Gattung
[0001] Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung
im Karosseriebau der Kfz-Industrie.
Stand der Technik
[0002] Die DE 198 24 579 C1 beschreibt eine Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur
Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einem Spannkopf und einem sich
in axialer Verlängerung daran anschließenden Zylinder, in dem ein abwechselnd beidseitig
durch Druckmitteldruck zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich, verdrehsicher
und dichtend geführt ist, der mit seiner Kolbenstange den Zylinder und den Spannkopf
durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange innerhalb des Gehäuses des Spannkopfes
eine Kniehebelgelenkanordnung angeordnet ist, der ein Spannarm zugeordnet ist, wobei
der Kolben den Zylinder in einen Zylinderrückhubraum und einen Zylinderspannhubraum
unterteilt, und der Zylinderspannhubraum stirnendseitig durch einen Deckel, eine Gehäusewand
oder dergleichen, dichtend verschlossen ist, mit Endstellungsabfragevorrichtungen
für den Kolben in Form von berührungslosen, zum Beispiel induktiven Sensoren oder
dergleichen, mit einem Bremskolben oder einem Anschlagkolben, welcher dem Kolben zugeordnet
und in demselben Zylinder wie der Kolben koaxial zu diesem angeordnet ist, mit einer
in dem Zylinderboden angeordneten Verstellvorrichtung für den Bremskolben oder den
Anschlagkolben, mit welcher dieser stufenlos axial in beiden Richtungen ohne Demontage
der Kniehebelspannvorrichtung von außen am Zylinderboden zur gleichzeitigen und gemeinsamen
Änderung und/oder Einstellung des Öffnungswinkels eines Spannarms und der Endlagenabfragung
einstellbar und arretierbar ist, wobei ein Sensor der Endstellungsabfragevorrichtung
dem Brems- bzw. dem Anschlagkolben zugeordnet ist. Die Verstellvorrichtung ist als
koaxial zum Brems- bzw. Anschlagkolben angeordnete Spannschraube ausgebildet, die
in einer Bohrung im Zylinderboden angeordnet und durch eine Kontermutter arretiert
ist. Die Verstellvorrichtung kann aber auch als Linearmotor, Luftmotor, Hydromotor,
Elektro-Spindelmotor oder als abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck zu beaufschlagende
Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sein. Der Bremskolben und damit der Öffnungswinkel,
die Endlagenabfragung und gegebenenfalls die Endlagendämpfung sind in axialer Richtung
stufenweise - intermittierend - einstellbar.
[0003] Bei dieser Kniehebelspannvorrichtung lassen sich die Zylinderendlage, der Öffnungswinkel
eines Spannarmes, die Endlagenabfragung und gegebenenfalls eine Endlagendämpfung gleichzeitig
und gemeinsam über ein Stellelement einstellen. Verändern sich zum Beispiel Arbeitsbedingungen,
braucht über das Stellelement, ohne Demontage der Kniehebelspannvorrichtung und dessen
Zylinder, nur die Einstellung vorgenommen zu werden. Dadurch lassen sich gemeinsam
und gleichzeitig die zueinander passenden Parameter, also Zylinderendlage, Öffnungswinkel
des Spannarmes, Endlagenabfragung und gegebenenfalls auch die Endlagendämpfung einstellen
und in der gewünschten Stellung auch arretieren. Dies kann gegebenenfalls auch während
des Betriebes geschehen. Dies ist dann von Vorteil, wenn sich zum Beispiel zeigen
sollte, daß Toleranzen nicht genau eingehalten werden oder sich Konturen der zu klemmenden
Teile ändern. In diesem Fall kann von außen an der Kniehebelspannvorrichtung das Stellelement
betätigt werden, um die gewünschten Einstellungen, sozusagen mit einem Handgriff,
vorzunehmen. Dies ist ein nicht zu unterschätzender Vorteil, da es dann zu keinen
Stillstandzeiten in Fertigungsstraßen der Kfz-Industrie kommt, womit sonst hohe Kosten
für Rüstzeiten usw. verbunden sind. Außerdem ermöglicht das Stellelement die jeweils
gewünschte feinfühlige Einstellung unter Betriebsbedingungen. Da das Stellelement
an einer nicht behindernden Stelle, zum Beispiel am Zylinderboden, angeordnet werden
kann, wird auch die Außenkontur der Kniehebelspannvorrichtung nicht nachteilig beeinflußt,
so daß dessen allseitige Anbaumöglichkeit von vier Seiten erhalten bleibt. Es brauchen
dann auch keine Öffnungen am Zylinder, am Spannkopf oder dergleichen vorgesehen zu
werden, um zum Beispiel Sensoren anzuordnen. Vielmehr ist es bei dieser Ausgestaltung
möglich, alle elektrischen Leitungen, Sensoren und Dämpfungselemente in die Kniehebelspannvorrichtung,
zum Beispiel in den Zylinder und/oder den Spannkopf, hineinzuverlagern.
