(19)
(11) EP 2 218 549 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
18.08.2010  Patentblatt  2010/33

(21) Anmeldenummer: 09012060.1

(22) Anmeldetag:  23.09.2009
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B25B 5/12(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA RS

(30) Priorität: 14.02.2009 DE 202009002141 U

(71) Anmelder: TÜNKERS MASCHINENBAU GmbH
40880 Ratingen (DE)

(72) Erfinder:
  • Tünkers, Josef-Gerhard
    40878 Ratingen (DE)

(74) Vertreter: Beyer, Rudi 
Patentanwalt Dipl.-Ing. Rudi Beyer Am Dickelsbach 8
40883 Ratingen
40883 Ratingen (DE)

   


(54) Vorrichtung mit einem über ein Stellglied und einer Kniehebelgelenkanordnung durch einen Antrieb in entgegengesetzten Richtungen antreibbaren Hebel


(57) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit Kniehebelgelenkanordnung (17,19), wie sie zum Beispiel im Karosseriebau der Kfz-Industrie zur Anwendung kommt und zum Beispiel als Schwenkvorrichtung eingesetzt wird. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich ein konstantes oder ein annähernd konstantes Drehmoment über den gesamten Schwenkwinkelbereich des Armes (21) über seine gehäusekopffeste Schwenkachse (20) erzielen. Dieser Winkelbereich kann zum Beispiel bis maximal 185° betragen. Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine besondere Anordnung des Kniehebelgelenks vorgeschlagen.




Beschreibung

Gattung



[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem in entgegengesetzten Richtungen durch einen Antrieb in Achsrichtung durch geradlinige Hubbewegungen in einem Gehäuse angeordneten beweglichen Stellglied, das über eine in einem Gehäusekopf angeordnete Kniehebelgelenkanordnung um eine gehäusekopffeste Achse um ein begrenztes Winkelmaß in entgegengesetzten Richtungen einen Hebel zwischen einer Arbeitsstellung, in der das Stellglied maximal in den Gehäusekopf eintritt, und einer Öffnungsstellung schwenkbeweglich antreibt, dem zum Beispiel eine oder mehrere Massen auswechselbar zugeordnet ist bzw. sind, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, wobei das Stellglied über eine Stellgliedkuppelachse schwenkbeweglich mit einer Lenkeranordnung eines Kniehebelgelenks und die Lenkeranordnung wiederum über eine Lenkerschwenkachse mit einer Verbindungslenkeranordnung, diese ihrerseits mit der gehäusekopffesten Achse schwenkbeweglich verbunden ist, wobei in der Arbeitsstellung die Lenkerschwenkachse im Abstand neben der gehäusekopffesten Achse maximal bis in den äußeren Endbereich des Gehäusekopfinnenraums eingeschwenkt ist und die Kniehebelgelenkanordnung ihrerseits in Totpunktstellung oder Übertotpunktstellung ihre durch die Drehmittelpunkte der Stellgliedkupplungsachse einerseits und der Lenkerschwenkachse andererseits verlaufende gerade Verbindungslinie rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zur Hublängsachse des Stellgliedes verläuft.

Stand der Technik



[0002] Vorrichtungen gemäß der vorausgesetzten Gattung sind zum Beispiel als sogenannte Schwenkeinheiten unter anderem im Karosseriebau der Kfz-Industrie vorbekannt. Dort dienen sie zum Anordnen verschiedener Vorrichtungen, zum Beispiel von Kniehebelspannvorrichtungen, zum Anordnen an Vorrichtungsteilen von Robotern in Fertigungsstraßen, zum Befestigen und Bewegen schwerer Bauteile, beispielsweise von aus Rohren bestehenden Gitteranordnungen, an denen sich Kniehebelspannvorrichtungen oder Zentriervorrichtungen, Schweißvorrichtungen, Klebevorrichtungen oder dergleichen, befinden. Werden derartige Vorrichtungen als Schwenkvorrichtungen eingesetzt, so werden sie in der Regel durch Druckluft angetrieben, derart, dass das als Kolbenstange ausgebildete Stellglied durch einen abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Druckluft, zu beaufschlagenden Kolben hubbeweglich angetrieben wird. Dieses als Kolbenstange ausgebildete Stellglied ist dann über eine Kniehebelgelenkanordnung mit dem als Spannkopf ausgebildeten Gehäusekopf gekuppelt. Mit der gehäusefesten Achse ist wiederum ein Hebel, zum Beispiel ein Spannhebel, schwenkbeweglich verbunden, der über einen gewissen Winkelbereich, zum Beispiel um 135°, schwenkbeweglich verbunden ist.

