DE3816691A1

DE3816691A1 - Federndes druckelement insbesondere fuer kniehebelspanner

Info

Publication number: DE3816691A1
Application number: DE19883816691
Authority: DE
Inventors: Matthias Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Otto Ganter GmbH and Co KG Normteilefabrik
Priority date: 1988-05-17
Filing date: 1988-05-17
Publication date: 1989-11-30

Description

Die Erfindung betrifft ein federndes Druckelement, das sich insbe sondere für den Einsatz an Kniehebelspannern eignet, an deren Spannarm es - meist mit Muttern - angebracht wird.

Es sind verschiedene solcher Druckelemente bekannt.

Das mit Abstand am weitesten Verbreitete besteht aus einem Gummi klotz, der an einem mit dem Spanner fest, aber einstell- und lös bar zu verbindenden Gewindebolzen befestigt ist. Das Element ist einfach und kostengünstig, hat aber wesentliche Nachteile:

a) Der Gummi verträgt keine starke Hitzeeinwirkung, wie sie etwa beim Schweißen auftritt - und gerade hier liegt ein Haupteinsatz gebiet der Kniehebelspanner. Auch die Ölfestigkeit des Gummis ist begrenzt.
b) Der Gummi überträgt verglichen mit Federstahl bei gleicher Grö ße nur weitaus niedrigere Kräfte. Die teilweise relativ hohen Hal tekräfte der Spanner können damit nicht als Spannkräfte auf das Werkstück gebracht werden.
c) Der Gummi ist nicht vorgespannt und verbraucht daher viel kost baren Spannhub, bis eine Kraft aufgebaut ist. Gerade die Kniehe belspanner leiden jedoch unter ihrem äußerst geringen Spannhub (Werkstückhöhentoleranzen!). Es kann deswegen außerdem passieren, daß das Element schon aufsitzt und dem Werker gespannt erscheint, wirklich aber noch kaum Spannkraft entwickelt hat.

Ein weiteres bekanntes Element (siehe z. B. "De-sta-co"-Katalog, Frankfurt 1987, S. 65u) besteht aus einem Metalltopf, der eine Spi ralfeder enthält, der unten mit einem eingepreßten Deckel ver sehen ist und der oben ein Loch aufweist, durch das ein Bolzen ragt, welcher bei Belastung mit seinem Kopf die Feder von oben zusammendrückt.

Dieses Element verträgt Hitzeeinwirkung, wird aber kaum verwendet, denn:

a) Es kann bauartbedingt nur eine relativ schwache und zudem nicht oder kaum vorgespannte Spiralfeder aufnehmen. Um einigermaßen Kräfte aufbauen zu können, muß das Element Dimensionen annehmen, die sogar mit dem Gummielement in keiner Weise konkurrieren kön nen.
b) Aufgrund der nicht vorhandenen Vorspannung besteht auch hier der Nachteil c) des Gummielementes.
c) Durch die Bolzenanordnung nur im oberen Bereich besteht kaum eine Seitenführung, und damit kein seitlicher Halt für das Werk stück (die Spannung "schwimmt").
d) Bauart- und vor allem dimensionsbedingt ist das Element nicht kostengünstig.

Ferner sei ein Element erwähnt, das einen als Spannauflage dienen den Bolzen aufweist, der beweglich und durch eine Spiralfeder fe dernd am Spanner angebracht wird (a. .a. O., S. 65m). Abgesehen von weiteren Nachteilen wird das Element schon dadurch kaum einge setzt, daß es - unverschiebbar - am Spanner einen gesondert ausge bildeten Arm erfordert, verschweißt werden muß und damit nicht universell, insbesondere nicht für die mit Abstand am häufigsten existente Spannarmform, anwendbar ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein federndes Druck element insbesondere für Kniehebelspanner zu schaffen, das nicht mit den angeführten Nachteilen des Standes der Technik belastet ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe auf überraschende Weise durch die Merkmale des Anspruchs 1. Es ergeben sich wesentliche Vorteile, die eine große gewerbliche Anwendbarkeit bedingen:

a) Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht eine - auch veränder bare - starke Vorspannung der Federn. Hierdurch wird kein kostba rer Spannhub verbraucht, um Kraft aufzubauen. Das Element kann so vielmehr sofort einen großen Anfangsdruck bieten, und es kann nicht mehr geschehen, daß der Spannarm schon aufliegt, wirklich aber noch kaum Spannkraft entwickelt ist.
b) Durch die Innenführung und den festen Halt oben und unten kön nen kräftigste Federn, beispielsweise Tellerfedern, verwandt wer den. Das Element ermöglicht so die Umsetzung großer Haltekräfte der Spanner als Spannkräfte auf das Werkstück; dies auch bei grö ßeren Werkstückdickentoleranzen - und zudem einen schnellen Kraftzuwachs bei festerem Spannen. Die Punkte a) und b) sind für die Verwendung an Kniehebelspannern aufgrund deren geringen Spannhubs sehr bedeutsam.
c) Das Element ist äußerst kompakt, einfach und kostengünstig zu bauen.
d) Durch den feststehenden Bolzen ist das Element genauso anbring-, verstell- und verschiebbar wie das bekannte Gummielement.
e) Durch die Führung bis kurz vor die Spannauflagefläche bietet das Element auch einen seitlichen Halt für das Werkstück.
f) Die Vorspannung des Elementes kann so einstellbar sein, daß sich beim Einstellen der Abstand des Elementes zum Werkstück nicht ändert.
g) Das auch ölbeständige Element ist hitzefest und in Verbindung mit seinen anderen Vorteilen daher auch für Schweißvorrichtungen ideal geeignet.

Die Unteransprüche betreffen Ausgestaltungsmöglichkeiten der Er findung:

Ansprüche 2 mit 5 behandeln vorteilhafte Ausführungen der Federn, Ansprüche 6 mit 10 ebensolche des Bolzens. Ansprüche 11 mit 15 ha ben günstige Ausbildungen der Lochscheibe, und Ansprüche 16 und 17 solche eines umhüllenden Rohrteils zum Inhalt.

Anhand von Zeichnungen seien verschiedene Ausbildungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Einen Schnitt einer bevorzugten Version des Elements.

Der mit dem Spanner zu verbindende Bolzen (1) weist im oberen Be reich ein Gewinde (2) auf und am unteren Ende eine Verdickung (3). Letztere stellt die untere Begrenzung dar für eine aufgefädelte bewegliche Lochscheibe (4) die aus einem massiven Metallteil be steht und gleichzeitig die Druckauflagefläche (5) bildet. Seitlich ist die Lochscheibe abgeschrägt (6), um die Flächenpressung zu er höhen. Eine Vertiefung (7) nimmt das verdickte Bolzenende so auf, daß ein deutlicher Abstand (8) zwischen Druckauflagefläche (5) und Bolzenende (10) besteht. Im Bolzen befindet sich eine axiale Boh rung (9), die nach dem Auffädeln aller Teile umgebogen ist, und de ren Rand (10) vorher kegelig so nach innen abgeschrägt wurde, daß er nun parallel zur Druckauflagefläche (5) ist. Dies ist wichtig, wenn das Element beim Spannen so zusammengepreßt wird, daß sich der Bolzen auf das Werkstück aufsetzt. Über die Lochscheibe sind Federn (11) - hier Tellerfedern in einfach geschichtetem Paket - gefädelt, die nach oben von einem am Bolzen befindlichen Bund (12) gehalten werden. Die Federn sind hier von oberer (12) und unterer (4) Begrenzung schon um einen gewissen Betrag zusammengepreßt, um dem Element eine Vorspannung zu verleihen. Die vorteilhaft innen geführten Tellerfedern (11) erzeugen größte Kraft auf kleinstem Raum.

Fig. 2 Einen Schnitt einer anderen Version.

Der Bolzen (13) wird hier auf einfache Weise durch eine übliche Ge windeschraube gebildet. Die Lochscheibe (14) besteht aus einem ge bogenen Blechteil mit hutförmiger Vertiefung (15). Zum Schutz vor Spänen oder Schweißspritzern wird die Feder (16) - hier eine kräf tige Vierkantspiralfeder - von einem Rohrteil (17) umhüllt, das mit der Lochscheibe (14) verbunden ist, beispielsweise aber auch ein eigenes Teil darstellen kann. Oben wird die Feder von einer Mutter (18) - insbesondere einer selbsthemmenden - gehalten, so daß die Vorspannung der Federn einstellbar ist.

