EP1319472B1

EP1319472B1 - Hebelzwinge

Info

Publication number: EP1319472B1
Application number: EP02027056A
Authority: EP
Inventors: Hans Rösch
Original assignee: Bessey and Sohn GmbH and Co KG
Current assignee: Bessey Tool GmbH and Co KG
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: US6641122B2; CA2413818A1; EP1319472A1; DE50206009D1; DE10162861B4; CA2413818C; US20030116901A1; ATE319534T1; DE10162861A1; ES2258594T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Hebelzwinge, umfassend eine Gleitschiene, einen an der Gleitschiene angeordneten Festbügel und einen auf der Gleitschiene verschieblichen Gleitbügel, an welchem ein Hebelelement schwenkbar gelagert ist und ein Druckstück quer zum Gleitbügel verschieblich gelagert ist, wobei die Zubewegung des Druckstücks auf den Festbügel durch eine Schwenkbewegung des Hebelelements betätigbar ist, so daß ein Werkstück zwischen Festbügel und Druckstück spannbar ist.
Derartige Hebelzwingen sind unter der Bezeichnung GH oder GSH durch die Bessey & Sohn GmbH & Co. bekannt.
Aus der DE 31 36 879 A1 ist eine Hebeispannzwinge mit einer Führungsschiene, einem gegenüber dieser festen, ersten Spannbügel und einem an der Führungsschiene verschiebbar geführten und an diesem durch Verkanten festlegbaren Gleitbügel, an dem ein Druckstück in Spannrichtung beweglich gehalten und ein Spannhebel angelenkt ist, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Der Spannhebel verfügt über einen Exzenter zum Bewegen des Druckstücks in Richtung auf den Festbügel und ist durch einen lösbaren Feststellmechanismus fixierbar. Der Gleitbügel hat eine Öffnung zur Aufnahme eines Bolzens, der der Anlegung des Spannhebels am Gleitbügel und der Halterung eines Druckstücks dient.
Durch solche Hebelzwingen lassen sich Werkstücke mittels Hebelkräften einspannen. Sie lassen sich insbesondere vorteilhaft einsetzen, wenn viele Zwingen zeitsparend gesetzt und gelöst werden müssen. Über das entsprechende Hebelelement lassen sich dann mit wenig Kraftaufwand hohe Spannkräfte schnell erreichen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hebelzwinge zu schaffen, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Bildung eines Schwenklagers für die Verschwenkbarkeit zwischen Hebelelement und Gleitbügel an dem Hebelelement oder dem Gleitbügel ein Schwenkwellenelement sitzt und der Gleitbügel oder das Hebelelement eine Schwenkwellenaufnahme aufweist, in die das Schwenkwellenelement einlegbar ist und mittels welcher Schwenkwellenelement und Schwenkwellenaufnahme relativ zueinander drehbar sind, und daß die Schwenkwellenaufnahme als Ausnehmung an einer dem Festbügel zugewandten Oberfläche des Gleitbügels oder des Hebelelements gebildet ist.
Dadurch, daß an dem Hebelelement bzw. dem Gleitbügel ein Schwenkwellenelement sitzt und an dem entsprechenden anderen Teil, das heißt dem Gleitbügel bzw. dem Hebelelement eine Schwenkwellenaufnahme vorgesehen ist, in die das Schwenkwellenelement einlegbar ist, läßt sich die Anzahl der Bauteile minimieren, um eine entsprechende Hebelzwinge zusammenzubauen. Weiterhin müssen insbesondere keine Formschlußelemente vorgesehen werden, um ein entsprechendes Schwenklager auszubilden. Dadurch ist auch der Zusammenbau vereinfacht. Darüber hinaus läßt sich das Hebelelement aus einem Kunststoffmaterial herstellen, wobei sich das Schwenkwellenelement integral herstellen läßt. Dadurch wiederum ist das Gewicht einer solchen Hebelzwinge minimiert.
Die Schwenkwellenaufnahme ist als Ausnehmung an einer dem Festbügel zugewandten Oberfläche des Gleitbügels oder des Hebelelements gebildet ist. Eine solche offene Ausnehmung, beispielsweise eine halboffene Bohrung, läßt sich auf einfache Weise herstellen und insbesondere integral während der Herstellung des Gleitbügels beziehungsweise des Hebelelements herstellen.
Der Zusammenbau und insbesondere die Zusammenfügung zwischen Hebelelement und Gleitbügel zur Ausbildung des Schwenklagers läßt sich dadurch vereinfachen, daß das Schwenkwellenelement in die entsprechende Schwellenaufnahme einlegbar ist, wobei aber keine besonderen Formschlußelemente vorgesehen werden müssen.
Insbesondere ist das Schwenkwellenelement drehfest an dem Hebelelement oder dem Gleitbügel angeordnet, so daß, wenn das Schwenkelement an dem Hebelelement angeordnet ist, sich das Schwenkwellenelement bei Verschwenkung des Hebels in der entsprechenden Schwenkwellenaufnahme drehen läßt beziehungsweise, wenn das Schwenkwellenelement an dem Gleitbügel angeordnet ist, sich die Schwenkwellenaufnahme des Hebelelements um das Schwenkwellenelement am Gleitbügel drehen läßt. Dadurch ist ein Schwenklager realisiert, welches sich auf einfache Weise zusammensetzen läßt und bei dem die Anzahl der benötigten Bauteile minimiert ist.
Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, daß das Schwenkwellenelement ein getrenntes Bauteil ist, welches entsprechend an dem Hebelelement beziehungsweise an dem Gleitbügel fixiert wird. Ganz besonders vorteilhaft ist es aber, wenn das Schwenkwellenelement einstückig an dem Hebelelement oder an dem Gleitbügel ausgebildet ist. Es wird dann integral mit dem Hebelelement beziehungsweise dem Gleitbügel hergestellt und die Anzahl der Bauteile ist dadurch minimiert. Auch der Zeitaufwand für den Zusammenbau einer entsprechenden Hebelzwirige ist minimiert.
