WO1998034761A2

WO1998034761A2 - Spannzwinge

Info

Publication number: WO1998034761A2
Application number: PCT/DE1998/000333
Authority: WO
Inventors: Ludwig Meese
Original assignee: Meese Spanntechnik Gmbh
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 1998-08-13
Also published as: ES2176981T3; DE59804054D1; DE19704912A1; ATE217236T1; EP0958108A2; WO1998034761A3; US6189878B1; DE19704912C2; EP0958108B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannzwinge (1), insbesondere zum Andrücken von langgestreckten platten- und/oder stabförmigen Werstücken (2) in ihrer Längsrichtung gegen eine Anlagefläche (3) eines zweiten Werkstücks (4), bestehend aus einem Haltegestell (5), welches zumindest mit einem vor- und zurückbewegbaren Spannzeug (6) versehen ist, mit dem die auf die Anlagefläche (3) wirkende Andruckkraft erzeugbar ist, und wenigstens einer Gegenhalteeinrichtung (7), mit der eine gegen das zweite Werkstück (4) wirkende Klemmkraft übertragbar ist. Die Gegenhalteeinrichtung (7) weist einen Spannbackenträger (8) mit einer ortsfesten Drehlagerung (9) für wenigstens eine Spannbacke (11) sowie ein Gegenlager (11a) auf, welches die mittels der Spannbacke (11) erzeugbare Klemmkraft aufnimmt. Die Spannbacke (11) weist eine Spannfläche (13) auf, deren radialer Abstand von der Drehachse (15) der Spannbacke (11) in mindestens einem Winkelbereich stetig zunimmt. Die Spannbacke (11) und das Gegenlager sind sich gegenüberliegend auf dem Spannbackenträger (8) angeordnet.

Description

Spannzwinge

Die Erfindung betrifft eine Spannzwinge, insbesondere zum Andrücken von langgestreckten platten- und/oder stabförmigen Werkstücken in ihrer Längsrichtung gegen eine Anlagefläche eines zweiten Werkstücks, bestehend aus einem Haltegestell, welches zumindest mit einem vor- und zurückbewegbaren Spannzeug versehen ist, mit dem die auf die Anlagefläche wirkende Andruckkraft erzeugbar ist, und wenigstens einer Gegenhalte- einrichtung, mit der eine gegen das langgestreckte Werkstück wirkende Klemmkraft übertragbar ist.

Mit einer herkömmlichen Spannzwinge können langgestreckte Werkstücke, deren Stirnseiten weit auseinanderliegen oder von denen eine Stirnseite überhaupt nicht zugänglich ist, nicht geklemmt werden.

Mit Hilfe einer Spannzwinge gemäß dem Oberbegriff muß nur eine Stirnseite zum Einleiten einer Andruckkraft frei zugänglich sein. Die Klemmkraft zum Gegenhalten wird mittels der Gegen- halteeinrichtung erzeugt. Diese ist so ausgebildet, daß sie die Klemmkraft mit ihren beiden Spannbacken auf zwei parallele Seitenflächen eines langgestreckten Werkstücks, übertragen kann.

Die Gegenhalteeinrichtungen der bisher bekannten Spannzwingen weisen zu diesem Zweck Spannbacken auf, die in Führungsnuten verschiebbar sind. Diese Führungsnuten sind symmetrisch und V- förmig zueinander an einem Spannbackentrager angeordnet . Beim Andrücken eines Werkstücks werden die Spannbacken in Richtung der sich verengenden Führungsnuten bewegt. Dadurch ergibt sich eine Keilwirkung, die hauptsächlich der Klemmung des Werkstücks dient. Außer der Klemmung gestattet es die V-förmige Anordnung der Führungsnuten die bekannten Spannzwingen für einen bestimmten Dickenbereich zu klemmender Werkstücke anzuwenden .

Für die Funktion der bekannten Spannzwingen kommt es nachteiligerweise darauf an, daß sich die in den symmetrischen Führungsnuten angeordneten Spannbacken beim Ansetzten an ein Werkstück immer exakt gegenüberliegen. Liegen sich die Spann- backen nicht exakt gegenüber, so führt dies dazu, daß sich eine der Spannbacken beim Andrücken des Werkstücks in ihrer Führungsnut in die eine Richtung und die gegenüberliegende Spannbacke in die andere Richtung bewegt . Dadurch wird das Werkstück in eine Drehbewegung versetzt und kann nicht ge- klemmt werden. Um trotz dieser Schwierigkeiten die bekannten Spannzwingen handhaben zu können, sind diese mit zusätzlichen Hilfseinrichtungen versehen, mit denen die Spannbacken in den Führungsnuten immer in einer zueinander symmetrischen Position führbar sind.