Fig. 3 Einen Schnitt einer weiteren Ausführung.

Der Bolzen (19) weist alternativ eine Kopfschraube (20) auf. Die Lochscheibe (21) ist griffigkeitshalber unten verzahnt (22) und hat eine ballische Oberfläche (23). Diese stützt sich auf einer - nicht unbedingt notwendigen - Kegelscheibe (24) ab und ermöglicht so ein starkes Anpendeln der Lochscheibe an das Werkstück. Die Federn (25) sind hier als doppelt geschichtetes Tellerfederpaket ausgebildet, womit gegenüber einem einfach geschichteten die Kraft nochmals er höht wird. Umhüllt werden die Federn schließlich von einem oben geschlossenen, aber mit einem Loch versehenen Rohrteil (26), das auf den Bolzen gefädelt ist.

Fig. 4 Hier ist ein erfindungsgemäßes Element (27) in der Anwendung an ei nem Kniehebelspanner (28) gezeigt, an dessen Arm es mit Muttern (29) befestigt ist.

Claims

1. Federndes Druckelement insbesondere für Kniehebelspanner, das einen mit dem Spanner fest, aber einstell- und lösbar zu verbin denden Bolzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Werkstück zugewandte, untere Bolzenende einen Kopf, eine Verdickung, eine Sicherung oder dergleichen aufweist, daß das sogeartete Bolzenende die Begrenzung nach unten für eine auf den Bolzen gefädelte, bewegliche Lochscheibe darstellt, welche unmit telbar oder mittelbar die Druckauflagefläche bildet, daß die Loch scheibe eine Vertiefung aufweist, die das Bolzenende aufnimmt, und zwar so, daß zwischen Bolzenende und Druckauflagefläche ein deut licher Abstand besteht, und daß über der Lochscheibe auf den Bol zen eine oder mehrere Federn gefädelt sind, welche nach oben durch am Bolzen befindliche Muttern, Bund, Sicherung oder dergleichen gehalten werden.

2. Federndes Druckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Bolzen gefädelten Federn Tellerfedern sind, in einfach oder mehrfach geschichtetem Paket.

3. Federndes Druckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Bolzen gefädelten Federn Spiral-, insbesondere kräftige Vierkantspiralfedern, sind.

4. Federndes Druckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Bolzen gefädelten Federn Gummifedern sind.

5. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn von oberer und unterer Begrenzung schon um einen gewissen festen oder einstellbaren Betrag zusammengepreßt sind.

6. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen eine übliche Gewindeschraube ist.

7. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdickung am unteren Bolzenende durch die Aufbiegung ei ner hier befindlichen axialen Bohrung gebildet wird.

8. Federndes Druckelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand um die axiale Bohrung im unaufgebogenen Zustand nach innen kegelig abgeschrägt ist, und zwar um den Betrag, bei dem der Rand nach dem Aufbiegen parallel zur Druckauflagefläche ist.

9. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopf am unteren Bolzenende von einer im Bolzen befindli chen Kopfschraube gebildet wird.

10. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen im oberen Bereich mit Gewinde ausgestattet ist.

11. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe aus einem massiven Metallteil besteht, welches ein Durchgangsloch enthält, das sich im oberen Bereich stufig oder schräg verjüngt.

12. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe aus einem Blechteil besteht, das im Bereich seines Durchgangsloches hutförmig nach oben ausgeformt ist.

13. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe auf der Oberseite ballisch ausgebildet ist, und direkt auf der nachfolgenden Feder oder einer nachfolgenden Kegelscheibe pendelnd zur Anlage kommt.

14. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe seitlich kegelig abgeschrägt ist.

15. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe auf der Unterseite verzahnt ist.

16. Federndes Druckelement nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn von einem Rohrteil umhüllt werden, das ein eigenes Teil oder eine Fortsetzung der Lochscheibe bzw. Kegelscheibe dar stellt.

17. Federndes Druckelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrteil oberhalb der Federn geschlossen und mit einem Durchgangsloch auf den Bolzen gefädelt ist.