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Einleitung
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Die Erfindung betrifft das Gebiet von Spannwerkzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung das Gebiet von Spannwerkzeugen, welche auf ebenen Flächen angebracht werden können.
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Stand der Technik und Nachteile
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Zum Zusammenpressen von Werkstücken, beispielsweise im Rahmen des Trocknens von miteinander verklebten Bauteilen, sind Schraubzwingen hinlänglich bekannt. Derartige Schraubzwingen weisen typischerweise zwei Spannbacken auf, von denen eine fest am Ende eines Laufprofils befestigt ist, und die andere durch die Spitze der Druckspindel gebildet ist, die ihrerseits beweglich und selbsthemmend am Laufprofil angeordnet ist. Durch Verschieben der Druckspindel entlang des Laufprofils kann der Spannbackenabstand eingestellt werden. Der Druck wird dann durch Betätigen (Drehen) der Druckspindel erzeugt.
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Derartige Werkzeuge sind jedoch nur geeignet, um verhältnismäßig kleine Werkstücke zusammen zu pressen. Ist eines der Werkstücke groß, beispielsweise eine Tischplatte, und das andere Werkstück befindet sich nicht in der Nähe des Randes des einen Werkstücks, so müssen die Spannbacken sehr lang sein, was in der Praxis zu unhandlichen und schlecht funktionierenden Werkzeugen führt. Ist das erste Werkstück eine Wand, so kann mit Schraubzwingen überhaupt nicht mehr gearbeitet werden.
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Bekannt ist daher aus der
DE-Gebrauchmusterschrift G 91 05 405.2 eine Vorrichtung, welche in vorteilhafter Weise eine Schraubzwinge mit einem Saugheber kombiniert. Der Saugheber kann an beliebiger Stelle einer ebenen Fläche befestigt werden. Er trägt das Laufprofil der einen Hälfte einer Schraubzwinge, an dem verschiebbar die Druckspindel derselben angeordnet ist. Somit kann die Vorrichtung auf einem beliebig großen Werkstück angebracht werden und mittels der Druckspindel Druck auf ein anderes, beispielsweise kleineres, aber auch gleich großes oder gar größeres, gleich oder anders geformtes Werkstück aufbringen. Das andere Werkstück muss dabei nicht im Randbereich des großen Werkstücks angeordnet sein.
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Nachteilig ist jedoch die Einschränkung, dass der Druck lediglich senkrecht zur Ebene des großen Werkstücks bereitgestellt werden kann. In vielen Fällen ist es nämlich notwendig, Druck in andere Richtungen bereitzustellen. Dies ist mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich.
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Zudem ist die bekannte Vorrichtung wenig flexibel, um an andere als die beschriebene Montagesituation angepasst werden zu können.
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Aufgabe der Erfindung und Lösung
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Aufgabe der Erfindung ist es demnach, ein Spannwerkzeug bereitzustellen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll das Spannwerkzeug das Aufbringen von Druck in solche Richtungen erlauben, die von der Richtung abweichen, die auf der Ebene des großen Werkstücks senkrecht steht, was immer dann nötig ist, wenn die Ebenen der beiden Werkstücke nicht koplanar zueinander verlaufen und auch nicht parallel zueinander stehen. Zudem soll die Spannvorrichtung flexibel sein, um an unterschiedlichste Montagesituationen angepasst werden zu können.
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Beschreibung
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Die Aufgabe wird durch ein Spannwerkzeug nach Anspruch 1 sowie ein Spannverfahren nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.
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Zunächst erfolgt eine allgemeine Beschreibung des Spannwerkzeugs.
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Das Werkzeug besteht aus einem Saugheber 1, einer Schraubzwinge und einem Verbindungswinkel. Die zunächst handelsübliche Schraubzwinge wird abgeändert. Das parallele Gegenstück wird entfernt. Die Druckspindel 4 mit Führung (nachfolgend Gleiter 3 genannt) kann in dem entsprechenden Laufprofil 2 nach wie vor variabel verändert, also in Längsrichtung verschoben, werden. Das Laufprofil 2 ist beispielsweise durch eine Winkelhalterung 9 mit dem Saugheber 1 verbunden. Die Winkelhalterung 9 ist bevorzugt mit dem Saugheber 1 verschraubt. Das Laufprofil 2 mit Gleiter 3 ist über einen Drehpunkt 6 an der Winkelhalterung 9 verbunden.
