DE19645778C2 - Kniehebel-Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kniehebel-Spannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken mit einem Kopfstück, an dem mittels einer Spannarmwelle ein Spannarm schwenkbar gela­ gert ist, welcher über einen Stellfortsatz durch ein Zwi­ schenglied mit dem Ende einer von einem Druckzylinder betätigbaren Stellstange in Verbindung steht und zusätz­ lich mit einem von Hand betätigbaren Stellhebel versehen ist.

Kniehebel-Spannvorrichtungen dieser Art sind bspw. nach dem DE-GM 83 07 606, der DE 36 13 852 C1 und nach DE 29 516 531 U1 bekannt. Die Ausstattung solcher Kniehebel- Spannvorrichtungen mit einem von Hand betätigbaren Stell­ hebel dient dazu, den Spannarm auch ohne den einer automatischen Betätigung dienenden Druckzylinder in Spann- und Öffnungsstellung bringen zu können.

Im einfachsten Fall gemäß der DE-GM 83 07 606 ist der Handhebel direkt am oberen Ende der Stellstange des Druckzylinders angesetzt. Bei der Spannvorrichtung nach der DE 36 13 852 C1 ist der Handhebel drehbar auf der Schwenkwelle des Spannarmes gelagert, und steht ferner über ein Zwischenglied sowohl mit dem Ende der Stellstange als auch mit dem Stellfortsatz des Spannarmes in Verbindung.

Die Spannvorrichtung nach dem DE 295 16 531 weist bei ebenfalls üblicher Stellmechanik, nämlich Stellstange des Druckzylinders, Zwischenglied und Stellfortsatz des am Kopfstück gelagerten Spannarmes ebenfalls einen von Hand betätigbaren Stellhebel auf, mit dem eine Kurbel verstell­ bar ist, die in das geschlitzte Ende der Stellstange ein­ greift.

Nach dem DE 86 06 451 U1 ist eine Spannvorrichtung bekannt, bei der ein Stellhebel zwar auch an der Spannarmwelle befestigt ist, wobei allerdings der Spannarm bei Betätigung von Hand über die Spannarmwelle nicht betätigt würde.

Abgesehen von diesem druckschriftlich belegten Stand der Technik, bestünde natürlich auch die Möglichkeit, den Handhebel direkt an der Schwenkwelle des Spannarmes anzu­ setzen und Schwenkwelle und Spannarm fest miteinander zu verbinden. Dabei ist es aber nicht möglich, den Spannarm bzw. dessen Stellmechanik in Übertotpunktstellung zu brin­ gen, um den Spannarm sicher in Spannstellung zu halten.

Ausgehend von einer Spannvorrichtung der eingangs genann­ ten Art, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese dahingehend zu verbessern und insoweit auch zu vereinfa­ chen, daß mit dem von Hand betätigbaren Stellhebel direkt auf die Schwenkwelle des Spannarmes eingewirkt wird, dies aber verbunden mit der Maßgabe, dabei auch eine Über­ totpunktposition der Stellmechanik einstellen zu können.

Diese Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmale gelöst. Eine weitere Lösung ergibt sich aus dem Anspruch 3.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen zu diesen Lösungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Beiden erfindungsgemäßen Lösungen ist der Grundgedanke gemeinsam, mit dem Handhebel den Spannarm bei Direkt­ kopplung zunächst zur Anlage am betreffenden Werkstück zu bringen, dann aber für das Erreichen der Übertotpunkt­ stellung auf das Zwischenstück und damit auf die damit gekoppelte Stellstange einzuwirken. Für den von Hand zu betätigenden Stellhebel muß hierfür aber noch Stellweg verfügbar sein, der, wie noch näher erläutert wird, durch seine Entkopplung vom Spannarm erreicht wird. Im Falle der Lösung nach Anspruch 1 ist dies durch mechanische Verrastung ermöglicht und im Falle der Lösung nach An­ spruch 3 durch eine "gepufferte" Zuordnung des von Hand betätigbaren Stellhebels zur Innenwelle.

Mit beiden Lösungen ist erreicht, daß trotz Entkoppelung vom Handhebel aus auch die Rückstellung aus der Über­ totpunktstellung des Zwischengliedes erfolgt und daran an­ schließend die Rückstellung des Spannarmes in die Öff­ nungsstellung.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung und deren vorteil­ haften Weiterbildungen werden nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die Kniehebel-Spannvorrichtung in Seitenansicht und zwar mit "geschlossen" ausgebildeten Kopfstück;

Fig. 2 die Spannvorrichtung ohne Spannarm in Ansicht des Pfeiles P gemäß Fig. 1;

Fig. 3 teilweise im Schnitt und Ansicht das Kopfstück mit der darin befindlichen "Stellmechanik", beim Öff­ nungsvorgang;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung in Über­ totpunktstellung;

Fig. 5 in Alleindarstellung die Spannarmwelle gemäß erster Lösung;

Fig. 6 teilweise im Schnitt und Ansicht das Oberteil des Kopfstückes in Ausführungsform gemäß zweiter Lösung und

Fig. 7 in Alleindarstellung die Spannarmwelle zur Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 6.