Es kann auch vorgesehen sein, daß das Schwenkwellenelement kraftschlüssig an dem Hebelelement oder dem Gleitbügel sitzt, indem beispielsweise ein entsprechender zylindrischer Stift in dafür vorgesehene Aufnahmen eingeschoben wird, wobei dann eine Drehbarkeit um diesen Stift beziehungsweise dieses Stifts gewährleistet ist.
Ganz besonders günstig ist es, wenn das Hebelelement eine Ausnehmung aufweist, mittels welcher das Hebelelement den Gleitbügel umgreifend auf diesem aufsetzbar ist. Dadurch läßt sich auf einfache und kostengünstige Weise eine entsprechende erfindungsgemäße Hebelzwinge herstellen. Zum einen ist die Zahl der Bauteile minimiert, die benötigt werden, und zum anderen läßt sich die erfindungsgemäße Hebelzwinge auf einfache Weise zusammenbauen, da insbesondere keine Schrauben oder Bolzen und dergleichen benötigt werden.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn Aufnahmezapfen an gegenüberliegenden Oberflächen des Hebelelements angeordnet sind. Mit diesen Aufnahmezapfen wiederum läßt sich eine Führung für eine Schwenk-Transtations-Bewegung des Druckstücks ausbilden. Dadurch wiederum ist die Anzahl der Bauteile minimiert und die erfindungsgemäße Hebelzwinge läßt sich auf einfache und kostengünstige Weise zusammenbauen. Weiterhin kann dadurch eine innere Oberfläche zum kraftschlüssigen Halten eines Schwenkwellenelements bereitgestellt werden.
Insbesondere ragt ein Aufnahmezapfen über eine Oberfläche des Hebelelements hinaus, um eben in eine Führung eines Druckstücks eintauchen zu können.
Weiterhin ist es günstig, wenn das Hebelelement und der Gleitbügel so aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, daß eine translatorische Herausbewegung des Schwenkwellenelements aus der Schwenkwellenaufnahme gesperrt ist. Wenn die Aufnahme als eine Ausnehmung in einer Oberfläche gebildet ist, dann ist grundsätzlich die Wegbewegung des Hebelelements von dem Gleitbügel nicht gesperrt. Durch die entsprechende Ausbildung von Hebelelement und Gleitbügel in Abstimmung aufeinander läßt sich jedoch eine solche Sperrwirkung erzielen, wobei dennoch der Gleitbügel insbesondere ohne aufwendige Fräsbearbeitung herstellbar ist.
Beispielsweise ist das Hebelelement mit einem ersten Sperrelement versehen und der Gleitbügel mit einem korrespondierenden zweiten Sperrelement versehen, wobei durch Anschlag des ersten Sperrelements an das zweite Sperrelement eine Wegbewegung des Hebelelements von dem Gleitbügel gesperrt ist. So kann es vorgesehen sein, daß in eine entsprechende Ausnehmung des Hebelelements ein Stiftelement oder gegenüberliegende Stiftelemente ragen und der Gleitbügel mit einer Randwulst versehen ist, wobei die Wegbewegung dadurch gesperrt ist, daß die Stiftelemente an die Randwulst anliegen.
Um eine Druckkraft auf ein Werkstück auszuüben, ist es vorgesehen, daß ein Abstand einer Beaufschlagungsfläche, mit weicher das Hebelelement das Druckstück beaufschlägt, zu einer dem Festbügel gegenüberliegenden Oberfläche des Gleitbügels vom Schwenkwinkel des Hebelelements abhängt. Dies läßt sich durch Ausbildung einer entsprechenden Exzenterfläche erreichen. Dadurch läßt sich dann über ein mittels des Hebelelements ausgeübten Drehmoments eine Druckkraft auf ein Werkstück ausüben.
Insbesondere ist es vorgesehen, daß die Beaufschlagungsfläche geschlossen ist. Der Kontaktbereich, mit dem diese an dem Druckstück angreift, ist dadurch vergrößert. Dadurch wiederum ist die Kraft, die auf das Druckstück ausgeübt wird, flächiger verteilt; sinngemäß das Gleiche gilt für die Gegenkräfte, die von dem Druckstück auf das Hebelelement ausgeübt werden.
Eine durch das Hebelelement induzierte Spannbewegung mit Ausübung einer Druckkraft auf ein Werkstück läßt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, daß das Druckstück das Hebelelement umgreift. Dadurch läßt sich ein Aufnahmezapfen am Hebelelement als Führungselement für das Druckstück ausbilden.
Insbesondere ist dann das Druckstück schwenkverschieblich auf dem Aufnahmezapfen geführt. Über die Verschieblichkeit, welche durch das Hebelelement induziert ist, läßt sich eine Druckkraft auf das Werkstück ausüben. Da eine Schwenkbewegung des Hebelelements in eine Linearbewegung umgesetzt werden muß und dies über einen Exzenter erfolgt, ist durch die Schwenklagerung sichergestellt, daß das Druckstück unabhängig von der Schwenklage des Hebelelements gegenüber der Werkstückoberfläche ausgerichtet bleibt.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn an dem Hebelelement eine Sperrklinke schwenkbar angeordnet ist, durch welche die Schwenkbarkeit des Hebelelements am Gleitbügel in einer Richtung sperrbar ist und die Sperrung durch Schwenkung der Sperrklinke entgegen der Sperrichtung lösbar ist, wobei die Sperrklinke über ein in ihr gebildetes Federelement sich an dem Hebelelement abstützt und das Federelement die Sperrklinke in Sperrichtung drückt.
