DE4429425C1 - Spannvorrichtung - Google Patents
SpannvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung mit
vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. Es sind diverse Spann
vorrichtungen bekannt, deren allgemeine Aufgabe es ist,
Gegenstände raumfest, d. h. an einem anderen, als Gestell
dienenden Gegenstand zu halten bzw. zu verspannen. Es
können Werkstücke an Arbeitstischen, in Bearbeitungsma
schinen oder in Montageeinrichtungen gehaltert werden. Es
ist ein Einsatz der Spannvorrichtung als Behälterver
schluß, als Bordwandverschluß bei Kraftfahrzeugen, als
Befestigungsmittel eines Dachgepäckträgers am Auto und
vieles mehr möglich.
Häufig besteht die Notwendigkeit, ein Spannelement erst
über/unter den zu verspannenden Gegenstand zu verschwen
ken und diesen dann translatorisch zu verspannen.
Beispielsweise sind in der DE-OS 37 09 335 und in dem
DE-GM 90 02 387 Spannvorrichtungen für Dachgepäckträger ge
zeigt und beschrieben. Hier sind Spannelemente über Kop
pelstangen an Betätigungshebeln gelagert, wobei die Betä
tigungshebel um eine raumfeste Achse verschwenkbar sind.
Für ein Aufsetzen der Dachgepäckträger und die Bedienung
der Spannvorrichtung sind beide Hände einer Person nötig.
Da das Spannelement beim Aufsetzen des Dachgepäckträgers
frei nach unten hängt, kann es gegen Dachteile stoßen,
was Lackschäden zur Folge haben kann. Beim Verspannen muß
mit einer Hand das Spannelement in der richtigen Position
gehalten werden, während mit der anderen Hand der Betäti
gungshebel verschwenkt wird. Vergleichbare Probleme gibt
es bei Behälterverschlüssen und beim Verspannen von
Werkstücken.
Die DE-PS 34 19 878 zeigt eine Spannvorrichtung, deren
Spannelement eine immer definierte Bewegung ausführt.
Dies wird erreicht, indem es über eine Vielzahl von Kop
pelgliedern an einem Betätigungselement angelenkt ist.
Die Spannbewegung selbst hat keinen linearen Anteil, so
daß beim Spannen Reibung und damit Verschleiß auftritt
oder das Werkstück verschoben wird, also nicht positions
genau verspannbar ist.
Aus dem DE-GM 88 11 528 ist eine Verriegelungsvorrichtung
bekannt, deren Spannhebel in einer Zwangsführung gleitet,
wobei speziell eine schräg nach oben/unten gerichtete
Gleit-/Kippbewegung beschrieben ist. Im Bereich der
Gleitführung tritt hoher Verschleiß auf, und durch das
dort erforderliche Spiel ist keine exakte Reproduzierbar
keit der Bewegung des Spannhebels möglich.
Eine weitere Spannvorrichtung ist in der DE-PS 32 44 086
beschrieben. Hier ist ebenfalls ein Spannelement über ei
ne Koppelstange gelenkig mit einem Betätigungshebel ver
bunden. Ein Gelenkzapfen zwischen der Koppelstange und
dem Spannelement ist in einer Kulissenführung verschieb
bar und ein freies Ende des Spannelementes bewegt sich in
einer tunnelartigen Führung. Das in diesem Bereich als
Gewindebolzen ausgeführte Spannelement verschleißt durch
die Bewegung in der Führung, und auch die Kulissenführung
ist im harten Alltagsbetrieb störanfällig. Erreicht wird
durch die Art der Anlenkung des Spannelementes, daß es
beim Spannen erst eine gemischte Schub-Schwenk-Bewegung
und dann eine annähernd translatorische Bewegung voll
zieht, was prinzipiell positiv, da praktisch für eine Be
dienperson ist.
