DE4128887A1 - Gripzange - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gripzange mit zwei sich in einer ersten Richtung erstreckenden und quer zu dieser in einer zweiten Richtung gegeneinander bewegbaren Spann­ armen, von welchen jeder ein Maulteil aufweist, mit zwei Hebelgriffen, von welchen ein erster mit einem ersten der Spannarme fest verbunden und ein zweiter mit einem zweiten der Spannarme gelenkig verbunden ist, mit einem Druck­ hebel, welcher einerseits an dem zweiten Hebelgriff ange­ lenkt ist und sich andererseits an einem Widerlager des ersten Hebelgriffs abstützt und dabei mit dem zweiten Hebelgriff einen Kniehebelmechanismus bildet, durch welchen die Maulteile zum Spannen eines Werkstücks in einer zweiten Richtung von einer Ausgangsstellung in eine Spannstellung unter Entfaltung einer vorgesehenen Spann­ kraft bewegbar und in dieser festlegbar sind.

Derartige Gripzangen sind aus dem Stand der Technik be­ kannt. Das Problem bei derartigen Gripzangen besteht darin, daß mit diesen keine Möglichkeit besteht, zwei Werkstücke, beispielsweise Rohrbögen, die zusammenge­ schweißt werden sollen, mit einer einzigen Gripzange zu halten, sofern diese Werkstücke im Anschluß an die Schweißstelle Krümmungen aufweisen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Grip­ zange der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß mit einer einzigen Gripzange zwei jeweils im Anschluß an eine Trennstelle Krümmungen aufweisende Werkstücke spann­ bar sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Gripzange der eingangs be­ schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erstes der Maulteile an dem dieses tragenden Spannarm um eine zur ersten Richtung parallele Kippachse in einem vor­ gegebenen Schwenkbereich frei verschwenkbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird erreicht, daß sich das erste Maulteil an die Krümmungen anpassen kann und dabei trotzdem noch in der Lage ist, beide Werkstücke sicher zu spannen.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn ein zweites der Maulteile fest mit dem dieses tragenden Spannarm verbunden ist, da somit das zweite Maulteil keine Bewegbarkeit auf­ weist und somit eine definierte Ausrichtung der zu span­ nenden Werkstücke vorgibt.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das zweite Maulteil nur in der ersten Richtung bewegbar ist.

Eine besonders gute Anpassung des ersten Maulteils an die zu spannenden Werkstücke ist dann möglich, wenn das erste Maulteil Maulteilflächen aufweist, die senkrecht auf einer durch die Kippachse hindurch verlaufenden ersten Ebene stehen.

Vorzugsweise liegt die erste Ebene so, daß sie in einer Mittelstellung des Schwenkbereichs parallel zur zweiten Richtung verläuft. Damit ist eine vorteilhafte Anordnung der ersten Ebene relativ zu der zweiten Ebene gegeben, die ein sicheres Greifen der Werkstücke erlaubt.

Vorzugsweise ist dabei die erste Ebene die Mittelebene des Maulteils so, daß das Maulteil vorzugsweise im wesent­ lichen symmetrisch zur ersten Ebene ausgebildet ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Maulteilflächen des ersten Maulteils quer zur ersten Ebene zusammenhängend verlaufen, das heißt, daß das Maulteil keine quer zur ersten Ebene im Abstand voneinander angeordneten einzelnen Maulteilflächen aufweist.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die Maulteil­ flächen des ersten Maulteils sich durch die erste Ebene hindurch von einer Seite derselben zur anderen Seite der­ selben erstrecken und somit durch die ersten Ebenen hin­ durch zusammenhängend verlaufen.

In dem Fall, in welchem die erste Ebene vorzugsweise die Mittelebene des Maulteils ist, ist es ebenfalls von Vor­ teil, wenn die Maulteilflächen im wesentlichen symmetrisch zur ersten Ebene verlaufen.

Besonders zum Greifen von runden Teilen ist es vorteil­ haft, wenn die Maulteilflächen eines der Maulteile pris­ matisch ausgebildet sind und dabei einen Prismenwinkel von größenordnungsmäßig 120° aufweisen.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß eine senkrecht auf den beiden prismatischen Maulteilflächen stehende Winkel­ ebene im wesentlichen parallel zur ersten Richtung ver­ läuft.

Ergänzend dazu ist es ferner besonders vorteilhaft, wenn die Maulteilflächen des anderen Maulteils im wesentlichen senkrecht auf einer von der ersten Richtung und der zweiten Richtung aufgespannten zweiten Ebene stehen.