Durch die Sperrklinke läßt es sich verhindern, daß sich eine Spannstellung löst. Es läßt sich, sofern die Sperrklinke nicht gelöst wird, dann das Hebelelement nur in einer Richtung bewegen, nämlich in die Spannrichtung. Durch das Federelement, welches entsprechende Zahnelemente der Sperrklinke in eine Verzahnung des Gleitbügels automatisch drückt, ist ein Rückschnappen des Hebelelements verhindert. Diese Spannstellung läßt sich aber auf einfache Weise durch Schwenkung der Sperrklinke entgegen der Sperrichtung lösen, um so entsprechend die Zahnelemente außer Eingriff mit der Verzahnung zu bringen.
Insbesondere ist die Sperrklinke einstückig ausgebildet, so daß wiederum die Anzahl der Bauteile minimiert ist und sich die Sperrklinke auf einfache Weise an dem Hebelelement montieren läßt. Es muß vor allem kein separates Federelement wie beispielsweise eine Spiralfeder vorgesehen werden, um die Sperrwirkung zu erzielen.
Konstruktiv ferner günstig ist es, wenn eine Schwenkwelle der Sperrklinke an dem Hebelelement durch Zapfenelemente gebildet ist. Diese lassen sich einstückig an der Sperrklinke ausbilden und damit integral herstellen.
Weiterhin ist es günstig, wenn das Hebelelement eine Einschubführung für die Zapfenelemente der Sperrklinke aufweist, so daß die Zapfenelemente zur Bildung eines Schwenklagers in Zapfenaufnahmen des Hebelelements einrastbar sind. Das entsprechende Schwenklager läßt sich dadurch auf einfache Weise herstellen, ohne daß beispielsweise zusätzliche Werkzeuge benötigt werden. Sind die Zapfenelemente in die Zapfenaufnahmen eingerastet, so ist die Sperrklinke sicher und schwenkbar an dem Hebelelement gehalten. Durch die Einschubführung wird entsprechend diese Einrastung erleichtert.
Es ist vorgesehen, daß der Gleitbügel mit einer Verzahnung versehen ist, wobei ein oder mehrere Zahnelemente der Sperrklinke zur Sperrung der Schwenkbewegung des Hebelelements in Eingriff mit der Verzahnung bringbar sind. Auf diese Weise läßt sich eine Spannstellung sichern, wobei ausgehend von einer solchen Spannstellung beispielsweise sicherstellbar ist, daß nur die Druckkraft auf ein Werkstück erhöht werden kann, aber nicht die Spannstellung gelöst wird; zur Lösung muß die Sperrklinke gegenüber dem Hebelelement verschwenkt werden.
Ein Gleitbügel läßt sich auf kostengünstige Weise durch Druckgießen oder Spritzgießen herstellen. Eine Verzahnung läßt sich integral anformen und ebenso läßt sich eine Ausnehmung als Schwenkwellenaufnahme integral herstellen. Es sind dann keine nachträglichen Fräsbearbeitungsvorgänge mehr notwendig.
Die erfindungsgemäße Hebelzwinge läßt sich auf einfache und kostengünstige Weise herstellen, wenn das Hebelelement aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Auch das Druckstück kann aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Ferner kann die Sperrklinke aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Entsprechend läßt sich auch das Gewicht einer Hebelzwinge minimieren.
Eine Spannstellung eines Werkstücks zwischen dem Festbügel und dem Gleitbügel der Spannzwinge läßt sich dadurch sichern, daß der Gleitbügel gegenüber der Gleitschiene verkippbar ist. Dadurch ist der Gleitbügel gegenüber einer Translationsbewegung auf der Gleitschiene weg von dem Werkstück gesichert.
Insbesondere besteht die erfindungsgemäße Hebelzwinge aus der Gleitschiene, dem Festbügel, dem Gleitbügel, dem Hebelelement, dem Druckstück und einer Sperrklinke zur Sperrung der Schwenkbarkeit des Hebelelements. Aus einer minimalen Anzahl von Bauelementen läßt sich eine Hebelzwinge zusammensetzen, wobei wiederum der Zusammenbau sich auf einfache Weise durchführen läßt, ohne daß beispielsweise besondere Werkzeuge benötigt werden.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:

Figur 1: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hebelzwinge, wobei ein Hebelelement mit Druckstück in Teilschnittdarstellung gezeigt ist;
Figur 2: das Hebelelement der Hebelzwinge von Figur 1 in perspektivischer Ansicht;
Figur 3: eine Draufsicht auf das Hebelelement gemäß Figur 2 in der Richtung A;
Figur 4: eine Schnittansicht des Hebelelements gemäß Figur 3 längs der Richtung 4-4;
Figur 5: eine Draufsicht auf eine Sperrklinke;
Figur 6: eine perspektivische Ansicht eines Druckstücks und
Figur 7: eine Ansicht des Druckstücks gemäß Figur 6 in der Richtung B.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hebelzwinge, welches in Figur 1 als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, umfaßt eine sich in einer Längsrichtung 12 erstreckende Gleitschiene 14. Diese ist insbesondere profiliert ausgebildet mit einer Vertiefung 16 in ihrer Längsoberfläche.
An einem Ende der Gleitschiene 14 sitzt ein Festbügel 18 quer zu der Längsrichtung 12 der Gleitschiene 14 orientiert. Dieser unbewegliche, feststehende Festbügel 18 weist eine Anlageplatte 20 mit einer Anlagefläche 22 auf, welche quer und insbesondere senkrecht zu der Längsrichtung 12 der Gleitschiene orientiert ist (eine Normalenrichtung der Anlagefläche 22 ist im wesentlichen parallel zur Längsrichtung 12 der Gleitschiene 14). Die Anlageplatte 20 ist dabei beabstandet zu der Gleitschiene 14.
