Spannvorrichtung

Abstract

 Die Spannvorrichtung ist zum Spannen von Werkstücken auf einer ebenen Auflagefläche (25) bestimmt und besteht aus einem Gehäuse (2) mit einer in bezug auf Endanschläge (12) begrenzt verstell­baren Stellstange (3). Diese Stellstange ist mit einem Spannkopf unter Zwischenschaltung einer in Schubrichtung ansteigend ge­neigten Schrägfläche gekoppelt. Um eine derartige Spannvorrich­tung so einfach wie möglich, aber gleichermaßen funktionssicher und einfach zusammenbaubar zu gestalten, ist diese nach der Er­findung derart ausgebildet, daß der im Querschnitt topf-, kap­pen- oder u-förmig ausgebildete Spannkopf (1) das aus dem Ge­häuse (2) herausragende Teil (3) der Stellstange (4) mit einem der Hubhöhe entsprechenden Spiel übergreift, wobei im Spannkopf (1) und im Teil (3) die ansteigende Schrägfläche durch zueinan­der fluchtende Bohrungen (5, 6) gebildet ist. In den Bohrungen (5, 6) ist ein querschnittsentsprechendes und in den Bohrungen (5) des Spannkopfes (1) fixiertes Kopplungsglied (7) angeordnet. Ferner ist im Spannkopf (1) zwischen diesem und dem Teil (3) im spannflächenfernen Bereich (8) ein den Spannkopf (1) zum Teil (3) hin in Entspannungsstellung haltendes Federelement (9) ange­ordnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken auf einer ebenen Auflagefläche gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

[0002] 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 Keilstücke verstellt, so daß das untere, spannstückseitige Keilstück nach unten gedrückt und damit das festzulegende Werkstück auf seiner Auflage fixiert wird.

[0003] Diesbezüglich ähnlich gestaltete und das Prinzip zueinander ver­stellbarer Keilstücke ausnutzende Spannvorrichtungen sind außer­dem durch folgende Druckschriften repräsentiert: DE-PS 33 18 432, US-PS 4 506 871, US-PS 4 027 867, US-PS 4 365 792, EP 0 213 400 und EP 0 271 373.

[0004] 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 eigentlichen 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 miteinander verbunden sind, und eine Anschlag­verknüpfung zwischen 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 Anschlagsmitnehmer vorgesehen sein.

[0005] Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ebenfalls un­ter Ausnutzung des Schiefe-Ebenen-Prinzips eine Spannvorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß sich die­ses Prinzip wesentlich einfacher, mit nur wenigen und insbeson­dere geometrisch einfachen und damit leicht herstellbaren Ele­menten verwirklichen läßt.

[0006] Diese Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung der Eingangs ge­nannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Wei­terbildungen und praktische Ausführungsformen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

[0007] 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 Werkstücksoberfläche, sondern der Spannkopf der erfin­dungsgemäßen Spannvorrichtung kann auch einfach gegen eine Seitenflanke eines Werkstückes gepreßt und dann nach unten ge­drückt werden, was bspw. bei der Spannvorrichtung nach der DE-OS 37 33 76 nicht möglich ist, da hierbei das obere Keilstück ein kleines Stück gegen das Werkstück weiterbewegt werden muß, um das untere Keilstück nach unten zu drücken. Für eine Druck- bzw. Spannwirkung senkrecht auf eine Werkstücksoberfläche ist natür­lich Voraussetzung, daß der Spannkopf zunächst gegen eine Wider­lagefläche gelaufen sein muß.

[0008] Obgleich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Spannvorrich­tung vom Schiefe-Ebenen-Prinzip Gebrauch gemacht ist, kommt die Spannvorrichtung völlig ohne zueinander verschiebliche Keil­stücke aus, die durch einen einfachen, in entsprechender Schräglage im Spannkopf angeordneten Zapfen ersetzt sind, der eine entsprechende Schrägbohrung am spannkopfseitigen Ende der Stellstange durchgreift. Dadurch ergeben sich für die Ausbildung der Gesamtvorrichtung nur wenige, geometrisch einfache und damit leicht herzustellende Elemente, die außerdem zu einer sehr kom­pakten Konstruktion der ganzen Vorrichtung führen.

[0009] In praktischer Ausführungsform ist dabei die Vorrichtung vor­teilhaft derart ausgebildet, daß das Gehäuse als mit Befesti­gungsbohrungen versehener quaderformiger Block ausgebildet ist mit einer sich in seiner Längsachse erstreckenden Durchgangsboh­rung, in der die einen mit seinen Enden Endanschläge bildenden Längsschlitz aufweisende Stellstange angeordnet ist, die im Längsschnitt von einem im Gehäuse angeordneten Querbolzen durch­griffen wird. Die Stellstange kann dabei vorteilhaft 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 spannkopffernen Ende mit min­destens einem Druckmediumsanschluß zu versehen ist.

[0010] 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 angeordnet ist. Zwecks einfacher Einbaubarkeit der Rückstellfeder ist das Sackloch zur Beauf­schlagungsseite hin mit einer Verschlußschraube abgeschlossen.

[0011] Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0012] Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Spannvorrichtung in Öff­nungsstellung;

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt durch die Spannvorrich­tung 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.

