[0001] Die Erfindung betrifft ein Spann- und/oder Spreizwerkzeug mit einer Schub- oder Zugstange.
[0002] Die Schub- oder Zugstange ist an einem Träger des Spann- und/oder Spreizwerkzeugs
verlagerbar gehalten. Das Spann- und/oder Spreizwerkzeug hat eine ortsfeste Backe,
die fest mit dem Träger verbunden ist, und eine an der Schub- oder Zugstange fest
angebrachte bewegliche Spannbacke, die durch Verlagerung der Schub- oder Zugstange
relativ zur ortsfesten Backe bewegt werden kann.
[0003] Zum Verlagern der Schub- oder Zugstange und der damit beweglichen Backe ist ein Schrittgetriebe
vorgesehen, das einen Betätigungshebel, der an dem Träger schwenkbar gelagert ist,
und einen durch den Betätigungshebel an der Schub- oder Zugstange verkantbaren Mitnehmer
aufweist. Das Schrittgetriebe ist dazu ausgelegt, den Hub des Betätigungshebels in
einen Vorschub der Schub- oder Zugstange umzuwandeln.
[0004] Zum Einspannen eines Werkstücks wird die Schub- oder Zugstange über den verkanteten
Mitnehmer zur festen Backe hin und zum Erzeugen von Spreizkräften von der festen Backe
weg verlagert. Eine Sperre verhindert das Zurückgleiten der Schub- oder Zugstange.
[0005] Ein derartiges sich in der Vergangenheit bewährtes Spann- und/oder Spreizwerkzeug
ist aus der
DE 39 17 473 C2 bekannt, bei welcher der Betätigungshebel auf einer Spannseite der Schub- oder Zugstange
(mit Spannseite ist die Seite der Schub- oder Zugstange definiert, auf der die Spannbacken
liegen) angelenkt ist. Auf einer Betätigungsseite der Schub- oder Zugstange (mit Betätigungsseite
ist die Seite der Schub- oder Zugstange definiert, auf welcher der Betätigungsabschnitt
des Betätigungshebels liegt) kommt der Betätigungshebel mit dem als starre Platte
ausgebildeten Mitnehmer in Eingriff. Eine auf den Mitnehmer wirkende Rückstellfeder
bewirkt das Entkanten des Mitnehmers und hält den Mitnehmer an dem Betätigungshebel.
Durch das Schrittgetriebe-Hebelverhältnis von Betätigungshebelarm, der durch den Abstand
vom Schwenkpunkt des Betätigungshebels zum Krafteintragspunkt einer Bedienperson am
Betätigungshebel definiert ist, zu Wirkhebelarm, der durch den Abstand vom Schwenkpunkt
des Betätigungshebels zur Krafteintragsstelle an dem Mitnehmer definiert ist, wird
ein Kompromiß zwischen relativ hohen auf ein einzuspannendes Werkstück hervorrufbaren
Spannkräften und relativ weiträumigen Vorschüben der Schub- und/oder Zugstange bei
einem Betätigungshub geschaffen. Eine Sperre erhält die unter Umständen hohen Spannkräfte
aufgrund deren Sperrwirkung entgegen eine Verlagerung der Schub- oder Zugstange in
Vorschubrichtung aufrecht. Dabei besteht bei dem bekannten Spann- und/oder Spreizwerkzeug
der Nachteil, daß die manuelle Betätigung der sogenannten Rückdrücksperre zum Lösen
hoher Spannkräfte nur mit einem verhältnismäßig großen Kraftaufwand realisierbar ist
und insbesondere mit einer explosionsartigen Bewegung der Schub- oder Zugstange einhergeht.
[0006] Bei Spannwerkzeugen, mit denen Spannkräfte von über 1000 Newton erzeugt werden sollen,
kann es zu einer Irritation und sogar zu einer Verletzung der Bedienperson durch die
beim Freigeben der Spannkräfte impulsartig vorschnellende Schub- oder Zugstange entgegen
der Vorschubrichtung kommen.
[0007] Aus der
DE 197 31 579 Al ist ein Spann- und/oder Spreizwerkzeug bekannt, das zum Erzeugen von höheren Spannkräften
einen verlagerbaren, auf der Betätigungsseite liegenden Schwenkpunkt des Betätigungshebels
aufweist. Eine Rückdrücksperre besteht aus einer plattenartigen, im unbetätigten Zustand
stets aufgrund einer Zugfeder verkanteten Sperrplatte. Die Freigabe von Spannkräften
an der Sperrplatte wird durch einen separaten Auslösehebel realisiert. Auch bei derartigen
Spann- und/oder Spreizwerkzeugen werden beim Entsperren die Spannkräfte an der Rückdrücksperre
explosionsartig freigesetzt, und es ist ein relativ hoher Kraftaufwand dafür notwendig.
[0008] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Spann- und/oder Spreizwerkzeug zu entwickeln, bei
dem der Kraftaufwand zum Lösen einer Rückdrücksperre reduziert ist.
[0009] Diese Aufgabe wird durch das Spann- und/oder Spreizwerkzeug gemäß Anspruch 1 gelöst.
[0010] Danach ist bei dem erfindungsgemäßen Spann- und/oder Spreizwerkzeug wenigstens eine
Sperre vorgesehen, die eine Verlagerung entgegen einer Spann- und/oder Spreizrichtung
dadurch sperrt, daß sie durch wenigstens ein Zwangsmittel, wie eine Feder, insbesondere
Schraubenfeder, gegenüber der Zug- oder Schubstange verkantet ist. Durch die Verkantung
der wenigstens einen Sperre mit der Schubstange werden die an einem Werkstück angreifenden
Spannkräfte gehalten. Bei Betätigung einer Entsperreinrichtung wird die Sperre gelöst.
