PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE202004012555U1 26.01.2006
Titel Spannmechanismus einer Stiftspitzmaschine
Anmelder Dahle Bürotechnik GmbH, 96450 Coburg, DE
Vertreter Patentanwälte Tergau & Pohl, 90482 Nürnberg
DE-Aktenzeichen 202004012555
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 26.01.2006
Registration date 22.12.2005
Application date from patent application 11.08.2004
IPC-Hauptklasse B43L 23/04(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Spannmechanismus einer Stiftspitzmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Eine derartige Stiftspitzmaschine ist beispielsweise aus der DE 36 00 370 A1 bekannt. Unter einem Stift wird im Folgenden ein beliebiges, im Spannfutter der Spitzmaschine zu spannendes stiftförmiges Werkstück, beispielsweise ein Blei- oder Buntstift, ein Kajalstift oder eine Mine verstanden.

Der aus der DE 36 00 370 A1 bekannte Spannmechanismus umfasst ein im Wesentlichen ringförmiges, schwenkbares Spannelement, das mehrere nach innen weisende elastische Hebelarme aufweist, die durch Steuerschlitze und mit diesen zusammenwirkende Führungszapfen geführt sind. Um die Hebelarme ist als flexibles Element ein Gummiband gelegt, das der direkten Kontaktierung des zu spannenden Stiftes dient und dadurch eine Beschädigung des Stiftes durch Druckstellen vermeiden soll. Der Spannmechanismus ist damit insgesamt aufwändig aufgebaut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten Spannmechanismus einer Stiftspitzmaschine anzugeben, der eine besonders schonende Spannung eines Stiftes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Spannmechanismus mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Der Spannmechanismus in einer Stiftspitzmaschine umfasst ein Spannfutter, das einen anzuspitzenden Stift koaxial zu einer Spannfutterachse spannt. Das Spannfutter ist in einem Gehäuse gelagert, welches eine Halteplatte sowie ein relativ zu dieser schwenkbar gelagertes Spannelement aufweist. Zur unmittelbaren Kontaktierung der Oberfläche des Stiftes ist nicht das Spannelement, sondern ein mit diesem zusammenwirkendes flexibles Element vorgesehen, welches den Stift umschließt. Dieses flexible Element ist als Schlaufe ausgebildet, deren erstes Ende mit der Halteplatte und deren zweites Ende mit dem Spannelement verbunden ist. Als Verbindung des einen Endes der Schlaufe mit der Halteplatte wird dabei auch eine Verbindung der Schlaufe mit einem mit der Halteplatte starr verbundenen Teil bezeichnet. Analog ist auch die Verbindung des anderen Endes der Schlaufe mit einem mit dem Spannelement starr verbundenen Teil als Verbindung mit dem Spannelement anzusehen. Die Schlaufe ist beispielsweise aus Gummi, vorzugsweise jedoch aus Kunststoff gefertigt, wodurch eine zweckentsprechende Formgebung erleichtert ist. Die Verbindung der Schlaufe mit dem schwenkbaren Spannelement einerseits und mit der starr im Gehäuse gelagerten oder ein Teil des Gehäuses bildenden Halteplatte andererseits ermöglicht eine Spannung des Stiftes ohne mit dem Spannelement verbundene flexible oder schwenkbar angelenkte Hebelelemente. Der Spannmechanismus ist damit bei durch die mindestens eine Schlaufe gewährleisteter schonender Stiftspannung besonders einfach aufgebaut und insbesondere leicht montierbar. Des Weiteren ermöglicht die Spannung des Stiftes durch das Zuziehen von einer oder mehreren Schlaufen einen besonders kompakten Aufbau des Spannmechanismus sowie eine einfache Anpassung einer für den Spannmechanismus verwendeten Grundkonstruktion auf unterschiedliche Stiftdurchmesser.

Eine besonders rationelle Fertigung ist nach Anspruch 2 dadurch erleichtert, dass mindestens ein Ende der Schlaufe als einstückig mit dieser hergestellte Öse ausgebildet ist, welche zur Verbindung mit dem Spannelement bzw. mit der Halteplatte vorgesehen ist.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist das Spannfutter gemäß Anspruch 3 zwei in Axialrichtung der Spannfutterachse zueinander versetzte Schlaufen auf. Dies erleichtert eine zentrische Spannung des Stiftes, insbesondere bei gemäß Anspruch 4 um 180° zueinander verdrehter Anordnung der Schlaufen im Gehäuse. Ein ähnlicher Effekt ist erzielbar, indem drei Schlaufen um je 120° zueinander versetzt im Gehäuse angeordnet werden. Verschiedene, die Enden der Schlaufen am Spannelement bzw. an der Halteplatte fixierende Befestigungsbolzen werden nach Anspruch 5 besonders effektiv genutzt, indem ein Halte- oder Befestigungsbolzen, welcher eine der Schlaufen an der Halteplatte fixiert, zugleich als Umlenkbolzen für die andere Schlaufe dient. Beim Spannen des Spannfutters durch Verdrehung des Spannelementes wird jede der Schlaufen über jeweils einen fest im Gehäuse angeordneten Befestigungsbolzen der anderen Schlaufe gezogen.