Ein erstes Ende 24 einer Aufnahme, mittels welcher der Festbügel 18 auf der Gleitschiene 14 angeordnet ist, liegt im wesentlichen bündig mit dem entsprechenden Ende der Gleitschiene 14. Ein zweites Ende 26 dieser Aufnahme ist beabstandet zu dem ersten Ende 24 und sitzt an der Gleitschiene 14. Die Anlageplatte 20 ist bezogen auf die Längsrichtung 12 sowohl beabstandet zu dem zweiten Ende 26 als auch zu dem ersten Ende 24, d. h. diese ist versetzt zu einer Querrichtung 27 des Festbügels 18 angeordnet. Eine einem Gleitbügel 28 abgewandte Außenseite 30 des Festbügels 18 ist dabei mindestens in ihrem oberen, mit der Anlageplatte 20 verbundenen Bereich gekrümmt, um auf die Anlageplatte 20 ausgeübte Kräfte besser ableiten zu können.
Der Gleitbügel 28 ist verschieblich auf der Gleitschiene 14 gelagert. Er umfaßt eine Bügelwurzel 32 mit einer Lagerausnehmung 34, welche insbesondere an das Profil der Gleitschiene 14 angepaßt ist und über die der Gleitbügel 28 auf der Gleitschiene 14 gelagert ist. Die Lagerausnehmung 34 ist dabei so angepaßt an die Gleitschiene 14 ausgebildet, daß der Gleitbügel 28 gegenüber dieser verkippbar und damit verkantbar ist.
Einstückig mit der Bügelwurzel 32 ist ein Bügelteil 36 gebildet, welches sich quer zur Längsrichtung 12 der Gleitschiene 14 erstreckt. Dieses Bügelteil 36 umfaßt eine bogenförmige Verzahnung 38, welche dem Festbügel 18 abgewandt an dem Bügelteil 36 gebildet ist. Die Verzahnung erstreckt sich beispielsweise bis in die Nähe eines oberen Endes 40 des Gleitbügels 28, wobei dieses obere Ende 40 wiederum etwas oberhalb eines entsprechenden Endes der Anlageplatte 20 liegt, d. h. einen etwas größeren Abstand zu der Gleitschiene 14 aufweist als eben das obere Ende der Anlageplatte 20. Die Verzahnung erstreckt sich in Richtung der Gleitschiene 14 bis zu einem Punkt 42, welcher bezogen auf die Gleitschiene 14 etwas oberhalb eines entsprechenden unteren Endes 44 der Anlageplatte 20 liegt.
Die Verzahnung 38 weist beabstandete Zahnelemente 46 auf, deren eine, der Bügelwurzel 32 zugewandte Flanken 48 sich auf einer Linie 50 schneiden, welche quer zur Längsrichtung orientiert ist. Die anderen Flanken 52 der Zahnelemente schneiden sich in einer Linie 54, welche parallel versetzt zur Linie 50 einen größeren Abstand zur Gleitschiene 14 aufweist. Die Flanken 52 sind dabei länger als die anderen Flanken 48 der Zahnelemente 46.
Das Bügelteil 36 weist eine im wesentlichen ebene Außenseite 56 auf, welche der Anlageplatte 20 gegenüberliegend orientiert ist. In dieser Außenseite ist eine insbesondere halbrunde Ausnehmung 58 gebildet, wobei ein Mittelpunkt dieser Ausnehmung 58 auf der Linie 50 liegt. Die Ausnehmung 58 (Halbbohrung 58) dient als Schwenkwellenaufnahme zur Aufnahme eines Schwenkwellenelements 60 und damit zur Ausbildung eines als Ganzes mit 62 bezeichneten Schwenklagers, mittels dem ein Hebelelement 64 schwenkbar an dem Gleitbügel 28 gelagert ist. Das Schwenkwelienelement 60 sitzt insbesondere drehfest an diesem Hebelelement 64. Eine Schwenkachse dieses Hebelelements 64 fällt dabei im wesentlichen zusammen mit der Linie 50.
Das Bügelteil 36 umfaßt im Bereich der Verzahnung 38 einen umlaufenden Rand 66, zwischen welchem eine Vertiefung 68 gebildet ist. Durch diesen Rand 66 ist ein Sperrelement ausgebildet, über welches sich mittels eines entsprechend in die Vertiefung 68 ragenden Gegensperrelements eine translatorische Relativbewegung zwischen dem Hebelelement 64 und dem Gleitbügel 28 sperren läßt. Der Rand 66 ist dabei über eine Mündung 70 unterbrochen, um das Gegensperrelement bei der Herstellung in die Vertiefung 68 einführen zu können.
Im Bereich der Halbbohrung 58 folgt der Rand 66 den Konturen dieser Ausnehmung 58.
Der Gleitbügel 28 ist einstückig ausgebildet und insbesondere mittels eines Spritzguß- oder Druckgußverfahrens hergestellt, wobei auch die Verzahnung 38 integral hergestellt ist.
Das Hebelelement 64 erstreckt sich über das Schwenklager 62 schwenkbar an dem Gleitbügel 28 gelagert quer zu diesem. Es umfaßt eine zwischen gegenüberliegenden Begrenzungswänden 72, 74 gebildete Ausnehmung 76 (Figuren 2 und 3), durch die das Hebelelement 64 das Bügelteil 36 umschließend auf den Gleitbügel 28 aufsetzbar ist. Die Ausnehmung 76 weist dabei einen in Richtung der Gleitschiene 14 offenen Bereich 78 auf, welcher gerade die Aufschiebbarkeit auf den Gleitbügel 28 ermöglicht und trotz Umgreifens des Gleitbügels 28 die Verschwenkbarkeit des Hebelelements 64 relativ zu diesem mindestens in einem gewissen Schwenkbereich ermöglicht.