[0011] Bei einem ersten eigenständigen Erfindungsaspekt ist wenigstens eine Platte der Sperre
zur Ausbildung der gewünschten Verkantung gegenüber der Schub- oder Zugstange durch
ein Zwangsmittel um eine gegenüber einem die Schub- oder Zugstange verschiebbar lagernden
Träger des Spann- und/oder Spreizwerkzeugs ortsfeste Anlagestelle geschwenkt. Die
ortsfeste Anlagestelle kann auf der Spannseite der Schub- oder Zugstange positioniert
sein. Vorzugsweise ist die ortsfeste Anlagestelle, um welche die wenigstens eine Platte
der Sperre zur Ausbildung der Verkantung geschwenkt ist, und eine weitere Anlagestelle,
um welche wenigstens eine Mitnehmerplatte des Getriebemechanismus aufgrund eines Zwangsmittels,
wie einer Druckfeder, zur Ausbildung einer Verkantung mit der Schub- oder Zugstange
geschwenkt ist, im wesentlichen auf demselben Niveau bezüglich der Schub- oder Zugstange
angeordnet.
[0012] Um den Kraftaufwand zum Lösen der Sperre zu reduzieren, sind vorzugsweise das Zwangsmittel
und die Entsperreinrichtung derart aufeinander abgestimmt, daß sie mit der Sperre
funktionsgemäß auf gegenüberliegenden Seiten der Schub- oder Zugstange in Eingriff
kommen, nämlich das Zwangsmittel zum Verkanten der Sperre und die Entsperreinrichtung
zur Lösung der Sperrwirkung der verkanteten Sperre. Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme
können Bedienpersonen großer bedienfreundlicher Betätigungshebel zum Lösen der Sperre
zur Verfügung gestellt werden. Zum einen wird erfindungsgemäß erreicht, daß die Entsperreinrichtung
entfernt von der Krafteintrittsstelle des Zwangsmittels mit der Sperre in Eingriff
kommt, zum anderen, daß der Eingriffspunkt der Entsperreinrichtung entfernt von der
Verkantung der Sperre und der Schub- oder Zugstange realisiert ist.
[0013] Vorzugsweise kommen das Zwangsmittel auf der Betätigungsseite der Schub- oder Zugstange
und die Entsperreinrichtung auf der Spannseite der Schub- oder Zugstange mit der Sperre
in Eingriff. Eine besonders einfache bauliche Maßnahme zum Verkanten der Sperre gegenüber
der Zugstange kann dadurch realisiert werden, daß die Sperre durch das Zwangsmittel
um einen ortsfesten Punkt geschwenkt ist, der auf derjenigen Seite der Schub- und/oder
Zugstange liegt, die der Seite gegenüberliegt, an der der Eingriffspunkt der Entsperreinrichtung
liegt.
[0014] Bei einer alternativen bevorzugten Ausführung der Erfindung kommen das die Verkantung
der Sperre bewirkende Zwangsmittel auf der Spannseite der Schub- oder Zugstange und
die die Verkantung aufhebende Entsperreinrichtung auf der Betätigungsseite der Schub-
oder Zugstange mit der Sperre in Eingriff.
[0015] Bei einem zweiten, selbständigen Erfindungsaspekt zum Verbessern des gattungsgemäßen
Spann- und/oder Spreizwerkzeugs, wobei dieser Erfindungsaspekt auch als Weiterbildung
des obengenannten Erfindungsaspekts angesehen werden kann, sind zwei Zwangsmittel,
wie zwei Druckfedern, für eine der wenigstens einen Sperre vorgesehen. Ein derartiges
Zwangsmittelpaar, das die Sperre in einer verkanteten Stellung bezüglich der Schub-
oder Zugstange hält und eine Zurückverlagerung der Schub- oder Zugstange zuverlässig
unterbindet, bewirkt auch, daß bei Betätigung des Schrittgetriebes des Spann- und/oder
Spreizwerkzeugs, also bei einer Verlagerung der Schub- oder Zugstange in Spann- und/oder
Spreizrichtung, eine unerwünschte Mitverlagerung der Sperre verhindert wird. Dabei
kann ein erstes Zwangsmittel auf der Betätigungsseite der Schub- oder Zugstange und
ein zweites Zwangsmittel auf der Spannseite der Schub- oder Zugstange angeordnet sein.
Es stellte sich überraschenderweise heraus, daß das Zwangsmittel, das insbesondere
einem ortsfesten Schwenkpunkt der Sperre naheliegt, eine sichere Verkantung der Sperre
leistet, während das entfernt zum ortsfesten Schwenkpunkt liegende Zwangsmittel hauptsächlich
die Mitverlagerung der Sperre bei Betätigung des Schrittgetriebes des Spann- und/oder
Spreizwerkzeugs unterbindet.
[0016] Um nur geringe Bedienkräfte notwendig zu machen, eine einfache Bedienung zu gewährleisten
und vor allem ein explosionsartiges Freisetzen der Spannkräfte zu vermeiden, besteht
eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Spannwerkzeug
die Verlagerung der Schub- oder Zugstange entgegen einer Spann- und/oder Spreizrichtung
durch einen Getriebemechanismus zum Verlagern in Spann- und/oder Spreizrichtung und
durch eine vom Getriebemechanismus unabhängige Sperre gesperrt ist. Eine Entsperreinrichtung
ist erfindungsgemäß dazu ausgelegt, bei deren Betätigung die Sperrwirkung des Getriebemechanismus
und der Sperre aufzuheben.