Um den Stift mit um dessen Umfang zumindest annähernd gleichförmig verteilter Kraft zu spannen, beschreibt die Schlaufe nach Anspruch 6 im den Stift spannenden Zustand eine Gesamtkrümmung von mindestens 360°, d.h. die Schlaufe ist mindestens einmal um den Stift geschlungen. Vorzugsweise sind die beiden Enden der Schlaufe gemäß Anspruch 7 im den Stift spannenden Zustand um mindestens 540°, d.h. 1,5 Windungen, zueinander verdreht.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Spannmechanismus einen mit einer Sperrkontur, insbesondere Sperrverzahnung, des Spannelementes zusammenwirkenden, beweglich im Gehäuse gelagerten Sperrhebel auf, welcher die zuverlässige Festlegung der Winkelposition des Spannelementes ermöglicht. Ein besonders kompakter Aufbau bei zugleich einfacher Bedienbarkeit ist nach Anspruch 9 dadurch gegeben, dass der Sperrhebel im Gehäuse schwenkbeweglich gelagert ist. Dabei ist die Schwenkachse des Sperrhebels vorzugsweise parallel zur Spannfutterachse angeordnet.

Die Schlaufe ist aus einem strangförmigen Material mit vorzugsweise zumindest annähernd rechteckigem Querschitt gebildet. Gemäß Anspruch 10 ist der im Wesentlichen rechteckige Querschnitt der Schlaufe im gespannten Zustand hochkant auf der Oberfläche des Stiftes angeordnet. Das heißt, die kürzere Seite des Rechtecks liegt auf dem Stift aus, während sich die längere Seite des Rechtecks radial zur Spannfutterachse erstreckt. Auf diese Weise baut das Spannfutter besonder kompakt in axialer Richtung.

Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass die Spannung eines Stiftes auf besonders einfache und zugleich das Material des Stiftes schonende Weise dadurch erfolgt, dass ein um die Spannfutterachse drehbares im Wesentlichen ringförmiges Spannelement mindestens eine um den Stift gelegte Schlaufe zuzieht, welche einerseits am Spannelement und andererseits am Gehäuse oder einem mit dem Gehäuse starr verbundenen Teil des Spannfutters befestigt ist.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

1 in einer schematischen Darstellung einen Spannmechanismus einer Stiftspitzmaschine in einer ersten Einstellung,

2 den Spannmechanismus nach 1 in einer zweiten Einstellung,

3 eine Schlaufe des Spannmechanismus in der Einstellung nach 1,

4a–c jeweils eine Schlaufe des Spannmechanismus in der Einstellung nach 2,

5a–d in verschiedenen Ansichten einen Spannmechanismus einschließlich Gehäuse, und

6a, 6b den Spannmechsnismus nach 5a–d ohne Gehäuschale.

Einander entsprechende oder gleich wirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Ausführungsbeispiele nach den 1 und 2 zeigen jeweils einen Spannmechanismus einer Stiftspitzmaschine für Stifte mit 7 mm bzw. 12 mm Durchmesser. In beiden Figuren ist der Spannmechanismus im gespannten Zustand dargestellt. Es handelt sich um ein und denselben Spannmechanismus, wobei der in 2 dargestellte Zustand (gespannter Zustand für einen Stift mit 12 mm Durchmesser) dem entspannten Zustand für einen Stift mit geringerem Durchmesser entspricht. Die Verwendbarkeit für Stifte in einem großen Durchmesserbereich, wobei der größter verwendbare Stiftdurchmesser um mehr als 70% über dem kleinstmöglichen Stiftdurchmesser liegt, ist ein besonderer Vorteil des Spannfutters.

