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Die
Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung gemäß Oberbegriff
des unabhängigen Patentanspruches 1.
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Derartige
Spannvorrichtungen kommen insbesondere im Automobilbau zum Einsatz
und sind in der Regel zu mehreren an einer Tragkonstruktion installiert,
um beispielsweise Karosseriebleche als zu bearbeitende Bauteile
in genauer Bearbeitungsposition zu halten. Unter Spannvorrichtung
ist dabei selbstverständlich auch zu verstehen, dass zu
solchen Vorrichtungen ein Antriebselement für eine im Vorrichtungsgehäuse
angeordnete Stellmechanik gehört, um damit die eigentliche
Spanneinheit bzw. den so genannten Spannarm oder auch Spannhaken betätigen
zu können.
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Eine
solche Spannvorrichtung ist beispielsweise nach der
EP 1 561 546 B1 bekannt.
Abgesehen davon, dass es sich bei dieser Vorrichtung um eine Zentrierspannvorrichtung
mit Zentrierpin handelt, sind bei dieser Vorrichtung so genannte
Shimselemente (Ausgleichselemente) in Form mehr oder weniger dünner
Ausgleichsbleche vorgesehen, die zum einen der Einjustierung der
Bauteilauflage und/oder auch zum anderen der Einjustierung der schwenkbaren
Spanneinheit bzw. des Spannarmes dienen sollen. Eine entsprechend
zweifache Einjustierbarkeit mittels solcher Shimselemente liegt
auch bei Spannvorrichtungen vor, bei denen außer der Bauteilauflage
an der Spannvorrichtung deren Halter in Bezug auf die eigentliche
Tragkonstruktion geshimst werden kann. Für die Anbringung
der Spannvorrichtung an einer Tragkonstruktion oder an einem zwischengeordneten
Halter sind derartige Spannvorrichtungen außerdem mit einem
dafür angepassten Befestigungsbereich versehen, der in
der Regel in Form einer relativ breiten Aufnahmenut mit Verschraubungsöffnungen
in einer Flanke des Vorrichtungsgehäuses ausgebildet ist.
Derartige Einjustierungen sind notwendig aber gleichermaßen
zeit- und handhabungsaufwändig, um unter Berücksichtigung
der Spannvorrichtungstoleranzen und der elastischen Verformung des
Spannarmes bzw. des Spannhakens die eigentliche Auflagefläche
der Bauteilauflage und damit das aufzulegende Bauteil mit seiner
ebenfalls zu beachtenden Stärke in die richtige Spannposition
zu bringen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spannvorrichtungen der genannten
Art hinsichtlich ihrer Einjustierungshandhabung zu verbessern.
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Diese
Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung nach der Erfindung durch
die im Kennzeichen des unabhängigen Patentanspruches angeführten Merkmale
gelöst.
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Mit
anderen Worten und ausgehend davon, dass die Spannvorrichtung ein
Spannvorrichtungsgehäuse umfasst, an dem zur Berücksichtigung
unterschiedlicher Bauteilstärken eine Bauteilauflage unter Zwischeneinlage
eines Ausgleichselementes in verschiedenen Positionen befestigbar
und an der Spannvorrichtung ein Befestigungsbereich zur Anordnung
derselben an einer Tragkonstruktion vorgesehen ist, besteht die
Erfindung darin, dass die Bauteilauflage und der Befestigungsbereich
als integrale, d. h. zum Spannvorrichtungsgehäuse separate,
aber lösbar fixierbare Einheit ausgebildet sind und und diese
Einheit am Spannvorrichtungsgehäuse unter Einbindung des
Ausgleichselementes zwischen Einheit und Spannvorrichtungsgehäuse
relativ zu diesem verschieblich und damit zur Spannposition des Spannelementes
distanzeinstell- und fixierbar angeordnet ist.
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Mit
wiederum anderen Worten bedeutet dies, dass an der separaten, dem
Gehäuse in geeigneter Weise einstell- und fixierbar zuzuordnenden
Einheit die Bauteilauflage zum Befestigungsbereich eine gleichbleibende
Distanz hat und sich die Einjustierung auf die Einstellung des separaten
Teiles mit seiner Bauteilauflage zum Spannvorrichtungsgehäuse reduziert,
wobei darauf hinzuweisen ist, dass es sich bei den hier interessierenden
Justiervorgängen um Verstellbewegungen im Millimeterbereich
bzw. im Bereich von Millimeterbruchteilen handelt.