[0017] Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Entsperreinrichtung dazu ausgelegt,
bei deren Betätigung die Sperrwirkung des Getriebemechanismus und der Sperre im wesentlichen
gleichzeitig aufzuheben. Alternativ kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die
Entsperreinrichtung dazu ausgelegt ist, die Sperrwirkung des Getriebemechanismus und
der Sperre nacheinander, insbesondere die Sperrwirkung des Getriebemechanismus vor
der Sperrwirkung der Sperre, aufzuheben. Bei der sukzessiven Aufhebung der sperrenden
Verkantung kann die Entsperreinrichtung dazu ausgelegt sein, in einer vorbestimmten
schrittweisen Entsperrabfolge auf den Getriebemechanismus und die Sperre einzuwirken.
[0018] Durch das Vorsehen von zwei Sperren, nämlich durch den Getriebemechanismus, der ein
Verlagern der Schub- oder Zugstange in Vorschubrichtung, nämlich in Spann- und/oder
Spreizrichtung, zuläßt, aber ein Zurückverlagern der Schub- oder Zugstange insbesondere
dann automatisch sperrt, wenn der Getriebemechanismus nicht von der Bedienperson betätigt
wird, und durch eine separate Sperre, d.h. eine von dem Betrieb des Getriebemechanismus
unabhängige Sperre, können sehr viel höhere Spannkräfte zwischen den Backen gehalten
werden, als es bei den bekannten Spann- und/oder Spreizwerkzeug mit nur einer Sperre
der Fall ist.
[0019] Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme muß nur wenig Kraft aufgewendet werden, um
die Sperrwirkungen zu lösen. Es stellte sich dabei als besonders vorteilhaft heraus,
zuerst die Sperrwirkung des Getriebemechanismus und anschließend die der Sperre zu
lösen.
[0020] Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Sperrwirkung des Getriebemechanismus
dadurch hervorgerufen, daß ein Mitnehmer zum Verlagern der Spann- und/oder Spreizrichtung
durch ein Zwangsmittel stets verkantet wird, d.h. auch im unbetätigten Zustand des
Betätigungshebels, wobei das Zwangsmittel und der Mitnehmer derart aufeinander abgestimmt
sind, daß nach einem Betätigungshub und während des Zurückgleitens eines Betätigungshebels
des Getriebemechanismus keine Verkantung des Mitnehmers gegenüber der Schub- oder
Zugstange besteht. Durch die Verkantung des Mitnehmers wird erreicht, daß kein Betätigungshubverlust
des Betätigungsarms hingenommen werden muß. Außerdem verhindert auch die Verkantung
des Mitnehmers, daß sich die Schub- oder Zugstange im Ruhezustand des Getriebemechanismus
entgegen der Vorschubrichtung verlagert.
[0021] Um die gewünschte Abfolge des Entsperrens zu realisieren, kann vorzugsweise die Sperre
mehrteilig ausgeführt sein, nämlich dadurch, daß eine Sperrplatte durch ein Zwangsmittel
in eine stets verkantete Position gegenüber der Schub- oder Zugstange gebracht wird,
so daß eine Verlagerung entgegen der Vorschubrichtung der Schub- oder Zugstange verhindert
wird und die zwischen den Spannbacken erzeugten Spannkräfte gespeichert werden. Vorzugsweise
ist das Zwangsmittel eine Feder, vorzugsweise eine Schraubenfeder, die als Druckfeder
bzw. als Zugfeder ausgeführt sein kann und einerseits an der Sperrplatte angreift
und andererseits sich an dem Träger abstützt oder vom Träger gehalten wird.
[0022] Die Entsperreinrichtung kann einen Entsperrhebel vorsehen, der erfindungsgemäß mit
der Sperre lösend in Eingriff kommen kann. Dabei kann eine dritte Sperreinrichtung
dadurch realisiert werden, daß der Entsperrhebel auf die gleiche Weise wie der Mitnehmer
über ein Zwangsmittel in eine gegenüber der Schub- oder Zugstange verkantete Stellung
verbracht wird. Zum Lösen der dreifachen Sperre kann die Entsperrabfolge dadurch definiert
sein, daß zuerst die Sperrwirkung des Entsperrhebels gelöst wird.
[0023] Besonders geringe Freigabekräfte und eine besonders gute Spannkraftableitung von
dem einzuspannenden Werkstück werden dadurch erreicht, daß die Entsperreinrichtung
an dem verkanteten Mitnehmer des Getriebemechanismus und an der verkanteten Sperre
auf jeweils gegenüberliegenden Seiten, nämlich der Spannseite oder der Betätigungsseite,
der Schub- oder Zugstange die die Sperrwirkung realisierende Verkantung aufhebend
in Eingriff kommt.
[0024] Geringe Freigabekräfte sind auch dann ausreichend, wenn die Entsperreinrichtung auf
den Mitnehmer des Getriebemechanismus und auf die Sperre an der einer Angriffsstelle
des jeweiligen Zwangsmittels gegenüberliegenden Seite der Schub- oder Zugstange wirkt.
Ist beispielsweise das Zwangsmittel auf der Spannseite angeordnet, das ein Moment
hervorruft, um den Mitnehmer oder die Sperre in die verkantete Position zu schwenken,
wirkt die Entsperreinrichtung diesem Moment auf der gegenüberliegenden Seite mittels
eines großen Entsperrhebelarms entgegen. Zum Entsperren wird der verkantete Mitnehmer
oder die verkantete Sperre um den Angriffspunkt des Zwangsmittels herum zurück geschwenkt.