[0003] Werden derartige Vorrichtungen als Kniehebelspannvorrichtungen eingesetzt, so dient der mit der gehäusefesten Achse schwenkbeweglich gekuppelte Hebel als sogenannter Spannhebel, mit dem sogenannte Konturstücke verbunden sind, die mit einem am Spannkopf oder dergleichen fest verbundenen Widerlager, auch Kiefer genannt, zusammenwirken, um zum Beispiel Bleche zu spannen und zu halten, bis sie beispielsweise dauerhaft durch Kleben, Clinchen, Punktschweißen oder dergleichen verbunden sind. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel Karosseriebleche in einer Fertigungsstraße spannen und halten, bis sie zu dem gewünschten Bauteil, zum Beispiel einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, miteinander verbunden sind. Auch sogenannte Zentrierbolzen, die durch Öffnungen in Karosseriebleche greifen, können auf diese Weise bewegt werden, um Karosseriebleche in ihrer jeweils gewünschten Lage zu zentrieren, in der sie dann durch geeignete Befestigungsmittel, wie Punktschweißen, Kleben, Clinchen oder dergleichen, verbunden werden.

[0004] Besonders bei sogenannten Schwenkeinheiten können erhebliche Kräfte auftreten. Beim Stand der Technik ist die Übersetzung dadurch ungünstig, weil in Öffnungsstellung, bei der der Hebel, der um die gehäusekopffeste Schwenkachse auf und nieder schwenkbeweglich angeordnet ist, durch seine Anlenkpunkte eine ungünstige Krafteinleitung erfährt, so dass sich Probleme beim Zurückschwenken des Schwenkarmes erheben können oder ungünstig hohe Kräfte aufgewendet werden müssen.

Aufgabe



[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß der vorausgesetzten Gattung so auszubilden, dass die Vorrichtung einen möglichst gleichmäßigen Gang erreicht und sich insbesondere beim Zurückbewegen des Hebels aus seiner maximalen Öffnungsstellung ein günstiges Drehmoment ergibt.

Lösung



[0006] Die Aufgabe wird durch jeden der Patentansprüche 1 bis 3 gelöst.

Einige Vorteile



[0007] Bei einer Vorrichtung nach jedem der Patentansprüche 1 bis 3 lässt sich ein konstantes oder annähernd konstantes Drehmoment über den gesamten Schwenkwinkelbereich des Armes über seine gehäusekopffeste Schwenkachse erzielen. Dieser Winkelbereich kann zum Beispiel maximal 185° bis 180° betragen. Dadurch, dass der gesamte Winkelbereich, um den sich der Hebel um seine gehäusekopffeste Achse über das Kniehebelgelenk schwenken lässt, um einen spitzen Winkel nach vorne, von der Längsachse des Stellgliedes hinweg "gekippt" oder verlagert ist, wird der Hebelarm, an dem die Kräfte über das Stellglied angreifen können, günstig verändert. Dieser Hebelarm wird gegenüber dem Stand der Technik, bei der in Arbeitsstellung, zum Beispiel bei einem in Klemmstellung befindlichen Spannarm, sich der Drehmittelpunkt der Lenkerschwenkachse genau neben dem Drehmittelpunkt der gehäusekopffesten Achse befindet, derart, dass eine diese beiden Drehmittelpunkte verbindende gerade Linie die Längsachse der Lenkeranordnung in Totpunktlage rechtwinklig schneidet, so versetzt, dass nunmehr diese Linie die Längsachse der Lenkeranordnung unter einem spitzen Winkel schneidet. In der maximalen Offenstellung des Hebels verlagert sich dadurch der Schwenkmittelpunkt der Stellgliedkuppelachse gegenüber dem Stand der Technik derart günstig, dass der Abstand zwischen dem Drehmittelpunkt der gehäusekopffesten Achse des Armes, zum Beispiel eines Spannarmes, und dem Drehmittelpunkt der Stellgliedkupplungsachse erheblich vergrößert wird, so dass die Kraft, mit der das Stellglied, zum Beispiel die Kolbenstange eines abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Druckluft zu beaufschlagenden Kolbens, der in einer Kolbenzylindereinheit, die koaxial an dem Gehäusekopf angeschlossen ist, beaufschlagt wird, an einem großen Hebelarm angreift. So lässt sich praktisch ein konstantes Drehmoment über einen großen Schwenkwinkel des Hebels, zum Beispiel bei einem Spannarm einer Kniehebelspannvorrichtung oder bei einer sogenannten Schwenkeinheit, erzielen. Erfinderisch kann der Hubverstellkolben mit radialem Spiel im Zylinder angeordnet sein. Auch kann es vorteilhaft sein, das Stellglied und das Hubverstellglied als gegeneinander motorisch teleskopartig verstellbare Teile auszubilden, wie es auch möglich ist und im Rahmen des Erfindungsgedankens liegen kann, das Stellglied und das Hubverstellglied als miteinander kämmende Zahngetriebe mit einer Zahnstange auszubilden. Besonders zweckmäßig ist, wenn der Boden des Zylinders mit einem Verschlussglied versehen ist, durch das die Hubverstellkolben oder das Hubverstellglied von außen in beiden Richtungen verstellbar und arretierbar sind. Hierzu kann das Verstellglied oder der Verstellkolben mit einem geeigneten Kopf zum Angriff eines Werkzeuges ausgebildet sein, das von außen durch den Boden des Zylinders verstellbar und arretierbar ist.