Als Teil eines Gehäuses des Spannfutters ist eine Halteplatte 1 sichtbar, die senkrecht zur Spannfutterachse A angeordnet ist. Relativ zur Halteplatte 1 ist ein zentrisch zur Spannfutterachse A angeordnetes Spannelement 2 mit kreisrunder Grundform schwenkbar gelagert. Das Spannfutter umfasst des Weiteren zwei Schlaufen 3, die einerseits mit der Halteplatte 1 und andererseits mit dem Spannelement 2 verbunden sind. Die Form der Schlaufen 3 geht im Detail aus den 3 bis 4c hervor. Dabei zeigt die 3 die Schlaufe 3 in der einen Stift mit 7 mm Durchmesser spannenden Form, während in den 4a bis 4c die Schlaufe 3 im entspannten Zustand dargestellt ist, welcher praktisch dem gespannten Zustand für einen Stift mit 12 mm Durchmesser entspricht. An den beiden Enden jeder Schlaufe 3 befindet sich jeweils eine Öse 4, die mittels eines Haltebolzens 5 an der Halteplatte 1 bzw. mittels eines Mitnehmerbolzens 6 an dem auch als Spannring bezeichneten Spannelement 2 befestigt ist. Die Schlaufen 3 sind beispielsweise aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Shore-A-Härte von mindestens 60, insbesondere ca. 80, gefertigt. Statt eines thermoplastischen Elastomers (TPE) ist als Material für die Schlaufen 3 beispielsweise auch ein thermoplastisches Polyurethan (TPU) oder ein Gummi oder Kautschuk geeignet.

Sowohl in der Einstellung des Spannfutters nach 1 als auch in der Einstellung des Spannfutters nach 2 ist jede der Schlaufen 3 mindestens einmal voll um den zu spannenden Stift geschlungen. Während in der 12 mm-Einstellung (2) die beiden Ösen 4 der Schlaufe 3 um etwas mehr als 1,5 Windungen relativ zueinander verdreht sind, ist die Schlaufe 3 der 7 mm-Einstellung (1) insgesamt etwa zweimal um 360° gewunden. Das im Wesentlichen ringförmige, parallel zur Halteplatte 1 gelagerte Spannelement 2 ist in den Einstellungen nach den 1 und 2 ebenso wie die übrigen Bauteile des Spannfutters identisch. In jedem der Einstellungen befindet sich in der Nähe einer der Ösen 4, außerhalb der zum Greifen des Stiftes vorgesehenen Windung 7 ein Krümmungsbereich 8, an welchem der Halte- oder Befestigungsbolzen 5 der jeweils anderen Schlaufe 3 zum Anliegen kommt und damit einen Umlenkbolzen bildet.

Die Stärke S des Materials der Schlaufe 3 beträgt, radial zur Spannfutterachse A gemessen, 3 mm und die Dicke D des Materials der Schlaufe 3, in Axialrichtung der Spannfutterachse A gemessen, 2 mm. Dadurch, dass die Stärke S die Dicke D übersteigt, benötigt das Spannfutter in Axialrichtung, das heißt in Richtung der Spannfutterachse A, nur eine geringe Bauhöhe, die unter anderem durch die Gesamtdicke G jeder mindestens einmal gewundenen Schlaufe 3 von 5 mm bestimmt wird. Das auf dem anzuspitzenden Stift aufliegende Profil der Schlaufe 3 hat den Querschnitt eines Rechtecks mit abgerundeten oder abgeschrägten Ecken, wobei eine der kürzeren Seiten des Rechtecks, nämlich die Seite mit der Dicke D, auf dem Stift aufliegt. Damit ist das Rechteck hochkant auf der Oberfläche des Stiftes angeordnet. Das Material der Schlaufe 3 sollte eine ausreichend hohe Formstabilität aufweisen, um ein Umklappen des im Wesentlichen rechteckigen Querschnitts auf dem Stift zu verhindern. Diese Überlegung verdeutlicht, dass als Material der Schlaufe 3 ein Kunststoff im Gegensatz zu einem vergleichsweise labilen Gummiband besonders geeignet ist. Die Verwendung eines Kunststoffes ermöglicht es weiterhin auf einfache Weise, die Schlaufe 3 derart zu gestalten, dass diese auch im geöffneten Zustand des Spannfutters stets eine definierte Form aufweist. Dabei ist es ausreichend, wenn die Schlaufe 3 beim Öffnen des Spannfutters im Vergleich zum Durchmesser des Stiftes nur relativ geringe radiale Auslenkungen erfährt. Das Spannfutter ist damit auch in Radialrichtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Spannachse A besonders raumsparend aufgebaut. Abweichend von den Ausführungsformen nach den 3 bis 4c kann der Querschnitt der Schlaufe 3 statt rechteckig mit abgerundeten oder abgeschrägten Ecken beispielsweise auch rund, rechteckig oder oval sein.