Hinsichtlich der Ausbildung und Ausrichtung der Maulteil­ flächen des zweiten Maulteils wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So ist es besonders vorteilhaft, wenn das zweite Maulteil Maulteilflächen aufweist, welche in der Mittelstellung des ersten Maulteils im wesentlichen senk­ recht auf der ersten Ebene stehen, so daß in diesem Fall die Maulteilflächen des ersten Maulteils und die Maulteil­ flächen des zweiten Maulteils jeweils senkrecht zur selben Ebene verlaufen.

Darüberhinaus ist es von Vorteil, wenn das zweite Maulteil Maulteilflächen aufweist, welche in der Mittelstellung des ersten Maulteils quer zur ersten Ebene zusammenhängend verlaufen. In diesem Fall bilden die Maulteilflächen des zweiten Maulteils eine Ausrichtfläche zur definierten Orientierung der beiden Werkstücke zueinander.

Insbesondere zweckmäßig ist es dabei, wenn das zweite Maulteil Maulteilflächen aufweist, welche in der Mittel­ stellung des ersten Maulteils durch die erste Ebene hin­ durch, das heißt von einer Seite derselben zur anderen Seite derselben, verlaufen und somit beiderseits der ersten Ebene eine Ausrichtung der beiden zu spannenden Werkstücke erlauben.

Hinsichtlich der Ausbildung der Maulteilflächen wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Gripzange für Schweißarbeiten Verwendung finden soll, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Maulteilflächen des ersten Maulteils von einem mas­ siven Körper getragen sind. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn der Körper ein Guß- oder Schmiedeteil ist.

In gleicher Weise ist es vorteilhaft, wenn die Maulflächen des zweiten Maulteils von einem massiven Körper getragen sind, der ebenfalls ein Guß- oder Schmiedeteil ist.

Hinsichtlich der Lagerung des ersten Maulteils, schwenkbar um die Kippachse, wurden bislang keine detaillierten An­ gaben gemacht. So ist es besonders vorteilhaft wenn das erste Maulteil eine Bohrung aufweist, welche von einem Ende eines diesen tragenden Arms durchsetzt ist.

Darüberhinaus ist es zweckmäßig, wenn der Schwenkbereich des ersten Maulteils durch zwei Begrenzungselemente be­ grenzt ist, von denen eines am Maulteil und das andere am Armende gehalten ist.

Eine besonders herstellungstechnisch einfache und zweck­ mäßige Lösung sieht vor, daß die Begrenzungselemente von einem in eine entsprechend dimensionierte Ausnehmung ein­ greifenden Vorsprung, beispielsweise einem Stift, gebildet sind, wobei die Dimensionierung der Ausnehmung relativ zum feststehenden Stift die Größe des Schwenkbereichs festlegt.

Hinsichtlich des Winkelbereichs wurden bislang noch keine Angaben gemacht. So ist es vorteilhaft, wenn der Winkelbereich mindestens 1° beträgt, noch vorteilhafter ist es, wenn der Winkelbereich mindestens 2° beträgt.

Ferner ist es vorteilhaft, den Winkelbereich nicht allzu groß zu machen, um eine ausreichend einfache Ausrichtung der Maulteile relativ zu den Werkstücken sicherzustellen. Aus diesem Grund ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Winkelbereich höchstens 15° beträgt, noch vorteil­ hafter ist es, wenn der Winkelbereich höchstens 8° beträgt.

Bei der erfindungsgemäßen Gripzange ist es zusätzlich vor­ teilhaft, wenn diese mit einer Stelleinrichtung zur An­ passung eines in der Spannstellung von den Maulteilen ein­ zunehmenden Abstandes an das jeweilige Werkstück versehen ist, wobei vorzugsweise einer der Spannarme die Stell­ einrichtung umfaßt, die beispielsweise eine Gleitschiene und ein an dieser gleitendes Führungsstück aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Grip­ zange;

Fig. 2 eine Draufsicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht des ersten Maul­ teils und

Fig. 4 eine Draufsicht auf das erste Maulteil in Richtung des Pfeils B in Fig. 3.

Ein in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnetes erstes Aus­ führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gripzange umfaßt zwei Spannarme 12 und 14, die jeweils ein Maulteil 16 bzw. 18 aufweisen, die mit ihren Maulflächen 20 bzw. 22 zum Halten mindestens eines Werkstücks oder beispielsweise zwei zusammenzuschweißenden Rohrbögen 24 und 26 aufweisen.