[0004] Wie man erkennt, sind bei allen Ausführungsformen Sensoren und Kontakte sowie elektrische
Leitungen geschützt in der Kniehebelspannvorrichtung angeordnet. Von besonderem Vorteil
ist es aber, daß sich durch ein einfaches Werkzeug gegebenenfalls Zylinderendabfrage,
Öffnungswinkel, Endlagenabfragung und gegebenenfalls Endlagendämpfung gleichzeitig
und gleichsinnig, also sehr schnell und bei eingebauter Kniehebelspannvorrichtung
feinfühlig ändern und arretieren lassen.
[0005] Aus der DE 298 11 331 U1 ist eine Vorrichtung zum Halten, Positionieren oder Spannen,
insbesondere zum Halten, Positionieren oder Spannen von Karosserieteilen mit einem
Gehäuse vorbekannt, in dem eine unter der Wirkung einer Betätigungseinrichtung translatorisch
bewegliche Einrichtung angeordnet ist, und einem Spann- und Haltearm, wobei die bewegliche
Einrichtung und die Stange der Betätigungseinrichtung mittels einer längeneinstellbaren
Einrichtung miteinander verbunden sind. Die Stange der Betätigungseinrichtung weist
eine Gewindebohrung auf, wobei die bewegliche Einrichtung als mit einem Verbindungselement,
das an einem Ende ein Außengewinde aufweist, verbunden ist, um eine Längeneinstellung
durch gegenseitiges Verschrauben der Gewindebohrung in der Stange mit dem Gewindenende
des Verbindungselementes zu erreichen. Das Verbindungselement ist mit der beweglichen
Einrichtung drehfest verbunden. Das Verbindungselement weist eine Ausgestaltung auf,
die mit einer Endstellungsabfrageeinrichtung der Spann- und Haltestellung zusammenwirkt,
wobei das Verbindungselement mit einer Fahne versehen ist, deren Stellung durch eine
geeignete, mit dem Gehäuse der Vorrichtung verbundene Endstellungsabfrageeinrichtung
feststellbar ist. Die Stange der Betätigungseinrichtung ist mit der Betätigungseinrichtung
drehfest verbunden, beispielsweise in dem sie an einem länglichen oder rechteckigen
Kolben befestigt ist. Die Stange und die Betätigungseinrichtung weisen eine derartige
Ausgestaltung auf, die mit einer Endstellungsabfrageeinrichtung zum Feststellen der
Freigabe oder Öffnungsposition zusammenwirkt. An der Stange ist eine Fahne befestigt,
deren Stellung durch eine geeignete, mit dem Gehäuse der Vorrichtung verbundene Endstellungsabfrageeinrichtung
feststellbar ist. Wenigstens eine Endstellungsabfrageeinrichtung, die mit dem Gehäuse
der Vorrichtung verbunden ist, ist eine kontaktlose, vorzugsweise induktive Endstellungsabfrageeinheit.
Die Endstellungsabfrageeinrichtungen sind in demselben Endstellungsabfragemodul angeordnet.
Durch diese Konstruktion soll die Aufgabe gelöst werden, Abhilfe für die Nachteile
eines in der Schrift genannten Standes der Technik zu schaffen, mit der es möglich
sein soll, die Wege und Winkel ohne Demontage und ohne Umbau der Vorrichtung einzustellen,
wobei eine gute Genauigkeit der Einstellung beim Halten und Freigeben der zu haltenden
Teile gewährleistet sein soll. Um die Einstellung durchzuführen, muß die Kolben-Zylinder-Einheit
von dem Spannkopf durch Abschrauben von Befestigungsschrauben gelöst werden, woraufhin
sich die Kolben-Zylinder-Einheit insgesamt mit der Kolbenstange um die Achse ihres
Außengewindes drehen läßt. Dadurch soll eine schrittweise Einstellung von einem Winkelgrad
am Spann- und Haltegrad für jede halbe Umdrehung der Kolben-Zylinder-Einheit um die
Schraubachse erreicht werden. Dadurch werde es ermöglicht, die Spann- und Halteposition
sowie die Öffnungs- und Freigabeposition einzustellen, ohne daß irgendein anderer
Eingriff als das Schrauben der Kolben-Zylinder-Einheit in ihrer Gesamtheit um die
Gewindestange erforderlich sei. Dadurch soll es möglich sein, dieselbe Vorrichtung
für einen weiten, verwendbaren Winkel- und Positionierbereich einzusetzen.
Aufgabe
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung der vorausgesetzten
Art dahingehend zu vereinfachen, daß die Stange ohne Demontage der Kniehebelspannvorrichtung,
insbesondere ohne Abnehmen ihres Antriebes, von außen in Längsachsrichtung verstellbar
ist, um dadurch den Öffnungswinkel des Spannarmes einzustellen.
Lösung
[0007] Die Aufgabe wird durch die in
Patentanspruch 1 oder
2 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Einige Vorteile
[0008] Bei der Erfindung ist die Kolbenstange an ihrem dem Spannkopf zugekehrten Ende mit
einem Außengewinde versehen und mit diesem in ein hülsenförmiges Teil eines Getriebeelementes,
insbesondere eines Gabelkopfes, der mit der Kniehebelgelenkanordnung verbunden ist,
mehr oder weniger weit einzuschrauben, um dadurch den Öffnungswinkel des Spannarmes
zu verändern und einzustellen.
[0009] Dabei kann ein Feingewinde, z. B. M 10 x 1, oder aber als metrisches Gewinde, oder
aber auch ein geeignetes Trapezgewinde, zur Anwendung kommen.
