DE3927197A1 - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Span­ nen von Werkstücken auf einer ebenen Auflagefläche ge­ mäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine derartige Spannvorrichtung ist nach der DE-OS 37 33 676 bekannt. Bei dieser Spannvorrichtung werden zwei in einem Gehäuse geführte, mit ihren Schrägflächen in Kontakt stehende und zueinander verschiebliche Keil­ stücke verstellt, so daß das untere, spannstückseitige Keilstück nach unten gedrückt und damit das festzule­ gende Werkstück auf seiner Auflage fixiert wird.

Diesbezüglich ähnlich gestaltete und das Prinzip zuein­ ander verstellbarer Keilstücke ausnutzende Spannvor­ richtungen sind außerdem durch folgende Druckschriften repräsentiert:

DE-PS 33 18 432, US-PS 45 06 871, US-PS 40 27 867, US- PS 43 65 792, EP 02 13 400 und EP 02 71 373.

Diese bekannten Vorrichtungen erfüllen sicherlich alle einerseits den beabsichtigten Zweck der Festspannung eines Spannstückes mehr oder weniger zufriedenstellend, andererseits weisen alle diese Spannvorrichtungen einen relativ komplizierten und aufwendigen Aufbau auf und zwar insbesondere in den Fällen, bei denen die eigent­ lichen Spannbacken eine Kippbewegung ausführen müssen, um das Festspannen zu bewirken. Einen solchen relativ komplizierten Aufbau hat auch die Spannvorrichtung nach der eingangs erwähnten DE-OS 37 33 676, bei der die beiden Keilstücke im Bereich ihrer schiefen Ebene bzw. der Schrägfläche mit einer Nut-Feder-Führung miteinan­ der verbunden sind, und eine Anschlagverknüpfung zwi­ schen dem die Festspannung bewirkenden Keilstück und dem Vorrichtungsgehäuse vorhanden sein muß. Für die Rückstellung des die Spannung bewirkenden Keilstückes muß außerdem am anderen Keilstück ein Anschlagsmitneh­ mer vorgesehen sein.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ebenfalls unter Ausnutzung des Schiefe-Ebenen-Prinzips eine Spannvorrichtung der gattungsgemäßen Art dahinge­ hend zu verbessern, daß sich dieses Prinzip wesentlich einfacher, mit nur wenigen und insbesondere geometrisch einfachen und damit leicht herstellbaren Elementen ver­ wirklichen läßt.

Diese Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung der ein­ gangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und praktische Ausführungsformen ergeben sich nach den Unteransprü­ chen.

Diese erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist dabei nicht nur für Spannaufgaben geeignet, wie sie mit den oben genannten Spannvorrichtungen bewirkt werden können, d. h. Druckausübung senkrecht auf eine Werkstücksober­ fläche, sondern der Spannkopf der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung kann auch einfach gegen eine Seiten­ flanke eines Werkstückes gepreßt und dann nach unten gedrückt werden, was bspw. bei der Spannvorrichtung nach der DE-OS 37 33 676 nicht möglich ist, da hierbei das obere Keilstück ein kleines Stück gegen das Werk­ stück weiterbewegt werden muß, um das untere Keilstück nach unten zu drücken. Für eine Druck- bzw. Spannwir­ kung senkrecht auf eine Werkstücksoberfläche ist natür­ lich Voraussetzung, daß der Spannkopf zunächst gegen eine Widerlagefläche gelaufen sein muß.

Obgleich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Spannvorrichtung vom Schiefe-Ebenen-Prinzip Gebrauch gemacht ist, kommt die Spannvorrichtung völlig ohne zu­ einander verschiebliche Keilstücke aus, die durch einen einfachen, in entsprechender Schräglage im Spannkopf angeordneten Zapfen ersetzt sind, der eine entspre­ chende Schrägbohrung am spannkopfseitigen Ende der Stellstange durchgreift. Dadurch ergeben sich für die Ausbildung der Gesamtvorrichtung nur wenige, geome­ trisch einfache und damit leicht herzustellende Ele­ mente, die außerdem zu einer sehr kompakten Konstruk­ tion der ganzen Vorrichtung führen.