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Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, den Gleiter in vielen Gradeinteilungen zu positionieren und zu fixieren.
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Das erfindungsgemäße Werkzeug dient dem Fixieren beispielsweise zweier Platten, die über Eck verbunden werden, wobei jedoch keine Möglichkeit besteht, eine herkömmliche Schraubzwinge zu fixieren. Eine glatte Oberfläche zum Befestigen des Saughebers 1 ist Vorraussetzung. Durch das Fixieren mit dem Spannwerkzeug können zwei Teile miteinander verklebt, verschraubt, verleimt, ... werden. Eine zweite Person zum Halten entfällt.
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Es folgt eine detaillierte Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren.
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Wie aus der 1 und 2, die eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung von schräg oben und schräg unten zeigen, ersichtlich, umfasst das erfindungsgemäße Spannwerkzeug zum Aufbringen von Druckkräften auf Werkstücke einen Saugheber 1 mit einer Saugebene S zur Befestigung des Spannwerkzeugs auf einer ebenen Fläche eines ersten Werkstücks (nicht dargestellt).
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Das erste Werkstück könnte auch „Abstützwerkstück“ genannt werden, da es der Abstützung des erfindungsgemäßen Spannwerkzeugs dient. Es ist klar, dass es nicht zwingend nötig ist, dass auch auf die Ebene dieses ersten Werkstücks Druckkräfte aufgebracht werden müssen; unter Umständen „benötigt“ das erste Werkstück überhaupt keine aufzubringenden Kräfte. So kann das erste Werkstück beispielsweise durch am Boden verklebte Fliesen bereitgestellt sein, und das zweite (andere) Werkstück ist eine Fußleiste, die an der Wand verklebt und dazu dort angedrückt werden muss.
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Der Saugheber 1 weist bevorzugt eine Saugglocke aus elastischem Material auf, welche über eine Kniehebelvorrichtung so verformt wird, dass ein Unterdruck in der Saugebene S entsteht. Derartige Saugheber sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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Das Spannwerkzeug umfasst auch ein am Saugheber 1 angeordnetes Laufprofil 2, auf welchem ein Gleiter 3 mit einer Durchführung 10 für das Laufprofil 2 längsverschiebbar und selbstklemmend angeordnet ist, wobei am Gleiter 3 eine Druckspindel 4 zum Aufbringen von Druckkräften auf ein weiteres Werkstück (nicht dargestellt) angeordnet ist. Diese Komponenten sind für sich gesehen aus dem Stand der Technik bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.
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Das erfindungsgemäße Spannwerkzeug ist nun dadurch gekennzeichnet, dass das Laufprofil 2 über ein arretierbares Drehgelenk mit einem Drehpunkt 6 am Saugheber 1 befestigt ist, so dass der Winkel W (nur in 2 eingezeichnet) zwischen der Längsachse L des Laufprofils 2 und der Saugebene S auf einen Wert auch ungleich 90 Grad und ungleich 0 Grad verstellbar ist.
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Mit anderen Worten, die Längsachse L des Laufprofils 2 steht nicht immer senkrecht auf der Saugebene S und somit der Ebene des ersten Werkstücks, und sie verläuft auch nicht ausschließlich parallel zur Saugebene S, sondern sie ist variabel einstellbar.
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Bevorzugt ist der Winkel W, wie gezeigt, auf einen Wert zwischen mindestens –90 Grad und mindestens +90 Grad verstellbar. Ein negativer Winkel W würde in der 1 ein Kippen des Laufprofils 2 nach Links (in Richtung des Gleiters 3) bedeuten; ein positiver Winkel W würde ein Kippen nach Rechts (in Richtung des eingezeichneten Bogens W) bedeuten. Es ist klar, dass der maximale Winkel von der konkreten Ausgestaltung abhängig ist, insbesondere vom Durchmesser des Saughebers 1 und der (in der 1 und 2) vertikalen Entfernung zwischen der Ebene des ersten Werkstücks und dem Drehgelenk 6. Eine sehr geringe Höhe wird nur Winkel um ca. +/–90 Grad erlauben, wohingegen eine große Höhe in Verbindung mit einem geringen Durchmesser auch Winkel von bis zu ca. 170 Grad ermöglicht. Ebenso kann das Drehgelenk 6 versetzt zum Mittelpunkt des Saughebers 1 angeordnet sein, so dass in einer Richtung ein besonders großer Winkel, in der anderen Richtung dafür ein etwas kleinerer Winkel möglich ist. Auch eine variable Längsverstellung (parallel zur Saugebene S) ist möglich, um je nach Bedarf verschiedene Winkelmaxima zu ermöglichen.