Die Kniehebel-Spannvorrichtung besteht aus einem Kopfstück 1, an dem mittels einer Spannarmwelle W ein Spannarm 2 schwenkbar gelagert ist, welcher über einen Stellfortsatz 3 durch ein Zwischenglied 4 mit dem Ende 5 einer von einem Druckzylinder 6 betätigbaren Stellstange 7 in Verbindung steht und zusätzlich mit einem von Hand betätigbaren Stellhebel 8 versehen ist. Für die Betätigung des Spannarmes 2 mittels des Stellhebels 8 ist wie üblich Voraussetzung, daß der Druckzylinder 6 unbehindert von Druckmedien beweglich ist.

Für die Spannvorrichtung gemäß erster Lösung (siehe Fig. 2 bis 5) ist nun wesentlich, daß Spannarmwelle W aus einer Innenwelle 9 und aus einer den Stellfortsatz 3 aufwei­ senden Hülse 10 gebildet ist, die einen Kulissenschlitz 11 mit einem zur Spannarmwellenachse A quer orientierten Stellabschnitt 12 und einen zur Spannarmwellenachse A axial orientierten Mitnehmerabschnitt 13 aufweist, wobei der Kulissenschlitz 11 von einem mit der Innenwelle 9 fest verbundenen Stellzapfen 14 durchgriffen wird, dessen Länge derart bemessen ist, daß sein Ende sowohl mit der benachbarten Flanke 15 des Zwischengliedes 4, um dieses in Übertotpunktstellung bringen zu können als auch mit einer am Endbereich der Stellstange 7 angeordneten Anschlag­ fläche 16 wechselweise in Stellkontakt bringbar ist und daß zwischen der mit dem von Hand betätigbaren Stellhebel 8 verbundenen Innenwelle 9 und der mit dem Spannarm 2 verbundenen Hülse 10 ein axial wirkendes Federelement 17 angeordnet ist.

Was das als Druckfeder ausgebildete Federelement 17 be­ trifft (vereinfacht in Fig. 5 als Zylinder dargestellt), so ist dieses vorteilhaft außerhalb des Kopfstückes 1 auf einem Anschlußzapfen 9' der Innenwelle 9 für den von Hand zu betätigenden Hebel 8 und zwischen diesem und der Hülse 10 verspannt angeordnet.

Bezüglich der Form des Kulissenschlitzes 11 wird auf Fig. 5 verwiesen, gemäß der und in Verbindung mit Fig. 3, 4 diese Ausführungsform der Spannvorrichtung wie folgt funktioniert:

In Öffnungsstellung des Spannarmes 2 sind Innenwelle 9 und Hülse 10 durch den im Mitnehmerabschnitt 13 des Kulis­ senschlitzes 11 eingerasteten Stellzapfen 14 miteinander verrastet, d. h., bei Betätigung des Stellhebels 8 von Hand wird die Hülse 10 und damit der auf dem einen oder anderen Vierkantfortsatz 19 der Hülse 10 befestigte Spannarm 2 bis zur Anlage am hier nicht dargestellten Werkstück mit­ genommen, was keiner besonderen Kraftaufwendung bedarf. Wird nun der Stellhebel 8 mit Kraft beaufschlagt, rutscht der Stellzapfen 14, der vorher durch das Federelement 17 im Mitnehmerabschnitt 13 gehalten war, entgegen der Feder­ wirkung in den Stellabschnitt 12 des Kulissenschlitzes 11, womit die Innenwelle 9 und Hülse 10 entkoppelt sind, d. h., der Stellhebel 8 kann weiterbewegt werden. Dabei kommt das freie Ende des Stellzapfens 14 in Kontakt mit der benachbarten Flanke 15 des Zwischengliedes 4, das dadurch bei Weiterschwenkung des Stellhebels 8 bzw. des Stell­ zapfens 14 bis zum Anschlag am Ende des Stellabschnittes 12 in Übertotpunktstellung gedrückt wird.