[0010] Patentanspruch 2 bezeichnet eine weitere erfinderische Lösung mit einer Kugelumlaufspindel.
[0011] Auf der Stange ist ein Führungsblech angeordnet, das auf diametral gegenüberliegenden
Seiten mindestens zwei Vorsprünge aufweist, die in die ohnehin vorgesehenen Führungsnuten
für Rollen an der Kniehebelgelenkanordnung eingreifen und die sich parallel zur Längsachse
der Stange erstrecken und damit die Funktion der Verdrehsicherung der Stange übernehmen
können.
[0012] An dem der Verstellvorrichtung, insbesondere einer abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck,
insbesondere durch Luftdruck, zu beaufschlagenden Kolben-Zylinder-Einheit, einem Linearmotor,
Luftmotor, Hydromotor, Elektro-Spindelmotor oder dergleichen zugekehrten Ende weist
der Spannkopf eine sich quer zur Längsachse erstreckende umlaufende Erweiterung auf,
in die die Führungsnuten ausmünden und in die das Führungsblech mit seinen Vorsprüngen
eintritt, falls eine Verstellung der Spindel durch deren Drehung um ihre Längsachse
erfolgen soll.
[0013] Im Gegensatz zum Stand der Technik braucht bei der Erfindung die Verstellvorrichtung,
zum Beispiel eine Kolben-Zylinder-Einheit, ein Linearmotor oder dergleichen, nicht
vom Spannkopf abgeschraubt zu werden, sondern es wird gegebenenfalls nur ein Bodendeckel
an der dem Spannkopf abgekehrten Seite der Verstelleinrichtung, oder eine dort vorgesehene
Mutter, entfernt, wobei durch eine dann freigegebene Öffnung mittels eines Schraubendrehers
hindurchgegriffen werden kann, um die Stange zu erreichen und diese dann in die eine
oder andere Richtung drehen zu können, um dadurch die Verstellung des Öffnungswinkels
des Spannarmes herbeizuführen, nachdem zuvor das Führungsblech in die Erweiterung
eingetreten ist. Nach der Verstellung wird das Führungsblech wieder in die Führungsnuten
zurückgebracht, so daß die Stange verdrehsicher angeordnet ist.
Weitere Ausführungsformen
[0014] Weitere Ausführungsformen sind in den
Patentansprüchen 3 und
4 beschrieben.
[0015] Bei Ausgestaltung gemäß
Patentanspruch 3 kann die Verstellung durch den bodenseitigen Deckel des Verstellantriebes erfolgen,
zum Beispiel dadurch, daß eine zentrische Öffnung freigelegt wird und durch diese
mittels eines Schraubendrehers die endseitig mit einem Innensechskant oder mit einem
Schlitz versehene Stange erreicht wird, um diese in die eine oder andere Richtung
zu drehen.
[0016] Die
Patentansprüche 4 und
5 beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
[0017] In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Kniehebelspannvorrichtung im axialen Längsschnitt, wobei eine Schalenhälfte des
Spannkopfes abgenommen ist;
- Fig. 2
- einen Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1;
- Fig. 3
- die aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Kniehebelspannvorrichtungen nach einer Verstellung
und erneuten Arretierung der Kolbenstange und
- Fig. 4
- eine mit einem Elektromotor als Antrieb ausgerüstete Kniehebelspannvorrichtung mit
Kugelumlaufspindel, teils in der Seitenansicht, teils im Schnitt.
[0018] Mit dem Bezugszeichen 1 ist insgesamt ein Spannkopf bezeichnet, der aus zwei sandwichartig
und dicht aufeinanderliegenden Schalenhälften 1a, 1b besteht, die eine Kniehebelgelenkanordnung
2 schmutz- und feuchtigkeitsdicht abdichten. Die Kniehebelgelenkanordnung 2 ist über
eine gehäusefeste Achse 3 im Spannkopf 1 gelagert und treibt einen Spannarm 4 an,
der in Richtung A bzw. B schwenkbeweglich angetrieben ist.
[0019] In Längsachsrichtung des Spannkopfes 1 ist an diesen ein Antrieb 5 angeordnet, der
vorliegend bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet
ist. Ein Zylinder ist mit 6 bezeichnet, der Anschlüsse 7 und 8 zum Anschluß von Druckluftleitungen
(nicht dargestellt) aufweist, durch die einem in dem Zylinder 6 längsverschieblich
und dichtend geführten Kolben 9 Luftdruck zugeführt wird, um ihn in Richtung X bzw.
Y hubbeweglich anzutreiben.
[0020] Mit dem Kolben 9 ist eine als Kolbenstange ausgebildete Stange 10 durch eine Dichtung
11 abgedichtet verbunden. Die Kolbenstange 10 durchgreift durch eine Dichtung 12 abgedichtet
einen Deckel 13. Auf der dem Deckel 13 abgekehrten Seite ist der Zylinder 6 durch
einen Bodendeckel 14 verschlossen. Der Bodendeckel 14 besitzt eine zentrische Bohrung
15, die durch einen Stopfen 16 mittels Schrauben nach außen hin abgedichtet ist. Von
den Schrauben sind nur die Mittellinien zu erkennen.
