DE3244022C2 - Spannvorrichtung zum Fixieren von im Winkel zueinander verlaufenden Werkstücken - Google Patents

Abstract

Spannvorrichtung zum Fixieren von im Winkel zueinander verlaufenden Werkstücken zwischen zwei Spannbacken mit in einem entsprechenden Winkel zueinander verlaufenden Werkstück-Anlagefläche. Um auch unterschiedlich dicke Werkstücke zwischen den Spannbacken fixieren zu können, sind diese an einer Gewinde- und einer Lagerhülse schwenkbar angebracht, wobei die beiden Hülsen von einer Gewindespindel getragen werden.

Description

Wenn platten-, leisten- oder stabförmige Werkstücke unter Bildung eines Winkels miteinander verbunden werden sollen, insbesondere dann, wenn es gilt, zwei solche Werkstücke unter Bildung eines rechten Winkels stumpf miteinander zu verbinden, müssen sie zunächst in der gewünschten Lage relativ zueinander fixiert werden, worauf dann genagelt, geschraubt, geschweißt oder geklebt werden kann. Ein typisches Beispiel ist die Verbindung des Bodens, der Decke oder eines Fachbodens eines Schranks mit einer seiner Seitenwände.

Bekannt ist nun schon eine Spannvorrichtung zum Fixieren von im Winkel zueinander verlaufenden Werkstücken, welche ein erstes Joch mit zwei im Winkel zueinander verlaufenden ersten Anlageflächen und ein zweites Joch, das den ersten Anlageflachen gegenüberliegende, miteinander einen entsprechenden Winkel bildende zweite Anlageflächen aufweist, sowie eine Gewindespindel zur Veränderung des Abstands der ersten von den zweiten Anlageflächen besitzt, von denen die einen gegenüber der Gewindespindel \erschwenkbar sind(US-PS26 69 957).

Bei dieser bekannten Spannvorrichtung ist die Gewindespindel im ersten Joch drehbar, jedoch axi.il unverschiebbar gelagert, und dieses {och besitzt in der Draufsicht ungefähr die Form eines v\ mkelsiücks. des sen Schenkel in der Seitenansicht jeweils ungefähr U förmig ausgebildet sind. Die an den freien Enden der Schenkel dieses ersten Jochs vorgesehenen ersten Anl.igeflächen werden von von diesen Schenkeln hochstehenden Backen gebildet, welche an den Schenkeln des Jochs um Achsen schwenkbar sind, wozu jeweils cm Schraubbolzen vorgesehen ist. so daß sich die Backen durch Anziehen von auf diesen Schraubbolzen sitzenden Muttern in solchen Winkelstellung fixieren lassen, daß die ersten Analgeflächen einen Winkel von 90 miteinander bilden. Von der Spitze les ersten |ochs ragt eine beiden Schenkeln gemeinsame Backe hoch, die eine Lagerbohrung für die Gewindespindel aufweist. Die letztere trägt eine Gewindehülse, an der ein einen Bestandteil des zweiten Jochs bildender Querträger belestigt ist. an dessen Enden den ersten Anl.igeflächen gegenüberliegende, die /weiten Anlageflächen bildende Spannbacken frei schwenkbar angelcnkt sind. Durch Drehen der Gewindespindel lassen sich die relativ zueinander zu fixierenden Werksuickc unter Bildung bei

bo spielsweise eines rechten Winkels zwischen den Anlage-Flächen der beiden Joche einspannen, jedoch nur dann, wenn sie gleich dick sind — bei Werkstücken unterschiedlicher Dicke wird immer nur das dickere festgcspannt, während das dünnere lose zwischen den beulen

b5 Jochen verbleibt.