In praktischer Ausführungsform ist dabei die Vorrich­ tung vorteilhaft derart ausgebildet, daß das Gehäuse als mit Befestigungsbohrungen versehener quaderförmiger Block ausgebildet ist mit einer sich in seiner Längsachse erstreckenden Durchgangsbohrung, in der die einen mit seinen Enden Endanschläge bildenden Längs­ schlitz aufweisende Stellstange angeordnet ist, die im Längsschnitt von einem im Gehäuse angeordneten Querbol­ zen durchgriffen wird. Die Stellstange kann dabei vor­ teilhaft durchgehend den gleichen Durchmesser aufweisen und zwar entsprechend der sich in der Längsachse des Gehäuses erstreckenden Durchgangsbohrung. Damit ist vorteilhaft das eigentliche Spannvorrichtungsgehäuse gleichzeitig als Antriebsglied für die Stellstange nutzbar, wobei die Stellstange am spannkopffernen Ende lediglich mit einer Dichtung und das Gehäuse am spann­ kopffernen Ende mit mindestens einem Druckmediumsan­ schluß zu versehen ist.

Um auch die Rückstellung der Stellstange so einfach wie möglich zu gestalten, ist diese im hinteren Bereich mit einem zum Schlitz offenen Sackloch versehen, in dem eine sich am Querbolzen abstützende Rückstellfeder an­ geordnet ist. Zwecks einfacher Einbaubarkeit der Rück­ stellfeder ist das Sackloch zur Beaufschlagungsseite hin mit einer Verschlußschraube abgeschlossen.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Spannvorrichtung in Öffnungsstellung;

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt durch die Spann­ vorrichtung in Spannstellung;

Fig. 3 eine Ansicht der Spannvorrichtung von der Spannseite her gesehen;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Spannvorrichtung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Stellstange und

Fig. 6 eine bauliche Einzelheit am Spannkopf.

Die Spannvorrichtung, die auch als Niederzugspanner be­ zeichnet werden kann, besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer in bezug auf Endanschläge 12 begrenzt verstellba­ ren Stellstange 3, die mit einem Spannkopf 1 unter Zwi­ schenschaltung einer in Schubrichtung ansteigend ge­ neigten Schrägfläche gekoppelt ist. Für diese Spannvor­ richtung ist nun, und wie aus Fig. 1, 2 ersichtlich, wesentlich, daß der im Querschnitt topfartig ausgebil­ dete Spannkopf 1 das aus dem Gehäuse 2 herausragende Teil 3 der Stellstange 4 mit einem dem Spannhub ent­ sprechenden Spiel übergreift, wobei im Spannkopf 1 und im Teil 3 die ansteigende Schrägfläche durch zueinander fluchtende Bohrungen 5, 6 gebildet ist, in denen ein querschnittsentsprechendes und in den Bohrungen 5 des Spannkopfes 1 fixiertes Kopplungsglied 7 in Form eines einfachen, zylindrischen Zapfens angeordnet ist. Ferner sind im Spannkopf 1 zwischen diesem und dem Teil 3 der Stellstange 4 im spannflächenfernen Bereich 8 ein den Spannkopf 1 zum Teil 3 in Entspannungsstellung halten­ des Federelement 9 angeordnet. Das Gehäuse 2 ist dabei, wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, aus mit Befe­ stigungsbohrungen 9 versehener, quaderförmiger Block 2′ ausgebildet, in dem sich eine sich in seiner Längsachse 10 erstreckende Durchgangsbohrung 11 befindet, in der die mit seinen Enden Endanschläge 12 bildenden Längs­ schlitz 13 aufweisende Stellstange 4 angeordnet ist, wobei der Längsschlitz 13 vom im Gehäuse 2 fixiert an­ geordneten Querbolzen 15 durchgriffen wird. Die Funk­ tion dieses Querbolzens 15 und der Endanschläge 12 be­ darf keiner näheren Erläuterung, da sich diese ohne weiteres vorstellbar aus den Fig. 1, 2 ergibt. Die dar­ gestellte Ausführungsform der Spannvorrichtung ist für einen Antrieb durch ein Druckmedium vorgesehen. Dafür weist die durchgehend mit gleichem Durchmesser D ausge­ bildete Stellstange 4 am spannkopffernen Ende 16 eine Dichtung 17 auf und am Ende des Gehäuses 2 sind mehrere Druckmediumsanschlüsse 18 vorgesehen, die es gestatten, Druckmediumsanschlußnippel an der dafür geeigneten Boh­ rung anzubringen, wobei die nicht benutzten Öffnungen abgedichtet mit entsprechenden Stopfen verschlossen werden. Um die Rückstellung der Stellstange 4 so einfach wie möglich zu gestalten, d. h., auf eine Rückstellung der Stellstange per von der anderen Seite beaufschlag­ baren Kolben verzichten zu können, was grundsätzlich auch möglich wäre, ist die Stellstange im Interesse ei­ ner solchen einfachen Ausbildung im hinteren Bereich mit einem zum Schlitz 13 offenen Sackloch 19 versehen, in dem die sich am Querbolzen 15 abstützende Rückstell­ feder 20 angeordnet ist. Damit übernimmt vorteilhaft der Querbolzen nicht nur eine Anschlagfunktion für die Stellstange, sondern bildet gleichzeitig auch das Wi­ derlager für die Rückstellfeder, für deren einfachen Einbau das Sackloch 19 zur Beaufschlagungsseite hin mit einer Verschlußschraube 21 abgeschlossen ist, die gleichzeitig auch für die Fixierung der Dichtung 17 dient.

