DE2620658C2 - Spannvorrichtung zum gegenseitigen Verspannen von Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum gegenseitigen Verspannen von Werkstücken, die in einer Winkellage, insbesondere rechtwinklig, an Gegenflächen fest miteinander zu verbinden sind, mit zwei in einer gemeinsamen Ebene angeordneten, gegenseitig miteinander verbundenen, jeweils ein Paar von relativ zueinander bewegbaren Spanngliedern aufweisenden Spannstöcken, die zum Zusammenspannen der miteinander zu verbindenden Werkstückgegenflächen mittels mindestens einer Verstellvorrichtung relativ zueinander in einer Richtung verstellbar sind, welche eine Komponente senkrecht zu den Gegenflächen aufweist.

Zum gegenseitigen Verspannen von Werkstücken in einer Winkellage, derart, daß die Werkstücke mit ebenen Gegenflächen, z. B. zum Verleimen aneinandergepreßt gehalten werden, ist bereits eine Vielzahl von Spannvorrichtungen bekannt (z. B. DT-Gbm 19 92 249, CH-PS 39 950; US-PS 27 61 476).

Bei diesen Konstruktionen ist das eine Spannglied der beiden Spannstöcke durch jeweils eines üblicherweise rechtwinkligen Gegenhaltewinkels gebildet, während das andere Spannglied aus einer Klemmbacke besteht. Winkelschenkel und Klemmbacken sind mittels einer Verstellvorrichtung relativ zueinander verstellbar. Es handelt sich in diesem Falle also nicht um voneinander völlig getrennte Spannstöcke.

Bei diesen Bauarten können schon deswegen keine allzu großen Anpreßkräfte an den Werkituckgegenflächen erreicht werden, weil die gegenseitige Zuordnung der Werkstücke durch den in sich starren Gegenhaltewinkel bestimmt wird.

Dabei werden die Werkstücke, aufgrund einer sich gegen die Wirkung eines Kraftspeichers (40) in Spannrichtung verschiebbar ist

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem, gegen die Wirkung des Kraftspeichers (40) verschiebbaren Spannglied (32; 104) eine stationäre Anzeigevorrichtung zugeordnet ist, an der, in Abhängigkeit von der Stellung des Spanngliedes, nach Festspannen eines Werkstückes, die wirksame Spannkraft ablesbar ist.

5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (30, 32; 104, 112) der auf einem gemeinsamen Träger (16) angeordneten Spannstökke (22, 24; 100, 102) im rechten Winkel zueinander angeordnet sind.

6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Spannglied beider Spannstöcke durch ein diesen gemeinsames Bauteil gebildet ist, das in Spannrichtiing jedes der beiden Spannstöcke verstellbar ist.

7. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mittels des Verstellgliedes (116) verstellbare Spannglied (104) der Spannstöcke (100, 102) durch den Festbügel (112) oder den Gleitbügel (114) samt Gewindespindel (116) einer am anderen Spannglied (104 bzw. 104') ansetzbaren Schraubzwinge (108; 110) gebildet ist.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubzwingen (108; 110) am Träger (103) oder an einem mit dem zugeordneten Spannglied (104 bzw. 104') fest verbundenen Teil drehbar einhängbar bzw. verschwenkbar ist.

bein Festspannen vollziehenden Relativbewegung zv> sehen den Winkelschenkeln und den diesen zugeordneten Klemmbacken unter 45° 7" deren Spannflächen schiebend geklemmt, woraus eine .achteilige Einwirkung auf die Werkstückoberflächen resultiert. Besonders gravierend wirkt sich dies bei den Konstruktionen aus, deren Klemmbacken mit dornartigen, beim Spannen in die Werkstückoberfläche eindringenden Mitnehmern ausgestattet sind.