[0021] Die Kolbenstange 10 durchgreift den Innenraum des Spannkopfes 1 und besitzt an ihrem
dem Kolben 9 abgekehrten Ende über einen gewissen Längenabschnitt Außengewinde 17,
mittels dessen sie in ein hülsenförmiges Getriebeelement 18 eingeschraubt ist. Bei
dem Getriebeelement 18 kann es sich um einen Gabelkopf handeln, der mit der Kniehebelgelenkanordnung
2 getrieblich verbunden ist.
[0022] Die Kolbenstange 10 weist an ihrem dem Kolben 9 zugekehrten Endabschnitt einen verdickten
Kopf 19 mit einer Vertiefung 20 zum Kuppeln mit einem nicht dargestellten Werkzeug,
insbesondere mit einem Schraubendreher, auf, das nach Entfernen des Stopfens 16 durch
die Bohrung 15 in den Zylinderinnenraum eingeführt wird, um die Kolbenstange 10 in
der noch zu beschreibenden Art und Weise um ihre Längsachse 21 nach links oder nach
rechts zu drehen und dadurch den mit Gewinde versehenen Endabschnitt 22 mehr oder
weniger weit in das hülsenförmige Getriebeelement 18 ein- bzw. auszuschrauben. Das
Gewinde 17 kann Rechts- oder auch Linksgewinde sein und als Feingewinde oder als Trapezgewinde
ausgebildet sein, um die Kolbenstange 10 in Richtung X bzw. Y, also in Hubrichtung,
entsprechend feinfühlig einstellen zu können. Zum Beispiel kann die Ausführung und
Anordnung des Gewindes derart getroffen sein, daß sich durch das Links- oder Rechtsdrehen
der Kolbenstange 10 der Öffnungswinkel des Spannarmes 4 von einem Grad oder auch weniger
verändern und einstellen läßt. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt zum Beispiel
der Außendurchmesser des Gewindes 17 zwölf mm, während die Steigung des Gewindes 17
einen mm bei metrischem Gewinde beträgt.
[0023] Der Spannkopf 1 ist in Richtung der Längsachse 21 mit gleich großen, parallel zueinander
angeordneten, symmetrisch in bezug auf die Längsachse 21 der Kolbenstange 10 angeordneten
Führungsnuten 23 und 24 versehen, in denen nicht dargestellte, gegebenenfalls wälzlagergelagerte,
z. B. kugellagergelagerte oder nadellagergelagerte Rollen abrollend geführt sind,
die einem Bolzen 25 der Kniehebelgelenkanordnung 2 zugeordnet sind, um dadurch eine
Leichtgängigkeit zu erreichen. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist auf der Kolbenstange
10 ein Führungsblech 26 angeordnet, das mit seitlichen Vorsprüngen 27 bzw. 28 in die
Führungsnuten 23 und 24 mit Spiel eingreift und das der Verdrehsicherung der Kolbenstange
10 und damit auch der Kniehebelgelenkanordnung 2 dient. Das Führungsblech 26 läßt
sich bei einer Axialverschiebung in Richtung X und nach dem Eintritt in einen dem
Deckel 13 zugekehrten Freiraum 29 um die Längsachse 21 sowohl rechts- als auch linksherum
drehen, da die Führungsnuten 23 und 24 in den Freiraum 29 des Gabelkopfes 1 ausmünden.
[0024] Mit dem Getriebeelement 18 ist eine Schaltfahne 30 verbunden, die mit Sensoren 31
und 32 zusammenwirkt und dadurch die Position der Kolbenstange 10 und indirekt damit
auch den Öffnungswinkel des Spannarmes 4 anzeigt. Bei den Sensoren 31 und 32 kann
es sich um geeignete induktiv arbeitende Sensoren, um Mikroschalter oder im Bedarfsfalle
auch um Pneumatikschalter, handeln. Die Sensoren 31 und 32 können an einer nur schematisch
angedeuteten Platine 33 als austauschbare Einheit angeordnet sein, die sich von der
Rückseite der Kniehebelspannvorrichtung durch einen Schlitz 34 in den Innenraum 35
des Spannkopfes 1 einsetzen läßt. Der Schlitz 34 erstreckt sich in Richtung der Längsachse
21 und ist bei der dargestellten Ausführungsform symmetrisch in bezug auf die beiden
Schalenhälften 1a und 1b des Spannkopfes 1 verteilt angeordnet. Der Schlitz 34 wird
durch die Platine 33 schmutz- und staubdicht sowie möglichst auch feuchtigkeitsdicht
nach außen hin verschlossen, so daß möglichst keine Verunreinigungen durch den Schlitz
34 in den Innenraum 35 des Spannkopfes 1 hineingelangen können. Die Ausbildung und
Anordnung der Platine kann im übrigen so getroffen sein, wie dies in der DE 196 16
441 C1 (EP 0 803 331 B1) beschrieben und dargestellt ist.
[0025] Die Verstellung des Öffnungswinkels geschieht bei der aus Fig. 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform wie folgt:
[0026] Der Kolben 9 wird in Richtung X so weit bewegt, bis das Führungsblech 26 in den Freiraum
29 eingetreten ist. Nach Entfernen des Stopfens 16 kann mittels eines Schraubendrehers
in die Vertiefung 20 der Kolbenstange 10 eingegriffen werden, um diese entweder links
oder rechts herum zu drehen und dadurch den Öffnungswinkel des Spannarmes 4 zu verändern.