Das Hebelelement 64 ist gekrümmt ausgebildet, wobei es an einem Ende mit einer Abrutschsicherung 80 für eine Bedienerhand versehen ist.
An dem anderen Ende sind in einem Teilbereich 82 die Begrenzungswände 72 und 74 jeweils auf ihrer Außenseite zurückgesetzt, so daß jeweils eine entsprechende Stufe 84 gebildet ist, die auch abgeschrägt sein kann. Auf diesem Teilbereich 82 ist, wie untenstehend noch näher beschrieben, ein Druckstück 86 schwenkverschieblich relativ zu dem Hebelelement 64 geführt.
Das Hebelelement 64 weist in seinem vorderen, der Abrutschsicherung 80 abgewandten Bereich eine stimseitige Beaufschlagungsfläche 88 für das Druckstück 86 auf, deren Abstand zu der ebenen Außenseite 56 des Gleitbügels 28 abhängig ist von der Schwenkstellung des Hebelelements 64 an dem Gleitbügel 28. Ist beispielsweise das Hebelelement 64 bei der Orientierung der Hebelzwinge 10 gemäß Figur 1 nach unten verschwenkt, d. h. von der Gleitschiene 14 weg verschwenkt, dann liegt die Beaufschlagungsfläche 88 näher an der Außenseite 56, als wenn das Hebelelement 64 nach oben in Richtung der Gleitschiene 14 verschwenkt ist. Durch Verschwenkung des Hebelelements 64 in dem Schwenklager 62 an dem Gleitbügel 28 läßt sich eine Kraft auf das Druckstück 86 ausüben, um dieses insbesondere in Richtung der Anlageplatte 20 des Festbügels 18 bewegen zu können.
Die Beaufschlagungsfläche 88 ist dabei so als Exzenter ausgebildet, daß eine Schwenkbewegung des Hebelelements 64 insbesondere in Richtung der Gleitschiene 14 in eine entsprechende Zubewegung des Druckstücks 86 auf den Festbügel 18 umsetzbar ist. Je weiter das Hebelelement 64 in Richtung der Gleitschiene verschwenkt ist, desto näher liegt die Beaufschlagungsfläche 88 an einer Ebene, welche parallel zur Längsrichtung 12 durch die Linie 50, die Drehachse des Hebelelements 64, verläuft. Die Beaufschlagungsfläche 88 ist somit eine Exzenterfläche, über die sich eine Schwenkbewegung in eine Translationsbewegung umsetzen läßt.
Insbesondere ist dabei die Beaufschlagungsfläche 88 eine geschlossene Fläche, welche also sich über die entsprechende Höhe des Hebelelements 64 erstreckt. Dadurch ist entsprechend die Beaufschlagungsfläche 88 vergrößert, um so wiederum das Druckstück 86 optimal kraftbeaufschlagen zu können und die entsprechenden Gegenkräfte in einem möglichst großen Flächenbereich aufnehmen zu können; dadurch sind punktuelle Kraftbelastungen minimiert.
An dem Hebelelement 64 sind beabstandet jeweils Aufnahmezapfen 92, 94 an dem Teilbereich 82 (jeweils bezogen auf die Begrenzungswände 72 und 74) gebildet. Ein Aufnahmezapfen 92, 94 umfaßt einen zylindrischen Rand, der beispielsweise eine zylindrische Ausnehmung in den Begrenzungswänden 72 und 74 umschließt. Ein Aufnahmezapfen 92, 94 ragt über die Vertiefung des Teilbereichs 82 hinaus und dient, wie unten noch beschrieben wird, als Lager für die Schwenkführung des Druckstücks 86.
Das Schwenkwellenelement 60 ist zwischen den Aufnahmezapfen 92 und 94 in der Ausnehmung 76 angeordnet und begrenzt diese insbesondere seitlich. Das Schwenkwellenelement 60 ist einstückig an dem Hebelelement 64 gebildet und weist einen "freien" Umfang auf, welcher die Schwenkbarkeit des Hebelelements 64 an dem Gleitbügel 28 ermöglicht. Beispielsweise erstreckt sich der Umfangsbereich über ca. 270 °, so daß die Schwenkbarkeit des Hebelelements 64 in einem bestimmten Schwenkbereich gewährleistet ist. Das Schwenkwellenelement 60 weist dabei mindestens in dem genannten Winkelbereich eine zylindrische Oberfläche auf.
Wenn das Schwenkwellenelement 60 nicht freistehend in der Ausnehmung 76 angeordnet ist, sondern, wie in den Figuren 1 bis 4 gezeigt, an einer Querbegrenzungswand zwischen den Begrenzungswänden 72 und 74 angeformt ist, dann läßt sich ein entsprechendes Hebelelement 64 mit integral angeformtem Schwenkwellenelement auf einfache Weise herstellen und insbesondere bei einem Spritzgußverfahren hinterschneidungsfrei herstellen.
Das Hebelelement 64 ist dann mittels der Ausnehmung 76 auf das Bügelteil 36 aufschiebbar und das Schwenkwellenelement 60 wird in die Halbbohrung 58 eingelegt.
Das Gegensperrelement bezogen auf den Rand 66 als Sperrelement ist durch in die Ausnehmung 76 jeweils hineinragende Stifte 96, 98 gebildet, welche beim Aufschieben des Hebelelements 64 auf den Gleitbügel 28 über die entsprechenden Mündungen 70 in die Vertiefung 68 eingeführt werden. Durch die Ausbildung der Schwenkwellenaufnahmen 58 für das Schwenkwellenelement 60 als Halbbohrung ist gewährleistet, daß die Stifte 96, 98 aufschiebbar sind und das Schwenkwellenelement 60 einlegbar ist.