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Ein Winkel größer 90 Grad kann beispielsweise auch dazu genutzt werden, um Werkstücke, die sich unterhalb einer Platte befinden, auf deren Oberseite der Saugheber befestigt ist, an diese Unterseite zu pressen. Insbesondere derartige Spannaufgaben sind mit dem aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeug nicht möglich.
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Mit anderen Worten, die Längsachse L des Laufprofils 2 kann, wie gezeigt, senkrecht zur Saugebene S stehen, sie kann parallel zu ihr verlaufen, oder einen beliebigen anderen Winkel W zwischen mindestens –90 Grad wie beispielsweise 120 Grad und mindestens +90 Grad wie beispielsweise +120 Grad zu ihr einnehmen. Auf diese Weise ist ein Werkstück, dessen mit Druck zu belastende Ebene nicht parallel zur Ebene des ersten Werkstücks verläuft, trotzdem in optimaler Weise belastbar, da die Achse der Druckspindel 4 immer eine Position einnehmen kann, in der sie senkrecht zur Ebene des zu belastenden Werkstücks steht, was aus Gründen der optimalen Krafteinleitung in das zweite Werkstück vorteilhaft ist.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel W schrittweise verstellbar.
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Hierfür ist in der gezeigten Ausführungsform ein Arretierbolzen 7 vorhanden, welcher mit kreissegmentförmig um den Drehpunkt 6 bzw. die Drehachse D angeordneten Arretierlochungen 8 zusammenwirkt. Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform kann hierfür alternativ ein Feststellgelenk oder ein verzahntes Gelenk bereitgestellt sein.
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Es ist außerdem bevorzugt, dass die schrittweise Verstellbarkeit bevorzugt in Schritten von 5 Grad erfolgt. Mit anderen Worten, die Arretierlochungen 8 weisen auf einem um den Drehpunkt 6 bzw. die Drehachse D verlaufenden Kreis einen Winkelabstand von 5 Grad auf. Selbstverständlich sind auch andere Gradeinteilungen, beispielsweise 1, 2 oder 10 Grad, möglich.
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Bevorzugt ist ferner, wie in der Seitenansicht der 3 sowie der Draufsicht der 4 gezeigt, die jeweils eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellen, dass am Laufprofil 2 eine Zusatzaufnahme 5 für den Gleiter 3 angeordnet ist, auf welche der Gleiter 3 mittels seiner Durchführung 10 aufsteckbar ist. Der Gleiter 3 ist besonders bevorzugt selbsthemmend aufsteckbar, was dadurch erreicht werden kann, dass das Profil der Zusatzaufnahme 5 ähnlich dem Profil des Laufprofils 2 ausgestaltet ist.
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Besonders bevorzugt ist, dass die Zusatzaufnahme 5 nahe dem Drehpunkt 6 angeordnet ist, ohne die Verstellbarkeit des Winkels W zu behindern. Demgemäß muss ein Mindestabstand eingehalten werden, was den Fachmann jedoch vor keinerlei konstruktive Schwierigkeiten stellt.
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Es ist dabei besonders bevorzugt, dass die Zusatzaufnahme 5 fest am Laufprofil 2 angeordnet und mit diesem verbunden, beispielsweise verschraubt oder verschweißt, ist.
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Besonders bevorzugt ist die Zusatzaufnahme 5 wie in 3 und 4 gezeigt rechtwinklig ausgebildet, so dass die Achse der Druckspindel 4 sowohl parallel zur Saugebene S als auch parallel zur Drehachse D verläuft. Der Gleiter 3 kann nunmehr wahlweise auf die Zusatzaufnahme 5 oder auf das Laufprofil 2 aufgesteckt werden. Somit ist das Spannwerkzeug noch flexibler einsetzbar.
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Selbstverständlich können auch zwei oder mehr Zusatzaufnahmen vorgesehen sein (nicht dargestellt), die sich beispielsweise an der Winkelhalterung 9 befinden, welche über eine Verschraubung 11 am Saughalter 1 angeordnet ist. Ebenso können zwei oder mehr Gleiter (nicht dargestellt) vorhanden sein, so dass in mehrere Richtungen gleichzeitig Druckkräfte bereitstellbar sind, sofern der Saugheber 1 auf der Ebene des ersten Werkstücks befestigt ist.