In der GB 22 41 278 A ist eine Behälter-Spannvorrichtung
gezeigt und beschrieben, deren Spannelemente und Koppel
stangen sowie ein Verbindungsglied zu einem Betätigungs
hebel in Kulissenführungen verdreh- und verschiebbar ge
lagert sind. Die Spannelemente vollziehen eine kombinier
te translatorische und rotatorische Bewegung mit den o.
g. Nachteilen. Insbesondere die Kulissenführungen der
Koppelstangen sind stark verschleißanfällig. Die Spann
vorrichtung wird durch einen aufwendigen Sperrmechanismus
mit Feder in einer Spann-Position gehalten.
Des weiteren ist aus der FR-OS 26 98 131 ein Behälterver
schluß bekannt. Ein Spannelement ist in einem Dreh-Schub-
Gelenk gelagert, wobei es translatorisch durch Hydraulik
druck bewegt wird und dabei an einer Führung entlangglei
tet. Auch diese Vorrichtung ist aufwendig und verschleiß
anfällig.
Es ist Aufgabe der Erfindung, mit geringem Aufwand eine
verschleißarme und einfach bedienbare Spannvorrichtung zu
schaffen, deren Spannelement beim Spannen eine exakt de
finierte erst rotatorische und dann translatorische Bewe
gung ausführt.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die erfindungsge
mäße Spannvorrichtung durch die im Patentanspruch 1 ange
gebenen Merkmale aus. Weitere vorteilhafte Merkmale erge
ben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 8.
Die Spannvorrichtung zeichnet sich aus durch ein in einem
Dreh-Schub-Gelenk gelagertes Spannelement, welches über
eine Koppelstange gelenkig mit einem Betätigungshebel
verbunden ist. Das Dreh-Schub-Gelenk ist raumfest um eine
Achse verschwenkbar gelagert, so daß das Spannelement so
wohl um diese Achse verschwenkbar, als auch in dem Gelenk
translatorisch verschiebbar ist. Der Betätigungshebel ist
um eine ebenfalls raumfeste Achse verschwenkbar gelagert
und die Koppelstange verbindet das Spannelement mit dem
Betätigungshebel, wobei Gelenkachsen jeweils im Abstand
von den Schwenkachsen des Gelenkes bzw. des Betätigungs
hebels angeordnet sind. Zwischen dem Dreh-Schub-Gelenk
und dem Spannelement ist eine translatorisch spannbare
Feder angeordnet. Die Feder wird beim Verschieben des
Spannelementes in dem Dreh-Schub-Gelenk in Spannrichtung
gespannt und entspannt sich beim Öffnen der Spannvorrich
tung. Ihre Kraft wirkt damit einer translatorischen
Spannbewegung entgegen, die beim Schließen der Spannvor
richtung erfolgt.
Die Verschwenkbarkeit des Dreh-Schub-Gelenkes bzw. des
Spannelementes ist durch einen Anschlag begrenzt. Bei
dieser kinematischen Auslegung der Spannvorrichtung ist
gewährleistet, daß beim Schließen der Spannvorrichtung
immer erst ein Verschwenken des Spannelementes um die
Achse des Dreh-Schub-Gelenkes erfolgt, bis dieses oder
das Spannelement selbst an dem Anschlag anliegt. Danach
kann bei weiterem Verschwenken des Betätigungshebels nur
noch eine Verschiebung des Spannelementes in dem Dreh-
Schub-Gelenk stattfinden. Dabei ist die Spannvorrichtung
kinematisch derart ausgelegt, daß der Betätigungshebel
über eine Totpunktlage geführt wird, wie dies bekannt
ist. Hierbei wird der Betätigungshebel zusätzlich durch
die Kraft der Feder in der Übertotpunktlage gehalten,
wenn ein entsprechender Anschlag für den Betätigungshebel
vorgesehen ist. Damit ist die Spannvorrichtung auch für
schwingungsbelastete Einsatzorte geeignet.