Es ist dann die Translationsbewegung des Hebelelements 64 zum Gleitbügel 28 hin (relativ zu der Fläche 56) durch das Schwenkwellenelement 60 gesperrt. In der Gegenrichtung vom Gleitbügel 28 weg sperrt die Anlage der Stifte 96 und 98 an den jeweiligen Rändern 66. Die Stifte 96 und 98 sind dabei korrespondierend mit dem Rand 66 so angeordnet und entsprechend ist der Rand 66 so ausgebildet, daß diese Sperrung für jede Schwenkstellung des Hebelelements 64 gilt. Dadurch ist dann das Schwenklager 62 gebildet.
Das Hebelelement 64 ist insbesondere aus einem Kunststoffmaterial wie Polyamid hergestellt.
Es kann auch vorgesehen sein, daß ein Schwenkwellenelement anstatt einstückig an dem Hebelelement 64 gebildet kraftschlüssig an diesem sitzt. Dazu ist beispielsweise ein Zylinderstift zwischen den Begrenzungswänden 72 und 74 in der Ausnehmung 76 gehalten. Die Ausnehmungen der Haltezapfen 92, 94 können dabei als Halteaufnahmen dienen.
Das Druckstück 86, welches in den Figuren 6 und 7 gezeigt ist, umfaßt eine Anlagefläche 100 für ein Werkstück, welches ausgerichtet auf die Anlageplatte 20 des Festbügels 18 orientierbar ist. Die Anlagefläche 100 ist an einem Deckelteil 102 gebildet, welches auf gegenüberliegenden Seitenwänden 104, 106 sitzt. Mit diesen Seitenwänden, zwischen welchen ein Freiraum liegt, umgreift das Druckstück 86 das Hebelelement 64 in dem Teilbereich 82 und die Seitenwände 104, 106 sind eben in diesem Teilbereich 82 entsprechend geführt, wobei mindestens eine Begrenzungswand 104 oder 106 mindestens teilweise in dem Teilbereich 82 des Hebelelements 64 anliegt.
Die Seitenwände 104, 106 sind jeweils mit einer durchgehenden Führungsausnehmung 108 versehen, in welche die jeweiligen Aufnahmezapfen 92, 94 eintauchen. Die Führungsausnehmung 108 weist dazu eine Breite auf, welche im wesentlichen der Breite eines Aufnahmezapfens 92, 94 auf dessen Außenseite entspricht. Die Länge und die weitere geometrische Ausgestaltung der Führungsausnehmung 108 ist derart, daß das Druckstück 86 schwenkverschieblich an dem Hebelelement 64 gehalten ist, wobei eine Schwenkverschiebung mittels eben dieses Hebelelements 64 betätigbar ist.
Die Beaufschlagungsfläche 88 beaufschlagt dabei eine Innenseite des Deckelteils 102.
An dem Hebelelement 64 ist in der Ausnehmung 76 schwenkbar eine Sperrklinke 110 gelagert (Figuren 1 und 5). Zur Ausbildung eines Schwenklagers sind dabei jeweils in den Begrenzungswänden 72 und 74 durchgehende zylindrische Ausnehmungen 112 gebildet, welche entsprechende Zapfen 114, die an der Sperrklinke 110 gebildet sind, aufnehmen. Durch Eintauchen eines Zapfens 114 in eine Ausnehmung 112 ist eine Drehwelle mit einer Schwenkachse 116 gebildet, welche mit der Symmetrieachse der Ausnehmungen 112 und der Zapfen 114 zusammenfällt.
Um das Einrasten der Zapfen 114 in die zugeordneten Ausnehmungen 112 zu erleichtern, weist das Hebelelement den Ausnehmungen 112 jeweils zugeordnet eine Einschubführung 118 mit einer Keilfläche auf, um so leichter die elastische Kraft der Begrenzungswände 72, 74 des, Hebelelements 64 beim Einführen der Zapfen 114 in die Ausnehmungen 112 überwinden zu können.
Die Sperrklinke 110 weist an ihrem vorderen Ende Zahnelemente 120 zum Eingriff in die Verzahnung 38 des Gleitbügels 28 auf. Stehen dabei diese Zahnelemente 120 im Eingriff, dann ist die Schwenkbewegung des Hebelelements 64 von der Gleitschiene 14 weg gesperrt.
An der Sperrklinke 110 einstückig gebildet ist ein Federelement 122, über welches sich die Sperrklinke 110 an dem Hebelelement 64 abstützt. Das Federelement 122 sitzt dabei an einem Sperrklinkenkörper 124, welcher eine Anlagefläche 126 aufweist, über die ein Bediener durch Druckausübung die Sperrklinke 110 in Richtung der Gleitschiene 14 relativ zum Hebelelement 64 verschwenken kann.
Das Federelement 122 läßt sich relativ zu dem Sperrklinkenkörper 124 kippen, wenn eine entsprechende Kraft ausgeübt wird. Das Federelement 122 und der Sperrklinkenkörper 124 sind dabei so dimensioniert und bezüglich einander angeordnet, daß in jeder Schwenkstellung des Hebelelements 64 das Federelement 122 die Sperrklinke so relativ zum Hebelelement verschwenkt, daß die Zahnelemente 120 in Eingriff mit der Verzahnung 38 des Gleitbügels 28 stehen. Aufgrund der Ausbildung der entsprechenden Flanken 48, 52 und der Anordnung der Linien 50 und 54 ist dann unabhängig von der Wirkung des Federelements 122 die Schwenkbeweglichkeit des Hebelelements 64 von der Gleitschiene 14 weg gesperrt. Um den Eingriff aufzuheben, muß die Sperrklinke 110 relativ zu dem Hebelelement 64 in Richtung der Gleitschiene 14 unter Überwindung der elastischen Kraft des Federelements 122 verschwenkt werden. Auf diese Weise läßt sich die Sperrstellung durch Herausschwenken der Zahnelemente 120 aus der Verzahnung 38 lösen.
