegungserzeugender Mittel durchführbar.