Damit die Lagerbolzen der bekannten Spannzwingen stets in einer senkrechten Position bleiben, müssen die Führungsnuten sowie die in diesen geführten Lagerbolzen sehr präzise gefertigt werden. Ein durch Verschleiß hervorgerufenes Lager- spiel macht die Spannzwinge sehr schnell unbrauchbar.

Die besondere Genauigkeit und Sorgfalt bei der Fertigung der vielen benötigten Einzelteile sowie bei der Montage der bekannten Spannzwinge führen zu hohen Herstellkosten. Die Hilfs- einrichtung zur symmetrischen Führung der Spannbacken erhöht die Herstellkosten zusätzlich. Außerdem steigt durch die Hilfseinrichtung auch das Gewicht der Spannzwinge und wird durch das hohe Gewicht die Handhabung erschwert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannzwinge zum Spannen von langgestreckten platten- und/oder stab- förmigen Werkstücken zu schaffen, die einfach und kostengünstig herstellbar sowie einfach handhabbar ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gegenhalteeinrichtung wenigstens einen Spannbackentrager mit einer ortsfesten Dreh- lagerung für wenigstens eine Spannbacke sowie ein Gegenlager aufweist, welches die mittels der Spannbacke erzeugbare Kleπ-m- kraft aufnimmt, daß die Spannbacke eine Spannfläche aufweist, deren radialer Abstand von der Drehachse der Spannbacke in mindestens einem Winkelbereich stetig zunimmt, und daß die Spannbacke und das Gegenlager sich gegenüberliegend auf dem Spannbackentrager angeordnet sind.

Als Gegenlager ist vorzugsweise eine weitere Spannbacke vorgesehen. Auf diese Weise ergibt sich eine symmetrische Kon- struktion der Spannzwinge, welche die Handhabung sehr leicht macht . Weiterhin wird nur ein kurzer Spannweg des Spannzeugs benötigt, um die Spannbacken soweit zu drehen, daß eine ausreichend hohe Klemmkraft auf das Werkstück übertragen wird.

Die Drehlagerung ist an dem Spannbackentrager ortsfest angeordnet, wodurch sich ein geringer Fertigungs- und Montageaufwand ergibt. Weiterhin kann vorteilhafterweise auf eine zusätzliche Hilfseinrichtung verzichtet werden. Die Anzahl der benötigten Einzelteile ist gering. Bereits eine geringe Ferti- gungsgenauigkeit für die Einzelteile der Drehlagerung reicht für eine einwandfreie Funktion der Spannzwinge aus . Ein Verschleiß an den Einzelteilen der Drehlagerung beeinträchtigt die Funktion der Spannzwinge nicht. Sie ist kostengünstig herstellbar und einfach handhabbar.

Der radiale Abstand der Spannfläche zur Drehachse kann in der gleichen Art zunehmen, wie der radiale Abstand einer Spirallinie zu ihrem Mittelpunkt. Der radiale Abstand der Spannbacken weist vorzugsweise einen derartigen spiralförmigen Verlauf auf, daß die Klemmkraft von den Spannbacken immer unter dem gleichen Winkel A auf unterschiedlich dicke Werkstücke übertragbar ist. Der Winkelbe- reich, über den sich die Spannfläche erstreckt ist zu diesem Zweck in gleich große Winkelschritte unterteilt. Der radiale Abstand von der Drehachse zur Spannfläche wächst mit jedem Winkelschritt um den gleichen Betrag an. Der Winkel A ist vorzugsweise klein, da mit einem keinen Winkel A hohe Klemm- kräfte erzielbar sind. Er darf jedoch nicht zu nahe an einen Wert von 0° herankommen, weil Fertigungstoleranzen und elastische Verformungen der Bauteile dazu führen könnten, daß das Werkstück nicht genügend fest geklemmt werden kann und zwischen den Spannbacken durchrutscht.

Selbstverständlich muß der radiale Abstand von der Drehachse zur Spannfläche nicht in gleichen Winkelschritten jeweils um gleiche Beträge zuwachsen. Die Beträge können auch pro Winkelschritt progressiv oder degressiv zunehmen. Auch ein Wechsel zwischen progressivem und degressivem Zuwachs ist möglich. Dies kann von der Kombination der Werkstoffe abhängig gemacht werden, aus denen einerseites die Oberflächen der Spannbacken sowie andererseits die zu spannnenden Werkstücke bestehen, welche jeweils eine Reibpaarung bilden.

Dem Winkelbereich der Spannflächen, der zur Klemmung eines Werkstücks vorgesehen ist, können Anschläge zugeordnet sein, welche die Drehbarkeit der Spannbacke auf diesen Winkelbereich einschränken.

Zum Spannen unterschiedlicher Werkstücke können geeignete Spannbackenpaare bereitgestellt werden. Diese sind leicht austauschbar .