Da das Federelement 122 aufgrund seiner elastischen Kraft die Sperrklinke 110 mit den Zahnelementen 120 gegen die Verzahnung 38 drückt, ist, wenn der Benutzer nicht eine entsprechende Gegenkraft auf die Sperrklinke 110 ausübt, die Schwenkbewegung von der Gleitschiene 14 weg gesperrt und das Hebelelement 64 kann eben nur in Richtung der Gleitschiene 14 verschwenkt werden. Dadurch wird eine bestimmte Schwenkstellung des Hebelelements und damit eine bestimmte Spannstellung in die Gegenrichtung zur Schwenkrichtung über die Sperrklinke 110 automatisch gesichert und nur durch entsprechende Kraftausübung auf die Sperrklinke 110, d. h. Verschwenkung relativ zum Hebelelement 64, läßt sich die Sperrung der Schwenkbewegung des Hebelelements relativ zum Gleitbügel in Gegenrichtung zur Gleitschiene 14 aufheben, da dann die Zahnelemente 120 außer Eingriff mit der Verzahnung 38 gebracht werden.
Die Sperrklinke 110 ist insbesondere aus einem Kunststoffmaterial gefertigt.
Die erfindungsgemäße Hebelzwinge 10 besteht aus den Teilen Gleitschiene 14, darin fixiertem Festbügel 18, dem Gleitbügel 28, dem Hebelelement 64 mit Schwenkwellenelement 60, dem Druckstück 86 und der Sperrklinke 110. Weitere Teile werden nicht benötigt.
Aus den entsprechenden Einzelteilen läßt sich die Hebelzwinge 10 herstellen, indem das Hebelelement 64 auf den Gleitbügel 28 aufgeschoben wird, und zwar mit den Stiften 96, 98 in der Vertiefung 68 und dabei das Schwenkwellenelement 60 in die Halbbohrung 58 eingelegt wird. Dadurch ist dann das Schwenklager 62 gebildet.
Auf die Aufnahmezapfen 92, 94 wird dann das Druckstück 86 aufgesetzt, so daß die Aufnahmezapfen 92 , 94 in die entsprechenden Führungsausnehmungen 108 eintauchen.
Die Sperrklinke 110 wird in die Ausnehmung 108 des Hebelelements 64 eingeführt, um die Zapfen 114 zur entsprechenden Ausbildung eines Schwenklagers in die Ausnehmungen 112 einzuführen. Da sich dann das Federelement 122 an dem Hebelelement 64 abstützt, ist die Sperrklinke 110 entsprechend vorgespannt in dem Hebelelement gehalten. (In Figur 1 ist gestrichelt die Stellung des Federelements 122 gezeigt, wenn dieses nicht gegenüber dem Sperrklinkenkörper 124 vorgespannt wäre.)
Zwischen die Anlageplatte 20 und das Druckstück 86 läßt sich ein Werkstück spannen. Dazu wird das Werkstück an der Anlagefläche 22 angelegt und entsprechend der Gleitbügel 28 in Richtung des Werkstücks verschoben und das Druckstück 86 mit seiner Anlagefläche 100 an das Werkstück angelegt. Vor der Verspannung ist das Hebelelement 64 von der Gleitschiene 14 weg verschwenkt.
Das Hebelelement 64 wird dann in Richtung der Gleitschiene 14 verschwenkt. Die Beaufschlagungsfläche 88 übt dadurch eine Druckkraft auf das Druckstück 86 aus, das sich dadurch wiederum in Richtung des Werkstücks verschiebt. Da das Hebelelement 64 eine exzentrische Kraft ausübt und über die Führungsausnehmungen 108 auch die Drehbarkeit des Druckstücks 86 bezüglich des Gleitbügels 28 gewährleistet ist, wird die Ausrichtung des Druckstücks 86 relativ zu dem Werkstück beibehalten.
Das Federelement 122 drückt die Zahnelemente 120 der Sperrklinke 110 in die Verzahnung 38, so daß die Schwenkbewegung des Hebelelements 64 in Gegenrichtung zur Schwenkrichtung gesperrt ist. Dies gilt für jede Schwenkstellung des Hebelelements 64 in Richtung auf die Gleitschiene 14 zu. Damit läßt sich das Drehmoment, welches über das Hebelelement 64 ausgeübt wird, in eine Klemmkraft des Druckstücks 86 auf das Werkstück umsetzen.
Zur Lösung der Sperrung der Schwenkbarkeit des Hebelelements 64 von der Gleitschiene 14 weg muß die Sperrklinke 110 zu dem Hebelelement 64 hin verschwenkt werden, um den Eingriff der Zahnelemente 120 in der Verzahnung 38 zu lösen. Durch Wegschwenkung des Hebelelements 64 wird dann entsprechend auch die Klemmkraft auf das Werkstück gelöst.
Ist das Werkstück zwischen dem Festbügel 18 und dem Gleitbügel 28 verspannt, so bewirkt die entsprechende Gegenkraft, die das Werkstück auf den Gleitbügel 28 ausübt, daß dieser sich gegenüber der Gleitschiene 14 verkippt, soweit es die Lagerausnehmung 34 zuläßt. Dadurch wiederum wird die Verschieblichkeit des Gleitbügels 28 auf der Gleitschiene 14 von dem Werkstück weg gesperrt.