[0025] Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Getriebemechanismus zum
Verlagern der Schub- oder Zugstange in Spann- oder Spreizrichtung dazu ausgelegt,
hohe Spannkräfte zu erzeugen. Dafür kann der Getriebemechanismus einen Betätigungsarm
aufweisen, der auf einer Spannseite der Schub- oder Zugstange schwenkbar gelagert
ist und auch auf der Spannseite mit dem Mitnehmer kraftübertragungsgemäß in Eingriff
steht.
[0026] Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Sperre dazu ausgelegt, sich an einem
ortsfesten Punkt des Spann- und/oder Spreizwerkzeugs, insbesondere einem Anschlag
des die Schub-oder Zugstange verschiebbar lagernden Trägers, auf einer Spannseite
der Schub- oder Zugstange abzustützen.
[0027] Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Entsperreinrichtung einen Auslösehebel
oder Sperrhebel auf, mit dem ein Bauteil zur Übertragung der Betätigungsbewegung des
Auslösehebels gekoppelt ist, welches Bauteil bei Betätigung des Auslösehebels auf
den Getriebemechanismus und die Sperre entsperrend einwirkt. Bei der bevorzugten Ausführung
der Entsperreinrichtung wirkt der Auslösehebel auf die Sperre die Verkantung direkt
aufhebend ein, während die Verkantung des Getriebemechanismus über das Bauteil zur
Übertragung der Betätigungsbewegung aufgehoben wird.
[0028] Vorzugsweise kann das Bauteilteil als federvorgespannter Stab ausgeführt sein, der
vorzugsweise in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist.
[0029] Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Auslösehebel an einem die Schub- oder
Zugstange verschiebbar lagernden Träger angelenkt, wobei die Gelenkstelle des Auslösehebels
im wesentlichen auf Höhe der Schub- oder Zugstange angeordnet ist.
[0030] Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung werden durch die folgende
Beschreibung bevorzugter Ausführungen anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich,
in denen zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer Ausführung eines Spann- und/oder Spreizwerkzeugs in einem
ersten Betriebszustand, in welchem die Verlagerung der Schub- oder Zugstange entgegen
der Spannrichtung S gesperrt ist;
- Fig. 2
- die Ausführung gemäß Fig. 1 in einem zweiten Zustand, bei dem eine Sperrwirkung des
Getriebemechanismus gelöst ist und die Sperrwirkung der Sperre besteht;
- Fig. 3
- die Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 in einem dritten Betriebszustand, bei dem sowohl
die Sperrwirkung der Getriebemechanismus als auch die der Sperre gelöst sind;
- Fig. 4
- eine Ausführung eines Spann- und/oder Spreizwerkzeugs mit einem offen dargestellten
Funktionsgehäuse in einem ersten Betriebszustand, bei dem eine Verlagerung der Schub-
oder Zugstange in Spannrichtung S gesperrt ist;
- Fig. 5
- die Ausführung gemäß Fig. 3 in einem zweiten Betriebszustand, bei dem die Sperrwirkung
des Getriebemechanismus aufgehoben ist, während die Sperrwirkung der Sperre besteht;
- Fig. 6
- die Ausführung gemäß den Figuren 2 und 3 mit einem dritten Betriebszustand, bei dem
sowohl die Sperrwirkung des Getriebemechanismus als auch die der Sperre auf gehoben
sind;
- Fig.7
- eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführung eines erfindungsgemäßen Spann-
und/oder Spreizwerkzeugs mit einem offen dargestellten Funktionsgehäuse in einem unbetätigten
Betriebszustand; und
- Fig. 8
- eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführung eines erfindungsgemäßen Spann-
und/oder Spreizwerkzeugs mit einem offen dargestellten Funktionsteilgehäuse in einem
unbetätigten Betriebszustand.
[0031] Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein erfindungsgemäßes Spannwerkzeug 1 mit einem Träger
3, an dem eine ortsfeste Backe 5 fest verbunden ist und eine Schub- oder Zugstange
7 in Längsrichtung der Schub- oder Zugstange 7 verlagerbar gehalten ist. An einem
Ende der Schub- oder Zugstange 7 ist lösbar ein Arm 9 angebracht, an dessen Ende eine
der ortsfesten Backe 5 diametral gegenüberliegende bewegliche Spannbacke 11 fest angeordnet
ist, wobei sich durch Verlagerung der Schub- oder Zugstange 7 die bewegliche Spannbacke
11 auf die ortsfeste Spannbacke 5 zu bewegt. Ist der Arm 9 zum Halten der Spannbacke
11 am anderen Ende der Schub- oder Zugstange 7 angeordnet, so wird die Funktion eines
Spreizwerkzeugs erhalten.
[0032] Der Träger 3 bildet ein Gehäuse, in dem zumindest teilweise Komponenten eines Schrittgetriebes
untergebracht sind.
[0033] Ein Betätigungshebel 13 erstreckt sich von einer Betätigungsseite 15 der Schub- oder
Zugstange durch eine Gehäusewand des Trägers 3 hindurch auf eine Spannseite 17 der
Schub-oder Zugstange 7 und ist durch ein Schwenkgelenk 19 schwenkbar am Träger 3 angebracht
ist. Beim Betätigen des Betätigungsarms 13 umgreift eine Bedienperson (nicht dargestellt)
mit ihrer Handfläche den Griff 21 und mit ihren Fingern den Betätigungsarm 13 und
zieht zum Ausführen eines Betätigungshubs den Betätigungshebel 13 zum Griff.