Bei Rückstellung des Spannarmes in Öffnungsstellung bleibt dieser zunächst in Übertotpunktstellung bis der Stell­ zapfen 14 an der Anschlagfläche 16 der Stellstange 7 des Druckzylinders 6 zum Anschlag kommt und diese mitnimmt, wobei der Stellzapfen 14 wieder in den Mitnehmerabschnitt 13 einrastet, so daß nunmehr bei Weiterschwenkung des Stellhebels 8 die Stellstange 7 vom verrasteten Teil des Stellzapfens 14 bis zur vollen Öffnungsstellung des Spannarmes 2 mitgenommen wird.

Auch bei der Ausführungsform nach den Fig. 6, 7 ist die am Kopfstück 1 gelagerte Spannarmwelle W aus einer Innenwelle 9 und aus einer den Stellfortsatz 3 aufweisenden Hülse 10 gebildet, die einen zur Spannarmwellenachse A quer orien­ tierten Kulissenschlitz 11 aufweist, wobei der Kulissen­ schlitz 11 von einem mit der Innenwelle 9 fest verbundenen Stellzapfen 14 durchgriffen wird, dessen Länge derart bemessen ist, daß dessen Ende sowohl mit der benachbarten Flanke 15 des damit in Übertotpunktstellung bringbaren zwischengliedes 4 als auch mit einer am Endbereich der Stellstange 7 angeordneten Anschlagfläche 16 wechselweise in Stellkontakt bringbar ist und daß zwischen der mit dem Stellhebel 8 verbundenen Innenwelle 9 und der mit dem Spannarm 2 verbundenen Hülse 10 ein in Verdrehrichtung wirkendes Federelement 17' angeordnet ist.

Der Unterschied zur vorbeschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 2-5 besteht also im wesentlichen in der anderen Gestaltung des Kulissenschlitzes 11 und des Federelementes 17, das in diesem Falle nicht mehr axial wirkt sondern in Dreh- bzw. Schwenkrichtung. Hierfür ist das Federelement 17' gemäß Fig. 6 in Form von vier elastischen Puffern aus­ gebildet, die in Zwickeln Z zwischen einem Vierkant­ fortsatz 10' der Hülse 10 und einer entsprechend größeren Vierkantausnehmung 8' am Anschlußende 8" des von Hand zu betätigenden Hebels 8 angeordnet sind.

Im Grunde passiert bei Betätigung dieser Ausführungsform das Gleiche wie vorbeschrieben, d. h., beim mehr oder weni­ ger kraftlosen Verschwenken des Stellhebels 8 bis zur Anlage des Spannarmes 2 an das Werkstück wird die Hülse 10 von den Puffern mitgenommen, wie sich dies ohne weiteres vorstellbar aus Fig. 6 ergibt. Hat der Spannarm 2 seine Anlagestellung erreicht, kann aber der Stellhebel und da­ mit die Innenwelle 9 dank des Kulissenschlitzes 11 wei­ tergedreht werden und damit auch der Stellzapfen 14, der dann bzgl. Übertotpunktstellung und bei Rückschwenkung in Öffnungsstellung das Gleiche bewirkt wie vorbeschrieben.

In beiden Fällen wird vorteilhaft, wie an sich bei solchen Spannvorrichtungen bekannt, der die Anschlagfläche 16 für den Stellzapfen 14 aufweisende Endbereich der Stellstange 7 in Form eines fest aber lösbar mit der Stellstange 7 verbundenen Gabelstückes 18 ausgebildet, dessen Basissteg 18' die Anschlagfläche 16 bildet (siehe Fig. 3, 4).

Sofern es sich beim Kopfstück 1, wie in Fig. 1, 2 dar­ gestellt, um ein "geschlossenes" handelt, ist die Hülse 10 auf der handhebelfernen Seite mit einem aus dem geschlos­ sen ausgebildeten Kopfstück 1 herausragenden Vierkantfort­ satz 19 versehen, an dem der Spannarm 2 befestigt ist (siehe Fig. 1, 5, 7).

Wie gestrichelt in Fig. 2 angedeutet kann das Kopfteil 1 "offen", d. h., gabelförmig ausgebildet sein, wobei sowohl die eine wie die andere vorbeschriebene Ausführungsform der Stellmechanik eingebaut werden kann. Hierbei ist je­ doch der Spannarm 2 im Bereich des Stellfortsatzes 3 der Hülse 10 an dieser unter 90° zum Stellfortsatz 3 angesetzt bzw. bildet mit dieser ein Teil, wobei das Kopfstück 1 gabelförmig ausgebildet und zwischen dessen Flanken 1' der Spannarm 2 angeordnet ist.

Der von Hand zu betätigende Stellhebel 8 ist außerdem zweckmäßig bei beiden Ausführungsformen bevorzugt und in geeigneter Weise lösbar mit dem seitlich aus dem Kopfstück 1 herausragenden Ende des Innenwelle 9 verbunden.