Der Spannarm 14 umfaßt seinerseits eine Gleitschiene 28, an welcher ein als Ganzes mit 30 bezeichneter Maulteil­ träger verschieblich gelagert ist, wobei beide eine Stell­ einrichtung für das Maulteil 18 bilden. Der Maulteilträger 30 umfaßt seinerseits ein Führungsstück 32 mit einem kanalartigen Durchbruch 34, der von der Gleitschiene 26 durchsetzt ist. Das Führungsstück 32 ist somit in einer Längsrichtung 36 der Gleitschiene 28 verschiebbar und durch Verkanten an dieser festlegbar, wobei der Durchbruch 34 mit zwei einander gegenüberliegenden Schmalseitenwänden 38 und 40 an Schmalseiten 42 und 44 der Gleitschiene 28 festlegbar ist.

Der die Gleitschiene 28 umfassende Spannarm 14 ist mit einem ersten Hebelgriff 46 dadurch straff verbunden, daß die Gleitschiene 28 an einer den ersten Hebelgriff 46 bildenden Handschale 48 fixiert ist, beispielsweise mit dieser verschweißt oder vernietet ist.

Ferner ist an der Handschale 48 der Spannarm 12 mittels eines Bolzens 50 gelenkig gelagert, wobei der Spannarm 12 Wangen 54 aufweist, die ein Vorderteil 52 der Handschale auf einer Außenseite übergreifen und ebenfalls von dem Bolzen 50 durchsetzt sind. Diese Wangen sind fest mit einem sich zum Maulteil 16 erstreckenden Arm 56 verbunden, wobei der Arm 56 ein vorderes Ende 58 aufweist, welches einen Durchbruch 60 des ersten Maulteils 16 durchsetzt.

Der Durchbruch 60 ist so geformt, daß er auf zwei gegen­ überliegenden Seiten 62 und 64 aufliegt. Die Seiten 62 und 64 sind dabei vorzugsweise die Seiten des vorderen Endes 58, welche quer, vorzugsweise senkrecht, zu einer Schwenkebene des Spannarms 12 verlaufen, die senkrecht zu einer von dem Bolzen 50 gebildeten Drehachse 66 verläuft und die Ebene definiert, in welcher sich die Spannarme 12 und 14 beim Verschwenken um die Drehachse 66 relativ zueinander bewegen. Die Schwenkebene liegt in Fig. 1 in der Zeichenebene.

Der Durchbruch 60 liegt dabei mit Wandbereichen 68 und 70 an den Seiten 62 und 64 des vorderen Endes 58 an, die ihrerseits Teilflächen eines Zylinders darstellen, dessen Zylinderachse 72 eine Kippachse für das Maulteil 16 definiert, wobei die Kippachse 72 ebenfalls parallel zur Schwenkebene und parallel zu einer ersten Richtung ver­ läuft, in welcher sich der Spannarm 12 erstreckt.

Ferner ist das Maulteil 16 in der ersten Richtung 74 un­ verschieblich auf dem vorderen Ende 58 dadurch gehalten, daß ein das vordere Ende durchsetzender Stift 76 beider­ seits über das vordere Ende 58 übersteht und sich durch Durchbrüche 78 des Maulteils 16 hindurcherstreckt, wobei die Durchbrüche 78 so dimensioniert sind, daß sie einen Schwenkbereich 80 des Maulteils 16 begrenzen, wobei dieser Schwenkbereich beispielsweise maximal 16° beträgt. Der Schwenkbereich liegt dabei symmetrisch zu einer Mittelstellung 82.

Die Maulteilflächen 20 des Maulteils 16 sind als zwei Teilflächen 84 und 86 ausgebildet, die einen Winkel 88 miteinander einschließen, wobei dieser Winkel 88 bei­ spielsweise 120° beträgt. Ferner stehen die die Maulteil­ fläche 20 bildenden Teilflächen 84 und 86 senkrecht auf einer durch die Kippachse 72 hindurch verlaufenden Mittel­ ebene 90 des Maulteils 16, wobei in der Mittelstellung 82 die Mittelebene 90 parallel zur Schwenkebene verläuft oder vorzugsweise mit dieser zusammenfällt.