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Was
dabei das Ausgleichselement betrifft, so besteht dieses vorzugsweise
aus einem so genannten Shimspaket, aus dem je nach Erfordernis eine oder
mehrere Lamellen herausgenommen werden, und zwar in bevorzugter
Ausführungsform dahingehend, dass das Ausgleichspaket zwischen
einem am Spannvorrichtungsgehäuse angeordneten Widerlager
und dem der Bauteilauflage gegenüberliegenden Ende der
integralen Einheit angeordnet ist. Abgesehen davon kann das Ausgleichselement
aber auch in Form eines zwischen der integralen Einheit und dem Spannvorrichtungsgehäuse
wirksamen Stellspindelstückes ausgebildet sein.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausbildung der Spannvorrichtung
entfällt also die bisher übliche Fertigung der
Bauteilauflage durch den Benutzer der Spannvorrichtung, und es entfällt
auch das so genannte Shimsen der Bauteilauflage auf die jeweilig
zu erfassende Materialstärke eines festzuspannenden Bauteiles.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung und zwar mit ihrem
bevorzugten Shimspaket als Ausgleichselement wird dem Benutzer so
zur Verfügung gestellt, dass die Bedingung Distanz zwischen
freiem Spannarmende und Bauteilauflage gleich null ist und damit der
Spannstellung entspricht, die natürlich auch dann erfüllt
sein muss, wenn beispielsweise ein Blech mit der Stärke
X eingespannt gehalten werden soll. Um dies zu erreichen, ist lediglich
die integrale Einheit gegenüber dem Spannvorrichtungsgehäuse
zwecks Verschiebung zu lockern, und dem Shimspaket sind ein oder
mehrere dem Blechstärkenmaß entsprechende Lamellen
zu entnehmen, wonach dann die integrale Einheit und das Spannvorrichtungsgehäuse bei
wieder dichter Erfassung des verbliebenen Shimspaketes wieder fest
miteinander verbunden werden. Sollte sich dabei die Spannvorrichtung
bereits befestigt an ihrer Halterung befinden, d. h. befestigt mit
ihrer integralen Einheit, so bedeutet dies nichts anderes, als dass
das Vorrichtungsgehäuse nach Lockerung um das Maß der
Blechstärke nach oben zu verschieben ist bzw. soweit in
Bezug auf die integrale Einheit, dass das verbliebene Shimspaket
wieder eingespannt ist.
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Die
erfindungsgemäße Spannvorrichtung und deren vorteilhaften
Ausführungsformen gemäß der abhängigen
Patentansprüche werden anhand der zeichnerischen Darstellung
von Ausführungsbeispielen nachfolgend näher erläutert.
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Es
zeigt
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1 perspektivisch
und teilweise aufgeschnitten eine Ausführungsform der Spannvorrichtung;
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2 perspektivisch
(nicht aufgeschnitten) die Spannvorrichtung gemäß 1;
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3 perspektivisch
die zu einem Shimspaket zusammenzulegenden Einzellamellen;
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4 die
Spannvorrichtung gemäß 1 in Seitenansicht
mit einem eingebundenen Shimspaket;
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5 die
Spannvorrichtung gemäß 1 in Seitenansicht
mit vollständig entnommenem Shimspaket;
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6 in
Seitenansicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Spannvorrichtung mit konturierter Bauteilauflage; und
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7 perspektivisch
die Ausführungsform gemäß 6.
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Die
Spannvorrichtung besteht aus einem mit einem Spannelement 1.1 ausgestatteten
Spannvorrichtungsgehäuse 1, an dem zur Berücksichtigung unterschiedlicher
Bauteilstärken eine Bauteilauflage 2 unter Zwischeneinlage
eines Ausgleichselementes 3 in verschiedenen Positionen
befestigbar ist, wobei an der Spannvorrichtung ein Befestigungsbereich 4 zur
Anordnung derselben an einer Tragkonstruktion vorgesehen ist. Der
Befestigungsbereich 4 ist dabei, wie bei solchen Spannvorrichtungen üblich,
in Anpassung an eine Tragkonstruktion (nicht dargestellt) in Form
einer flachen Nut (auch Schulterung) angelegt.