Der für eine Spannfläche benötigte Winkelbereich orientiert sich an der Verwendung der Spannzwinge. Sollen beispielsweise Werkstücke in einem Dickenbereich von etwa 1 mm bis 40 mm spannbar sein, so ist eine Spannfläche in einem Winkelbereich von beispielsweise 280° ausreichend. Sollen ausschließlich Werkstücke mit einer gleichbleibenden Dicke spannbar sein, so ist ein Winkelbereich von etwa 20° ausreichend. Die Spannbacke kann im letzteren Fall sehr klein ausgebildet sein.

Der Spannbackentrager weist in dem Bereich zwischen den Drehlagerungen vorzugsweise eine Aussparung auf, durch welche langgestreckte Werkstücke hindurchragen können. Durch diese Maßnahme sind auch langgestreckte Werkstücke mit einer schrägstehenden Stirnseite von der Gegenhalteeinrichtung klemmbar. Die Einsatzmöglichkeiten der Spannzwinge erweitern sich dadurch .

Da mit der vorgeschlagenen Spannzwinge sehr hohe Klemmkräfte erzeugbar sind, können sich die Drehlagerungen mitsamt der Spannbacken im Einsatz ein wenig auseinander spreizen. Damit die Spannbacken das Werkstück in diesem Fall nicht nur in ei- nem Punkt berühren, sind die beiden über die Drehlagerungen aufgenommenen Spannbacken zweckmäßigerweise kippbeweglich aufgenommen, so daß sie aus ihrer zu der Mittelachse der Drehlagerungen koaxialen Lage auslenkbar sind.

Durch diese Maßnahme können sich die Spannbacken immer genau an das Werkstück anlegen, wodurch eine sehr gute Kraftübertragung auf das Werkstück resultiert.

Die Drehlagerungen der Spannbacken sind der Einfachheit halber aus je einem an dem Spannbackentrager angeordneten Lagerbolzen gebildet. Die Spannbacken weisen je eine Bohrung auf, mit welcher sie auf die freien Enden der Lagerbolzen aufgesteckt sind. Zur Ermöglichung einer Kippbeweglichkeit der Spannbacken sind die Lagerbolzen zweckmäßigerweise ballig ausgebildet. Das Lagerspiel zwischen den Spannbacken und den Lagerbolzen kann verhältnismäßig groß gewählt werden. Dies schadet der Funktion der Spannzwinge nicht und reduziert zudem die Herstellkosten drastisch.

Zur Sicherung der Spannbacken gegen eine axiale Verschiebung auf den Lagerbolzen ist vorteilhaft je ein Sicherungselement vorgesehen. Dieses kann als einzelnes Bauteil beispielsweise in dem Bereich der freien Enden der Lagerbolzen anbringbar sein. Diese Sicherungselemente können zum einfachen Austausch der Spannbacken leicht entfernt werden. Es können Paare von Spannbacken mit unterschiedlich ausgebildeten Spannflächen oder für unterschiedliche Dickenbereich sehr einfach ausgetauscht werden.

In einer anderen Ausführungsform kann das Sicherungselement in jeder Spannbacke integriert sein. Bei einer Spannbacke aus Kunststoff kann das Sicherungselement beispielsweise als ein in der Bohrung einer Spannbacke angegossener Kunststoffklip ausgebildet sein, der in einer Nut des Lagerbolzens einrastet. Mit diesem sind die Spannbacken beim Aufstecken auf die Lager- bolzen in axialer Richtung festlegbar. Die Drehbeweglichkeit der Spannbacke wird aber nicht einschränkt . Durch diese Integralbauweise reduziert sich die Anzahl der Einzelteile sowie die Herstellkosten weiter.

Zum Spannen von Holz sind Spannbacken aus Kunststoff vorteilhaft. Die Festigkeit kann durch faserverstärkte Materialien erhöht werden. Um Metallteile fest zu spannen, können auch Spannbacken aus Metall Verwendung finden.

Die Spannbacken sind zur einfacheren Handhabung beim Ansetzen an ein langestrecktes Werkstück mit einem Drehmoment zur Rückstellung in eine definierte Ausgangslage beaufschlagbar. Das Drehmoment wirkt in Richtung des abnehmenden radialen Abstands zwischen der Spannfläche und der Drehachse. Es kann jedes ge- eignete Mittel zur Erzeugung des Drehmoments verwendet werden. Vorzugsweise ist für jede Spannbacke je eine Feder vorgesehen. Die Federn bewirken entgegengesetzt gerichtete Drehungen, so daß auch die Drehbewegung der symmetrischen Spannbacken symmetrisch vonstatten gehen.