Das Maulteil 16 ist seinerseits vorzugsweise als Guß- oder Schmiedeteil ausgebildet und weist einen massiven Körper 92 auf, an welchen die Maulteilfläche 20 angeformt ist.

Vorzugsweise bildet der Körper 92 ein Lagerteil 94, welches den Durchbruch 60 aufnimmt und in welchem auch die Durchbrüche 78 angeordnet sind. Von diesem Lagerteil 94 erstrecken sich zwei symmetrisch zur Mittelebene 90 lie­ gende Arme 96, zwischen denen ein Mittelteil 98 liegt, welches gegenüber den Armen geringfügig zurückgesetzt ist, jedoch eine Breite aufweist, welche einer Breite der Maul­ teilfläche 20 senkrecht zur Mittelebene 90 entspricht. Die Arme 96 verlaufen hingegen von dem Lagerteil 94 sich ver­ jüngend auf die Maulteilfläche 20 zu und haben als gering­ ste Breite ebenfalls eine der Breite B der Maulteilfläche 20 entsprechende Breite senkrecht zur Mittelebene 90.

Das Maulteil 18 ist fest mit dem Maulträger 30 verbunden, vorzugsweise einstückig an diesen angeformt.

Die Maulteilfläche 22 ist vorzugsweise als ebene, die Werkstücke 24 und 26 ausrichtende Fläche ausgebildet, die senkrecht auf der Schwenkebene 66 steht und vorzugsweise quer zu einer zweiten Richtung 100, welche ebenfalls parallel zur Schwenkebene liegt und die Richtung angibt, bei welcher beim Schwenken um die Drehachse 66 die beiden Maulteilflächen 20 und 22 aufeinander zu bewegbar sind.

In der ersten Richtung 74 erstreckt sich die Maulteil­ fläche 22 dabei über einen geringeren Abschnitt als die Maulteilfläche 20, so daß die Maulteilfläche 20 über eine vordere Endkante 102 und eine hintere Endkante 104 der Maulteilfläche 22 übersteht.

Zum Verschwenken der Spannarme 12 und 14 um die Drehachse 66 ist ein zweiter Hebelgriff 106 vorgesehen, welcher mittels eines Gelenkbolzens 108 schwenkbar an den beiden Wangen 54 des Spannarms 12 gelagert ist und auf einer dem Spannarm 12 abgewandten Seite des Gelenkbolzens wiederum mittels eines Gelenks 110 mit einem Druckhebel 112 gelenkig verbunden ist, welcher mit einem dem Gelenk 110 abgewandten Ende 114 auf einem Boden 116 der Handschale 48 abgestützt aufliegt und sich zusätzlich noch auf einer Stirnfläche 118 einer Stellschraube 120 abstützt, mit welcher eine Spannkraft der Gripzange einstellbar ist.

Der Druckhebel 112 bildet zusammen mit dem zweiten Hebel­ griff einen Kniehebelmechanismus, welcher in einer durch­ gedrückten Stellung die Maulteile 16 und 18 in der zweiten Richtung 100 gegeneinander fixiert hält, um ein Spannen der Werkstücke 26 und 28 zu ermöglichen.

Zum Lösen der durchgedrückten Stellung des Kniehebel­ mechanismus ist ein Lösehebel 122 vorgesehen, welcher ebenfalls am zweiten Hebelgriff 106 angelenkt ist und einen Hocken 124 aufweist, mit welchem der Kniehebel­ mechanismus, gebildet durch den Druckhebel 112 und den zweiten Hebelgriff 106 von der durchgedrückten Stellung heraus in eine labile Stellung und über diese hinweg in eine gebeugte Stellung bewegbar ist, um die von den Maul­ teilen 16 und 18 gespannten Werkstücke 24 und 26 zu lösen.

Durch den für das Maulteil 16 vorgesehenen Schwenkbereich 80 besteht die Möglichkeit, daß mit dem Maulteil 16 auch zwei gegeneinander zu setzende Rohrbögen 24 und 26 spann­ bar sind, wobei vorzugsweise die Maulteilfläche 20 eine Breite B von nicht mehr als 2 cm und vorzugsweise mehr als 1 cm, insbesondere eine Breite B von 1,5 cm, aufweist. Aufgrund dieser Ausbildung der Maulteilfläche 20 und der Bewegbarkeit derselben innerhalb des Schwenkbereichs 80 lassen sich die Rohrbögen 24 und 26 mit einer erfindungs­ gemäßen Gripzange zusammenhalten.