Es ist auch bereits eine Spannvorrichtung bekannt, bei der zum gegenseitigen Verspannen von Werkstücken, analog zur eingangs beschriebenen Konstruktion, zwei voneinander unabhängige und mittels einer Verstellvorrichtung relativ zueinander verstellbare Spannstöcke dienen (DT-AS 11 48 059).

leder Spannstock dieser Vorrichtung besitzt zwei Spanngliedcr in Form von Winkel· und Druckschienen, an denen jeweils eine Druckbeilage befestigt ist. Die letzteren bilden praktisch Spannbacken.

Die Druck- und Winkelschienen bzw. deren Druckbeilagen sind an jeweils einer Trägerlasche schwenkbar befestigt. Beide Trägerlaschen sind um eine gemeinsame Schwenkachse verschwenkbar.

Mittels einer durch mindestens eine Schraubzwinge gebildeten Verstellvorrichtung, die an den Druckschienen der beiden Spannstöcke angreift, können die Trägerlaschen durch Verschwenken die Spannbacken bildenden Druckbeilagen in ihre Spannsteilung bewe-

b5 gen. wobei zwangsläuf.g /wischen den Spannbacken die miteinander zmammenspa,inenden Werkstücke /wischen diesen festgeklemmt werden. Gleichzeitig bewirkt d:L VVrschwen-aing der Trägerlaschen, daß die

eingespannten Werkstücke mit Gehrungsflächen aneinander angepreßt werden.

Bei dieser Konstruktion wird demgemäß eine Deispielsweise zum Verleimen der Gehrungsflächen erforderliche, senkrecht zu den Gehru rgsflächen verlaufenden Bewegungskomponente ebenfalls durch eine Verlagerung der Werkstücke in deren Längsrichtung erzielt. Dies bedeutet, daß der Anpreßdruck bestimmt wird durch die zwischen den Spannbacken und den Werkstücken gegebene Haftreibung.

Die Größe der wirksamen Klemmkraft ist dabei vom Schwenkweg der Trägerlaschen abhängig, indem aus dieser Verschwenkung ein Aufeinanderzubewegen der Spannbacken resultiert. Dabei lassen sich durch die schiebende Klemmung keine großen und insbesondere keine definierten Kräfte zum Zusammenpressen der Gehrungsflächen erzielen; ganz abgesehen davon, daß die schwenkbare Anordnung der Spannbacken an den Trägerlaschen dazu führt, daß keine exakte Ausrichtung der Werkstücke in der gewünschten Winkellage gewährleistet ist.

Des weiteren ist es notwendig, daß die Werkstücke, bevor sie gespannt werden, mit ihren aneinander anzupressenden Gehrungsflächen von vorn herein exakt ausgerichtet aneinander anliegen, da andernfalls, beim Spannen der Werkstücke, diese, aufgrund des Verschwenken der Trägerlaschen und somit wegen der Verlagerung der Span;istöcke, in zueinander senk-echten Richtungen verlagert werden, und nachträglich eine Lagenkorrektur nicht mehr durchführbar ist, weil die Werkstücke in den Spannstöcken nicht unabhängig voneinander gelöst werden können.

Die Forderung, vor dem Festspannen der Werkstücke deren Gehrungsflächen miteinander in Berührung zu bringen und winkelexakt gegeneinander auszurichten, macht es schließlich erforderlich, daß die Werkstücke gegenseitig noch vorzujustieren sind, indem sie u. a. im Bereich der Gehrungsflächen durch einen Keil oder eine Kammer fest miteinander zu verbinden sind.

Der Erfindung li°gt nun die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die es ermöglicht, unter einem vorbestimmten Winkel miteinander zu verbindende, insbesondere zu verleimende Werkstückflächen unter Druck aneinander anzupressen, und diese Flächen im gespannten Zustand der Werkstücke bzw. in aneinander angepreßtem Zustand noch relativ zueinander verlagern zu können, so daß sie, unter exakter Beibehaltung der Einspannlage der Werkstückschf nkel in den Spannstöcken, noch nachträglich präzise zueinander ausgerichtet werden können. Dabei soll eine optimal schonende Werkstückcinspannung und die Erzeugung definierter Anpreßkräfte möglich sein, deren Größe in wesentlich geringerem Umfange von dem die Werkstücke zwischen den Spanngliedern haltenden Spanndruck abhängt, so daß, im Vergleich zur vorstehend beschriebenen bekannten Vorrichtung Werkstückflächen unter erheblich größerem Druck anpreßbar sind.