Weitere erfinderische Ausgestaltungen



[0008] Weitere erfinderische Ausgestaltungen sind in den Patentansprüche 4 bis 15 beschrieben.

[0009] Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 4 beträgt der spitze Winkel 10° bis 50°, während er bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 5 15° bis 45° und bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 6 22,5° bis 45° beträgt.

[0010] Patentanspruch 7 beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform.

[0011] In den Patentansprüchen 8 bis 11 sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

[0012] Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 12 lässt sich eine Verstellung des Hubes dadurch erzielen, dass das Stellglied hubverstellbar oder längenverstellbar ausgebildet ist. Dadurch lässt sich der Schwenkwinkel des um die gehäusekopffeste Schwenkachse schwenkbeweglichen Hebels entsprechend verändern. Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 13 geschieht dies stufenlos.

[0013] Patentanspruch 14 schlägt hierzu eine besonders für die Praxis vorteilhafte Ausführungsform vor, bei welcher eine Schraube zum Verstellen der Länge des Stellgliedes bzw. der Hubverstellung verwendet wird.

[0014] Gemäß Patentanspruch 15 kommt hierdurch ein Feingewinde zur Anwendung, was eine entsprechende feinstufige Hubverstellung ermöglicht.

[0015] Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, in der die Erfindung - teils schematisch - veranschaulicht ist. Es zeigen:
Fig. 1
eine als Schwenkeinheit ausgebildete Vorrichtung, teils im Längsschnitt, teils herausgebrochen dargestellt, in Arbeitsstellung;
Fig. 2
die aus Fig. 1 ersichtliche Vorrichtung in Offenstellung, ebenfalls teils im Schnitt, teils in der Ansicht bzw. herausgebrochen dargestellt;
Fig. 3
eine schematische Darstellung zum Stand der Technik und
Fig. 4
eine schematische Darstellung gemäß der Erfindung.


[0016] Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein als Spannkopf ausgebildeter Gehäusekopf bezeichnet, an dem sich koaxial ein als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildeter Antrieb 2 anschließt. Dieser Antrieb 2 besteht bei der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen aus einem Zylinder 3, in dem ein Kolben 4 längsverschieblich und dichtend geführt ist. Mit dem Kolben 4 ist ein als Kolbenstange ausgebildetes Stellglied 5 einstückig verbunden. Das Stellglied 5 tritt durch eine Wand 6 abgedichtet in einen Innenraum 7 des Gehäusekopfes 1 ein.

[0017] Der Gehäusekopf 1 und der Antrieb 2 können materialmäßig einstückig oder funktionell einstückig, zum Beispiel durch Schrauben (nicht dargestellt), verbunden sein.

[0018] Dem Kolben 4 wird über Anschlussleitungen 8 bzw. 9 gesteuert abwechselnd Druckmitteldruck, insbesondere Druckluft, zugeführt, wodurch das Stellglied 5 eine geradlinige Hubbewegung in Richtung T bzw. V durchführt.