Durch die DE-PS 7 05 970 ist eine Schraubzwinge mit einem an einer Führungsschiene befestigten Festbügcl und einem längs der Führungsschiene verschiebbaren.

durch Verkamen jedoch festlegbaren Gleitbügel bekanntgeworden, welch letzterer eine Gewindebohrung für eine Gewindespindel besitzt. Sowohl am Festbügel als auch an dem diesem zugewandten Ende der Gewindespindel ist jeweils ein winkelstückförmiges Joch mit jeweils rechte Winkel miteinander bildenden Anlageflächen angelenkt, und zwar das dem Festbügel zugeordnete Joch mit einem Gelenkstift, während das zweite Joch zusammen mit einem kugelkopfförmigen Ende der Gewindespindel ein Kugelgelenk bildet. Durch diese be- ίο kannte Spannvorrichtung soll man Leisten zu einem quadratischen Rahmen zusammenspannen können. Dies ist aber bei Verwendung ebener Anlageflächen nicht möglich, da beim Spannen des Rahmens das an der Gewindespindel angelenkte Joch infolge des dort vorgesehenen Kugelgelenks aus der Rahmenebene herauskippen würde. Dies läßt sich nur durch an das Profil der Rahmenleisten exakt angepaßte, d. h. im Querschnitt z. B. U-förmige. Anlageflächen der beiden Joche bis zu einem gewissen Grad vermeiden, weshalb bei der bekannten Spannvorrichtung auch auf die Joche auisteckbare. auswechselbare und die Anlageflächen bildende Formbacken vorgesehen sind.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu entwickeln und dabei die bekannte Spannvorrichtung nach der US-PS 2b 69 957 so zu verbessern, daß sich mit ihr auch Werkstücke unterschiedlicher Dicke, z. B. also Bretter unterschiedlicher Stärke, unter einem vorgegebenen Winkel relativ zueinander zuverlässig fixieren lassen.

Dies kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß die Anlageflachen eines jeden der Joche jeweils einen festen Winkel λ bzw. (360° — λ) miteinander bilden und daß die Anlageflächen beider Joche jeweils paarweise gegenüber der Gewindespindel ausschließlieh um /u den Anlagefiächen parallele Achsen schwenkbar angeordnet sind. Die erfinderische Lösung macht von dem Umstand Gebrauch, daß sich die einander zugewandten und parallel zueinander verlaufenden Anlageflächen der beiden Joche dadurch in unterschiedliehe Absiande voneinander bringen lassen, daß man beide loche gegenüber der Gewindespindel derart versehwenkt. daß die Gewindespindelachse nicht mehr die Winkelhalbierende der Anlageflächen der Joche bildet. Die eifindungsgemaße Spannvorrichtung kann sich also auch an Werkstücke stark unterschiedlicher Dicke anpassen, und dennoch bleibt der von den <\nlageflächen eine", der loche vorgegebene Winkel zwischen den beiden Werkstücken erhalten, da die Anlageflächen zumindesi eines der beiden Joche nicht unabhängig voneinander. sondern nur gemeinsam verschvvenkbar sind, so daß diese beiden Anlageflächen stets in dem vorgegebenen Winkel /uein.inder verlaufen.

Bei einer hinsichtlich der Herstellungskosten besonders /u bevorzugenden Ausführungsform der erfindungsgemaßen Spannvorrichtung weist mindestens das eine loch ein seine Anlagefläche bildendes Oberteil sowie cm an diesem befestigtes Unterteil auf. die zwischen sich einen Kanal /ur Aufnahme einer von der Gewindespindel durchsetzten Hülse einschließen, welche an dem: Joch schwenkbar gelagert ist.
Bei dieser Hülse handelt es sich dann entweder um eine Gewindehiilse oder um eine ein Axiallager für die Gewindespindel bildende Lagerhiilse. Selbstverständlich muß der Kanal so gestaltet sein, daß er ein Verschwenken der Hülse relativ zum Joch zuläßt. Bei einer solchen Alisführungsform läßt sich auch die gelenkige Verbindung zwischen dem Joch und der Hülse besonders einfach realisieren, indem die Hülse einerseits sowie |och-Ober- und -unterteil andererseits über angeformte Zap fen und eingeformte Aufnahmelöcher für diese Zapfen gelenkig miteinander verbunden sind, so daß es keines separaten Teils für die Herstellung der gelenkigen Verbindung bedarf.