Das Ansetzen der Spannzwinge ist durch die Rückstellung der Spannbacken besonders einfach, da die Spannbacken sich dadurch immer an die Werkstückoberfläche anlegen. Der auf diese Weise selbsttätig zustandekommende Reibkontakt wird zum Aufbau einer Klemmkraft benötigt. Ohne eine Rückstellung der Spannbacken müßten diese jeweils manuell in einen Reibkontakt mit der Werkstückoberfläche gebracht werden.

Die Enden der Spannbacken, welche den freien Enden der Lagerbolzen zugewandt sind, weisen stirnseitig eine Anschrägung auf. Die Anschrägungen der Spannbacken sind insbesondere bei einer solchen Ausführungsform der Spannzwinge hilfreich, die sich für geringe Werkstückdicken eignet, und mit einer Rückstellung der Spannbacken versehen ist. Wenn sich die Spannzwinge nicht im Einsatz befindet, werden die Spannbacken nämlich durch die Rückstellung immer in die Ausgangsstellung be- wegt, in der sich die am weitesten von der Drehachse entfernten Punkte der Spannflächen weitestmöglich aufeinanderzubewegen, so daß die kleinstmögliche Lücke zwischen den Spannbacken verbleibt. Es sind Ausführungsformen möglich, mit welchen Werkstückdicken von 1 mm und weniger spannbar sind und deren Spannbacken in der Ausgangsstellung aneinander stoßen.

Um ein langgestrecktes Werkstück mit einem runden, prismatischen oder sonstigen Querschnitt spannen zu können, welches keine parallelen Seitenflächen aufweist, sind die Spannflächen der Spannbacken vorteilhafterweise in ihrer Umfangsrichtung wenigstens mit je einer Nut versehen, die der jeweils zu spannenden Querschnittsform des Werkstücks angepaßt ist.

Das Spannzeug kann einfacherweise eine Schraubspindel auf- weisen, die in einem Muttergewinde eines Haltearms vor- und zurückschraubbar ist. Der Haltearm kann verschiebbar und an beliebigen Stellen arretierbar an dem Haltegestell angeordnet sein. Für diese Ausführungsform kann eine handelsübliche Schraubzwinge als Basis verwendet werden. Anstelle des herkömmlichen Gegenhalters einer Schraubzwinge muß nur die erfindungsgemäße Gegenhalteeinrichtung an dem Haltegestell ange- bracht werden.

In einer anderen Ausführungsform kann als Spannzeug an dem Haltegestell ein Hebelspanner mit einer vor- und zurückbewegbaren Spannklaue angeordnet sein. Solche Hebelspanner sind an Blechhaltezangen vorhanden, daher kann eine solche als Basis für die Spannzwinge dienen.

In einer weiteren Ausführungsform ist an zwei Enden je eine Gegenhalteeinrichtung vorgesehen. Zwischen diesen beiden Ge- genhalteeinrichtungen ist ein gemeinsames Spannzeug angeordnet, mit dem die Gegenhalteeinrichtungen aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind.

Zum Spannen langgestreckter Werkstücke auf Gehrung können wenigstens zwei Gegenhalteeinrichtungen sowie ein Spannzeug vorgesehen sein. Das Haltegestell weist dann vorzugsweise drei Haltearme auf . Jede Gegenhalteeinrichtung sowie das Spannzeug sind an je einem Haltearm angeordnet. Vorteilhaft sind wenigstens die Haltearme mit den Gegenhalteeinrichtungen gegenein- ander verschwenkbar. Auf diese Weise lassen sich Werkstücke in beliebigen Gehrungswinkeln aneinander spannen. Gegenüber einem herkömmlichen Gehrungsschraubstock ist es mit der vorgeschlagenen Spannzwinge möglich, die Anlageflächen der Werkstücke fest gegeneinander zu drücken.

Einfacherweise sind die Haltearme über ein Knotenelement verschwenkbar und lösbar arretierbar.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft veranschau- licht und im einzelnen anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine auf einer herkömmlichen Schraubzwinge basierende Spannzwinge in einer Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht der Spannzwinge gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf zwei Spannbacken in der Ausgangsstellung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf zwei Spannbacken die ein Werkstück von ca. 8,5 mm Dicke klemmen,

Fig. 5 eine Draufsicht auf zwei Spannbacken die ein Werkstück von ca. 25 mm Dicke klemmen,

Fig. 6 eine Draufsicht auf zwei Spannbacken die ein Werkstück von ca. 34 mm Dicke klemmen,

Fig. 7 eine Draufsicht auf zwei Spannbacken die ein Werkstück von ca. 40 mm Dicke klemmen,

Fig. 8 eine Vorderansicht auf eine im Einsatz befindliche

Spannzwinge mit auseinander gespreizten Lagerbolzen und ausgelenkten Spannbacken,

Fig. 9 eine Spannzwinge mit Hebelspanner,

Fig.10 eine Spannzwinge mit zwei Gegenhalteeinrichtungen sowie einem gemeinsamen Spannzeug,

Fig.11 eine Spannzwinge mit genuteten Spannbacken zum Spannen von Rohren in Vorderansicht und Draufsicht,

Fig.12 eine Spannbacke aus Kunststoff mit einem Kunststoffklip als Sicherungselement.