[0019] Mit 10 ist ein Hubverstellkolben bezeichnet, der mit einem Hubverstellglied 11 einstückig gekuppelt ist. Das Hubverstellglied 11 kann eine Schraubspindel sein, die sich in ein entsprechendes Innengewinde (nicht dargestellt) in einer Sackbohrung 12 des Stellgliedes 5 mehr oder weniger weit einschrauben lässt, wodurch der Hub des Kolbens 4 verändert wird. Der Hubverstellkolben 10 ist bei der dargestellten Ausführungsform in dem Zylinder 3 nicht druckmitteldruckdicht geführt, so dass der durch die Anschlussleitung 9 zugeführte Druckmitteldruck an dem Hubverstellkolben 10 vorbei den Kolben 4 beaufschlagen kann. Im Bedarfsfall kann der Hubverstellkolben 10 auch mit einer oder mit mehreren Überströmöffnungen versehen sein.

[0020] Bei 13 ist ein Verschlussglied im Boden 14 des Zylinders 3 angeordnet, das bei Bedarf entfernt werden kann (Schraubstopfen oder dergleichen), um durch ein geeignetes Werkzeug, zum Beispiel mit einem Schraubendreher oder einem Steckschlüssel, der in den Kopf 15 angreift, das Hubverstellglied 11 mehr oder weniger weit in die Sackbohrung 12 hineinzubewegen oder herauszubewegen, um dadurch den Hub des Stellgliedes 5 zu verändern. Somit lässt sich ohne Zerlegung von Außen der Hub des Stellgliedes 5 in Richtung T oder V feinfühlig, insbesondere auch stufenlos, verstellen. Zu diesem Zweck kann eine geeignete Arretierung, zum Beispiel eine Kontermutter (nicht dargestellt), vorgesehen sein, mit der sich das Verstellglied 11 in der jeweils gewünschten Stellung auch arretieren lässt.

[0021] Das Stellglied 5 ist über eine Stellgliedkuppelachse 16 an seinem in dem Innenraum 7 des als Spannkopf ausgebildeten Gehäusekopfes 1 hineinragenden Endabschnittes schwenkbeweglich mit einer Lenkeranordnung 17 verbunden, die aus einem oder aus mehreren Lenkern oder einem Gabelkopf bestehen kann. Auch das Stellglied 5 kann an seinem freien Ende als Gabelkopf gestaltet sein.

[0022] Die Lenkeranordnung 17 ihrerseits ist über eine Lenkerschwenkachse 18 mit einer Verbindungslenkeranordnung 19 ebenfalls schwenkbeweglich verbunden. Die Längsachsen der Stellgliedkuppelachse 16 und die Längsachse der Lenkerschwenkachse 18 verlaufen parallel zueinander.

[0023] Die Verbindungslenkeranordnung 19 kann ebenso wie die Lenkeranordnung 17 aus mehreren Lenkerelementen oder aus einer Gabel bestehen. Die Verbindungslenkeranordnung 19 ist mit einer in den Wänden des Gehäusekopfes 1 ortsfest, aber schwenkbeweglich angeordneten Achse 20 schwenkbeweglich verbunden. Die Achse 20 weist an ihren aus der Zeichnung ersichtlichen, nach außen ragenden Endabschnitten eine quadratische Ausgestaltung zur Anordnung eines Armes 21 auf, ist aber an ihren in den Lagern des Gehäusekopfes 1 befindlichen Längenabschnitten im Querschnitt kreisrund ausgebildet und dort zum Beispiel in Wälzlagern, insbesondere in Nadellagern, reibungsarm gelagert. Der Arm 21 ist somit in Richtung A bzw. B um ein begrenztes Winkelmaß δ schwenkbeweglich angeordnet (Fig. 4), das bei der dargestellten Ausführungsform maximal 135° betragen kann, wenn das Hubverstellglied 11 entsprechend eingestellt ist und dem Kolben 4 einen entsprechenden Hub ermöglicht, wodurch der Schwenkwinkel des Armes 21 entsprechend begrenzt und eingestellt sowie verändert werden kann.

[0024] Der Arm 21 kann als Spannarm einer Kniehebelspannvorrichtung ausgebildet sind, oder aber zum Aufnehmen einer Last, zum Beispiel anderer Kniehebelspannvorrichtungen eines Gitterwerkes, an dem Zentriervorrichtungen oder Kniehebelspannvorrichtungen, Schweißvorrichtungen oder dergleichen, angeordnet sind, dienen. In diesem Fall wäre die Vorrichtung als sogenannte Schwenkeinheit ausgebildet. Wird die aus der Zeichnung ersichtliche Vorrichtung als Kniehebelspannvorrichtung eingesetzt, so ist dem als Spannarm ausgebildeter Arm 21 ein nicht dargestelltes Widerlager, auch Kiefer genannt, zugeordnet. An dem Arm 21 und an dem nicht dargestellten Kiefer sind in diesem Fall zum Beispiel Konturstücke angeordnet, die mit den zu spannenden Werkstücken, insbesondere Blechen im Karosseriebau der Kfz-Industrie, zusammenwirken. Derartige Konturstücke sind auswechselbar an dem Arm 21 und/oder dem nicht dargestellten Kiefer angeordnet.