Alsdann wird das Führungsblech 26 wieder in die Führungsnuten 23 und 24 hineingebracht
und dadurch gegen Verdrehen arretiert. Der Spannarm 4 ist dadurch auf den neuen Schwenkwinkel
eingestellt. Der Stopfen 16 wird wieder in seine Verschließstellung gebracht und befestigt.
Die Verstellung des Schwenkwinkels geschieht somit von der Rückseite des Antriebes
5 her, ohne daß die Kniehebelspannvorrichtung ansonsten auseinandergenommen zu werden
brauchte. Dadurch läßt sich der Öffnungswinkel des Spannarms 4 feinfühlig und mit
wenigen Handgriffen sowie bedarfsweise im eingebauten Zustand ohne Auseinandemehmen
der Vorrichtung verstellen und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretieren.
[0027] In Fig. 4 ist die Erfindung in Anwendung auf eine weitere Ausführungsform beschrieben.
Für Teile gleicher Funktion sind die aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Bezugszeichen
verwendet worden.
[0028] Mit dem Bezugszeichen 36 ist ein Stator eines im einzelnen nicht dargestellten Elektromotors
bezeichnet, dem ein Rotor 37 zugeordnet ist, der eine im einzelnen nicht dargestellte
Schraubmutter aufweist, die mit dem Gewinde 17 der als Kugelumlaufspindel ausgebildeten
Stange 10 kämmt. Es ist auch möglich, hier ein metrisches Gewinde, ein Whitworth-Gewinde
oder eine Spindel mit Trapezgewinde vorzusehen. Auch die Schraubmutter des Rotors
37 kämmt mit den geeigneten Übertragungselementen, die die Kugelumlaufspindel 10 in
Richtung X bzw. Y antreibt, während die Mutter selbst und damit auch der Rotor 37
an sich stillsteht, da er im Stator 36 festgelegt ist, so daß sich lediglich die Kugelumlaufspindel
10 in Richtung Y bzw. X hin- und herbewegt, je nach Antrieb des Elektromotors, wobei
sie sich mehr oder weniger weit in die Schraubmutter des Rotors 37 hineinschraubt
oder aus dieser herausschraubt und dadurch den Spannarm 4 entsprechend antreibt.
[0029] Mit 38 ist ein Stoßdämpfer bezeichnet, der ein zu hartes Anschlagen des Führungsbleches
26 gegen das Rotorgehäuse 37 bzw. dessen Mutter verhindern soll. Der Stoßdämpfer kann
aus einem gummielastische Eigenschaften aufweisenden Körper, zum Beispiel aus einem
Polyurethankunststoff, bestehen.
[0030] Der Stator 36 ist endseitig durch einen Bodendeckel 39 mittels Schrauben (nicht dargestellt)
verschließbar, so daß mittels eines Werkzeuges, zum Beispiel mittels eines Schraubendrehers,
nach dem Fahren des Führungsbleches 26 in den Freiraum 29 sich die Kugelumlaufspindel
10 entsprechend mehr oder weniger in die Schraubmutter hinein- bzw. aus ihr herausschrauben
läßt, um dadurch den Schwenkwinkel zu verändern.
[0031] Das Bezugszeichen 40 bezeichnet Elektrokabel zur Zuleitung von elektrischer Energie.
Bezugszeichenliste
[0032]
- 1
- Spannkopf
- 1a
- Schalenhälfte
- 1b
- "
- 2
- Kniehebelgelenkanordnung
- 3
- Achse
- 4
- Spannarm
- 5
- Antrieb
- 6
- Zylinder
- 7
- Anschluß
- 8
- "
- 9
- Kolben
- 10
- Stange, Kolbenstange, Kugelumlaufspindel
- 11
- Dichtung
- 12
- "
- 13
- Deckel
- 14
- Bodendeckel
- 15
- Bohrung, zentrische
- 16
- Stopfen
- 17
- Außengewinde
- 18
- Getriebeelement
- 19
- Kopf
- 20
- Vertiefung
- 21
- Längsachse
- 22
- Endabschnitt
- 23
- Führungsnut
- 24
- "
- 25
- Bolzen
- 26
- Führungsblech
- 27
- Vorsprung, seitlicher
- 28
- "
- 29
- Freiraum
- 30
- Schaltfahne
- 31
- Sensor
- 32
- "
- 33
- Platine
- 34
- Schlitz
- 35
- Innenraum
- 36
- Stator
- 37
- Rotor
- 38
- Stoßdämpfer
- 39
- Bodendeckel
- 40
- Elektrokabel
- A
- Schwenkrichtung des Spannarmes 4
- B
- " " "
- X
- Hubrichtung der Stange 10 und des Kolbens 9
- Y
- " " " " " " "
Literaturverzeichnis
[0033]
DE-AS 22 22 686