[0013] Die Spannvorrichtung, die auch als Niederzugspanner bezeichnet werden kann, besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer in bezug auf Endanschläge 12 begrenzt verstellbaren Stellstange 3, die mit einem Spannkopf 1 unter Zwischenschaltung einer in Schubrichtung ansteigend geneigten Schrägfläche gekoppelt ist. Für diese Spannvorrichtung ist nun, und wie aus Fig. 1, 2 ersichtlich, we­sentlich, daß der im Querschnitt topfartig ausgebildete Spann­kopf 1 das aus dem Gehäuse 2 herausragende Teil 3 der Stell­stange 4 mit einem dem Spannhub entsprechenden 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 haltendes Federelement 9 angeordnet ist. Das Gehäuse 2 ist dabei, wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, aus mit Befestigungsbohrungen 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 Längsschlitz 13 aufweisende Stellstange 4 angeordnet ist, wobei der Längsschlitz 13 vom im Gehäuse 2 fixiert angeordneten Querbolzen 15 durchgriffen wird. Die Funktion 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 dargestellte Ausfüh­rungsform der Spannvorrichtung ist für einen Antrieb durch ein Druckmedium vorgesehen. Dafür weist die durchgehend mit gleichem Durchmesser D ausgebildete 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 Bohrung anzubringen, wobei die nicht benutzten Öffnungen abgedichtet mit entsprechen­den Stopfen verschlossen werden. Um die Rückstellung der Stell­tange 4 so einfach wie möglich zu gestalten, d.h., auf eine Rückstellung der Stellstange per von der anderen Seite beaufschlagbaren Kolben verzichten zu können, was grundsätzlich auch möglich wäre, ist die Stellstange im Interesse einer sol­chen einfachen Ausbildung im hinteren Bereich mit einem zum Schlitz 13 offenen Sackloch 19 versehen, in dem die sich am Querbolzen 15 abstützende Rückstellfeder 20 angeordnet ist. Da­mit übernimmt vorteilhaft der Querbolzen nicht nur eine An­schlagfunktion für die Stellstange, sondern bildet gleichzeitig auch das Widerlager 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.

[0014] 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 zusammengedrückten Zustand beim Aufschieben des topfartig ausgebildeten 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.

[0015] Um das Werkstück 24 auf der Auflagefläche 25 festspannen zu kön­nen, wird, ausgehend von der Darstellung gemäß Fig. 1 die Stell­ stange 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 jedoch 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 Auflagefläche 25 fest. Sofern das Werkstück 24 eine, wie in Fig. 2 dargestellt, vorspringende Auflagefläche 24′ aufweist, steht natürlich nichts entgegen, bei entsprechender Positionierung der Spannvorrichtung, den Spannkopf 1 auch direkt von oben auf die Werkstücksfläche 24′ wirken zu lassen, wobei der Spannkopf 1 zunächst gegen die Fläche 24˝ des Werkstückes fährt und dann auf die Fläche 24′ drückt.

[0016] Um die Spannvorrichtung auch dann zur Wirkung bringen zu können, wenn das Werkstück selbst keine geeignete oder in geeigneter Po­sition befindlichen Widerlagefläche 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 bezgl. der Hubbegrenzung ein­stellbar ist und der in geeigneter Weise bezügl. seiner Kontakt­fläche zum Spannkopf 1 reibungsmindernd ausgebildet ist. Bei entsprechender 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 Auflagefläche spannt. Je nach kon­struktiver Gestaltung und Größe des Spannkopfes 1 kann dieser Hubbegrenzungsanschlag ggf. auch im Inneren des Spannkopfes 1 angeordnet sein, muß dabei aber eine feste Verbindung zum Ge­häuse 2 haben.

Ansprüche

1. Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken auf einer ebe­nen Auflagefläche, bestehend aus einem Gehäuse (2) mit einer in bezug auf Endanschläge begrenzt verstellbaren Stellstange (4), die mit einem Spannkopf (1) unter Zwischenschaltung ei­ner in Schub-richtung ansteigend geneigten Schrägfläche ge­kop-pelt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der im Querschnitt topf-, kappen- oder u-förmig ausge­bildete Spannkopf (1) das aus dem Gehäuse (2) herausragende Teil (3) der Stellstange (4) mit dem Spannhub entsprechenden Spiel übergreift, wobei im Spannkopf (1) und im Teil (3) die ansteigende Schrägfläche durch zueinander fluchtende Bohrun­gen (5, 6) gebildet ist, in denen ein querschnitts-entspre­chendes 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 Endspan­nungsstellung haltendes Federelement (9) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (2) als mit Befestigungsbohrungen (9) verse­hener, quaderförmiger Block (2′) ausgebildet ist, mit einer sich in seiner Längsachse (10) erstreckenden Durchgangsboh­rung (11), in der die einen mit seinen Enden Endanschläge (12) bildenden 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 Sacklock (19) versehen 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) zylindrisch ausgebildet ist.

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

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Anordnungsbereich des Federelementes (9) der Spann­kopf (1) mit einer mit Stopfen (22) verschließbaren Einsatz­öffnung (23) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Gehäuse (2) ein Hubbegrenzungsanschlag (26) für den Spannkopf (1) angeordnet ist.

Zeichnung