Diese Autgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser Spannvorrichtung hängt die Anpreßkraft, mit der die miteinander zu verbindenden Werkstückgegenflächen in gegenseitiger Berührung gehalten werden sollen, funktionell nicht vom Einspannen der Werkstük ke in den Spannstocken ab. Dies bedeutet, daß die Werkstücke zunächst in den Spannstöcken festgespann; werden, wobei man selbstverständlich deren aneinander anzulegenden Werkstuikgegeniachen in diesem Zusammenhang in ihrer Lage zueinander vororientieren wird; es ist aber ohne weiteres möglich, dab ein Spalt zwischen den einander anzulegenden Gegenflächen verbleibt.

Sind die Werkstücke in die Spannstöcke eingespannt, so kann anschließend die gegenseitige Ausrichtung der Werksiückgegenflächen zueinander erfolgen, indem mindestens einer der beiden Spannstöcke senkrecht zur Längsrichtung des in diesem eingespannten Werkstükkes verstellt wird.

Günstigerweise wird man jedoch beide Spannstöcke entsprechend verstellbar vorsehen, so daß mit wenigen Handgriffen sowohl das Ausrichten der Werkstückgegenflächen als auch ein kräftiges Aneinanderpressen derselben bewerkstelligt werden kann. Die Werkstücke können dabei in jeder beliebigen, und zwar definierten, Winktüage zueinander festgespannt und gegenseitig verspannt werden.

Der Spannvorgang in den Spannstöcken selbst gestaltet sich derart, daß hierzu keine Relativbewegung zwischen den WerkstückfJächen und den diese berührenden Spannbacken zu erfolgen hat, so daß einmal eine optimale Spannkraft zu erzeugen ist und zum anderen das Fesisp innen bei größter Schonung der Werkstückoberflächen erfolgen kann.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht schließlich darin, daß auch Werkstücke gegenseitig verspannt weiden können, von denen das eine mit seiner senkrecht zur Längsachse liegenden Stirnfläche stumpf an der Länsgsseite eines anderen Werkstückes kiimenbündig angepreßt werden soll.

Bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung läßt sich somit durch eine entsprechende Verstellung eines oder beider Spannstöcke mit Hilfe der Verstellvorrichtung und somit durch Verlagerung eines oder beider Werkstücke eine auf die Gegenfläche wirkende Anpreßkraft erzeugen.

Zum ausrichtbaren Aneinanderlegen der Gegenflächen reicht es dabei aus, wenn die Spannvorrichtung nach Anspruch 2, ausgebildet ist, wobei eine bevorzugte Ausführungsform Gegenstand des Anspruches 3 ist.

Diese Bauart bietet den Vorteil, daß die zum Aneinanderpressen der miteinander zu verleimenden Werkstückflächen erforderliche Anpreßkraft zwangsläufig erzeugt wird und somit keine zusätzliche Handhabung einer oder zweier Verstellvorrichtungen notwendig ist. Dabei entspricht dann die Anpreßkraft der Spannkraft, mit der die Werkstücke in den Spannstöcken festgespannt werden. Durch den möglichen Verstellweg, den die manuell unverstellbaren Spannbacken der Spannstöcke gegen die Wirkung des Kraftspeichers auszuführen in der Lage sind, wird dabei die senkrecht zu den Gegenflächen verlaufende Bewegungskomponente erzeugt.