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Für
eine solche Spannvorrichtung ist nun unter Verweis auf 1 wesentlich,
dass die Bauteilauflage 2 und der Befestigungsbereich 4 als
integrale Einheit 5 ausgebildet sind, wobei das Ausgleichselement 3 zwischen
dieser Einheit 5 und dem Spannvorrichtungsgehäuse 1 angeordnet
und vorzugsweise als Paket aus mehreren Ausgleichslamellen 3.1 gebildet
ist, die, wie beispielsweise in 3 dargestellt
und angegeben, vorzugsweise mit unterschiedlichen Stärken
bemessen sind.
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Bezüglich
der vorerwähnten Möglichkeit, das Ausgleichelement 3 auch
in Form eines Stellspindelstückes 3.3 ausbilden
zu können, wird auf 4 verwiesen,
in der ein solches Spindelstück nur gestrichelt angedeutet
ist, mit dem bei entsprechend konstruktiver Ausbildung die integrale
Einheit 5 aus der Position gemäß 4 in
die gemäß 5 oder auch Zwischenpositionen
gezogen werden kann.
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In
konkreter und bevorzugter Ausführungsform und ebenfalls
unter Verweis auf 1 ist das lamellierte Ausgleichselement 3 zwischen
einem unten am Spannvorrichtungsgehäuse 1 angeordneten
Widerlager 6 und einem der Bauteilauflage 2 gegenüberliegenden
Ende 5.1 der integralen Einheit 5 angeordnet,
die sich unter Verweis auf 2 nach außen in
Form einer Platte darstellt, an einer Schmalseite dem Spannvorrichtungsgehäuse 1 fixierbar
zugeordnet ist und die mit einer der Breite B einer Schmalseite
des Spannvorrichtungsgehäuses 1 entsprechenden
Breite bemessen ist. Bei der integralen Einheit 5 handelt
es sich zwar um ein separates Element, das aber zum Spannvorrichtungsgehäuse 1 gehört,
zumal damit die ganze Spannvorrichtung an einem Halter 14 bzw.
einer entsprechenden Tragvorrichtung zu befestigen ist.
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Wie
aus den 1 und 2 ersichtlich,
ist die eigentliche Bauteilauflage 2 ebenfalls und vorzugsweise
integrales Bauteil der Einheit 5 und ebenfalls vorzugsweise
in Form eines exponierten Fortsatzes 2.1 am spannseitigen
Ende 5.2 der Einheit 5 ausgebildet. Darüber
hinaus ist gemäß 6 und 7 besonders
bevorzugt vorgesehen, dass die Bauteilauflage 2 eine an
ein zu bearbeitenes Bauteil angepasste, konturierte Form aufweist.
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Die
in 3 dargestellten Ausgleichslamellen 3.1 weisen
in bevorzugter Ausführungsform und wie dargestellt mehrere
Formschlussausnehmung 7 auf, für die am Widerlager 6 zu
den Formschlussausnehmung 7 passende Formschlusselemente 8 (siehe 1)
vorgesehen sind, um dem ganzen Shimspaket 3.2 einen sicheren
Halt auf dem Widerlager 6 zu vermitteln. Dieser Anordnungsbereich
des Lamellenpaketes kann im übrigen vorteilhaft mit einer
geeignet befestigbaren Blende 13 abgedeckt werden, die
in 4 schematisch nur gestrichelt angedeutet ist.
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Rein
konstruktiv sei noch unter Bezug auf 2 ergänzt,
dass die integrale Einheit 5 vorzugsweise außerhalb
ihres Befestigungsbereiches 4 mit langlochartigen Durchgriffsöffnungen 9 für
eine (vorzugsweise Schraub-)Befestigung am Spannvorrichtungsgehäuse 1 versehen
ist. Diese Durchgriffsöffnungen 9 haben gehäuseseitig
einen inneren Bund, damit die Einheit 5 mit Schrauben 9.1 gegen
das Gehäuse 1 festspannbar ist. Außerdem
kann zwischen der Einheit 5 und dem Spannvorrichtungsgehäuse 1 eine
in dessen Längsrichtung erstreckte Führungsschiene 10 vorgesehen
werden, um einerseits die Schraubbefestigung mit etwas Spiel bemessen
zu können, andererseits aber für eine exakte Führung der
Einheit 5 am Spannvorrichtungsgehäuse zu sorgen.