[0025] Der Gehäusekopf 1 kann geschlossen, oder aber an seinem oberen Endabschnitt (in der Zeichnungsebene gesehen) gabelförmig ausgebildet sein. Außerdem ist es möglich, der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform Sensoren zuzuordnen, um die jeweilige Schwenkstellung des Armes 21 zu detektieren und zum Beispiel auf einer entfernt angeordneten Steuer- oder Anzeigestelle deutlich zu machen. Auf diese Weise können zum Beispiel Arbeitsstellung (Fig. 1) und Offenstellung (Fig. 2) kenntlich gemacht werden.

[0026] Mit dem Bezugszeichen 22 ist eine Linie bezeichnet, die die Schwenkmittelpunkte der Stellgliedkuppelachse 16 und der Lenkerschwenkachse 18 geradlinig verbindet, während mit 23 eine gerade Linie bezeichnet ist, die die Schwenkmittelpunkte der Lenkerschwenkachse 18 und der Achse 20 verbindet.

[0027] Der Buchstabe L bezeichnet den gradlinigen Abstand zwischen der Längsachse des Stellgliedes 5 und der durch den Schwenkmittelpunkt der Achse 20 verlaufenden sowie parallel zur Mittellinie 24 des Stellgliedes 5 verlaufenden Mittellinie (Fig. 1).

[0028] C ist der geradlinige Abstand zwischen den Schwenkmittelpunkten der Stellgliedkuppelachse 16 und der Lenkerschwenkachse 18 in Totpunkt- oder Übertotpunktstellung (Fig. 1).

[0029] Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Arbeitsstellung bildet die Linie 23 einen spitzen Winkel mit der Mittellinie 24 des Stellgliedes 5 und einen spitzen Winkel α mit der Linie 22. In dieser Stellung befindet sich die Lenkeranordnung 17 vorzugsweise in Totpunkt- oder Übertotpunktlage. Wenn von "Übertotpunktlage" die Rede ist, so bedeutet dies, dass sich das so gebildete Kniehebelgelenk etwa um bis zu einem Grad über Totpunktlage befindet, in der Selbsthemmung eintritt, so dass sich bei Druckmitteldruckausfall der Kolben 4 nicht selbständig in die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung, also in Offenstellung, bewegen kann. Auch der Winkel β ist ein spitzer Winkel. Bevorzugt beträgt der Winkel α 22,5° bis 45°, bei der dargestellten Ausführungsform 22,5°, so dass auch der Winkel γ (Fig. 2) ein spitzer ist, und zum Beispiel ebenfalls 22,5° bis 45° beträgt, bei der dargestellten Ausführungsform ebenfalls 22,5°. Auf diese Weise ergibt sich über einen weiten Schwenkwinkelbereich des Armes 21 ein praktisch konstantes Drehmoment.

[0030] Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, beträgt bei der dargestellten Ausführungsform sowohl beim Stand der Technik (Fig. 3) als auch bei der erfindungsgemäßen Lösung (Fig. 4) der maximale Schwenkwinkel des Armes 21 135°. In der Offenstellung (Fig. 2) schwenkt die Lenkerschwenkachse 18 beim Stand der Technik aus der oberen Lage in die aus Fig. 3 ersichtliche untere Stellung. In Arbeitsstellung befindet sich somit die Lenkerschwenkachse 18 genau über der Achse 20, derart, dass die Verbindungslinie 23 beim Stand der Technik parallel oder praktisch parallel zur Mittelinie 24 des Stellgliedes 5 verläuft. Der Abstand X vom Schwenkmittelpunkt der Achse 20 zum Schwenkmittelpunkt der Lenkerschwenkachse 18 ist in Fig. 3 mit X bezeichnet.