Claims (22)

1. Gripzange mit zwei sich in einer ersten Richtung erstreckenden und quer zu dieser in einer zweiten Richtung gegeneinander bewegbaren Spannarmen, von welchen jeder ein Maulteil aufweist, mit zwei Hebel­ griffen, von welchen ein erster mit einem ersten der Spannarme fest verbunden und ein zweiter mit einem zweiten der Spannarme gelenkig verbunden ist, mit einem Druckhebel, welcher einerseits an dem zweiten Hebelgriff angelenkt ist und sich andererseits an einem Widerlager des ersten Hebelgriffs abstützt und dabei mit dem zweiten Hebelgriff einen Kniehebel­ mechanismus bildet, durch welchen die Maulteile zum Spannen eines Werkstücks in der zweiten Richtung von einer Ausgangsstellung in eine Spannstellung unter Entfaltung einer vorgesehenen Spannkraft bewegbar und in dieser festlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes der Maulteile (16) an dem dieses tragenden Spannarm (12) um eine zur ersten Richtung parallele Kippachse (72) in einem vorgegebenen Schwenkbereich frei verschwenkbar ist.

2. Gripzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites der Maulteile (18) fest mit dem Spannarm (14) verbunden ist.

3. Gripzange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Maulteil (18) nur in der zweiten Richtung (100) bewegbar ist.

4. Gripzange nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Maulteil (16) Maulteilflächen (20) aufweist, die senkrecht auf einer durch die Kippachse (72) hindurchverlaufenden ersten Ebene (90) stehen.

5. Gripzange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ebene (90) in einer Mittelstellung (82) des Schwenkbereichs (80) parallel zur zweiten Richtung verläuft.

6. Gripzange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ebene die Mittelebene (90) des Maul­ teils (16) ist.

7. Gripzange nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maulteilflächen (20) des ersten Maulteils (16) quer zur ersten Ebene (90) zusammenhängend verlaufen.

8. Gripzange nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Maulteilflächen (20) des ersten Maulteils (16) sich durch die Ebene (90) hin­ durch von einer Seite derselben zur anderen Seite derselben erstrecken.

9. Gripzange nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maulteilflächen (20) eines der Maulteile (16) prismatisch ausgebildet sind.

10. Gripzange nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine senkrecht auf den beiden prismatischen Maulteilflächen (20) stehende Winkelebene im wesent­ lichen parallel zur ersten Richtung (74) verläuft.

11. Gripzange nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maulteilflächen (22) des anderen Maulteils (18) im wesentlichen senkrecht auf einer von der ersten Richtung (74) und der zweiten Richtung (100) aufgespannten zweiten Ebene stehen.

12. Gripzange nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Maulteil (18) Maul­ teilflächen (22) aufweist, welche in der Mittelstel­ lung (82) des ersten Maulteils (16) im wesentlichen senkrecht auf der ersten Ebene (90) stehen.

13. Gripzange nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Maulteil (18) Maulteilflächen (22) aufweist, welche in der Mittelstellung (82) des ersten Maulteils (16) quer zu der ersten Ebene (90) zusammenhängend verlaufen.

14. Gripzange nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Maulteil (18) Maulteil­ flächen (22) aufweist, welche in der Mittelstellung (82) des ersten Maulteils (16) durch die erste Ebene (90) hindurch und von einer Seite derselben zur anderen Seite derselben verlaufen.

15. Gripzange nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maulteilflächen (20) des ersten Maulteils (16) von einem massiven Körper (92) getragen sind.

16. Gripzange nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maulteilflächen (22) des zweiten Maulteils (18) von einem massiven Körper (30) getragen sind.

17. Gripzange nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Maulteil (16) einen Durchbruch (60) aufweist, welcher von einem Ende (58) eines dieses tragenden Arms (56) durch­ setzt ist.

18. Gripzange nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbereich (89) des ersten Maulteils (16) durch zwei Begrenzungs­ elemente (76, 78) begrenzt ist, von denen eines am Maulteil (16) und das andere am Ende (58) des Arms (56) gehalten ist.

19. Gripzange nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungselemente von einem in eine ent­ sprechend dimensionierte Ausnehmung (78) eingrei­ fenden Vorsprung (76) gebildet sind.

20. Gripzange nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbereich (80) mindestens 1° beträgt.

21. Gripzange nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbereich (80) mindestens 2° beträgt.

22. Gripzange nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbereich (80) höchstens 15° beträgt.