Durch die gegen die Wirkung eines Kraftspeichets verschiebbare Anordnung der manuell nicht verstellbaren Spannbacke eines oder beider Spannstöcke ist bei wechselseitigem Nachstellen der Spannstöcke eine Erhöhung der Anpreßkraft und zusätzlich eine Möglichkeit des gegenseitigen Ausrichtens der relativen Lage der miteinander zu verbindenden Werkstückflächen zu erreichen, indem nämüch selten die Spannkraft an beiden Spannstöcken bzw. der gegen die Wirkung der Kraftspeicher mögliche Versteilung ihrer Spannbacken

ei gleich jroß ist, so daß ein Verschieben der miteinander zu verbindenden Werkstui.kflai.hen zueinander möglich ist, um Unstimmigkeiten in der gegenseitigen Lage ausgleich.:!! /u können.

Sollen mit Hilfe der Spannvorrichtung Werkstücke lediglich im rechten Winkel zueinander verspannt werden, ergibt sich eine gunstige Konstruktion nach Anpruch 5. Diese Konstruktion ermöglicht überdies eine Weiterbildung nach Anspruch 6.

Eine besonders einfache Konstruktion ist Gegenstand der Ansprüche 7 und 8.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Spannvorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2 — 2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung.

Die in Fig. I und 2 gezeigte Spannvorrichtung ist ausschließlich da/.u geeignei, strichpunktiert angedeutete leistenartige Werkstücke 10,12 senkrecht zueinander zu verspannen und deren Gehrungsflächen 14, 14' zum Verleimen mit relativ hohem Druck aneinander anzupressen. Sie weist einen als Ganzes mit 16 bezeichneten Träger auf, der zwei im rechten Winkel einander zugeordnete Schenkel 18, 20 besitzt, die an ihrer Oberseite jeweils eine Spannvorrichtung 22 bzw. 24 in Art eines Spannstockes tragen. Der Träger 16 kann in geeigneter Weise auf einer Werkbank befestigt sein Demgemäß befinden sich die beiden Spannstöcke 22, 24 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene. Jeder Spannstock weist ein mittels eines durch eine Gewindespindel 26 gebildeten Verstellgliedes auf einer Schwalbenschwanzführung 28 verschiebbar geführtes und eine Spannbacke 30 bildendes Spannglied sowie ein diesem zugeordnetes, eine Gegenspannbacke 32 bildendes Spannglied auf, zwischen welchen die leistenartigen Werkstücke 10 bzw. 12 in einem Winkelabstand von 90° zueinander festverspannbar sind. Die Gewindespindel 26 ist hierbei in einem hochgezogenen Endstück 34 des Trägerschenkels 18 bzw. 20 verdrehbar angeordnet und ist mittels eines Kugelkopfes 36 in der Spannbacke 30 drehbar gehalten. Die Gegenspannbacke 32 der Spannstöcke ist mittels zweier Führungszapfen 35,37 in einem am Hinterende des Schenkels 18 bzw. 20 angeformten Widerlager 38 gegen die Wirkung einer Speicherkraft verschiebbar geführt, die erzeugt wird durch ein auf einem zwischen den beiden Führungszapfen angeordneten Anschlagzapfen 44 aufgebrachtes Tellerfederpaket 48. Der Anschlagzapfen 44 hält die Gegenspannbacke 32 in einer vorderen Anschlagstellung. Hierzu trägt dieser an seinem aus dem Widerlager herausragenden Ende eine Anschlagscheibe 46.

Zueinander senkrecht zu verspannende Werkstücke 10, 12 sind derart einzulegen, daß deren beispielsweise durch Gehrungsflächen 14,14'gebildeten Gegenflächet einander zugekehrt sind. Sie sind außerdem si einzulegen, daß die Gehrungsflächen aneinander anlie gen. Danach sind sie zwischen den Spannbacken 30, 32 der Spannstöcke 22, 24 fcstzuspanncn. Die maximale Spannkraft zwischen den Spannbacken entsprich hierbei der durch das Tellerfederpaket 48 erzeugter Gegenkraft. Hat die Spannkraft die Größe de Gegenkraft erreicht, so werden die Gegenspannbacker