[0031] Durch die erfindungsgemäße Lösung, bei welcher in Arbeitsstellung die Lenkerschwenkachse 18 um den Winkel α in Richtung auf den Arm 21 verlagert ist, wird zwar der gesamte mögliche Öffnungswinkel bei dieser Lösung ebenfalls mit 135° beibehalten oder kann auch bis zu 180° bei der Erfindung betragen, aber der gesamte Winkelbereich δ st in Richtung auf den Arm 21 gedreht, was zur Folge hat, dass in der Öffnungsstellung gemäß Fig. 2 sich die Lenkerschwenkachse 18 in die aus Fig. 4 ersichtliche untere Position bewegt hat, in der sie vom Schwenkmittelpunkt der Achse 20 das Maß Y einnimmt. Wie man leicht durch Vergleich durch Fig. 3 und 4 erkennen kann, ist das Maß Y erheblich größer als das Maß X. Dies bedeutet, dass die Kolbenkraft des Kolbens 4 an einem wesentlich größeren Hebelarm beim Einleiten des Arbeitshubes aus Fig. 2 in Richtung A eingreift als beim Stand der Technik gemäß Fig. 3. Dadurch ergibt sich eine günstige Hebelübersetzung und keine Probleme beim Lösen bzw. Anfahren aus der Stellung gemäß Fig. 2 und Schwenken des Armes 21 und den möglicherweise hieran angebrachten Massen.

[0032] Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichen



[0033] 
1
Gehäusekopf, Spannkopf
2
Antrieb, Kolben-Zylinder-Einheit
3
Zylinder
4
Kolben
5
Stellglied, Kolbenstange
6
Wand
7
Innenraum
8
Anschlussleitung
9
,,
10
Hubverstellkolben
11
Hubverstellglied
12
Sackbohrung
13
Verschlussglied
14
Boden
15
Kopf
16
Stellgliedkuppelachse
17
Lenkeranordnung
18
Lenkerschwenkachse
19
Verbindungslenkeranordnung
20
Achse
21
Arm, Spannarm
22
Linie
23
"
24
Mittellinie, Hublängsachse
A
Schwenkrichtung des Armes 21
B
" " " "
C
Längenmaß
L
"
X
Abstandsmaß
Y
,,
T
Hubbewegung des Kolbens 4
V
" " " "
α
Winkel
β
",
δ
"
γ
"



Ansprüche

1. Vorrichtung mit einem in entgegengesetzten Richtungen durch einen Antrieb (2) in Achsrichtung (A) durch geradlinige Hubbewegungen (T - V) in einem Gehäuse angeordneten beweglichen Stellglied (5), das über eine in einem Gehäusekopf (1) angeordnete Kniehebelgelenkanordnung (17, 19) um eine gehäusekopffeste Achse (20) um ein begrenztes Winkelmaß (δ) in entgegengesetzten Richtungen (A - B) einen Hebel (21) zwischen einer Arbeitsstellung, in der das Stellglied (5) maximal in den Gehäusekopf (1) eintritt, und einer Öffnungsstellung schwenkbeweglich antreibt, dem zum Beispiel eine oder mehrere Massen auswechselbar zugeordnet ist bzw. sind, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, wobei das Stellglied (5) über eine Stellgliedkuppelachse (16) schwenkbeweglich mit einer Lenkeranordnung (17) eines Kniehebelgelenks und die Lenkeranordnung (17) wiederum über eine Lenkerschwenkachse (18) mit einer Verbindungslenkeranordnung (19), diese ihrerseits mit der gehäusekopffesten Achse (20) schwenkbeweglich verbunden ist, wobei in der Arbeitsstellung die Lenkerschwenkachse (18) im Abstand neben der gehäusekopffesten Achse (20) maximal bis in den äußeren Endbereich des Gehäusekopfinnenraums (1) eingeschwenkt ist und die Kniehebelgelenkanordnung (16, 17, 18, 19) ihrerseits in Totpunktstellung oder Übertotpunktstellung ihre durch die Drehmittelpunkte der Stellgliedkuppelsachse (16) einerseits und der Lenkerschwenkachse (18) andererseits verlaufende gerade Verbindungslinie (22) rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zur Hublängsachse (24) des Stellgliedes (5) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Schwenkwinkelbereich (δ), um den der Hebel (21) um die gehäusekopffeste Achse (20) schwenkbeweglich ist, um einen spitzen Winkel (α) gegenüber der Mittellinie (24) des Stellgliedes (5) in der Schwenkebene des Armes (21) um den Schwenkmittelpunkt der gehäusekopffesten Achse (20) in Arbeitsstellung des Armes (21) versetzt ist.
 