Vorzugsweise sollte die wirksame Länge der Koppelstange
einstellbar sein, wodurch die Kinematik der Spannvorrich
tung in Grenzen veränderbar ist. Beispielsweise können so
verschieden dicke Gegenstände verspannt werden. Von wei
terem Vorteil ist, wenn die Feder ständig, also auch bei
geöffneter Spannvorrichtung, unter einer vorwählbaren
Grundspannung steht. Dies ist durch einen einstellbaren
Anschlag zwischen dem Dreh-Schub-Gelenk und dem Spannele
ment erreichbar, der die translatorische Beweglichkeit
des Spannelementes entgegen der Spannbewegungsrichtung
einschränkt. Gleichzeitig ist dadurch eine zusätzliche
Einstellmöglichkeit für die Kinematik der Elemente der
Spannvorrichtung gegeben.
Details der Erfindung werden anhand von Ausführungsbei
spielen beschrieben. In den dazugehörigen Zeichnungen
zeigt:
Fig. 1 eine Spannvorrichtung mit auf Zug belaste
tem Spannelement in schematischer Darstel
lung;
Fig. 2 eine Spannvorrichtung mit auf Druck bela
stetem Spannelement in schematischer Dar
stellung;
Fig. 3 eine Spannvorrichtung zur Halterung eines
Dachgepäckträgers an einem Fahrzeug;
Fig. 4 ein detailliert dargestelltes Dreh-Schub-
Gelenk der Spannvorrichtung nach Fig. 3,
wobei jeweils unterschiedliche Positionen der Spann vorrichtungen mit verschiedenen Linientypen darge stellt sind.
wobei jeweils unterschiedliche Positionen der Spann vorrichtungen mit verschiedenen Linientypen darge stellt sind.
Fig. 1 zeigt eine erste Spannvorrichtung, die an einer
Werkbank 1 gelagert und beispielsweise zum Festspannen
eines Werkstückes 2 geeignet ist. Sie wäre auch als Bord
wandverschluß bei einem Kraftfahrzeug in nur geringfügig
veränderter Weise nutzbar. Dargestellt sind hier und in
den weiteren Figuren mit fetten Linien eine geöffnete Po
sition, gestrichelt eine Zwischenposition und strichpunk
tiert eine geschlossene Position. Eine Spannbewegung der
Einzelteile erfolgt von der durchgehend gezeichneten in
die strichpunktierte Stellung. Das Lösen geht in umge
kehrter Richtung vor sich.
Ein Spannelement 3 ist in einem Dreh-Schub-Gelenk 4 gela
gert, wodurch es um eine raumfeste Achse 5 verschwenkbar
und in Richtung einer weiteren Achse 6 translatorisch
verschiebbar ist. An einem Ende des Spannelementes 3 ist
eine Koppelstange 7 gelagert, über die eine gelenkige
Verbindung zu einem Betätigungshebel 8 geschaffen ist.
Der Betätigungshebel 8 ist um eine raumfeste Achse 9 ver
schwenkbar (im Beispiel an der Werkbank 1) gelagert. Ge
lenkachsen 10, 11 der Koppelstange 7 befinden sich je
weils im Abstand zu den parallelen Achsen 5 und 9. Über
dem Spannelement 3 liegt oberhalb des Dreh-Schub-Gelenkes
4 eine Druckfeder 12. Sie stützt sich einerseits am Ge
lenk 4 und andererseits an einem Absatz 13 des Spannele
mentes 3 ab. Die Federkraft ist entgegen der translato
rischen Spannbewegung des Spannelementes 3 in dem Dreh-
Schub-Gelenk 4 gerichtet.
Wird der Betätigungshebel aus der geöffneten Position in
die gestrichelt gezeichnete Zwischenposition überführt,
verschwenkt das Spannelement 3 um die Achse 5 des Gelen
kes 4, ohne sich translatorisch zu bewegen. Es bewegt
sich somit mit ausreichend Spielraum über das Werkstück
2. In der gezeigten Zwischenposition schlägt das Dreh-
Schub-Gelenk 4 gegen einen raumfesten Anschlag 14 der
Werkbank 1 und ist nicht weiter verschwenkbar. Bei weite
rer Drehung des Betätigungshebels 8 um seine Achse 9 er
folgt eine ausschließlich translatorische Bewegung des
Spannelementes 3 bis in die geschlossene (strichpunk
tierte) Position, wobei die Feder 12 gespannt und das
Werkstück 2 festgeklemmt wird. Bei dieser Bewegung wird
eine Totpunktlage überschritten, was durch die Geraden
15, 16 verdeutlicht ist. Die Gerade 15 verbindet die Ach
sen 9 und 11 des Betätigungshebels 8, die Gerade 16
schneidet die Achsen 10 und 11 der Koppelstange 7. Die
Totpunktlage ist durch Deckungsgleichheit dieser Geraden
15, 16 definiert. Dieser Bewegungspunkt wird überschrit
ten, bevor der Betätigungshebel 8 an einer Anschlagfläche
der Werkbank 1 anschlägt. Die erzeugte Spannkraft hält
den Betätigungshebel 8 in Verbindung mit der Federkraft
der Druckfeder 12 in dieser Position.