DE-AS 29 26 258
DE-OS 24 31 706
DE-OS 25 19 251
DE-OS 25 55 207
DE-OS 27 18 639
DE-OS 41 11 430
DE-OS 42 42 601
DE-PS 24 48 028
DE-PS 28 28 344
DE-PS 30 22 376
DE-PS 34 03 961
DE-PS 196 16 441
DE-PS 198 24 579
DE-U-87 14 390
DE-U-89 08 288.5
DE-U-90 05 183.1
DE-U-90 16 781.3
DE-U-91 04 532.0
DE-U-91 05 755.8
DE-U-92 15 151.5
DE-U-93 11 132.0
DE-U-295 04 267
DE-U-295 13 586.7
DE-U-295 19 232.1
DE-U-297 00 981
DE-U-297 18 644.2
DE-U-298 11 331
EP-A-0 005 407
EP-A-0 080 565
EP-A-0 256 208
EP-A-0 313 767
EP-A-0 317 924
EP-A-0 359 073
EP-A-0 417 024
EP-A-0 433 601
EP-A-0 595 074
EP-A- 0 636 449
EP-A-0 648 941
EP-A-0 695 603
EP-A-0 778 107
EP-B-0 803 331
EP-A-0 962 285
WO-A-92/08899
GB-A-1 413 751
GB-A-495 563
FR-A-2 427 179
FR-A-2 431 625
FR-A-2 618 718
JP-AS 9548/73
US-PS 2,980,387
US-PS 2,983,256
US-PS 2,985,140
US-PS 3,180,236
US-PS 3,371,953
US-PS 3,482,831
US-PS 3,815,480
US-PS 3,961,559
US-PS 3,994,539
US-PS 4,240,620
US-PS 4,424,737
US-PS 4,429,715
US-PS 4,664,364
US-PS 4,700,611
US-PS 4,905,973
US-PS 5,072,652
US-PS 5,171,001
US-PS 5,201,838
US-PS 6,220,588
US-08/759 518
Katalog "Spanntechnik" der Firma DE-STA-CO, Frankfurt 1972/1973, S.72/73
Prospekt der Firma ISI Anlagen- und Komponenten Vertriebs GmbH - "Neue Kraft in der
Greifertechnik. Nur von ISI."
"Quick Change Gripper Head Mounts" der Firma I.S.I. Manufacturing Inc.
Prospekt der Firma ISI Manufacturing Inc. "Other ISI Products", insbesondere "Das
Grip-Lok System: Bewährte Greifertechnik"
Prospektblätter KG84A32101, KG84A32102, KG84A32103, KG84A32104 der Firma DE-STA-CO
Metallerzeugnisse GmbH betreffend "Kurvenklemmgreifer, Einfachklemmgreifer, Doppelklemmgreifer"
Prospekt der Firma Sommer Automatic GmbH "Kniehebefgreifer GK 20, GK 25"
Prospektblatt der Firma Fritz Schunk GmbH "Kniehebelgreifer, Type PKG, pneumatisch"
Prospektblatt der Firma Fritz Schunk GmbH "15.2" und "15.3"
1. Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie,
mit einem Spannkopf (1) und einem sich in axialer Richtung daran anschließenden Antrieb
(5), der ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit
oder Linearmotor oder Linear-Elektromotor ist, der eine Stange (10) in deren Längsachsrichtung
hin und her antreibt (X bzw. Y), die über ein Getriebeelement (18) wie Lenker, Gabelkopf
oder dergleichen mit einer Kniehebelgelenkanordnung (2) gekuppelt ist, wobei die Kniehebelgelenkanordnung
(2) einen Spannarm (4) hin und her schwenkbar antreibt, wobei die Stange (10) mit
dem Getriebeelement (18) über ein Gewinde (17) axial längenverstellbar in beiden Richtungen
verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) die an ihrem der Kniehebelgelenkanordnung (2) zugekehrten Endabschnitt (22) mit
Außengewinde (17) - metrisches Gewinde, Whitworth-Gewinde, Trapezgewinde - versehene
Stange (10) in eine mit Innengewinde versehene Bohrung des Getriebeelementes (18)
eingeschraubt ist;
b) die Stange (10) durch eine Bohrung (15) eines Bodendeckels (14) an dem dem Spannkopf
(1) abgekehrten Ende zum Zwecke ihrer Axialverstellung um ihre Längsachse (21) in
beiden Richtungen drehbar ist;
c) auf der Stange (10) ein Führungsblech (26) angeordnet ist, das mit diametral einander
gegenüberliegenden Vorsprüngen (27, 28) in Führungsnuten (23, 24) des Spannkopfes
(1) eingreift, die Führungsrollen eines Bolzens (25) in Längsrichtung des Spannkopfes
(1) führen;
d) an dem dem Antrieb (5) zugekehrten Endabschnitt ein Freiraum (29) angeordnet ist,
dessen quer zur Längsachse (21) der Stange (10) gemessene Erstreckungen erheblich
größer als die in dieser Richtung gemessenen Querabmessungen des Führungsbleches (26)
sind.
2. Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie,
mit einem Spannkopf (1) und einem sich daran in axialer Richtung anschließenden, als
Elektromotor ausgebildeten Antrieb (5), der eine als Kugelumlaufspindel ausgebildete
Stange (10) in deren Längsachsrichtung (X bzw. Y) hin und her antreibt, die über ein
Getriebeelement (18) wie Lenker, Gabelkopf oder dergleichen mit einer Kniehebelgelenkanordnung
(2) gekuppelt ist, wobei die Kniehebelgelenkanordnung (2) einen Spannarm (4) hin und
her schwenkbar antreibt, wobei die Kugelumlaufspindel (10) mit dem Getriebeelement
(18) längenverstellbar in beiden Richtungen verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Kugelumlaufspindel (10) mit einer im Stator (36) ortsunverschiebbar angeordneten
Schraubmutter kämmt und wobei die Kugelumlaufspindel an ihrem dem Spannkopf (1) abgekehrten
Ende, gegebenenfalls nach Abnahme eines Bodendeckels (39), durch Drehen zum Zwecke
der Schwenkverstellung des Spannarms (4) in beiden Richtungen verstellbar angeordnet
ist;
b) auf der Kugelumlaufspindel (10) ein Führungsblech (26) angeordnet ist, das mit
diametral einander gegenüberliegenden Vorsprüngen (27, 28) in Führungsnuten (23, 24)
des Spannkopfes (1) eingreift und die Führungsrollen eines Bolzens (25) in Längsachsrichtung
des Spannkopfes (1) führt;
c) an dem dem Antrieb (5) zugekehrten Endabschnitt ein Freiraum (29) angeordnet ist,
dessen quer zur Längsachse (21) der Kugelumlaufspindel (10) gemessene Erstreckungen
erheblich größer als die in dieser Richtung gemessenen Querabmessungen des Führungsbleches
(26) sind.
3. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (10) an ihrer dem Bodendeckel (14) zugekehrten Endseite eine Vertiefung
(20) oder dergleichen zur Aufnahme eines Werkzeuges aufweist.
4. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsblech (26) in Achsansicht auf die Stange (10) rechteckförmig gestaltet
ist und sich quer zur Längsachse der Stange (10) mit Längenabschnitten in die diametral
gegenüberliegenden Führungsnuten (23, 24) hineinerstrecken, die die Vorsprünge (27,
28) bilden.
5. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der darauffolgenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen dem Freiraum (29) und dem Rotor (37) ein den Hub des Führungsbleches
(26) begrenzender Stoßdämpfer (38) angeordnet ist.
1. Toggle lever clamping device, in particular for use in bodywork construction in the
automotive industry, with a grip holder (1), a drive unit (5) connecting in axial
direction which is a piston-cylinder unit pressurised alternately on both sides by
a pressurising medium, or linear motor or linear electric motor, which drives a rod
(10) back and forward (X and Y) in the direction of their lengthwise axis, which is
coupled with a toggle joint arrangement (2) by means of a gear element (18) such as
a guide rod or fork head, where the toggle joint arrangement (2) drives a clamping
arm (4) pivotably back and forward, where the rod (10) is connected with the gear
element (18) by means of a thread (17) in such a way that it can be adjusted in length
axially in both directions,
characterised in that
a) the rod (10), which has an external thread (17) (metric thread, Whitworth thread,
trapezoid thread) on its end section (22) facing the toggle joint arrangement (2),
is screwed into a bore in the gear element (18) which has an internal thread;
b) the rod (10), can be turned around its lengthwise axis (21) in both directions
through a bore (15) in a bottom cover (14) at the end facing away from the grip holder
(1) in order to adjust it axially;
c) the rod (10) is fitted with a guide plate (26) which engages with projections (27,
28) arranged diametrically opposite one another in guide grooves (23, 24) in the grip
holder (1) which guide guiding rollers of a pin (25) in lengthwise direction of the
grip holder (1);
d) a free space (29) is located on the end section facing the drive (5) whose extensions
measured at right angles to the lengthwise axis (21) of the rod (10) are considerably
larger than the transverse dimensions of the guide plate (26) measured in this direction.
2. Toggle lever clamping device, in particular for use in bodywork construction in the
automotive industry with a grip holder (1), and a drive unit (5) in form of an electric
motor connected to it in axial direction, which drives a rod (10) in form of a circulating-ball
spindle back and forward in their lengthwise direction (X and Y), which is coupled
with a toggle joint arrangement (2) by means of a gear element (18) such as a guide
rod or fork head, where the toggle joint arrangement (2) drives a clamping arm (4)
pivotably back and forward, where the circulating-ball spindle (10) is connected with
the gear element (18) in such a way that it can be adjusted in length in both directions,
characterised in that
a) the circulating-ball spindle (10) combs with a stationary nut located in the stator
(36), where the circulating-ball spindle at its end facing away from the grip holder
(1) can be adjusted by turning in both directions, if necessary after removing a bottom
cover (39), in order to adjust the pivoting movement of the clamping arm (4);
b) the circulating-ball spindle (10) is fitted with a guide plate (26) which engages
with projections (27, 28) arranged diametrically opposite one another in guide grooves
(23, 24) in the grip holder (1) and which guides guiding rollers of a pin (25) in
lengthwise direction of the grip holder (1);
c) a free space (29) is located on the end section facing the drive unit (5) whose
extensions measured at right angles to the lengthwise axis (21) of the circulating-ball
spindle (10) are considerably larger than the transverse dimensions of the guide plate
(26) measured in this direction.
3. Toggle lever clamping device according to claim 1 or claim 2, characterised in that the rod (10) has a recess (20) or similar feature for receiving a tool on its end
side facing the bottom cover (14).