[0034] Der Betätigungshebel 13 umfaßt einen Wirkarm 23, der im ständigen Kontakt mit einem
in Form eines Mitnehmers 25 ausgebildeten Getriebemechanismus 26 steht, der aus drei
parallel zueinander angeordneten Stahlplatten gebildet ist. Eine in einem Sackloch
27 aufgenommene Druckspiralfeder 29 zwingt den Mitnehmer 25 unter Ausübung eines Drehmoments
um eine Krafteintragsstelle 31 des Wirkarms 23 herum in eine gegenüber der Schub-
oder Zugstange 7 verkantete Stellung, so daß eine Verlagerung der Schub- oder Zugstange
7 entgegen der Spannrichtung S verhindert wird, also eine Sperrwirkung erzeugt ist.
[0035] Mit der Anordnung des Schwenkgelenks 19 und der Krafteintragsstelle 31 des Wirkarms
23 auf der Spannseite 17 der Schub- oder Zugstange7 kann für das Schrittgetriebe ein
Hebelverhältnis geschaffen werden, das sich aus dem Verhältnis von Betätigungshebelarm
w
b, der durch den Abstand eines Betätigungsbereichs der Bedienperson am Betätigungshebel
13 zum Schwenkgelenk 19 definiert ist, zum Wirkhebelarm w
w ergibt und mit welchem kurze Vorschübe der Schub- oder Zugstange 7 in Spannrichtung
S bei einem Betätigungshub realisiert werden können und somit sehr hohe Spannkräfte
bis über 1000 Newton zwischen den Spannbacken 5, 11 beim Einspannen eines nicht dargestellten
Werkstücks erreichbar sind. Beispielsweise liegt das Hebelverhältnis bei 10:1.
[0036] Um ein Zurückverlagern der Schub- oder Zugstange 7 entgegen der Spannrichtung S zu
verhindern, ist neben dem stets verkanteten Mitnehmer 25 eine in Form von Platten
32 gebildete Sperre oder Plattensperre 33 vorgesehen, deren Sperrwirkung mit Hilfe
einer vom Träger 3 aufgenommenen Druckfeder 35 realisiert ist, welche die Plattensperre
33 mittels dem am Träger 3 ortsfesten Anschlag 37 in eine verkantete Stellung gegenüber
der Schub- oder Zugstange 7 schwenkt.
[0037] Wenn von einer Bedienperson ein Werkstück zwischen den Spannbacken 5 und 11 eingespannt
werden soll und hohe Spannkräfte auf das Werkstück auszuüben sind, dienen der Mitnehmers
25 und die Plattensperre 33 dazu, die an den Werkstück angreifenden Spannkräfte zu
erhalten.
[0038] Um ein Freigeben des Gegenstands ohne explosionsartige Bewegung der Schub- oder Zugstange
7 mit der Backe 11 zu realisieren, weist das erfindungsgemäße Spannwerkzeug 1 eine
Entsperreinrichtung auf, welche über einen am Träger 3 angelenkten (40) Auslösehebel
39 betätigbar ist. Die Entsperreinrichtung 41 umfaßt neben dem Auslösehebel 39 eine
sich im wesentlichen parallel zur Schub- oder Zugstange 7 erstreckenden Stößel 43,
der an dem Auslösehebel 39 fest angebracht ist und sich durch die Plattensperre 33
hindurch oder an letzterer vorbei hin zum verkanteten Mitnehmer 25 erstreckt. Eine
Druckfeder 45 hat die Aufgabe, den Auslösehebel 39 in eine passive Stellung zu verbringen.
Die Entsperreinrichtung ist dazu ausgelegt, bei Betätigung des Auslösehebels 39 die
Sperrwirkungen der sperrenden Bauteile (25, 33) nacheinander zu lösen, wobei hier
vorzugsweise zuerst die Sperrwirkung des verkanteten Mitnehmers 25 und anschließend
die Sperrwirkung der Plattensperre 33 gelöst wird. Dies wird gemäß der Ausführung
nach den Figuren 1 bis 3 dadurch erreicht, daß der Abstand des Stößels 43 von dem
Mitnehmer auf den Schwenkwinkelabstand zwischen der Plattensperre 33 und eines der
Plattensperre 33 nahen Abschnitts des Auslösehebels 39 abgestimmt ist.
[0039] In den Figuren 2 und 3 sind die verschiedenen Etappen dargestellt, an denen die jeweiligen
sperrenden Teile gelöst werden.
[0040] In Figur 2 ist der Auslösehebel 39 ungefähr um die Hälfte seines Betätigungshubs
betätigt. Das dem Mitnehmer 25 zugewandte Ende des Stößels 43 kommt mit dem auf der
Betätigungsseite 15 liegenden Abschnitt des Mitnehmers 25 in Kontakt und schwenkt
den Mitnehmer 25 um die Krafteintragsstelle 31 aus dessen verkanteten Stellung in
eine im wesentlichen zur Schub- oder Zugstange 7 senkrechte Stellung, in welcher die
Schub- oder Zugstange durch den Mitnehmer hindurch entgegen der Spannrichtung S verlagerbar
wäre. Die dabei freigegebenen Kräfte werden in das Gehäuse durch elastische Verformung
von Gehäuseteilen abgeleitet. In dieser Stellung ist allerdings eine Verlagerung der
Schub- oder Zugstange entgegen der Spannrichtung S noch nicht möglich, weil diese
durch die immer noch bestehende Sperrwirkung der Sperrplatten 33 behindert ist, die
noch zumindest einen Teil der Spannkräfte zwischen den Spannbacken aufrecht erhält.