Um das Spannfutter zu spannen, ist in den Darstellungen nach 1 und 2 das Spannelement 2 nach links zu drehen. Hierbei genügt zur Spannung eines Stiftes mit 12 mm Durchmesser eine nur geringfügige Drehung. Wie aus den 1 und 2 weiter ersichtlich ist, sind die beiden Schlaufen 3 eines Spannfutters um 180° zueinander verdreht. Damit wird der zu spannende Stift zuverlässig zentrisch zur Spannfutterachse A ausgerichtet. In einem Teilbereich des Umfangs des Spannelementes 2 befindet sich eine Sperrkontur 9 in Form einer Sperrverzahnung, die mit einem Sperrhebel 10 (5a bis 5d, 6a, 6b) als Sperrelement zusammenwirkt. Die Sperrverzahnung 9 ist derart geformt, dass ein selbsttätiges Drehen des Spannelementes 2 im Uhrzeigersinn, bezogen auf die Anordnung nach 1 und 2, bei eingerücktem Sperrhebel 10 verhindert wird. Zum einfachen Lösen des Sperrhebels 10 ist das Spannelement 2 geringfügig gegen den Uhrzeigersinn zu drehen.

Die 5a bis 5d zeigen einen Spannmechanismus einschließlich eines Gehäuses 11, welches die Halteplatte 1 sowie eine auf dieser montierte Gehäuseschale 12 umfasst. Der Sperrhebel 10 ist, wie aus 6a und 6b ersichtlich, im Gehäuse 11 um eine Schwenkachse H schwenkbar gelagert und ragt einseitig aus dem Gehäuse 11 heraus. Die 6a zeigt den Sperrmechanismus im gesperrten, die 6b im offenen Zustand. Die Schwenkachse H des Sperrhebels 10 ist parallel zur Spannfutterachse A angeordnet. Auf der der Halteplatte 1 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 11, das heißt auf der Seite der Gehäuseschale 12, ist eine im Wesentlichen ringförmige Abdeckung 13 als Teil des drehbaren Spannelementes 2 sichtbar. Zur Betätigung des Spannelementes 2 weist die Abdeckung 13 zwei an diese angeformte, ergonomisch günstig leicht gekrümmte Betätigungsflügel 14 auf. Die Gehäuseschale 12 ist mit der Halteplatte 1 mittels mehrerer an die Gehäuseschale 12 angeformter hohler Zapfen 15, die in entsprechende Durchführungen der Halteplatte 1 eingreifen, verbunden.

Der gesamte Spannmechanismus ist mittels zweier (nicht näher dargestellter) Führungsbolzen mit einem nicht dargestellten Spitzwerk und Spänebehälter verbindbar. Beim Spitzen des Stiftes wird der Spannmechanismus einschließlich des darin gespannten Stiftes axial, d.h. in Richtung der Spannfutterachse A, zugestellt.

1Halteplatte 2Spannelement 3Schlaufe 4Öse 5Halte-/Umlenkbolzen 6Mitnehmerbolzen 7Windung 8Krümmungsbereich 9Sperrkontur 10Sperrhebel 11Gehäuse 12Gehäuseschale 13Abdeckung 14Betätigungsflügel 15Zapfen ASpannfutterachse DDicke HSchwenkachse GGesamtdicke SStärke

Anspruch[de]
  1. Spannmechanismus einer Stiftspitzmaschine, mit einem einen anzuspitzenden Stift koaxial zu einer Spannfutterachse (A) spannenden Spannfutter, welches in einem Gehäuse (11) gelagert ist, das eine Halteplatte (1) sowie ein relativ zu dieser schwenkbar gelagertes Spannelement (2) aufweist, wobei zur Kontaktierung der Oberfläche des Stiftes ein diesen umschließendes, mit dem Spannelement (2) zusammenwirkendes flexibles Element vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Element als Schlaufe (3) ausgebildet ist, deren erstes Ende mit der Halteplatte (1) und deren zweites Ende mit dem Spannelement (2) verbunden ist.
  2. Spannmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Schlaufe (3) als an diese einstückig angeformte Öse (4) ausgebildet ist.
  3. Spannmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter zwei in Axialrichtung der Spannfutterachse (A) zueinander versetzte Schlaufen (3) aufweist.
  4. Spannmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schlaufen (3) relativ zueinander um 180° verdreht im Gehäuse (11) angeordnet sind.
  5. Spannmechanismus nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Haltebolzen (5) einer der Schlaufen (3) an der Halteplatte (1) zugleich als Umlenkbolzen (5) für die andere Schlaufe (3) dient.
  6. Spannmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe (3) im den Stift spannenden Zustand eine Gesamtkrümmung von mehr als 360° beschreibt.
  7. Spannmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden der Schlaufe (3) in deren den Stift spannenden Zustand um mindestens 540° zueinander verdreht sind.
  8. Spannmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen mit einer Sperrkontur (9) des Spannelementes (2) zusammenwirkenden, beweglich im Gehäuse (11) gelagerten Sperrhebel (10).
  9. Spannmechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrhebel (10) schwenkbeweglich im Gehäuse (11) gelagert ist.
  10. Spannmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufe (3) einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, der im gespannten Zustand hochkant auf der Oberfläche des Stiftes angeordnet ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com