Claims (8)

1. Kniehebel-Spannvorrichtung zum Festspannen von Werk­ stücken mit einem Kopfstück (1), an dem mittels einer Spannarmwelle (W) ein Spannarm (2) schwenkbar gelagert ist, welcher über einen Stellfortsatz (3) durch ein Zwi­ schenglied (4) mit dem Ende (5) einer von einem Druckzylinder (6) betätigbaren Stellstange (7) in Ver­ bindung steht und zusätzlich mit einem von Hand betätigbaren Stellhebel (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannarmwelle (W) aus einer Innenwelle (9) und aus einer den Stellfortsatz (3) aufweisenden Hülse (10) gebildet ist, die einen Kulissenschlitz (11) mit einem zur Spannarmwellenachse (A) quer orientierten Stellab­ schnitt (12) und einen zur Spannarmwellenachse (A) axial orientierten Mitnehmerabschnitt (13) aufweist, wobei der Kulissenschlitz (11) von einem mit der Innenwelle (9) fest verbundenen Stellzapfen (14) durchgriffen wird, dessen Länge derart bemessen ist, daß sein Ende sowohl mit der benachbarten Flanke (15) des Zwischengliedes (4), um dieses in Ubertotpunktstellung bringen zu können, als auch mit einer am Endbereich der Stellstange (7) angeordneten Anschlagfläche (16) wechselweise in Stell­ kontakt bringbar ist und daß zwischen der mit dem von Hand betätigbaren Stellhebel (8) verbundenen Innenwelle (9) und der mit dem Spannarm (2) verbundenen Hülse (10) ein axial wirkendes Federelement (17) angeordnet ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (17) auf einem Anschlußzapfen (9') der Innenwelle (9) für den von Hand zu betätigenden Hebel (8) und zwischen diesem und der Hülse (10) ver­ spannt angeordnet ist.

3. Kniehebel-Spannvorrichtung zum Festspannen von Werk­ stücken mit einem Kopfstück (1), an dem mittels einer Spannarmwelle (W) ein Spannarm (2) schwenkbar gelagert ist, welcher über einen Stellfortsatz (3) durch ein Zwi­ schenglied (4) mit dem Ende (5) einer von einem Druckzy­ linder (6) betätigbaren Stellstange (7) in Verbindung steht und zusätzlich mit einem von Hand betätigbaren Stellhebel (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannarmwelle (W) aus einer Innenwelle (9) und aus einer den Stellfortsatz (3) aufweisenden Hülse (10) gebildet ist, die einen zur Spannarmwellenachse (A) quer orientierten Kulissenschlitz (11) aufweist, wobei der Kulissenschlitz (11) von einem mit der Innenwelle (9) fest verbundenen Stellzapfen (14) durchgriffen wird, dessen Länge derart bemessen ist, daß sein Ende sowohl mit der benachbarten Flanke (15) des Zwischengliedes (4) um dieses in Übertotpunktstellung bringen zu können als auch mit einer am Endbereich der Stellstange (7) angeordneten Anschlagfläche (16) wechselweise in Stell­ kontakt bringbar ist und daß zwischen der mit dem Stellhebel (8) verbundenen Innenwelle (9) und der mit dem Spannarm (2) verbundenen Hülse (10) ein in Verdrehrichtung wirkendes Federelement (17') angeordnet ist.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (17') in Form mindestens zweier elastischer Puffer ausgebildet ist, die in Zwickeln (Z) zwischen einem Vierkantfortsatz (10') der Hülse (10) und einer entsprechend größeren Vierkantausnehmung (8') am Anschlußende (8") des von Hand zu betätigenden Hebels (8) angeordnet sind.

5. Spannvorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Anschlagfläche (16) für den Stellzapfen (14) aufweisende Endbereich der Stellstange (7) in Form eines fest aber lösbar mit der Stellstange (7) verbundenen Ga­ belstückes (18) ausgebildet ist, dessen Basissteg (18') die Anschlagfläche (16) bildet.

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) auf der handhebelfernen Seite mit einem aus dem geschlossen ausgebildeten Kopfstück (1) herausragenden Vierkantfortsatz (19) versehen und an diesem der Spannarm (2) befestigt ist.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, daß der Spannarm (2) im Bereich des Stellfortsatzes (3) der Hülse (10) an dieser unter 90° zum Stellfortsatz (3) angesetzt ist bzw. mit dieser ein Teil bildet, wobei das Kopfstück (1) gabelförmig ausgebildet und zwischen des­ sen Flanken (1') der Spannarm (2) angeordnet ist.

8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der von Hand betätigbare Hebel (8) lösbar am aus dem Kopfstück (1) seitlich herausragenden Ende der Innen­ welle (9) angeordnet ist.