DE3719592A1 - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Verspannen von im Winkel aneinanderzusetzender Werkstücke, mit einem Spannelement, das einen in der Winkelsymmetrale längsverstellbaren Spannteil aufweist, und mit zwei Spannbackenpaaren, von denen das an den Werkstücken innenseitig ansetzbare Spannbackenpaar an einem Winkelstück vorgesehen ist, das in der Winkelsymmetrale an einer Grundplatte feststellbar geführt ist, und von denen das außen­ seitig ansetzbare Spannbackenpaar an Lenkern angelenkt ist, die einerseits mit der Grundplatte und andererseits über je eine Verbindungslasche mit dem Spannteil gelenkig verbunden sind und bei Betätigung des Spannelementes jeden Spannbacken auf einem Kreisbogen bewegen, wobei die Werkstücke zwischen den Spann­ backen geklemmt und gegeneinander gepreßt werden.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art zeigt eine Gehrungszwinge, bei der mit Ausnahme des Winkelstückes alle Bauteile außerhalb des von den zu verspannenden Werkstücken eingeschlossenen Winkels liegen. Da somit auch die gestellfesten Lagerachsen der Lenker außenseitig angeordnet sind, wird aufgrund der Kreisbogenbewegung die senkrecht zur Gehrungsfläche wirkende Kraftkomponente der Spannbacken mit zunehmender Annäherung geringer, während die Keil­ wirkung des Winkelstückes unverändert bleibt. Eine optimale Spann­ krafteinleitung wird daher nur in einem äußerst begrenzten Bereich erzielt, und es ist eine sehr genaue Einstellung der von der Breite der Werkstücke abhängigen Öffnungsweite erforderlich.

Die Neuerung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, eine Vorrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Annähe­ rung der Spannbacken die auf die Stoßfläche der Werkstücke senk­ recht wirkende Spannkraftkomponente erhöht.

Dies wird neuerungsgemäß dadurch erreicht, daß die Lagerachse jedes Lenkers des außenseitig ansetzbaren Spannbackenpaares innerhalb des von den Werkstücken begrenzten Raumes an der Grundplatte angeord­ net ist.

Im Winkel aneinandergesetzte Werkstücke, etwa Rahmenleisten ver­ laufen, von einem Blickpunkt im Inneren des Winkels aus betrachtet, konvex. Durch die Anordnung der Lagerachsen im Inneren des Winkels sind vom selben Blickpunkt aus auch die Kreisbögen der außenseiti­ gen Spannbackenbewegung konvex. Das bedeutet, daß die Richtungen der Annäherungsbewegung der Spannbacken und der Aneinanderpreß­ bewegung der zu verspannenden Werkstücke ähnlich sind. Dabei hat es sich auch gezeigt, daß das innenliegende Winkelstück nicht dem Innenwinkel der Werkstücke entsprechen muß. Im Extremfall kann hier sogar auch ein zylindrisches "Winkelstück" vorgesehen sein. Vor dem Einspannen der Werkstücke kann nun das die innen­ seitig ansetzbare Spannbacken tragende bzw. bildende Winkelstück in der Winkelsymmetrale in eine Position verschoben werden, die eine lose Aufnahme der einzusetzenden Werkstücke ermöglicht. Nach dem Fixieren des Winkelstückes und dem Einlegen der Werk­ stücke wird das Spannelement betätigt, das den Spannteil in der Winkelsymmetrale verschiebt und über die Verbindungslasche die außenseitig ansetzbaren Spannbacken aneinander annähert. Aufgrund ihrer Bewegung entlang des Kreisbogens wird die für die Aneinander­ pressung der beiden Werkstücke erforderliche Anpreßkraft eingelei­ tet, wobei die senkrecht zur Winkelsymmetrale wirksame Kraft­ komponente vergrößert wird. Da die Werkstücke dabei an den Anlageflächen der außenseitig angreifenden Spannbacken nicht durchrutschen sollten, an denen der innenseitig angreifenden Anlageflächen jedoch gleiten müssen, können bevorzugte Aus­ führungen an den außenseitige Spannbacken reibungserhöhende, und an den innenseitigen Spannbacken reibungsvermindernde Beläge vor­ sehen. Gegebenenfalls können die Spannbacken auch mit entsprechen­ den Anlageflächen versehen sein. Als reibungserhöhende Beläge eignen sich insbesondere gummiartige Beläge mit Shorehärten zwischen 30-60, vorzugsweise mit einer Shorehärte von 40.

Zum Öffnen der Vorrichtung wird nun das Winkelstück gelöst, und in der Winkelsymmetrale verschoben, wodurch sowohl die Klemmung der Werkstücke als auch der Anpreßdruck auf die Gehrungsflächen aufgehoben werden. Dabei werden die Gehrungsflächen höchstens minimalen Zugbeanspruchungen ausgesetzt, so daß frisch verklebte Werkstücke bereits nach der Mindestverweilzeit entnommen werden können.