ίο 32 zwangsläufig in Spannrichtung der Spannbacken 3C mitverteilt, so daß dadurch die Gehrungsflächen 14, 14 unter Druck aneinander angelgl werden. Aus diesen" durch die Tcllerfederpakete ermöglichten zusätzlicher Verstellweg der Werkstücke resultiert somit senkrech

ii zu den mit Leim versehenen Gehrungsflächen eine Bewegungskomponente, wodurch sich bei wechselseiti gern Nachstellen beider Spannstöcke eine Erhöhung de Anpreßkraft erzielen läßt. Auch läßt sich durcr entsprechende Einstellung der Spannstöcke die exakte kantenbündige Anlage der Werkstücke regulieren indem durch entsprechendes Nachstellen ein Verschie ben der Gehrungsflächen relativ zueinander möglich ist.

Bei der Spannvorrichtung gemäß Fig. 3 sind die

Spannstöcke als Ganzes mit 100 und 102 bezeichnet.

Ein mit 103 bezeichneter Träger trägt die manuei nicht verstellbare Spannbacke 104 bzw. 104' der beider Spannstöcke. Diese sind jeweils relativ zu einem mi dem Träger fest verbundenen Widerlager 106 bzw 106 gegen die Wirkung einer Speicherkraft verschiebbar was beispielsweise analog zur Ausführungsform gemäi. Fig. 1 bewerkstelligt werden kann. Die verstellbare Spannbacke der beiden Spannstöcke ist entweder durcr den Fest- oder durch den Gleitbügel jeweils einei üblichen Schraubzwinge 108 bzw. 110 gebildet. Bein Spannstock 100 bildet z.B. der Festbügel 112 de: Schraubzwinge 108 und beim Spannstock 110 de Gleitbügel 114 zusammen mit der in ihm geführten, da: Verstellglied bildenden Gewindespindel 116 die ver stellbare Spannbacke. Der andere Bügel der Schraub· zwinge wird jeweils am Widerlager 106 bzw. 106 angesetzt.

Die beiden Schraubzwingen 108, 110 können arr Träger 103 oder an einem mit der betreffender Spannbacke 104 bzw. 104' fest verbundenen Tei drehbar einhängbar bzw. verschwenkbar vorgeseher sein.

Diese Spannvorrichtung zeichnet sich durch besonde re Einfachheit aus, da der Grundkörper lediglich au: dem Träger 103 mit den beiden Spannbacken 104, 104

so besteht und zum Gebrauch der Vorrichtung handelsübliche Schraubzwingen verwendet werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung zum gegenseitigen Verspannen von Werkstücken, die in einer Winkellage, insbesondere rechtwinklig, an Gegenflächen fest miteinander zu verbinden sind, mit zwei an einer gemeinsamen Ebene angeordneten, gegenseitig miteinander verbundenen, jeweils ein Paar von relativ zueinander bewegbaren Spanngliedern aufweisenden Spannstöcken, die zum Zusammenspannen der miteinander zu verbindenden Werkstückgegenflächen, mittels mindestens einer Verstellvorrichtung relativ zueinander in einer Richtung verstellbar sind, welche eine Komponente senkrecht zu den is Gegenflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spannglieder (30, 32; 104,

112) mindestens eines Spannstockes (22 biw. 24,100 bzw. 102) unter Beibehaltung ihr^r Stellung relativ zueinander sowie zu dem von ihnen gespannten Werkstück (10 bzw. 12) gemeinsam relativ zum anderen Spannstock in Richtung senkrecht zu ihren Spannflächen verstellbar sind.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Spannstöcke (22; 24 bzw. 100,102) als Ganzes relativ zum anderen verstellbar ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Spannglied (30) der Spannstöcke (22; 24 bzw. 100; 102) mittels eines Jo Verstellgliedes (26; 116) relativ zu deren anderem Spannglied verstellbar ist <ind daß an mindestens einem Spannstock, vorzugsweise an beiden Spannstöcken, das unverstellbare Spannglied (32; 104)