Fig.13 eine Vorderansicht der Spannzwinge mit einer Spannbacke in einem Halbschnitt, gemäß Fig. 14, Fig.14 eine ausschnittsweise Draufsicht auf eine Spannzwinge,

Fig.15 eine Draufsicht auf eine einfache Ausführungsform der Spannzwinge mit einer Spannbacke.

Fig.16 eine Draufsicht auf eine Spannzwinge mit zwei Gegenhalteeinrichtungen an verschwenkbaren Haltearmen, zum Spannen von Gehrungen.

Nach der Zeichnung besteht die Spannzwinge 1 zum Andrücken von langgestreckten platten- und/oder stabförmigen Werkstücken 2 in deren Längsrichtung gegen eine Anlagefläche 3 eines zweiten Werkstücks 4 aus einem Haltegestell 5, welches mit einem vor- und zurückbewegbaren Spannzeug 6 versehen ist, mit dem die auf die Anlagefläche 3 wirkende Andruckkraft F_A erzeugbar ist, und einer Gegenhalteeinrichtung 7 mit der eine gegen das zweite Werkstück 4 wirkende Klemmkraft übertragbar ist .

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der Spannzwinge basiert auf einer handelsüblichen Schraubzwinge. Anstelle des herkömmlichen Gegenhalters einer Schraubzwinge ist lediglich die erfindungsgemäße Gegenhalteeinrichtung 7 an dem Haltegestell 5 angebracht. Das Spannzeug 6 besteht einfacherweise aus der Schraubspindel 6a der Schraubzwinge, die in einem Muttergewinde 6b des Haltearms 6c der Schraubzwinge vor- und zurückschraubbar ist. Der Haltearm 6c ist verschiebbar und durch ein Verkanten auf dem Haltegestell 5 der Schraubzwinge an beliebigen Stellen arretierbar.

Die Gegenhalteeinrichtung 7 weist einen Spannbackentrager 8 mit je einer ortsfesten Drehlagerung 9 und 10 für zwei Spannbacken 11 und 12 auf. Die Spannbacken 11 und 12 weisen Spannflächen 13 und 14 auf, deren radialer Abstand von der Drehachse 15 beziehungsweise 16 der Spannbacken 11 und 12 in min- destens einem Winkelbereich stetig zunimmt. Die Spannbacken 11 und 12 sind symmetrisch angeordnet, ihre Drehachsen 15 und 16 liegen parallel zueinander. Der Spannbackentrager 8 weist in dem Bereich zwischen den Drehlagerungen 9 und 10 vorzugsweise eine Aussparung 8d auf. Er ist daher im wesentlichen U-förmig ausgebildet. Durch die Aussparung können, wie in Figur 1 gezeigt, langgestreckte Werkstücke mit einer schrägstehenden Stirnseite durch die Aussparung 8d des Spannbackenträgers 8 hindurchragen.

In der Figur 3 ist erkennbar, daß die Winkelbereiche, über welche sich die Spannflächen 13 und 14 erstrecken, in der vorliegenden Ausführungsform in mehrere gleich große Winkelschritte von 10° unterteilt sind. Der radiale Abstand von der Drehachse 15 beziehungsweise 16 zu der Spannfläche 13 beziehungsweise 14 wächst mit jedem Winkelschritt um den gleichen Betrag an. Durch diese besondere Geometrie der Spannbacken 11 und 12 ist die Klemmkraft F_κ immer unter dem gleichen Winkel A auf unterschiedlich dicke Werkstücke 17a, 17b, 17c und 17d übertragbar, wie in den Figuren 4, 5, 6 und 7 gezeigt. Mit den vorliegenden Ausführungsformen der Spannzwinge sind Werkstückdicken von etwa 1 mm bis 40 mm klemmbar. In Figur 4 sind wei- terhin die durch Reibung übertragbare Reibkraft F_R sowie die Normalkraft F_N angegeben, welche aufgrund der von dem Spannzeug erzeugten Andruckkraft F_A auftreten.

Die Spannbacken 11 und 12 weisen Bohrungen 18 und 19 auf, mittels derer sie auf die freien Enden der Lagerbolzen 20 und 21 aufgesteckt sind. Damit die Spannbacken 11 und 12 auf den Lagerbolzen 20 und 21 kippbeweglich sind, sind letztere ballig ausgebildet.