Das Federelement muß bezüglich seiner Federkraft nur so ausgelegt sein, daß es in der Lage ist, das Gewicht des Spannkopfes 1 unter Berücksichtigung der Reibung des Kopplungsgliedes 7 in der Bohrung 6 anzuheben vermag. An sich kann dabei das Federelement im zusammengedrück­ ten Zustand beim Aufschieben des topfartig ausgebilde­ ten Spannkopfes 1 ohne weiteres zwischen Stellstange 3 und Spannkopf 1 eingebracht werden, vorteilhaft kann jedoch im Anordnungsbereich 8 des Federelementes 9 der Spannkopf 1, wie in Fig. 6 dargestellt, mit einer mit Stopfen 22 verschließbaren Einsatzöffnung 23 versehen werden.

Um das Werkstück 24 auf der Auflagefläche 25 festspan­ nen zu können, wird, ausgehend von der Darstellung ge­ mäß Fig. 1 die Stellstange 3 in Schubrichtung einfach nach links verschoben, wobei zunächst der Spannkopf 1 seine, wie dargestellt und vom Federelement 9 bewirkte Distanzstellung zur Stellstange 3 beibehält. Sobald je­ doch die Stirnfläche 1′ des Spannkopfes 1 gegen das Werkstück 24 stößt, drückt sich der Spannkopf 1 dank des darin in entsprechender Schräglage angeordneten Kopplungsgliedes 7 und unter Spannanlage gegen das Werkstück 24 nach unten und preßt dieses auf der Aufla­ gefläche 25 fest. Sofern das Werkstück 24 eine, wie in Fig. 2 dargestellt, vorspringende Auflagefläche 24′ aufweist, steht natürlich nichts entgegen, bei ent­ sprechender Positionierung der Spannvorrichtung, den Spannkopf 1 auch direkt von oben auf die Werkstücksflä­ che 24′ wirken zu lassen, wobei der Spannkopf 1 zunächst gegen die Fläche 24′′ des Werkstückes fährt und dann auf die Fläche 24′ drückt.