Für die Betätigung des Spannteiles kann eine bei Spannzwingen übliche Schraubspindel vorgesehen sein, deren Griff in bezug auf die Werkstücke vorzugsweise außenseitig vorgesehen ist. Als Spannelement kann aber auch ein am Winkelstück schwenkbar gelagerter Rastgriff vorgesehen sein, an dem der Spannteil ange­ lenkt ist. In beiden Ausführungen können bei der Betätigung der Spannteil und das Winkelstück auf der Grundplatte sowohl gemeinsam verschiebbar sein, wobei sie sich durch die Lenker­ übersetzung auch relativ zueinander verschieben. Es ist aber bevorzugt vorgesehen, daß der Spannteil unabhängig vom verschiebbaren Winkelstück verstellbar an der Grundplatte ange­ ordnet ist.

Die Fixierung des Winkelstückes an der Grundplatte kann beispielsweise mittels einer Klemmschraube, eines Klemm­ knebels oder auch durch Verkanten eines federbeaufschlagten Gleitstückes erfolgen. Es ist weiters ebenso denkbar, die inneren Spannbacken am Winkelstück federbeaufschlagt und an der Winkelsymmetrale begrenzt verschiebbar vorzusehen.

Nachstehend wird nun die Neuerung anhand der Figuren der Zeichnungen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein. Diese zeigen in

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung und in

Fig. 2 und 3 Schnitte entlang der Linie I-I der Fig. 1 durch zwei verschiedene Ausführungen.

Die Vorrichtung weist gemäß Fig. 1 und 2 eine Grundplatte 1 beliebiger Form auf, auf der zwei Auflagebereiche für im Winkel, insbesondere im rechten Winkel aneinanderzusetzende Werkstücke, wie Rahmenleisten od. dgl. durch Spannbacken­ paare 2, 3 definiert sind. Eine durch eine Schraubenspindel gebildeter Spannteil 8 ist in der Winkelsymmetrale 28 des Winkels verstellbar angeordnet und wird mittels eines Griffes 31 betätigt.

Die Schraubenspindel greift in einen Gewindeblock 30 ein, der an der Grundplatte 1 fixiert ist, und führt einen Quersteg 11, der symmetrisch mit Abstand zur Winkelsymmetrale 28 zwei Lagerzapfen 10 trägt, auf denen Verbindungslaschen 9 angeordnet sind. Diese lagern an den zweiten Enden auf Lagerzapfen 7, die an den Enden von Lenkern 5 vorgesehen sind, und auf denen weiters das außenseitig angreifende Spannbackenpaar 2 schwenkbar gelagert ist. Die Lenker 5 sind ihrerseits wieder auf Lager­ zapfen 6 angelenkt, die mit Abstand zur Winkelsymmetrale 28 im Bereich der dem Quersteg 11 gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 1 abstehen. Eine Drehung des Griffes 31 verschiebt den Spannteil 8 je nach Drehrichtung und schwenkt die Spann­ backenlagerzapfen 7 jeweils auf einem Kreisbogen. Sie bewegen sich in Richtung zur Winkelsymmetralen 28 (Pfeil, Fig. 1), wenn der Quersteg 11 sich vom Gewindeblock 30 entfernt. Das zweite, innere Spannbackenpaar 3 ist durch ein Winkel­ stück 4 gebildet, das in der Winkelsymmetrale 28 verschiebbar und mittels einer Klemmeinrichtung an der Grundplatte 1 an beliebiger Stelle fixierbar ist. Die Grundplatte 1 weist hierzu einen Längsschlitz 22 auf, der von einem Stift 24 durchsetzt wird. Der Stift 24 untergreift die Grundplatte 1 mittels einer Klemmscheibe 23 und trägt am oberen Ende einen Drehgriff 25. Der Stift 24 trägt weiters einen Keilkörper 26, der gegen einen Vorsprung 27 von einer den Stift 24 umgebenden Feder gedrückt wird. Die Drehung des Griffes 25 preßt daher die Klemm­ scheibe 23 an die Unterseite der Grundplatte 1 bzw. löst sie davon ab. Die Längsführung des Winkelstückes 4 kann durch einen oder mehrere Führungsstege 21 erzielt werden, die in den Schlitz 22 der Grundplatte 1 eingreifen. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Werden in die geöffneten Spannbacken 2, 3 zwei Werkstücke einge­ legt, so können das Winkelstück 4 verschoben und die außen­ seitigen Spannbacken 2 einander genähert werden, um die Spannbacken 2, 3 lose an den Werkstücken zur Anlage zu bringen.

Nun kann das Winkelstück 4 fixiert werden und der Spannteil 8 mittels des Griffes 31 bewegt werden, wodurch die außenseitigen Spannbacken 2 unter zunehmender Klemmung die Werkstücke erfassen und gegeneinander pressen. Dabei wird mit zunehmender Näherung der außenseitigen Spannbacken die senkrecht zur Winkelsymmetrale und damit zu den Gehrungsflächen wirksame Kraftkomponente größer. Die Entnahme der verpreßten Werkstücke erfolgt dadurch, daß die Klemmung des Winkelstückes 4 aufgehoben wird, und dieses nach hinten verschoben wird, so daß eine dem Preßdruck entgegenwirkende, und von den außenseitigen Spannbacken 2 auf die verklebten Werk­ stücke ausgeübte Zugbeanspruchung weitgehendst unterbunden wird. In einer Variante kann auch der Quersteg 11 das Innengewinde auf­ weisen, in das die Schraubenspindel eingreift, die ihrerseits auf dem mit der Grundplatte verbundenen Block 30 axial unverschiebbar gelagert ist.