Da man die Joche, zumindest aber die joch-Oberteile. zweckmäßigerweise als Kunststoff-Spritzgußteile herstellt, empfiehlt es sich, die Joche zu beiden Seiten der Gewindespindel mit ungefähr parallel zu den Schwenkachsen verlaufenden und in die Joche eingesetzten Stahlstiften zu verstärken, um die beim Spannen auftretenden Biegemomente abzufangen, die dann auftreten, wenn die Gewindespindel unter den Anlageflächen angeordnet ist.

Da bei unter den Anlageflächen verlaufender Gewindespindel die Spannkräfte bestrebt bind, den zwischen den Anlageflächen der beiden Joche liegenden Spall einseitig, dns heißt auf der von der Gewindespindel abgewandten Seite, aufzuweiten, so da.'- ..-.ie Anlageflächen nicht mehr parallel zueinander verlaufe \ wird vorgeschlagen, die Konstruktion so auszubilden, daß die Anlageflächen mindestens eines der Joche mit der senkrecht durch die Schwenkachsen und parallel zur Gewindespindel verlaufenden Ebene einen Winkel bilden, welcher geringfügig kleiner als 90° ist. so daß sich der Abstand der Anlageflächen der beiden Joche in Richtung auf die unter den Anlageflächen liegende Gewindespindel geringfügig vergrößert. Auf diese W^ise läßt sich die Parallelität der Anlageflächen der beiden Joche im gespannten Zustand und trotz eines unvermeidlichen Spiels zwischen der Gewindespindel und den diese lagernden Hülsen gewährle'Sten.

Um die Spannvorrichtung auch dann anwenden /u können, wenn sich das eine Werkstück über diejenige Stelle hinaus erstreckt, an der es gegen das andere Werkstück anliegt, wird eine Konstruk'ion bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, daß zumindest bei ^inem ersten Joch die beiden den Anlageflächen des zweiten Jochs zugewandten Anlageflächen im Abstand voneinander enden und so zwischen sieh eine Durchtriitsöffnung für eines der zu fixierenden Werkstücke freilassen. Bei einer solchen Ausführungsform ist es ferner vorteilhaft, wenn sich die Anlageflächen des ersten Jochs jenseits der Durchtrittsöffnung fortsetzen und ein Aniage-Winkelstück bilden, was nicht nur den Vorteil mn sich bringt, daß das längere Werkstück auch jenseits der Stoßstelle abgestützt w ird. sondern die Spitze des Anlage-Winkelstücks markiert auf der einen Seile des langen Werkstücks die eine Begrenzung der Fügestelle.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist anhand der zeichnerischen Darstellung nachfolgend beschrieben. Es zrigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Spannvorrichtung ohne Werkstücke;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1:

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2. und

Fig. 4 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung, wobei jedoch zwei unterschiedlich dicke Werkstücke im eingespannten Zustand strichpunktiert angedeutet wurden.

Wie sich aus den Fig. 1 bis 3 ergibt, besteht die Spannvorrichtung im wesentlichen aus einer Gewindespindel 10 sowie eine-n in axialer Richtung verstellbaren und einem in axialer Richtung unvorstellbaren joch 12 bzw. 14. Die Gewindespindel 10 besitzt einen Gewindeabschnitt 16, einen glatten Spindelabschniu 18 und einen Handgriff 20. über den sich die Gewindespindel

drehen läßt

Der glatte Spindelabschnitt 18 ist in einer Lagerhülse 22 drehbar gelagert, die zwischen einem auf der Gewindespindel befestigten Sprengring 24 und dem Handgriff 20 angeordnet ist; sie hat eine ungefähr quaderförmige Außenkontur und besitzt oben und unten jeweils eine Lagerbohrung 26. Das Joch 14 besteht aus einem als Kunststoff-Spritzgußteil gestalteten Oberteil 28 und einem ungefähr plattenförmigen Unterteil 30, an die jew eils ein in eine der Bohrungen 26 eingreifender Lagerzupfen 32 angeformt ist. Das Joch-Oberteil 28 bildet einen Kanal 34. der durch das Unterteil 30 geschlossen wird und die Lagerhülse 22 aufnimmt. Die Fig. 1 zeigt die Gestaltung der Kanalseitenwände 36. die ein Verschwenken der Lagerhülse 22 um die Lagerzapfen 32 zulassen.

