DE3744499A1 - Spanneinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung, umfassend ein Spannwerkzeug mit einem ersten und einem zweiten Spannteil, welche jeweils ein erstes bzw. ein zweites Spannjoch und mindestens eine Spannfläche aufweisen, sowie mit einer Gewindespindel, welche an einem der Spannteile in Richtungen quer zu ihrer Längsachse unverdrehbar geführt ist und an dem anderen Spannteil um ihre Längsachse drehbar sowie in Richtung der Längsachse unverschiebbar gelagert ist.

Derartige Spanneinrichtungen sind beispielsweise aus der DE-PS 34 30 814 bekannt. Bei diesen handelt es sich um Spannwerkzeuge zum Spannen parallel zueinander ausgerichteter Werkstücke, die in der gleichen Weise wie ein Schraubstock funktionieren. Sollen allerdings mit einem derartigen Parallelspanner zwei in ihrer Längsrichtung aufeinander stoßende Werkstücke miteinander verschweißt werden, so besteht das Problem, daß mit diesen Spannwerkzeugen jeweils nur ein zwischen den Spannbacken liegender Teilbereich der beiden Werkstücke frei zugänglich ist und folglich die Werkstücke nur in diesem Teilbereich miteinander verschweißt werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung zu schaffen, in welcher zwei miteinander zu verbindende Werkstücke in einfacher Weise gehalten werden können und bei welcher die Stoßstellen dieser Werkstücke frei zugänglich sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Spanneinrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes der Spannjoche zwei in einer gemeinsamen Ebene liegende und im Abstand voneinander angeordnete Spannflächen aufweist und daß in den Spannjochen zwischen den Spannflächen einander gegenüberliegende Aussparungen vorgesehen sind.

Der Kern der vorliegenden Erfindung ist also darin zu sehen, daß beiderseits der Aussparungen eine Spannung eines Werkstücks möglich ist, so daß die beiden miteinander zu verschweißenden Werkstücke so gespannt werden können, daß deren Stoßstelle im Bereich der Aussparung liegt und somit für das Verschweißen frei zugänglich ist.

Um die Stoßstelle rundum zugänglich zu machen, ist vorgesehen, daß die Aussparungen der Spannjoche in der Spannstellung einander überlappen.

Da in vielen Fällen zwei Werkstücke unterschiedlicher Stärke miteinander verschweißt werden sollen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eines der Spannteile gegenüber der Gewindespindel um eine zu den Spannflächen parallele Achse drehbar ist, so daß sich dessen Spannjoch gegenüber dem Spannjoch des anderen Spannteils verkippen kann und damit auf einer Seite der Aussparungen eines der Werkstücke durch das verkippte Spannjoch gegen die Spannfläche des unverkippten Spannjochs spannbar und auf der anderen Seite der Aussparung das andere Werkstück mit dem verkippten Spannjoch gegen die Spannfläche des unverkippten Spannjochs spannbar ist, wobei in diesem Falle das verkippte Spannjoch nicht mehr flächenhaft auf den Werkstücken anliegt, sondern bestenfalls linien- oder punktförmig. Trotzdem ist eine derartige Spannung in der Regel ausreichend, um die beiden Werkstücke an ihrer in der Aussparung liegenden Stoßstelle miteinander verschweißen zu können. Vorteilhafterweise ist ein Verkippen des Spannjochs um bis zu 30° möglich.

Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das an der Gewindespindel in Längsrichtung unverschieblich gelagerte Spannteil um die zu den Spannflächen parallele Achse drehbar ist.

Als zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, wenn das um die zu den Spannflächen parallele Achse drehbare Spannteil an einem vorderen Ende der Gewindespindel unverschieblich gelagert ist, da sich dieses Spannteil dann sehr leicht Werkstücken unterschiedlicher Stärke anpassen kann.

Um eine möglichst einfach herzustellende und robuste Konstruktion zu erhalten, ist es nützlich, wenn das Spannjoch des ersten Spannteils zwei in einer Ebene gabelförmig angeordnete, die Aussparung zwischen sich einschließende Schenkel aufweist, deren von der Ebene nach oben abstehende Enden die Spannflächen tragen.

Ergänzend dazu ist vorgesehen, daß das Spannjoch des zweiten Spannteils zwei gabelförmig zueinander angeordete Druckfinger aufweist, die an ihren vorderen Enden die Spannflächen tragen, wobei vorzugsweise diese Druckfinger ebenfalls in einer zu den gabelförmig angeordneten Schenkeln parallelen Ebene liegen.