Folglich erfährt die Bedienperson beim ersten Lösen der Sperrwirkung des Mitnehmers
25 keine explosionsartigen Freigabekräfte.
[0041] In Fig. 3 ist der Auslösehebel 39 vollständig betätigt, so daß ein Bereich des spannseitigen
Abschnitts des Auslösehebels 39 in Eingriff im Bereich des spannseitigen Endes der
Plattensperre 33 kommt und damit die Plattensperre 33 zum Freigeben der Verkantung
und der Spannkräfte verschwenkt wird. Aufgrund des Abstands zwischen der Eingriffsstelle
des Auslösehebels 39 und der Druckfeder 35 muß nur eine geringe Kraft zum Entsperren
aufgewendet werden, auch wenn hohe Spannkräfte herrschen.
[0042] Da ein Teil der Spannkräfte durch Lösen des Mitnehmers 25 bereits freigegeben sind,
bewirkt das Lösen der Sperrung der Plattensperre 33 nur noch eine für die Bedienperson
geringfügig bemerkbare Kraftableitung.
[0043] In den Figuren 4 bis 6 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführung gezeigt, wobei
zur besseren Lesbarkeit der Figurenbeschreibung für identische und ähnliche Bauteile
zur Ausführung gemäß den Figuren 1 bis 3 gleiche Bezugszeichen verwendet werden, die
um 100 erhöht sind.
[0044] Das Spannwerkzeug 101 unterscheidet sich von dem Spannwerkzeug 1 gemäß den Figuren
1 bis 3 darin, daß die Sperre oder Plattensperre 133 nicht mittels einer in einer
Aufnahme sitzenden Druckfeder in die verkantete Position gebracht ist, sondern mittels
einer Zugfeder, die an einem Ende vom Träger gehalten wird und am anderen Ende in
eine Bohrung in der Plattensperre 133 eingreift.
[0045] Als weiteres Unterscheidungsmerkmal ist die Anordnung einer Druckfeder 145 zu erwähnen,
welche die Aufgabe hat, den Auslösehebel 139 in eine passive Stellung zu verbringen.
Bei der Ausführung gemäß den Figuren 4 bis 6 stützt sich die Druckfeder 145 nicht
an der Plattensperre 139 sondern an dem Träger 103 ab.
[0046] Das Stößel 143 kommt mit dem Mitnehmer 125 des Getriebemechanismus 126 nicht an dessen
Ende in Kontakt, vielmehr ist das Stößel 143 mit einem zur Schubstange hin vorstehenden
mitnehmenden Vorsprung 151 versehen, der mit dem betätigungsseitigen Abschnitt des
Mitnehmers 125 dessen Verkantung freigebend in Eingriff kommen kann.
[0047] Wie in Figur 5 ersichtlich ist, wird bei Betätigung des Auslösehebels 139 zuerst
der Vorsprung 151 mit dem Mitnehmer in Eingriff gebracht, während eine spannseitige
Aufbauchung 153 des Auslösehebels von der Plattensperre 133 entfernt ist. In Figur
6 ist die vollständig entsperrte Stellung dargestellt, weil auch der freie Auslösehebel
139 die Verkantung der Plattensperre löst.
[0048] Das in den Figuren 4 bis 6 dargestellte Spannwerkzeug hat ein Schrittgetriebe, mit
dem noch höhere Spannkräfte als mit dem Spannwerkzeug gemäß den Figuren 1 bis 3 hervorgerufen
werden kann, weil der Wirkhebelarm w
w mit Bezug auf den Betätigungshebelarm w
b noch kleiner ist und damit sehr günstige Hebelverhältnisse von 12:1 zur Erzeugung
hoher Spannkräfte vorliegen.
[0049] Die Ausführungen gemäß den Figur 1 bis 3 und 4 bis 6 können zusätzlich zur Plattensperre
33, 133 ein weiteres, die Verlagerung der Schub- oder Zugstange 7, 107 entgegen der
Spannrichtung S wirkendes Sperrbauteil aufweisen, indem der Auslösehebel 39, 139 durch
die Feder 42, 145 gegenüber der Schub- oder Zugstange 7, 107 verkantet wird und damit
die Verlagerung der Schub- oder Zugstange 7, 107 entgegen der Spannrichtung S sperrt.
Bei Betätigung des Auslösehebels 39, 139 wird dann zuallererst die Sperrwirkung des
Auslösehebels 39, 139 gelöst.
[0050] In Figur 7 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines Spann- und/oder Spreizwerkzeugs
gezeigt, wobei zur besseren Lesbarkeit der Figurenbeschreibung für identische oder
ähnliche Bauteile zu den Ausführungen gemäß den Figuren 1 bis 6 gleiche Bezugszeichen
verwendet werden, die um 100 bzw. 200 erhöht sind.
[0051] Das Spannwerkzeug 202 unterscheidet sich von den vorher beschriebenen Ausführungen
im wesentlichen dadurch, daß eine unterschiedliche Sperre oder Plattensperre 233 und
eine unterschiedliche Entsperreinrichtung 241 vorgesehen sind.