Das Joch-Oberteil 28 besitzt auf seiner Oberseite drei, in der Draufsicht ungefähr dreieckige Vorsprünge, nämlich zwei Spannbacken 40 und ein Anlage-Winkelstück 42. Die Spannbacken 40 bilden jeweils eine Anlagefläehe 44a. in deren Verlängerung das Winkelstück 42 jeweils eine Anlagefläche 44f> besitzt.

/\v ischen dem Winkelstück 42 und den Spannbacken 40 liegt jeweils eine Durchtrittsöffnung 46 mit zueinander parallelen Seitenwänden, von denen jeweils eine durch eine der Anlageflächen 44b des Winkelstücks 42 gebildet wird. Die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemaßen Spannvorrichtung zeichnet sich unter anderem dadurch aus. daß die beiden Durchtrittsöffnungen 46 gleich breu und. daß die Anlageflächen 44a bzw. 44^ senkrecht zueinander verlaufen und daß das Joch 14 ssmmetnsch zu derjenigen Ebene ausgebildet ist, die durch die Langsachse der Gewindespindel 10 und die Achse der Lagerbolzen 32 definiert wird, wobei jedes dieser Merkmale für sich oder in Kombination mit einem oder mehreren der beiden übrigen Merkmale vorhanden sein kann.

Vieh einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist das Joch 14 /u beiden Seiten der Gewindespindel 10 mit Si.ihistiften 50 verstärkt, die sich zumindest durch das Joch-Oberteil 28 hindurcherstrecken. Der Befestigung des I nterteils 30 am Oberteil 28 dienen Schrauben 52 (sicHl· F ι e 3)

Vieh das \ erstellbare Joch 12 besteht aus einem als kunststoff .Spritzgußteil gestalteten Oberteil 54 und einem plattenförmigen Unterteil 56. die einen Kanal 58 umsehheßer.. der analog zum Kanal 34 ausgebildet ist und eine Gewindehülse 60 aufnimmt, die auf dem Gew indeabschnitt 16 der Gewindespindel 10 läuft, eine ungefähr quaderförmige Außenkontur und zwei Lagerbohrungen 62 besitzt sowie dadurch am Joch 12 angelcnkt ist. das dieses mit angeformten Lagerzapfen 64 in die Lagerbohrungen 62 eingreift

Das in der Draufsicht ungefähr pfeilkopfartig ausgebildete Joch-Oberteil 54 besitzt zwei den Anlageflächen 44j gegenüberliegende Anlageflächen 70, die erfindungsgemäß einen Winkel von (360° — a) miteinander bilden wenn λ der Winkel zwischen den Anlageflächen 44a ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt der Winkel zwischen den Anlageflächen 70 demnach 270 . Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das loch 12 gleichfalls symmetrisch zu derjenigen Ebene ausgebildet, die durch die Längsachse der Gewindespindel 10 und die Achse der Lagerzapfen 64 definiert wird. Auch bei dem verstellbaren j'och i2 kann es sich wieder empfehlen, zumindest dessen Oberteil 54 zu beiden Seilen der Gewindespindel 10 mit durchgehenden Stahlstiftcn 50/u verstärken.

Um dem unvermeidbaren Spiel zwischen der Gewindespindel 10 und der Gewindehülse 60 Rechnung /u tragen, verlaufen die Anlageflächen 70 nicht exakt senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 1 und 4. sondern geringfügig schräg nach unten und innen, wie die durch die strichpunktierten Linien 76 in den Fig. Γ und 4 angedeutet wurde, die die unteren Begrenzungen der Anlageflächen 70 darstellen sollen. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Anlageflächen 70 bei gespannten Werkstücken parallel zu den Anlageflächen 44;) \ erlaufen.

Die Fig.4 zeigt ein dünneres Brett 80. mit dem ein dickeres Brett 82 stumpf verbunden werden soll. Dank der gelenkigen Verbindung zwischen den Jochen 12 und 14 sowie der Gewindespindel 10 können derartige Werkstücke unterschiedlicher Stärke gleichmäßig /wischen den Anlageflächen 44;/ und 70 gespannt werden.

Auch ermöglichen es die Durchtritisöffnungen 46. Werkstücke zu spannen, die sich über die Stoßstelle der beiden Werkstücke hinaus erstrecken.