Es kann auch alternativ vorgesehen sein, daß das Schwenkwellenelement drehfest am Gleitbügel sitzt und das Hebelelement eine entsprechende Ausnehmung als Schwenkwellenaufnahme aufweist. In diesem Fall dreht sich die Schwenkwellenaufnahme um das Schwenkwellenelement, während bei dem Schwenklager 62 sich das Schwenkwellenelement 60 in der Schwenkweilenaufnahme 58 dreht, wenn das Hebelelement 64 verschwenkt wird.

Claims

Hebelzwinge, umfassend eine Gleitschiene (14), einen an der Gleitschiene (14) angeordneten Festbügel (18) und einen auf der Gleitschiene (14) verschieblichen Gleitbügel (28), an welchem ein Hebelelement (64) schwenkbar gelagert ist und ein Druckstück (86) quer zum Gleitbügel (28) verschieblich gelagert ist, wobei die Zubewegung des Druckstücks (86) auf den Festbügel (18) durch eine Schwenkbewegung des Hebelelements (64) betätigbar ist, so daß ein Werkstück zwischen Festbügel (18) und Druckstück (86) spannbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Schwenklagers (62) für die Verschwenkbarkeit zwischen Hebelelement (64) und Gleitbügel (28) an dem Hebelelement (64) oder dem Gleitbügel (28) ein Schwenkwellenelement (60) sitzt und der Gleitbügel (28) oder das Hebelelement (64) eine Schwenkwellenaufnahme (58) aufweist, in die das Schwenkwellenelement (60) einlegbar ist und mittels welcher Schwenkwellenelement (60) und Schwenkwellenaufnahme (58) relativ zueinander drehbar sind, und daß die Schwenkwellenaufnahme (58) als Ausnehmung an einer dem Festbügel (18) zugewandten Oberfläche des Gleitbügels (28) oder des Hebelelements (64) gebildet ist.
Hebelzwinge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkwellenelement (60) drehfest an dem Hebelelement (64) oder dem Gleitbügel (28) angeordnet ist.
Hebelzwinge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkwellenelement (60) einstückig an dem Hebelelement (64) oder dem Gleitbügel (28) ausgebildet ist.
Hebelzwinge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkwellenelement (60) kraftschlüssig an dem Hebelelement (64) oder dem Gleitbügel (28) sitzt.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelelement (64) eine Ausnehmung (76) aufweist, mittels welcher das Hebelelement (64) den Gleitbügel (28) umgreifend auf diesen aufsetzbar ist.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Aufnahmezapfen (92) an gegenüberliegenden Oberflächen (82) des Hebelelements (64) angeordnet sind.
Hebelzwinge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufnahmezapfen (92) über eine Oberfläche des Hebelelements (64) hinausragt.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelelement (64) und der Gleitbügel (28) so aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, daß eine Herausbewegung des Schwenkwellenelements aus der Schwenkwellenaufnahme gesperrt ist.
Hebelzwinge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelelement (64) mit einem ersten Sperrelement (96, 98) versehen ist und der Gleitbügel mit einem korrespondierenden zweiten Sperrelement (66) versehen ist, wobei durch Anschlag des ersten Sperrelements (96, 98) an das zweite Sperrelement (66) eine relative Wegbewegung zwischen Hebelelement (64) und Gleitbügel (28) gesperrt ist.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand einer Beaufschlagungsfläche (88), mit welcher das Hebelelement (64) das Druckstück (86) beaufschlägt, zu einer dem Festbügel (18) gegenüberliegenden Oberfläche (56) des Gleitbügels (28) vom Schwenkwinkel des Hebelelements (64) abhängt.
Hebelzwinge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagungsfläche (88) geschlossen ist.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (86) das Hebelelement (64) umgreift.
Hebelzwinge nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (86) schwenkverschieblich auf den Aufnahmezapfen (92) geführt ist.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hebelelement (64) eine Sperrklinke (110) schwenkbar angeordnet ist, durch welche die Schwenkbarkeit des Hebelelements (64) am Gleitbügel (28) in eine Richtung sperrbar ist und die Sperrung durch Schwenkbewegung der Sperrklinke (110) entgegen der Sperrichtung lösbar ist, wobei die Sperrklinke (110) über ein an ihr gebildetes Federelement (122) sich an dem Hebelelement (64) abstützt und das Federelement (122) die Sperrklinke (110) in Sperrichtung drückt.
Hebelzwinge nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (110) einstückig ausgebildet ist.
Hebelzwinge nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwenkwelle der Sperrklinke (110) durch Zapfenelemente (114) gebildet ist.
Hebelzwinge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelelement (64) eine Einschubführung (118) für die Zapfenelemente (114) der Sperrklinke (110) aufweist, so daß die Zapfenelemente (114) zur Bildung eines Schwenklagers in Zapfenaufnahmen (112) des Hebelelements (64) einrastbar sind.
Hebelzwinge nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitbügel (28) mit einer Verzahnung (38) versehen ist, wobei ein oder mehrere Zahnelemente (120) der Sperrklinke (110) zur Sperrung der Schwenkbewegung des Hebelelements (64) in Eingriff mit der Verzahnung (38) bringbar sind.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitbügel (28) durch Druckgießen oder Spritzgießen hergestellt ist.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelelement (64) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (86) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Hebelzwinge nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke. (110) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitbügel (28) gegen die Gleitschiene (14) verkippbar ist.
Hebelzwinge nach einem der vorangehenden Ansprüche, bestehend aus der Gleitschiene (14), dem Festbügel (18), dem Gleitbügel (28), dem Hebelelement (64), dem Druckstück (86) und einer Sperrklinke (110) zur Sperrung der Schwenkbarkeit des Hebelelements (64).