In der Figur 8 ist eine Spannzwinge im Einsatz dargestellt, die sehr hohe Klemmkräfte erzeugt. Ihre Lagerbolzen 20 und 21 sind auseinander gespreizt, weil sich der Spannbackentrager 8 sowie die Lagerbolzen elastisch verformen. Die Spannbacken 11 und 12 sind jedoch aus der zu der Mittelachse der Lagerbolzen 20 und 21 koaxialen Lage ausgelenkt und liegen daher trotz der elastischen Verformung genau an den parallelen Seitenflächen des langgestreckten Werkstücks 2 an. Es ergibt sich eine sehr gute Kraftübertragung auf das Werkstück 2.

Zur Sicherung der Spannbacken 11 und 12 gegen eine axiale Verschiebung auf den Lagerbolzen 20 und 21 ist an jedem Lagerbolzen 20 und 21 ein Sicherungselement 22 und 23 vorgesehen. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist das Sicherungselement 20 und 23 als einzelnes Bauteil an den freien Enden der Lagerbolzen 20 und 21 angeordnet.

Zur einfacheren Handhabung beim Ansetzen an ein Werkstück 2 sind die Spannbacken 11 und 12 mit einem Drehmoment zur Rückstellung in eine definierte Ausgangslage beaufschlagt. Das Drehmoment wirkt in Richtung des abnehmenden radialen Abstan- des zwischen der Spannfläche 13 beziehungsweise 14 und der Drehachse 15 beziehungsweise 16. Es wird in der dargestellten Ausführungsform von je einer Feder 24 und 25 bewirkt. Es handelt sich in diesem Fall um Schenkelfedern. Die Federn 24 und 25 bewirken entgegengesetzt gerichtete Drehungen, wie sie in der Fig. 2 anhand der Pfeile M und N gekennzeichnet sind.

Die Enden der Spannbacken 11 und 12, welche den freien Enden der Lagerbolzen 20 und 21 zugewandt sind, weisen stirnseitig je eine Anschrägung 26 und 27 auf. Die Anschrägungen 26 und 27 dienen dazu, das Ansetzen der Spannzwinge an ein langgestrecktes Werkstück zu erleichtern.

In der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform sind die Spannbacken 11 und 12 in ihrer Umfangsrichtung mit wenigstens je einer Nut 28 und 29 versehen, die dem Querschnitt des zylindrischen, rohrförmigen Werkstücks 2 angepaßt sind.

In der in Figur 9 gezeigten Ausführungsform ist als Spannzeug 6 ein Hebelspanner 30 mit einer vor- und zurückbewegbaren Spannklaue 31 an dem Haltegestell 5 angeordnet. Solche Hebelspanner 30 sind an feststellbaren Haltezangen für Bleche vorhanden, mit denen mehrere Bleche gefaßt werden können. Daher basiert diese Ausführungsform der Spannzwinge einfacherweise auf einer solchen Haltezange. Der kurze Weg, um den sich die Spannklaue 31 bei Betätigung vor- und zurückbewegen kann, reicht für eine ausreichende Drehbewegung der Spannbacken 11, und 12 aus, so daß das Werkstück 2 fest geklemmt werden kann.

Tn einer weiteren Ausführungsform ist an zwei Enden der Spannzwinge je eine Gegenhalteeinrichtung 7a und 7b vorgesehen. Zwischen diesen beiden Gegenhalteeinrichtungen 7a und 7b ist ein gemeinsames Spannzeug 6 angeordnet, mit dem die Gegenhal- teeinrichtungen aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Das Spannzeug 6 besteht aus einer Schraubspindel 6a und einem Spannrohr 32. Das Spannrohr 32 dient als Haltegestell 5 und ist mit einem Muttergewinde 32a versehen, in welchem die Schraubspindel 32b vor- und zurückschraubbar ist. Zum Drehen der Schraubspindel 32b ist ein Knebel 33 oder ähnliches vorgesehen. Der Spannbackentrager 8b ist über eine Mitnahmeeinrichtung 34 drehbar mit der Schraubspindel 32b verbunden, so daß eine Drehung der Schraubspindel 32b möglich ist, ohne daß sich der Spannbackentrager 8b dabei mitdreht.

In der Figur 12 ist beispielhaft eine Spannbacke 11 aus Kunststoff dargestellt, die mit einem einteilig angegossenen Kunststoffklip 22 versehen ist. Dieser paßt in eine Nut des Lagerbolzens 21 und verhindert somit eine axiale Verschiebung der Spannbacke 11 auf dem Lagerbolzen 21.

Die Fig. 13 zeigt eine Spannbacke 11 mit einem ballig ausgeführten Bereich 35 der Bohrung 18. Der Lagerbolzen 20 kann dadurch einfacherweise zylindrisch ausgebildet sein. Eine solche Spannbacke 11 läßt sich in Serienfertigung sehr leicht durch geeignete Urform- oder Umformverfahren in diese Form bringen. Eine Nacharbeit ist nicht notwendig. Der Lagerbolzen 20 kann wegen seiner Zylinderform auch als Metallteil ohne aufwendige spanende Bearbeitung preiswert hergestellt werden.