In der Ausführung nach Fig. 3 wird der Spannteil 8 über einen Rastgriff 13 bewegt, der um eine parallel zur Grundplatte 1 verlaufende Achse 14 schwenkbar ist. Der Rastgriff 13 bildet einen zweiarmigen Hebel, dessen freies Ende als Handhabe dient und dessen zweites durch die Grundplatte 1 ragt und einen Schlitz 16 aufweist, den ein am Ende des Spannteiles 8 angeordne­ ter Stift 15 durchsetzt. Im Rastgriff 13 ist eine um eine Achse 19 schwenkbare, federbeaufschlagte Raste 18 angeordnet, die mit einer Verzahnung 17 zusammenwirkt, die an einem die Achse 14 des Rastgriffes 13 tragenden Lagerblock 12 vorgesehen ist. Der Lagerblock 12 ist an der Grundplatte 1 befestigt, so daß das Winkelstück 4 unabhängig vom Rastgriff 13 in der Winkelsymmetralen 28 verschiebbar ist. Das außenseitige Spann­ backenpaar 2 wird somit nicht in unmittelbarer Relation zum innenseitigen Spannbackenpaar verändert. Das Einspannen der Werkstücke erfolgt in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach Fig. 2 durch Verschieben und Fixieren des Winkelstückes 4 in eine werkstückbreitenabhängige Aufnahmeposition. Die Auf­ hebung des Anpreßdruckes wird wiederum durch Lösen des Winkelstückes 4 und dessen Rückziehung bewirkt, wobei auch hier praktisch keine Zugbeanspruchungen auf die Gehrungs­ flächen einwirken.

Die Anlageflächen des innenseitigen Spannbackenpaares 3 sind vorzugsweise mit einem Gleitbelag, die des außenseitigen Spannbackenpaares 4 mit einem reibungserhöhenden Belag, beispielsweise aus gummiartigem Material, versehen. In einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit wäre es auch denk­ bar, das innenseitige Spannbackenpaar 3 mit einer geringen elastischen Nachgiebigkeit als zusätzlichen Bestandteil auf dem Winkelstück 4 oder dieses elastisch nachgiebig gegenüber der Grundplatte 1 anzuordnen. Insbesondere bei der Bestückung des außenseitigen Spannbackenpaares 2 mit reibungserhöhenden Belägen wird auch bei nicht exakt dem Winkel entsprechenden Gehrungsschnitten der Werkstücke deren vollflächige Anpressung erzielt, da die senkrecht zur Winkelsymmetrale wirkende Kraftkomponente größer ist als jene, die auf die innenseitigen Spannbacken wirkt. Wie Versuche gezeigt haben, ist die Klemmkraft zwischen den Spannbacken 2, 3 um so vieles geringer, daß in diesem Fall die Werkstücke die vollflächige Anlage von den innen­ seitigen Spannbacken 3 verlieren, und nur mehr eine Linienpressung verbleibt, die auch bei druckempfindlichen Materialien wie Weichholz kaum erkennbare Eindrücke hinter­ läßt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Verspannen von im Winkel aneinanderzusetzen­ der Werkstücke, mit einem Spannelement, das einen in der Winkelsymmetrale längsverstellbaren Spannteil aufweist, und mit zwei Spannbackenpaaren, von denen das an den Werkstücken innenseitig ansetzbare Spannbackenpaar an einem Winkelstück vorgesehen ist, das in der Winkel­ symmetrale an einer Grundplatte feststellbar geführt ist, und von denen das außenseitig ansetzbare Spannbacken­ paar an Lenkern angelenkt ist, die einerseits mit der Grundplatte und andererseits über je eine Verbindungslasche mit dem Spannteil gelenkig verbunden sind und bei Betätigung des Spannelementes jeden Spannbacken auf einem Kreisbogen bewegen, wobei die Werkstücke zwischen den Spannbacken geklemmt und gegeneinander gepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse (6) jedes Lenkers (5) des außenseitig ansetzbaren Spannbackenpaares (2) innerhalb des von den Werkstücken begrenzten Raumes ann der Grundplatte (1) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen des außenseitig ansetzbaren Spann­ backenpaares (2) mit einem reibungserhöhenden Belag versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der reibungserhöhende Belag aus einem gummiartigen Material besteht, dessen Shorehärte zwischen 30 und 60, vorzugs­ weise bei 40 liegt.

4. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anlageflächen des innenseitig ansetzbaren Spannbackenpaares (3) mit einem Gleitbelag versehen sind.