In Fig. 2 ist eine vergleichbare Vorrichtung gezeigt, wo
bei gleiche Funktionselemente auch gleiche Bezugszeichen
erhalten. Ein Spannelement 17 ist im verspannten Zustand
nicht (wie im ersten Ausführungsbeispiel) auf Zug, son
dern auf Druck belastet. Es sind wiederum eine Koppel
stange 18, ein Betätigungshebel 19 sowie ein Dreh-Schub-
Gelenk 20 vorgesehen. Das Dreh-Schub-Gelenk 20 ist über
eine Zugfeder 21 mit einem Gelenkzapfen 22 des Spannele
mentes 17 verbunden. Bei dem Spannelement 17 entfällt der
Absatz 13, der im vorigen Beispiel für die Druckfeder 12
erforderlich war. Des weiteren ist kein gesonderter An
schlag für das Dreh-Schub-Gelenk 20 bzw. das Spannelement
17 vorgesehen, da die Verschwenkbarkeit des Spannelemen
tes 17 durch das Werkstück selbst begrenzt ist. Eine An
schlagfläche 23 für die Endlage des Betätigungshebels 19
wird von einem raumfesten Gestell 24 gebildet, wobei auch
hier wieder die Totpunktlage überschritten ist.
Ein drittes Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4
zeigt eine Spannvorrichtung für einen Dachgepäckträger.
Hier soll ein Querträger 25 an einer Dachreling 26 eines
Kraftfahrzeuges sicher gehaltert werden. Ein Spannelement
27 ist über ein Dreh-Schub-Gelenk 28 verschwenk- und ver
schiebbar an einem Endstück 29 des Querträgers 25 gela
gert. Eine Verbindung zu einem ebenfalls am Endstück 29
gelagerten Betätigungshebel 30 ist durch eine Koppel
stange 31 gegeben. Bei einer Bewegung der Spannvorrich
tung aus der geöffneten in die geschlossene Stellung ver
schwenkt das Spannelement 27 (das mit der Form der Dach
reling 26 korrespondiert) zuerst unter die Dachreling 26,
bis das Spannelement 27 an der Dachreling 26 oder an ei
nem Anschlag des Endstückes 29 anschlägt. Danach wird es
translatorisch in Richtung der Achse 6 bewegt, wobei ein
Verspannen an der Dachreling 26 stattfindet. Gleichzeitig
wird auch eine Druckfeder 32 gespannt, die die freie
Beweglichkeit des Spannelementes 27 in dem Dreh-Schub-Ge
lenk 28 behindert. Ihre Kraft wirkt einer translatori
schen Spannbewegung des Spannelementes 27 entgegen. Die
Feder 32 ist im vorgespannten Zustand eingebaut, so daß
das Spannelement 27 auch im geöffneten Zustand gegen ei
nen Anschlag gepreßt wird, der im Beispiel von einem Si
cherungsring 33 gebildet wird. Der Anschlag und damit die
Position des Spannelementes 27 sowie die Vorspannung der
Druckfeder 32 sind veränderbar, in dem beispielsweise Un
terlegscheiben zwischen den Sicherungsring 33 und das
Dreh-Schub-Gelenk 28 gelegt werden, oder eine Einstell
mutter Verwendung findet. Die Kinematik der Spannvorrich
tung ist auch veränderbar, wenn die wirksame Länge der
Koppelstange 31 veränderbar ist. Dies ist hier nicht ge
zeigt, aber mit geringem Aufwand realisierbar, wenn die
Koppelstange 31 beispielsweise als Schraube ausgelegt
ist.