2. Vorrichtung mit einem in entgegengesetzten Richtungen durch einen Antrieb (2) in Achsrichtung (A) durch geradlinige Hubbewegungen (T - V) in einem Gehäuse angeordneten beweglichen Stellglied (5), das über eine in einem Gehäusekopf (1) angeordnete Kniehebelgelenkanordnung (17, 19) um eine gehäusekopffeste Achse (20) um ein begrenztes Winkelmaß (δ) in entgegengesetzten Richtungen (A - B) einen Hebel (21) zwischen einer Arbeitsstellung, in der das Stellglied (5) maximal in den Gehäusekopf (1) eintritt, und einer Öffnungsstellung schwenkbeweglich antreibt, dem zum Beispiel eine oder mehrere Massen auswechselbar zugeordnet ist bzw. sind, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, wobei das Stellglied (5) über eine Stellgliedkuppelachse (16) schwenkbeweglich mit einer Lenkeranordnung (17) eines Kniehebelgelenks und die Lenkeranordnung (17) wiederum über eine Lenkerschwenkachse (18) mit einer Verbindungslenkeranordnung (19), diese ihrerseits mit der gehäusekopffesten Achse (20) schwenkbeweglich verbunden ist, wobei in der Arbeitsstellung die Lenkerschwenkachse (18) in Abstand neben der gehäusekopffesten Achse (20) maximal bis in den äußeren Endbereich des Gehäusekopfinnenraums (1) eingeschwenkt ist und die Kniehebelgelenkanordnung (16, 17, 18, 19) ihrerseits in Totpunktstellung oder Übertotpunktstellung ihre durch die Drehmittelpunkte der Stellgliedkuppelsachse (16) einerseits und der Lenkerschwenkachse (18) andererseits verlaufende gerade Verbindungslinie (22) rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zur Hublängsachse (24) des Stellgliedes (5) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass in der Arbeitsstellung des Armes (21) die durch die Schwenkmittelpunkte der gehäusekopffesten Achse (20) des Armes (21) und der benachbarten Lenkerschwenkachse (18) verlaufende gedachte gerade Linie (23) einen spitzen Winkel (α) mit einer gedachten geraden Linie bildet, die durch die Schwenkmittelpunkte dieser Lenkerschwenkachse (18) und des Schwenkmittelpunktes der Stellgliedkuppelachse (16) verläuft, wobei diese gedachte gerade Linie (22) in Arbeitsstellung, insbesondere in Totpunkt- oder Übertotpunktstellung der Kniehebelgelenkanordnung (17, 19), einen rechten Winkel oder annähernd rechten Winkel mit der Hublängsachse (24) des Stellgliedes (5) bildet.
 
3. Vorrichtung mit einem in entgegengesetzten Richtungen durch einen Antrieb (2) in Achsrichtung (A) durch geradlinige Hubbewegungen (T - V) in einem Gehäuse angeordneten beweglichen Stellglied (5), das über eine in einem Gehäusekopf (1) angeordnete Kniehebelgelenkanordnung (17, 19) um eine gehäusekopffeste Achse (20) um ein begrenztes Winkelmaß (δ) in entgegengesetzten Richtungen (A - B) einen Arm (21) zwischen einer Arbeitsstellung, in der das Stellglied (5) maximal in den Gehäusekopf (1) eintritt, und einer Öffnungsstellung schwenkbeweglich antreibt, dem zum Beispiel eine oder mehrere Massen auswechselbar zugeordnet ist bzw. sind, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, wobei das Stellglied (5) über eine Stellgliedkuppelachse (16) schwenkbeweglich mit einer Lenkeranordnung (17) eines Kniehebelgelenks und die Lenkeranordnung (17) wiederum über eine Lenkerschwenkachse (18) mit einer Verbindungslenkeranordnung (19), diese ihrerseits mit der gehäusekopffesten Achse (20) schwenkbeweglich verbunden ist, wobei in der Arbeitsstellung die Lenkerschwenkachse (18) in Abstand neben der gehäusekopffesten Achse (20) maximal bis in den äußeren Endbereich des Gehäusekopfinnenraums (1) eingeschwenkt ist und die Kniehebelgelenkanordnung (16, 17, 18, 19) ihrerseits in Totpunktstellung oder Übertotpunktstellung ihre durch die Drehmittelpunkte der Stellgliedkupplungsachse (16) einerseits und der Lenkerschwenkachse (18) andererseits verlaufende gerade Verbindungslinie (22) rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zur Hublängsachse (24) des Stellgliedes (5) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass in Arbeitsstellung die durch den Schwenkmittelpunkt der gehäusekopffesten Schwenkachse (20) des Armes (21) parallel zur Hublängsachse (24) des Stellgliedes (5) verlaufende gerade Linie einen spitzen Winkel (β) mit der durch die Schwenkmittelpunkte der gehäusekopffesten Schwenkachse (20) und der benachbarten Lenkerschwenkachse (18) der Verbindungslenkeranordnung (19) verlaufenden geraden Linie (23) bildet.
 