Eine besonders zweckmäßige Befestigung der Spanneinrichtung auf einer Unterlage ist dann möglich, wenn - insbesondere beiderseits des Basisteils - spiegelsymmetrisch zu einer Längsmittellinie des Basisteils und mit ihrer Längsachse zu einem spitzen Winkel zu dieser verlaufende Langlöcher vorgesehen sind.

Mit der vorstehend beschriebenen Spanneinrichtung können allerdings nur fluchtend zueinander angeordnete Werkstücke gespannt und vorteilhaft miteinander verschweißt werden.

Ergänzend zu der vorstehend genannten Aufgabe liegt daher der Erfindung zusätzlich die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung zu schaffen, bei der auch beispielsweise leistenförmige Werkstücke im Winkel zueinander so gespannt werden können, daß diese im Bereich des Scheitels des Winkels frei zugänglich miteinander verschweißt werden können.

Diese ergänzende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spanneinrichtung zum Halten zweier Werkstücke im Winkel zueinander mindestens zwei Spannwerkzeuge, insbesondere nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Ausführungsbeispiele umfaßt, die auf einer mit diesen verbindbaren Brücke angeordnet sind.

Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß in diesem Fall durch jedes der Spannwerkzeuge eines der Werkstücke gespannt wird, wobei die Parallelspanner auf der Brücke so anzuordnen sind, daß diese gespannten Werkstücke einander in den gewünschten Winkel schneiden.

Um dies zu erreichen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Spannwerkzeuge an der Brücke drehbar gelagert sind.

Um die einzelnen Stellungen der Spannwerkzeuge relativ zur Brücke jedoch definiert festhalten zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Spannwerkzeuge an der Brücke festlegbar sind, wobei hierzu im einfachsten Fall eine reibschlüssige Festlegung der Spannwerkzeuge an der Brücke, beispielsweise mittels eines in ein Lagerauge eingreifenden Bolzens vorgesehen ist.

Es ist aber auch denkbar, für bestimmte Anwendungsfälle eine formschlüssige Festlegbarkeit der Spannwerkzeuge an der Brücke, insbesondere in unterschiedlichen Winkelstellungen, vorzusehen.

Um die Werkstücke, insbesondere dann, wenn sie einen flachen Winkel miteinander einschließen sollen, im Bereich des Scheitels des Winkels frei und ungehindert bearbeiten, vorzugsweise verschweißen, zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Brücke eine zwischen Lagerungen für die Spannwerkzeuge liegende Freisparung aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spanneinrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1

Fig. 3 eine Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels beim Spannen von Werkstücken unterschiedlicher Stärke;

Fig. 4 eine Daufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung unter Verwendung von zwei an einer Brücke gehaltenen Spannwerkzeugen.

Fig. 1 und 2 zeigen einen als Ganzes mit 10 bezeichnetes Spannwerkzeug, welches ein erstes Spannteil 12 und ein gegenüber diesem ersten Spannteil 12 mittels einer Gewindespindel 14 verschiebliches zweites Spannteil 16 umfaßt. Dieses erste Spannteil 12 weist ein plattenähnlich ausgebildetes, im wesentlichen ungefähr rechteckförmiges Basisteil 18 auf, an das sich ein erstes Spannjoch 20 anschließt, welches zwei sich in derselben Ebene 22 wie das Basisteil 18 erstreckende Arme 24 aufweist, an deren vorderen Enden senkrecht zur Ebene 22 nach oben abstehende Fortsätze 26 angeformt sind, welche senkrecht auf der Ebene 22 stehende ebene Spannflächen 28 tragen. Zwischen den Armen 24 sowie den Fortsätzen 26 ist eine Aussparung 30 eingeschlossen, welche ungefähr mittig das gesamte Spannjoch 20 durchsetzt.

An seiner dem Spannjoch 20 gegenüberliegenden Seite ist an das Basisteil 18 ein ebenfalls zur Ebene 22 senkrecht nach oben abstehender Lagerkörper 32 vorgesehen, welcher eine Gewindebohrung 34 aufweist, in welcher die Gewindespindel 14 aufgenommen und durch Drehen derselben, beispielsweise an einem Handgriff 36 in Richtung ihrer Längsachse 38 gegenüber dem gesamten ersten Spannteil 12 verschieblich ist.

Bevorzugterweise ist die Gewindebohrung 34 so angeordnet, daß deren mit der Spindel 14 zusammenfallende Längsachse 38 parallel zu einer Längsmittellinie 40 des ersten Spannteils 12 ausgerichtet ist, mittig zwischen den Fortsätzen 26 hindurchverläuft und senkrecht auf den Spannflächen 28 steht.