Man stelle sich vor. daß das in Fig.4 angedeutete Brett 80 verhältnismäßig breit, d. h. verhältnismäßig hoch ist und so bei Betrachtung der Anordnung von rechts das Brett 82 verdeckt. Dann ist es besonders vorteilhaft, daß die vordere Kante 90 des Anlage-Winkelstücks 42 die eine Begrenzung des nicht sichtbaren Bretts 83 markiert.

Es kann vorteilhaft sein, durch einen oder zwei parallel zur Gewindespindel verlaufende Führungsstifte und Führungsbohrungen zu verhindern, daß sich die Joche relativ zueinander um die Gewindespindel verdrehen können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung zum Fixieren von im Winkel zueinander verlaufenden Werkstücken, mit einem ersten Joch mit zwei im Winke! zueinander verlaufenden ersten Anlageflächen und einem zweiten (och. welches den ersten Anlageflachen gegenüberliegende, miteinander einen entsprechenden Winkel bildende /weite Anlageflächen aufweist, sowie mit einer Gewindespindel zur Veränderung des Abstandes der ersten von den zweiten Anlageflächen, von denen die einen gegenüber der Gewindespindel verschvvenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (44a, 70) eines jeden der loche (14, 12) jeweils einen festen Winkel tx bzw. (360° — t) miteinander bilden und daß die Anlageflächen (44a, 70) beider Joche (14, 12) jeweils paarweise gegenüber der Gewindespindel (10) ausschließlich um zu den Anlageflächen parallele Achsen (32,64) schwenkb; angeordnet sind.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Gewindespindel (10) durchsetzte Gewindehülse (60) an einem Joch (12) angelenkt ist.

3. Spannvorrichtung nach A nspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein Radial- und Axiallager für die Gewindespindel (10) bildende Lagerhülse (22) an einem loch (14) angelenkt ist.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadun_'i gekennzeichnet, daß mindestens das eine Joch (12, 14) ein seine A"lageflächen (44a, 70) bildendes Oberteil (28,54) sowie ein an diesem befestigtes Unterteil (30, 56) aufwei" t, die zwischen sich einen Kanal (34, 58) zur Aufnahme einer von der Gewindespindel (10) durchsetzten Hülse (22, 60) einschließen, weiche an dem Joch schwenkbar gelagert ist.

5. Spannvoriichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (22, 60) sowie Joch-Ober- und -Unterteil (28, 30 bzw. 54, 56) über angeformte Zjpfen (32 bzw. 64) und eingeformte Aufnah niclöcher (26 bzw. 62) für die Zapfen gelenkig miteinander ν erbunden sind.

b. Spannvorrichiung nach Anspruch 4 oder 5. dadurch gekennzeichne!, daß zumindest das Joch-Oberteil ais Spritzgußteil ausgebildet ist.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Joche (12, 14) zu beiden Seiten der Gewindespindel (10) mit ungeführ parallel zu den Schwenkachsen (32, 64) verlaufenden und in die loche eingesetzten Stahlstiften (50) verstärkt sind.

8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (70) mindestens eines der Joche (12) mit der senkrecht durch die Schwenkachsen (64) und parallel zur Gewindespindel (10) verlaufenden Ebene einen Winkel bilden, welcher geringfügig kleiner als io im. Sd ilaß sich der Abstand der Anlageflächen (44,i. 70) der beiden Joche (12,14) in Richtung auf die unter den Anlageflächen liegende Gewindespindel (10) geringfügig vergrößert.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bei einem ersten Joch (14) die beiden den Anlageflächen (70) des zweiten Jochs (12) zugewandten Anlageflächen (44;i) im Abstand voneinander enden und so

zwischen sich eine Durchtrittsöffnung (46) für eines der zu fixierenden Werkstücke (80) freilassen.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anlageflächen (44./,J des ersten Jochs (14) jenseits der Durchtrittsöffnung (46) fortsetzen und ein Anlage-Winkelstück (42) bilden.

11. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlspfte (50) Paßstifte für das Ober- und das Unterteil des jew eiligen Jochs (12,14) bilden.