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel (α oder β) 10° bis 50° beträgt.
 
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel (α oder β) 15° bis 45° beträgt.
 
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel (α oder β) 22,5° bis 45° beträgt.
 
7. Vorrichtung mit einem in entgegengesetzten Richtungen durch einen Antrieb (2) in Achsrichtung (A) durch geradlinige Hubbewegungen (T - V) in einem Gehäuse angeordneten beweglichen Stellglied (5), das über eine in einem Gehäusekopf (1) angeordnete Kniehebelgelenkanordnung (17, 19) um eine gehäusekopffeste Achse (20) um ein begrenztes Winkelmaß (δ) in entgegengesetzten Richtungen (A - B) einen Hebel (21) zwischen einer Arbeitsstellung, in der das Stellglied (5) maximal in den Gehäusekopf (1) eintritt, und einer Öffnungsstellung schwenkbeweglich antreibt, dem zum Beispiel eine oder mehrere Massen auswechselbar zugeordnet ist bzw. sind, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, wobei das Stellglied (5) über eine Stellgliedkuppelachse (16) schwenkbeweglich mit einer Lenkeranordnung (17) eines Kniehebelgelenks und die Lenkeranordnung (17) wiederum über eine Lenkerschwenkachse (18) mit einer Verbindungslenkeranordnung (19), diese ihrerseits mit der gehäusekopffesten Achse (20) schwenkbeweglich verbunden ist, wobei in der Arbeitsstellung die Lenkerschwenkachse (18) in Abstand neben der gehäusekopffesten Achse (20) maximal bis in den äußeren Endbereich des Gehäusekopfinnenraums (1) eingeschwenkt ist und die Kniehebelgelenkanordnung (16, 17, 18, 19) ihrerseits in Totpunktstellung oder Übertotpunktstellung ihre durch die Drehmittelpunkte der Stellgliedkupplungsachse (16) einerseits und der Lenkerschwenkachse (18) andererseits verlaufende gerade Verbindungslinie (22) rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig zur Hublängsachse (24) des Stellgliedes (5) verläuft, nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt der Lenkerschwenkachse (18) in Arbeitsstellung (Spannstellung) einen erheblich größeren gradlinigen Abstand (C) vom Schwenkmittelpunkt der am Endbereich des Stellgliedes (5) angeordneten Stellgliedkuppelachse (16) bis zum Schwenkmittelpunkt der Lenkerschwenkachse (18) aufweist als der geradlinig gemessene Abstand (L) vom Schwenkmittelpunkt der gehäusekopffesten Schwenkachse (20) für den Arm (21) zur Mittellinie (24) des Stellgliedes (5).
 
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (C) 5 bis 45% größer ist als der Abstand (L).
 
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (C) 10 bis 35% größer ist als der Abstand (L).
 
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (C) 15 bis 30% größer ist als der Abstand (L).
 
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (C) 20 bis 28% größer ist als der Abstand (L).
 
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 11, mit einem in einem Zylinder (3) längsverschieblich und dichtend geführten sowie abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Druckluft, gesteuert zu beaufschlagenden Kolben (4), der mit einem als Kolbenstange ausgebildeten Verstellglied (5) getrieblich gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kolben (4) ein Hubverstellkolben (10) zugeordnet ist, der zur Veränderung des Schwenkwinkels (δ) des Armes (21) verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung arretierbar ausgebildet ist.
 
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung stufenlos vornehmbar ist.
 
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubverstellkolben (10) mit einem Hubverstellglied (11) versehen ist, das als Schraube ausgebildet ist und das in eine Sackbohrung (12) des Stellgliedes (5) ein- und ausschraubbar ist.
 
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubverstellglied (11) und die Sackbohrung (12) mit Feingewinde mit geringer Steigung versehen sind.
 




Zeichnung







Recherchenbericht