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Die
gegenübergestellten identischen Spannvorrichtungen in den 4 und 5 dienen
lediglich zur Erläuterung eines Justierungsvorganges, wobei
die dem Benutzer zur Verfügung gestellte Spannvorrichtung
mit dem aus Einzellamellen 3.1 bestehenden Ausgleichselement 3 der 4 zugeordnet ist.
Bei vollständig vorhandenem Shimspaket 3.2 befindet
sich das Spannelement 1.1 in Spannstellung und liegt direkt
auf der Bauteilauflage 2 der integralen Einheit 5 auf.
Soll nun ein zu bearbeitendes Blech bzw. ein Bauteil mit der Stärke
X eingespannt werden, so werden die Schrauben 9.1 gelöst,
um im dargestellten Beispielsfall das ganze Shimspaket 3.2 entnehmen
zu können. Wäre ein Blech mit einer Stärke
X/2 einzuspannen, so wäre das Shimspaket 3.2 durch
Entnahme maßentsprechender Einzellamellen auf nur halbe
Höhe zu reduzieren. Zwischenmaße verlangten entsprechende
Lamellenentnahmen. Beim in 5 dargestellten
Extremfall, d. h. nach Entnahme des ganzen Shimspaketes 3.2,
sitzt das untere Ende 5.1 der Einheit 5 direkt
auf dem Widerlager 6 am Gehäuse 1 auf
und wird in dieser Position mittels der Schrauben 9.1 am
Gehäuse 1 festgelegt. Wie aus 5 ersichtlich,
ergibt sich dann das Blechstärkenmaß X bzw. ein
Spalt mit der Höhe X zwischen dem Spannelement 1.1 und
der Bauteilauflage 2 am spannseitigen Ende 5.2 der
integralen Einheit 5, d. h. damit ist gewährleistet,
dass das Spannelement 1.1 bei erfasstem Bauteil in eingeschwenkter
Spannstellung das Blech eingespannt hält. Eine derartig
einfache Justierung kann vorgenommen werden nicht nur an der noch
nicht an einem Halter 14 montierten Spannvorrichtung, sondern
auch, wie in den 4, 5 verdeutlicht,
an einer bereits am Halter 14 angebrachten Spannvorrichtung.
Ein etwa notwendiger Austausch einer Spannvorrichtung, von denen
in der Regel mehrere an einem Gestell sitzen, ist also entsprechend
denkbar einfach, da der Austausch mit einer direkt voreingestellten
neuen Spannvorrichtung erfolgen kann. Entscheidend ist also bei der
vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,
dass die Justierung durch blechstärkenentsprechende Entnahme
einer oder mehrerer Lamellen erfolgt, und zwar ausgehend von einer
Grundeinstellung, die der Verarbeitbarkeit einer maximalen Bauteilstärke
entspricht. Nur der Vollständigkeit sei darauf hingewiesen,
dass eine derart einfache Justierung insbesondere für Spannvorrichtungen
von Interesse ist, bei denen das Spannvorrichtungsgehäuse 1,
wie dargestellt, bauteilauflageseitig neben der Bauteilauflage 2 in
bekannter Weise mit einem Zentrierzapfen 11 und der Zentrierzapfen 11 mit
einem Durchgriffsschlitz 12 für ein aus dem Spannvorrichtungsgehäuse 1 ausschwenkbares
Spannelement 1.1 versehen ist.
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- 1
- Spannvorrichtungsgehäuse
- 1.1
- Spannelement
- 2
- Bauteilauflage
- 2.1
- Fortsatz
- 3
- Ausgleichselement
- 3.1
- Lamellen
- 3.2
- Shimspaket
- 4
- Befestigungsbereich
- 5
- integrale
Einheit
- 5.1
- gegenüberliegendes
Ende
- 5.2
- spannseitiges
Ende
- 6
- Widerlager
- 7
- Formschlussausnehmung
- 8
- Formschlusselement
- 9
- Durchgriffsöffnung
- 9.1
- Schrauben
- 10
- Führungsschiene
- 11
- Zentrierzapfen
- 12
- Durchgriffsschlitz
- 13
- Blende
- 14
- Halter
- 15
- Bauteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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