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Die Zusatzaufnahme 5 ermöglicht auf einfache Weise, den Druck der Druckspindel 4 auf Innenecken (nicht gezeigt) umzuleiten, was beispielsweise dann nötig ist, wenn ein Werkstück vom Saugheber 1 fort gedrückt werden muss. Durch die Befestigung der Zusatzaufnahme 5 am Laufprofil 2 kann die Höhe der Druckspindel 4, also ihr senkrecht zur Saugebene S gemessener Abstand, in umfassenderem Maße variabel verändert werden, als es ohne die Zusatzaufnahme 5 der Fall wäre.
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Bevorzugt ist am Saugheber 1 ferner ein parallel zur Saugebene S verlaufender Stützarm mit verstellbarem Stützlager angeordnet (jeweils nicht dargestellt). Auf diese Weise wird ein Kippen und damit verbundenes frühzeitiges Ablösen des Saughebers von der Ebene des ersten Werkstücks verhindert. Die Saugebene S und die Ebene des ersten Werkstücks bleiben länger weitgehend parallel zueinander, so dass die Haltekraft zwischen Saugheber und erstem Werkstück deutlich verbessert wird.
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Der Stützarm kann auch als an der Zusatzaufnahme für den Gleiter aufsteckbar ausgestaltet sein.
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Ferner ist bevorzugt, dass der Gleiter 3 eine Mehrzahl von Durchführungen 10 für das Laufprofil 2 aufweist, wie aus der 3 ersichtlich. Auf diese Weise wird die Flexibilität des Spannwerkzeugs noch weiter erhöht. Die Druckspindel 4 ist besser justierbar, bzw. eine höhere Druckerzeugung durch die Spindel ist möglich.
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Nachfolgend wird die Verwendung des erfindungsgemäßen Spannwerkzeugs beschrieben.
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Ein Verfahren zum Aufbringen von Druckkräften auf ein Werkstück, dessen mit Druck zu belastende Ebene nicht parallel zur Ebene eines Abstützwerkstücks verläuft, unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Spannwerkzeugs, umfasst die folgenden Schritte:
- – Aufsetzen der Vorrichtung mit ihrem Saugheber 1 auf die ebene Fläche eines ersten Werkstücks;
- – Spannen des Saughebers 1;
- – Einstellen des Winkels W der Längsachse L des Laufprofils 2 auf einen Wert ungleich 90 Grad;
- – Verschieben des Gleiters 3 entlang der Längsachse L des Laufprofils 2 an eine geeignete Position;
- – Betätigen der Druckspindel 4, bis ihre Spitze die Ebene eines zweiten Werkstücks, welche nicht parallel zur Ebene des ersten Werkstücks und zur Saugebene S des Saughebers 1 verläuft, berührt.
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Erfindungsgemäß steht die Achse der Druckspindel 4 senkrecht auf der Ebene des zweiten Werkstücks und übt Druck auf diese Ebene aus.
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Zur Vermeidung von Wiederholungen bezüglich die Bestandteile des Spannwerkzeugs sei auf die obigen Ausführungen verwiesen.
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Anhand des beschriebenen Verfahrens lassen sich auf einfache Weise Werkstücke mit Ebenen, welche nicht parallel zueinander stehen, mit Druckkräften beaufschlagen, wobei die Ebene eines ersten Werkstücks als Stützfläche dient, auf welcher der Saugheber befestigt wird, und wobei auf die Ebene des anderen Werkstücks Druck in einer senkrecht auf ihr stehenden Richtung aufgebracht wird.
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Das vorgeschlagene Spannwerkzeug erlaubt das Aufbringen von Druck in solche Richtungen, die von der Richtung abweichen, welche auf der Ebene eines großen Werkstücks senkrecht steht. Zudem ist die Spannvorrichtung besonders flexibel, um an unterschiedlichste Montagesituationen angepasst werden zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Saugheber
- 2
- Laufprofil
- 3
- Klemmarm (Gleiter)
- 4
- Druckspindel
- 5
- Zusatzaufnahme für den Gleiter
- 6
- Drehpunkt
- 7
- Arretierbolzen
- 8
- Arretierlochung, Bohrung
- 9
- Halterung, Winkelhalterung
- 10
- Durchführung für Laufprofil
- 11
- Verschraubung (mit Saugheber)
- W
- Winkel
- L
- Längsachse
- D
- Drehachse
- S
- Saugebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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