[0052] Die Plattensperre 233 umfaßt zwei Platten 232, die durch ein schematisch angedeutetes
Zwangsmittel in Form einer Druckfeder 235 gegenüber der Schub- oder Zugstange verkantet
werden. Durch die Druckfeder 235 werden die Platten 232 der Plattensperre 233 um einen
am Träger 203 des Spannwerkzeugs 202 ortsfesten Anschlag 261 geschwenkt, der auf der
Spannseite 217 der Schub- oder Zugstange 207 liegt.
[0053] Um im wesentlichen gleiche Hebelverhältnisse zum Entsperren der Plattensperre 233
sowie des eine Sperrwirkung aufweisenden Getriebemechanismus 226 bereitzustellen,
ist der Anschlag 261 auf demselben Niveau bezüglich der Schub- oder Zugstange 207
wie die Krafteintragsstelle 232 des Betätigungshebels 213, um welche die den Getriebemechanismus
226 bildenden Mitnehmer 225 aufgrund einer nicht näher dargestellten Druckspiralfeder
geschwenkt werden.
[0054] Die erfindungsgemäße Entsperreinrichtung 241 umfaßt einen parallel zur Schub- oder
Zugstange 207 verlagerbaren Stößel 243. Der Stößel 243 umfaßt zwei Vorsprünge 263,
265, die bei Betätigung der Entsperreinrichtung 241 mit den Platten 232 bzw. dem Mitnehmer
225 entkantend zusammenwirken, indem letztere gegen die Wirkung des jeweiligen Zwangsmittels
zurückgeschwenkt werden.
[0055] Die Entsperreinrichtung 241 ist in zwei Betriebszuständen dargestellt, wobei der
unbetätigte Betriebszustand durch durchgezogene Linien illustriert ist, während der
betätigte Zustand, also das Lösen der Sperrwirkungen der Plattensperre 233 sowie der
verkanteten Mitnehmer 225, punkt-strichliert dargestellt ist.
[0056] Wird der Auslösehebel 239 um ein nicht näher dargestelltes Schwenkgelenk auf Höhe
der Schub- oder Zugstange 207 hin zum Betätigungshebel 213 geschwenkt, verlagert sich
der Stößel 243 in Spannrichtung S. Dabei sind die Vorsprünge 263 und 265 jeweils derart
zu den Platten 233 bzw. zu den Mitnehmern angeordnet, daß die Sperrwirkung der Plattensperre
sowie des Getriebemechanismus 226 im wesentlichen gleichzeitig aufgehoben wird. Die
simultane Aufhebung der Sperrwirkungen wird strukturell dadurch realisiert, daß der
Abstand der Vorsprünge 263 bzw. 265 in Spannrichtung S zu den Platten 232 der Plattensperre
233 bzw. zu den Mitnehmern 225 des Getriebemechanismus 226 im wesentlichen gleich
groß ist.
[0057] In Figur 8 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines Spannwerkzeugs gezeigt,
wobei zur besseren Lesbarkeit der Figurenbeschreibung für identische und ähnliche
Bauteile zu den Ausführungen gemäß den Figuren 1 bis 7 gleiche Bezugszeichen verwendet
werden, die um 100, 200 bzw. 300 erhöht sind.
[0058] Das Spannwerkzeug 301 unterscheidet sich insbesondere von dem Spannwerkzeug 201 gemäß
der Figur 7 darin, daß die Plattensperre 333 und die Entsperreinrichtung 341 unterschiedlich
ausgeführt sind.
[0059] Die Plattensperre 333 umfaßt zwei als Druckfedern 371 und 373 ausgebildete Zwangsmittel,
welche ein Verschwenken der Platten 332 um den ortsfesten Anschlag 361 herum bewirken.
Die Druckfeder 371 auf der Spannseite 317 der Schub- oder Zugstange 307 bewirkt ein
sicheres Verkanten der Platten 332 gegenüber der Schubstange 307, wodurch eine zuverlässige
Rückdrücksperre für die Schubstange 397 sichergestellt ist.
[0060] Die Druckfeder 373 auf der Betätigungsseite 315 der Schub- oder Zugstange 307 verhindert
das Mitverlagern der Platten 332 der Plattensperre 333, sobald der Getriebemechanismus
326 über den Betätigungshebel 313 betätigt wird und die Schub- oder Zugstange 307
in Spannrichtung S verlagert wird. Die Platten 332 bleiben somit stets in Anlage an
dem Anschlag 361.
[0061] Die Entsperreinrichtung 341 umfaßt nur einen einzigen Vorsprung 375, der mit den
verkanteten Mitnehmern 325 des Getriebemechanismus 326 deren Sperrwirkung aufhebend
in Eingriff kommen kann, sobald der Auslösehebel 339 der Entsperreinrichtung 341 entsprechend
stark betätigt ist.
[0062] Der Vorsprung 375 dient auch als Anschlag für eine Druckfeder 345, welche den Stößel
343 zurück in dessen passive Ausgangsstellung drängt, die in Figur 8 dargestellt ist.
[0063] Bei Betätigung des Auslösehebels 339 wird der Stößel 343 in Spannrichtung S geschoben,
wobei simultan die Sperrwirkung der Mitnehmer 325 sowie der Platten 332 aufgehoben
wird. Die Aufhebung der Sperrwirkung der Sperre 333 wird unmittelbar durch das Ineingriffbringen
des Auslösehebels 339 an dem unteren Ende der Platten 332 bewirkt.
[0064] Die Simultanität der Sperrwirkungsaufhebung wird dadurch erreicht, daß der Abstand
des Auslösehebels zu den Platten 332 sowie des Vorsprungs 375 zu den Mitnehmern 325
im wesentlichen gleich groß ist.