In der Fig. 15 ist eine einfache Ausführungsform der Spannzwinge 1 dargestellt, deren Gegenlager 11a aus einem einfachen Gegenlagerblock besteht. Dieser ist fest an dem Spannbacken- träger 8 angeordnet. In dem vorliegenden Fall ist er an dem Spannbackentrager 8 angeschweißt. Selbstverständlich kann er auch über eine Steck- oder sonstige Verbindung angebracht sein.

Die Fig. 16 stellt eine Spannzwinge dar, die zum Spannen von Werkstücken auf Gehrung dient. Sie weist zwei Gegenhalteeinrichtungen 7a und 7b sowie ein Spannzeug 6 auf. Das Haltegestell 5 ist mit drei Haltearmen 5a, 5b und 5c versehen. Jede Gegenhalteeinrichtung 7a und 7b sowie das Spannzeug 6 sind an je einem Haltearm 5a, 5b und 5c angeordnet. Vorteilhaft sind wenigstens die Haltearme 5a und 5c mit den Gegenhalteeinrichtungen 7a und 7b gegeneinander verschwenkbar. Auf diese Weise läßt sich die Anlagefläche 3 unter einem beliebigem Gehrungs- winkel gegen das zweite Werkstück 4 andrücken. Gegenüber einem herkömmlichen GehrungsSchraubstock ist es mit der vorgeschlagenen Spannzwinge möglich, die Anlageflächen der Werkstücke fest gegeneinander zu drücken. Der Einfachheit halber, sind die Haltearme über ein Knotenelement 36 verschwenkbar und lösbar arretierbar. Das Spannzeug 6 weist eine Schraubspindel 6a nach Art einer Schraubzwinge auf, die in einem Muttergewinde 6b eines Haltearms 6c vor- und zurückschraubbar ist. Der Haltearm 6c ist verschiebbar und durch ein Verkanten auf dem Haltearm 5c des Haltegestells 5 an beliebigen Stellen arre- tierbar. Die Ausführungsform nach Fig. 16 ist jedoch keinesfalls auf ein Spannzeug in der Art einer Schraubzwinge eingeschränkt, es kann vielmehr jedes geeignete Spannzeug verwendet werden .

Bezugszeichenliste

Spannzwinge langgestrecktes, stabförmiges Werkstück Anlagefläche zweites Werkstück Haltegestell a Haltearm b Haltearm c Haltearm Spannzeug a Schraubspindel b Muttergewinde c Haltearm Gegenhalteeinrichtung a Gegenhalteeinrichtung b Gegenhalteeinrichtung Spannbackentrager a Spannbackentrager b Spannbackentrager d Aussparung Drehlagerung 0 Drehlagerung 1 Spannbacke 1a Gegenlager 2 Spannbacke 3 Spannfläche Spannfläche Drehachse Drehachse a Werkstückdicke b Werkstückdicke c Werkstückdicke d Werkstückdicke Bohrung Bohrung Lagerbolzen Lagerbolzen Sicherungselement Sicherungselement Feder Feder Anschrägung Anschrägung Nut Nut Hebelspanner Spannklaue Spannrohr a Muttergewinde b Schraubspindel Knebel Mitnahmeeinrichtung balliger Bereich Knotenelement

Claims

Patentansprüche

Spannzwinge, insbesondere zum Andrücken von langgestreckten platten- und/oder stabförmigen Werkstücken (2) in ihrer Längsrichtung gegen eine Anlagefläche (3) eines zweiten Werkstücks (4), bestehend aus einem Haltegestell ( 5 ) , welches zumindest mit einem vor- und zurückbewegbaren Spannzeug (6) versehen ist, mit dem die auf die Anlagefläche (3) wirkende Andruckkraft erzeugbar ist, und wenigstens einer Gegenhalteeinrichtung ( 7 ) , mit der eine gegen das zweite Werkstück ( 4 ) wirkende Klemmkraft übertragbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gegenhalteeinrichtung (7) wenigstens einen Spannbackentrager (8) mit einer ortsfesten Drehlagerung (9) für wenigstens eine Spannbacke (11) sowie ein Gegenlager (Ha) aufweist, welches die mittels der Spannbacke (11) erzeugbare Klemmkraft aufnimmt, daß die Spannbacke (11) eine Spannfläche (13) aufweist, deren radialer Abstand von der Drehachse (15) der Spannbacke (11) in mindestens einem Winkelbereich stetig zunimmt, und daß die Spannbacke (11) und das Gegenlager (Ha) sich gegenüberliegend auf dem Spannbackentrager (8) angeordnet sind.