Auch in diesem Beispiel wird der Betätigungshebel 30 bei
seiner Bewegung in die (strichpunktierte) geschlossene
Position über einen Totpunkt geführt. Hier kann er mit
Hilfe eines Schlosses sicherbar sein. Die Sicherung muß
aber ausschließlich gegen Diebstahl, nicht aber gegen un
beabsichtigtes Lösen erfolgen.
Der Dachgepäckträger ist so auf die Dachreling 26 auf
setzbar, ohne daß die Spannelemente 27 im Weg sind. Diese
vollziehen beim Schließen der Spannvorrichtung ganz exakt
definierte Bewegungen, was auch für die anderen Ausfüh
rungsbeispiele gilt.
Claims (8)
1. Spannvorrichtung gekennzeichnet durch ein Spannele
ment (3; 17; 27), das in einem raumfesten Dreh-
Schub-Gelenk (4; 20; 28) gelagert und über eine Kop
pelstange (7; 18; 31) gelenkig mit einem um eine
raumfeste Achse (9) verschwenkbar gelagerten Betäti
gungshebel (8; 19; 30) verbunden ist, wobei eine
translatorisch spannbare Feder (12; 21; 32) zwischen
dem Dreh-Schub-Gelenk (4; 20; 28) und dem Spannele
ment (3; 17; 27) angeordnet ist.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Feder (12; 21; 32) das Spannele
ment (3; 17; 27) mit einer Kraft beaufschlagt, die
entgegen einer translatorischen Spannbewegung des
Spannelementes (3; 17; 27) in dem Dreh-Schub-Gelenk
(4; 20; 28) gerichtet ist.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Koppelstange (7; 18; 31) bei
einer Spannbewegung des Betätigungshebels (8; 19;
30) über eine Totpunktlage geführt wird, in der eine
die Gelenkachsen (10, 11) der Koppelstange (7; 18;
31) verbindende Gerade (16) deckungsgleich mit einer
Geraden (15) ist, die den Drehpunkt der raumfesten Achse (9)
des Betätigungshebels (8; 19; 30) (1; 24; 29) mit der
Gelenkachse (10) zwischen der Koppelstange (7; 18; 31)
und dem Spannelement (3; 17; 27) verbindet.
4. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, ge
kennzeichnet durch einen Anschlag (23) für den Betä
tigungshebel (8; 19; 30), der nahe der Totpunktlage
die Verschwenkbarkeit des Betätigungshebels (8; 19;
30) in einer Bewegungsrichtung begrenzt.
5. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, ge
kennzeichnet durch einen Anschlag (14) für das
Spannelement (3; 17; 27), der die Verschwenkbarkeit
des Spannelementes (3; 17; 27) um eine Drehachse (5)
des Dreh-Schub-Gelenkes (4; 20; 28) in einer Bewe
gungsrichtung begrenzt.
6. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß eine Verschiebung des
Spannelementes (3; 17; 27) in dem Dreh-Schub-Gelenk
(4; 20; 28) entgegen der Kraft der Feder (12; 21;
32) nur bei Anliegen des Spannelementes (3; 17; 27)
an dem Anschlag (14) erfolgt.
7. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge der
Koppelstange in Grenzen variabel einstellbar ist.
8. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die translatorische Beweg
lichkeit des Spannelementes (27) in dem Dreh-Schub-
Gelenk (28) entgegen der Spannbewegungsrichtung
durch einen einstellbaren Anschlag (33) begrenzt
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944429425 DE4429425C1 (de) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | Spannvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944429425 DE4429425C1 (de) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | Spannvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4429425C1 true DE4429425C1 (de) | 1995-10-19 |
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ID=6526082
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DE19944429425 Expired - Fee Related DE4429425C1 (de) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | Spannvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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