[0065] Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung
der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste
[0066]
- 1, 101, 201, 301
- Spannwerkzeug
- 3, 103, 203, 303
- Träger
- 5, 105, 205, 305
- Backe
- 7, 107, 207, 307
- Zugstange
- 9, 109
- Arm
- 11, 111
- Spannbacke
- 13, 113, 213, 313
- Betätigungshebel
- 15, 115, 215, 315
- Betätigungsseite
- 17, 117, 217, 317
- Spannseite
- 19, 119, 219, 319
- Schwenkgelenk
- 21, 121, 221
- Griff
- 23, 123
- Wirkarm
- 25, 125, 225, 325
- Mitnehmer
- 26, 126, 226, 326
- Getriebemechanismus
- 27, 327
- Sackloch
- 29, 129, 329
- Druckspiralfeder
- 32, 132, 232, 332
- Platten
- 31, 131, 231, 331
- Krafteintragsstelle
- 33, 133, 233, 333
- Plattensperre oder Sperre
- 35
- Druckfeder
- 37, 137
- Anschlag
- 39, 139, 239, 339
- Auslösehebel
- 40, 140, 340
- Schwenkgelenk von Auslösehebel
- 41, 141, 241, 341
- Entsperreinrichtung
- 43, 143, 243, 343
- Stößel
- 45, 145, 345
- Druckfeder
- 151
- Vorsprung
- 153
- Aufbauchung
- 155
- Zugfeder
- 261, 361
- ortsfester Anschlag
- 263, 265
- Vorsprünge
- 371, 373
- Druckfeder
- 375
- Vorsprung
- ww
- Wirkhebelarm
- wb
- Betätigungshebelarm
- S
- Spannrichtung
1. Spann- und/oder Spreizwerkzeug mit einer Schub- oder Zugstange (7, 107, 307), wenigstens
einer Sperre (33, 133, 333), die eine Verlagerung der Schub- oder Zugstange (7, 107,
307) entgegen einer Spann- und/oder Spreizrichtung (S) dadurch sperrt, daß sie durch ein Zwangsmittel, wie eine Feder, insbesondere Schubfeder,
gegenüber der Schub- oder Zugstange (7, 107, 307) verkantet ist, und einer Entsperreinrichtung
(41, 141, 341), die bei deren Betätigung die Sperrwirkung der Sperre (33, 133, 333)
aufhebt, wobei wenigstens eine Platte der Sperre (233, 333) zum Verkanten mit der
verschiebbar an einem Träger (203, 303) des Spann- und/oder Spreizwerkzeugs (201,
301) gelagerten Schub- oder Zugstange (207, 307) durch das Zwangsmittel um einen gegenüber
dem Träger (203, 303) ortsfesten Punkt geschwenkt ist, der insbesondere auf der Spannseite
(217, 317) der Schub- oder Zugstange (207, 307) am Träger (203, 303) festgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Punkt, um den die Platte der Sperre (233, 333) geschwenkt ist, und
eine Anlagestelle, um die wenigstens eine Mitnehmerplatte des Getriebemechanismus
(226, 326) zu deren Verkantung mit der Schub- oder Zugstange (207, 307) geschwenkt
ist, im wesentlichen auf gleicher Höhe bezüglich der Schub- oder Zugstange (207, 307)
angeordnet sind.
2. Spann- und/oder Spreizwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwangsmittel und die Entsperreinrichtung (41, 141, 341) zumindest auf sich gegenüberliegenden
Seiten der Schub- oder Zugstange (7, 107, 307) mit der Sperre (33, 133, 333) funktionsgemäß
in Eingriff kommen.
3. Spann- und/oder Spreizwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwangsmittel auf einer Betätigungsseite (15, 115) der Schub- oder Zugstange (7,
107) und die Entsperreinrichtung (41, 141) auf einer Spannseite (17, 117) der Schub-
oder Zugstange (7, 107) mit der Sperre in Eingriff kommen.
4. Spann- und/oder Spreizwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwangsmittel auf einer Spannseite (317) der Schub- oder Zugstange (307) und die
Entsperreinrichtung (341) auf einer Betätigungsseite (315) der Schub- oder Zugstange
(307) mit der Sperre in Eingriff kommen.
5. Spann- und/oder Spreizwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zwangsmittel zum Verkanten der wenigstens einen Sperre vorgesehen sind, wobei
ein erstes Zwangsmittel auf der Betätigungsseite (313) der Schub- oder Zugstange (307)
und ein zweites Zwangsmittel auf der Spannseite (317) der Schub- oder Zugstange (307)
angeordnet sind.
6. Spann- und/oder Spreizwerkzeug mit einer Schub- oder Zugstange (7, 107, 307), wenigstens
einer Sperre (33, 133, 333), die eine Verlagerung der Schub- oder Zugstange (7, 107,
307) entgegen einer Spann- und/oder Spreizrichtung (S) dadurch sperrt, daß sie durch ein Zwangsmittel, wie eine Feder, insbesondere Schubfeder,
gegenüber der Schub- oder Zugstange (7, 107, 307) verkantet ist, und einer Entsperreinrichtung
(41, 141, 341), die bei deren Betätigung die Sperrwirkung der Sperre (33, 133, 333)
aufhebt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zwangsmittel zum Verkanten der wenigstens einen Sperre vorgesehen sind, wobei
ein erstes Zwangsmittel auf der Betätigungsseite (313) der Schub- oder Zugstange (307)
und ein zweites Zwangsmittel auf der Spannseite (317) der Schub- oder Zugstange (307)
angeordnet sind.