An ihrem vorderen, den Fortsätzen zugewandten Ende ist die Gewindespindel 14 mit einem gewindefreien Abschnitt 42 versehen, welcher eine Ringnut 44 trägt. In dieser Ringnut liegt ein Lagerring 46, so daß die Gewindespindel 14 gegenüber dem Lagerring 46 um ihre Längsachse 38 drehbar, jedoch in Richtung der Längsachse 38 unverschieblich gelagert ist.

Der Lagerring 46 ist seinerseits mit zwei eine senkrecht zur Längsachse 38 und senkrecht zur Ebene 22 ausgerichtete Drehachse 49 festlegenden Stehbolzen 48 versehen welche in Lagerbohrungen 50 eingreifen, die ihrerseits in zwei parallel zueinander ausgerichteten Lagerplatten 52 des zweiten Spannteils 16 vorgesehen sind.

Diese beiden Lagerplatten 52 sind parallel zur Ebene 22 ausgerichtet und nehmen den Lagerring 46 zwischen sich auf. An die Lagerplatten 52 schließt sich auf ihrer den Fortsätzen 26 zugewandten Seite ein zweites Spannjoch 54 an, welches zwei sich parallel zur Ebene 22 V-förmig erstreckende Druckfinger 58 aufweist, welche eine Aussparung 56 zwischen sich einschließen. Diese Druckfinger 58 tragen an ihren vorderen, senkrecht auf der Ebene 22 stehenden und den Fortsätzen 26 zugewandten Seiten jeweils eine Spannfläche 60, wobei jeweils eine der Spannflächen 60 einer der Spannflächen 28 der Fortsätze 26 gegenüberliegt und im wesentlichen eine vergleichbare Größe aufweist.

In einer Grundstellung sind die Spannflächen 60 so ausgerichtet, daß sie parallel zu den Spannflächen 28 stehen, aufgrund der gelenkigen Lagerung des gesamten zweiten Spannteils 16 an den Stehbolzen 48 besteht jedoch die Möglichkeit, daß die Spannflächen 60 relativ zu den Spannflächen 28 um einen geringen Winkel verschwenkbar sind.

Wie Fig. 3 zeigt, ist es somit mit dem erfindungsgemäßen Parallelspanner 10 möglich, zwei leistenförmige Werkstücke a und b unterschiedlicher Stärke zu spannen, wobei diese vorzugsweise miteinander verschweißt werden sollen. In diesem Fall werden die Werkstücke a und b so gespannt, daß sie ungefähr mittig der Aussparung 30 aufeinander stoßen, so daß durch die der Aussparung 30 gegenüberliegend angeordnete Aussparung 56 die beiden mittig dieser Aussparungen aufeinander stoßenden Werkstücke a und b zum Verschweißen von allen Seiten nahezu frei zugänglich sind und somit daß die beiden Werkstücke a und b an ihrer Stoßstelle von allen Seiten her miteinander verschweißt werden können.

Zur Montage des gesamten Spannwerkzeugs 10 ist das Basisteil 18 mittig auf seiner dem ersten Spannjoch 20 zugewandten Seite mit einer Bohrung 62 versehen, welche vorzugsweise im Boden 64 einer sich von einer Oberfläche 66 des Basisteils nach unten erstreckenden zylindrischen Ausnehmung 68 angeordnet ist. So daß beispielsweise eine Mutter 70 eines die Bohrung 62 von unten her durchsetzenden Gewindebolzens 72 in dieser Ausnehmung 68 zu liegen kommt, ohne über die Oberfläche 66 des Basisteils 18 überzustehen.

Bevorzugterweise werden zwei Spannwerkzeuge 10 a, b, wie in Fig. 4 dargestellt, auf einer als Ganzes mit 74 bezeichneten Brücke montiert, welche ein U-förmiges Mittelstück 76 aufweist, das an seinen beiden äußeren Enden jeweils Befestigungsplatten 78 trägt, zwischen denen eine Freisparung 79 liegt. Von jeder Oberfläche 80 einer derartigen Befestigungsplatte 78 steht ein zylindrischer Kragen 82 ab, zu dessen Aufnahme in dem Basisteil 18 eine koaxial zur Bohrung 62 angeordnete und sich von einer Unterseite 84 des Basisteils 18 in dieses bis zu dem Boden 64 der Ausnehmung 68 hineinerstreckende zylindrische Ausnehmung 86 vorgesehen ist. Koaxial zum Kragen 82 ist dieser sowie die Befestigungsplatte 78 mit einer Bohrung 88 für den Gewindebolzen 72 durchsetzt, wobei der Gewindebolzen 72 vorzugsweise mit einem Senkkopf 90 versehen ist, welcher bündig mit einer Unterseite 92 der Befestigungsplatte 78 abschließt.