Spannzwinge nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Gegenlager (Ha) eine weitere Spannbacke (11) vorgesehen ist.

3. Spannzwinge nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der radiale Abstand der Spannfläche (13, 14) zu der Drehachse (15, 16) in der gleichen Art zunimmt, wie der radiale Abstand einer Spi- rallinie zu ihrem Mittelpunkt.

4. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Winkelbereich, über den sich die Spannfläche (13, 14) erstreckt, in gleich große Winkelschritte unterteilt ist, und daß der radiale Abstand von der Drehachse (15, 16) zur Spannfläche (13, 14) mit jedem Winkelschritt um den gleichen Betrag anwächst .

5. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Spannbackentrager ( 8 ) in dem Bereich zwischen der Spannbacke (11) und dem Gegenlager (Ha) eine Aussparung (8d) aufweist, durch welche ein langgestrecktes Werkstück (2) hindurchragen kann.

6. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die über die Drehlagerung (9, 10) aufgenommene Spannbacke (11, 12) kippbeweglich ist, so daß sie aus ihrer zu der Mittelachse der Drehlagerung (9, 10) koaxialen Lage auslenkbar ist.

7. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dreh- lagerung (9, 10) der Spannbacke (11, 12) aus einem an dem Spannbackentrager (8) angeordneten Lagerbolzen (20, 21) gebildet ist, und daß die Spannbacke (11, 12) eine Bohrung (18, 19) aufweist, mit welcher sie auf das freie Ende des Lagerbolzens (20, 21) aufgesteckt ist.

Spannzwinge nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Lagerbolzen (20, 21) zur Ermöglichung einer Kippbeweglichkeit der Spannbacke (11, 12) ballig ausgebildet ist.

9. Spannzwinge nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Sicherungselement (22, 23) zur Sicherung der Spannbacke (11, 12) gegen eine axiale Verschiebung auf dem Lagerbolzen (20, 21) vorgesehen ist.

10. Spannzwinge nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t, daß das Sicherungselement (22, 23) als einzelnes Bauteil in dem Bereich des freien Endes des Laberbolzens (20, 21) anbringbar ist.

11. Spannzwinge nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t, daß das Sicherungselement (22, 23) in der

Spannbacke (11, 12) integriert ist.

12. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Spann- backe (11, 12) mit einem Drehmoment zur Rückstellung in eine definierte Ausgangslage beaufschlagbar ist.

13. Spannzwinge nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Drehmoment in Richtung des abnehmenden radialen Abstands zwischen der Spannfläche (13, 14) und der Drehachse (15, 16) wirkt.

14. Spannzwinge nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Spannbacke (11, 12) zur Erzeugung des Drehmoments wenigstens eine Feder (24, 25) zugeordnet ist.

15. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Ende der Spannbacke (11, 12), welches dem freien Ende des Lagerbolzens (20, 21) zugewandt ist, stirnseitig eine Anschrägung (26, 27) aufweist.

16. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Spannfläche (13, 14) der Spannbacke (11, 12) in ihrer Um- fangsrichtung wenigstens eine Nut (28, 29) aufweist, mit welcher ein Werkstück (2), welches keine parallelen Seitenflächen aufweist, klemmbar ist.

17. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Spannzeug

(6) eine Schraubspindel (6a) aufweist, die in einem Muttergewinde (6b) eines Haltearms (6c) vor- und zurückschraubbar ist.

18. Spannzwinge nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Haltearm (6c) verschiebbar und an beliebigen Stellen arretierbar an dem Haltegestell (5) angeordnet ist.

19. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Spannzeug (6) ein Hebelspanner (30) mit einer vor- und zurückbewegbaren Spannklaue (31) an dem Haltegestell (5) angeordnet ist .

20. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an zwei Enden je eine Gegenhalteeinrichtung (7a, 7b) vorgesehen ist, und daß zwischen den Gegenhalteeinrichtungen (7a, 7b) ein ge- meinsames Spannzeug (6) angeordnet ist, mit dem sie aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind.

21. Spannzwinge nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an dem Halte- gestell (5) wenigstens zwei Gegenhalteeinrichtungen (7a, 7b) sowie ein Spannzeug (6) vorgesehen sind, daß das Haltegestell (5) wenigstens drei Haltearme (5a, 5b, 5c) aufweist, daß jede Gegenhalteeinrichtung (7a, 7b) sowie das Spannzeug (6) an je einem Haltearm (5a, 5b, 5c) angeordnet sind, und daß wenigstens die Haltearme (5a, 5b) mit den Gegenhalteeinrichtungen (7a, 7b) gegeneinander verschwenkbar sind.

22. Spannzwinge nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die verschwenkbaren Haltearme (5a, 5b) über ein Knotenelement lösbar arretierbar sind.