Um die Spannvorrichtung auch dann zur Wirkung bringen zu können, wenn das Werkstück selbst keine geeignete oder in geeigneter Position befindliche Widerlageflä­ che aufweist, gegen die der Spannkopf 1 gefahren werden kann, was erst die Spann- bzw. Druckwirkung senkrecht zur Werkstücksauflagefläche bewirkt, kann auch, wie dies bspw. und strichpunktiert in Fig. 4 angedeutet ist, das Gehäuse 2 mit einem Hubbegrenzungsanschlag 26 versehen sein, der dann die Funktion, der am Werkstück fehlenden Widerlagefläche übernimmt, der zweckmäßig bezügl. der Hubbegrenzung einstellbar ist und der in ge­ eigneter Weise bezügl. seiner Kontaktfläche zum Spann­ kopf 1 reibungsmindernd ausgebildet ist. Bei entspre­ chender Positionierung dieses Hubbegrenzungsanschlages 26 bewirkt dieser dann bei gegengelaufenem Spannkopf 1, daß sich dieser nach unten verstellt und das Werkstück (bspw. Blech) an seinen Rändern fest gegen die Auflage­ fläche spannt. Je nach konstruktiver Gestaltung und Größe des Spannkopfes 1 kann dieser Hubbegrenzungsan­ schlag ggf. auch im Inneren des Spannkopfes 1 angeord­ net sein, muß dabei aber eine feste Verbindung zum Ge­ häuse 2 haben.

Claims (9)

1. Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken auf einer ebenen Auflagefläche, bestehend aus einem Gehäuse mit einer in bezug auf Endanschläge be­ grenzt verstellbaren Stellstange, die mit einem Spannkopf unter Zwischenschaltung einer in Schub­ richtung ansteigend geneigten Schrägfläche gekop­ pelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der im Querschnitt topf-, kappen- oder u-för­ mig ausgebildete Spannkopf (1) das aus dem Gehäuse (2) herausragende Teil (3) der Stellstange (4) mit dem Spannhub entsprechendem Spiel übergreift, wo­ bei im Spannkopf (1) und im Teil (3) die anstei­ gende Schrägfläche durch zueinander fluchtende Bohrungen (5, 6) gebildet ist, in denen ein quer­ schnittsentsprechendes und in den Bohrungen (5) des Spannkopfes (1) fixiertes Kopplungsglied (7), und wobei ferner im Spannkopf (1) zwischen diesem und dem Teil (3) im spannflächenfernen Bereich (8) ein den Spannkopf (1) zum Teil (3) in Entspan­ nungsstellung haltendes Federelement (9) angeord­ net ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) als mit Befestigungsbohrungen (9) versehener, quaderförmiger Block (2′) ausge­ bildet ist, mit einer sich in seiner Längsachse (10) erstreckenden Durchgangsbohrung (11), in der die einen mit seinen Enden Endanschläge (12) bil­ denden Längsschlitz (13) aufweisenden Stellstange (4) angeordnet ist, der von einem im Gehäuse (2) angeordneten Querholm (15) durchgriffen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellstange (4) durchgehend den gleichen Durchmesser (D) aufweist und am spannkopffernen Ende (16) mit einer Dichtung (17) und das Gehäuse (2) mit mindestens einem Druckmediumsanschluß (18) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellstange (4) im hinteren Bereich mit einem zum Schlitz (13) offenen Sackloch (19) ver­ sehen und in diesem eine sich am Querbolzen (15) abstützende Rückstellfeder (20) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sackloch (19) zur Beaufschlagungsseite hin mit einer Verschlußschraube (21) abgeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der topf- oder kappenförmige Spannkopf (1) zy­ lindrisch ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsglied (7) als zylindrischer Zap­ fen ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Anordnungsbereich des Federelementes (9) der Spannkopf (1) mit einer mit Stopfen (22) ver­ schließbaren Einsatzöffnung (23) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (2) ein Hubbegrenzungsanschlag (26) für den Spannkopf (1) angeordnet ist.