Mit einer eine derartige Brücke 74 sowie zwei Spannwerkzeuge 10 umfassenden Spanneinrichtung können somit, wie in Fig. 4 dargestellt, zwei Werkstücke A und B in beispielsweise einem spitzen Winkel relativ zueinander gespannt werden, so daß beispielsweise ein Verschweißen dieser Werkstücke A und B im Bereich ihrer Überlappungsstellen möglich ist. Hierzu ist zunächst jeder der Gewindebolzen 72 zu lösen, so daß das Werkstück A haltende Spannwerkzeug 10 a und das das Werkstück B haltende Spannwerkzeug 10 b so lange relativ zur Brücke 74 und damit auch relativ zueinander verdrehbar sind, bis die leistenförmigen Werkstücke A und B im gewünschten Winkel zueinander stehen. In dieser Stellung können dann die Spannwerkzeuge 10 a und 10 b durch Festziehen der Gewindebolzen 72 relativ zur Brücke 74 und somit auch relativ zueinander festgelegt werden, so daß damit auch die Werkstücke A und B relativ zueinander fixiert sind und beispielsweise im Bereich ihrer Überkreuzung miteinander verschweißt werden können, ohne daß einer der Spannwerkzeuge 10 a und 10 b die Zugänglichkeit der Überkreuzung zum Verschweißen stört.

Darüberhinaus ist, wie aus Fig. 1 zu ersehen, zur Befestigung jedes Spannwerkzeugs auf einer Unterlage beiderseits des Basisteils 18, jeweils an dieses und Außenseiten 94 der Arme 24 anschließend eine Platte 96 angeformt, deren Unterseite bündig mit der Unterseite 84 des Basisteils 18 abschließt. Jede dieser Platten 96 weist ein Langloch 98 mit einer Längsachse 100 auf, welche in einem spitzen Winkel zur Längsmittellinie 40 verläuft, so daß beide Langlöcher 98 spiegelsymmetrisch zur Längsmittellinie 40 liegen. Der von jeder Längsachse 100 und der Längsmittellinie 40 eingeschlossene Winkel beträgt vorzugsweise ungefähr 45°.

Claims (12)

1. Spanneinrichtung, umfassend ein Spannwerkzeug mit einem ersten und einem zweiten Spannteil, welche jeweils ein erstes bzw. zweites Spannjoch und mindestens eine Spannfläche aufweisen, sowie mit einer Gewindespindel, welche an einem der Spannteile in Richtungen quer zu ihrer Längsachse unverdrehbar geführt und an dem anderen Spannteil um ihre Längsachse drehbar sowie in Richtung der Längsachse unverschieblich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Spannjoche (20, 54) zwei in einer gemeinsamen Ebene liegende und im Abstand voneinander angeordnete Spannflächen (28, 60) aufweist und daß in den Spannjochen (20, 54) zwischen den Spannflächen (28, 60) einander gegenüberliegende Aussparungen (30, 56) vorgesehen sind.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (30, 56) der Spannjoche (20, 54) in Spannstellung einander überlappen.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Spannteile (16) gegenüber der Gewindespindel (14) um eine zu den Spannflächen (28, 60) parallele Achse (49) drehbar ist.

4. Spanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Gewindespindel (14) in Längsrichtung unverschieblich gelagerte Spannteil (16) um die zu den Spannflächen (28, 60) parallele Achse (49) drehbar ist.

5. Spanneinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Spannteile (16) an einem vorderen Ende der Gewindespindel (14) unverschieblich gelagert ist.

6. Spanneinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Spannjoch (20) zwei in einer Ebene (22) gabelförmig angeordnete, die Aussparung (30) zwischen sich einschließende Arme (24) aufweist, deren von der Ebene (22) nach oben abstehende Enden (26) die Spannflächen (28) tragen.

7. Spanneinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Spannjoch (54) zwei gabelförmig zueinander angeordnete Druckfinger (58) aufweist, die an ihren vorderen Enden die Spannflächen (60) tragen.

8. Spanneinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß spiegelsymmetrisch zu einer Längsmittellinie (40) des Basisteils (18) und mit ihrer Längsachse (100) in einem spitzen Winkel zu dieser verlaufende Langlöcher (98) vorgesehen sind.

9. Spanneinrichtung zum Halten zweier Werkstücke im Winkel zueinander, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Spannwerkzeuge (10), insbesondere nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, auf einer mit diesen verbindbaren Brücke (74) angeordnet sind.

10. Spanneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannwerkzeuge (10) an der Brücke (74) drehbar gelagert sind.

11. Spanneinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannwerkzeuge (10) an der Brücke (74) festlegbar sind.

12. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (74) eine zwischen Lagerungen (72, 78) für die Spannwerkzeuge (10) liegende Freisparung (79) aufweist.