4. Toggle lever clamping device according to claim 1 or one of the claims following claim
1, characterised in that the guide plate (26) is in form of a right angle viewed in axis direction of the
rod (10) and, transversely to the lengthwise axis of the rod, has lengthwise sections
which extend into diametrically opposite guide grooves (23, 24) which form the projections
(27, 28).
5. Toggle lever clamping device according to claim 2 or one of the claims following claim
2, characterised in that a shock absorber (38) is located in the chamber between the free space (29) and the
rotor (37) to limit the stroke of the guide plate (26).
1. Dispositif de serrage à genouillère utilisable en particulier pour la construction
de carrosseries d'automobile, avec une tête de serrage (1) à laquelle se raccorde
un dispositif d'entraînement (5) qui en constitue le prolongement axial, lequel est
constitué d'une unité piston-cylindre à mettre alternativement des deux côtés sous
la pression d'un fluide ou d'un moteur linéaire ou d'un moteur électrique linéaire,
qui entraîne dans un sens et dans l'autre (X et Y) une tige (10) dans le sens de son
axe longitudinal, laquelle est couplée au dispositif articulé à genouillère (2) via
un élément réducteur (18) du type bras de direction, fourche ou autre du même genre,
sachant que le dispositif articulé à genouillère (2) entraîne, dans un sens et dans
l'autre, un bras de serrage (4) pivotable, la tige (10) étant reliée à l'élément réducteur
(18) dans les deux sens via un filetage (17), axialement et avec réglage en longueur,
caractérisé en ce que
a) la tige (10) disposant d'un filetage extérieur (17) - filetage métrique, filetage
Whiteworth, filetage trapézoïdal - rattachée par ce filetage à sa section finale (22)
tournée vers le dispositif d'articulation à genouillère (2), est vissée dans un trou
doté d'un filetage intérieur et pratiqué dans l'élément réducteur (18).
b) la tige (10) peut tourner dans les deux sens à travers un trou (15) réalisé dans
un couvercle (14) du fond sur l'extrémité ne faisant pas face à la tête de serrage
(1) et ce afin d'assurer son déplacement axial autour de son axe longitudinal (21).
c) sur la tige (10) se trouve une pièce métallique de guidage (26), laquelle vient
prendre dans des rainures de guidage (23, 24) de la tête de serrage (1) au moyen de
saillies (27, 28) se faisant face diamétralement, sachant que cette pièce métallique
(26) guide les galets d'un boulon (25) dans le sens longitudinal de la tête de serrage
(1).
d) sur la section finale tournée vers l'entraînement (5) se trouve un espace libre
(29) dont les développements mesurés obliquement par rapport à l'axe longitudinal
(21) de la tige (10) sont considérablement supérieurs aux dimensions obliques de la
tôle de guidage (26) mesurées dans ce sens.
2. Dispositif de serrage à genouillère utilisable en particulier pour la construction
de carrosseries d'automobile, avec une tête de serrage (1) à laquelle se raccorde
un dispositif d'entraînement (5) qui en constitue le prolongement axial, lequel est
constitué d'un moteur électrique, qui entraîne dans les deux sens et en direction
de son axe longitudinal (X et Y) une tige (10) formant une vis à billes, laquelle
est couplée à un dispositif d'articulation à genouillère (2) via un élément réducteur
(18) du type bras de direction, fourche ou autre, sachant que le dispositif d'articulation
à genouillère (2) entraîne dans les deux sens un bras de serrage (4) lequel peut pivoter,
la broche à billes (10) étant reliée dans les deux directions à l'élément réducteur
(18), avec possibilité de réglage en longueur,
caractérisé en ce que
a) la vis à billes (10) prend dans un écrou fixe à l'intérieur du stator (36), sachant
que la vis à billes est réglable dans les deux sens sur son extrémité ne faisant pas
face à la tête de serrage (1), le cas échéant après avoir retiré un couvercle (39)
placé sur le fond, et ce par rotation afin de faire pivoter le bras de serrage (4)
;
b) sur la vis à billes (10) se trouve une pièce métallique de guidage (26) venant
prendre dans des rainures de guidage (23, 24) de la tête de serrage (1) au moyen de
saillies (27, 28) se faisant face diamétralement et guidant les galets d'un boulon
(25) dans le sens longitudinal de la tête de serrage (1).
c) sur la section finale tournée vers l'entraînement (5) se trouve un espace libre
(29) dont les développements mesurés obliquement par rapport à l'axe longitudinal
(21) de la vis à billes (10) sont considérablement supérieurs aux dimensions obliques
de la tôle de guidage (26) mesurées dans ce sens.
3. Le dispositif de serrage à genouillère selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité de la tige (10) tournée vers le couvercle (14) du fond présente un creux
(20) ou quelque chose de semblable afin de reprendre un outil.
4. Le dispositif de serrage à genouillère selon revendication 1 ou l'une des revendications
suivantes, caractérisé en ce que la pièce métallique de guidage (26) affecte une configuration rectangulaire en regardant
vers l'axe de la tige (10) et pénètre, obliquement par rapport à l'axe longitudinal
de la tige (10), via des sections longitudinales; dans les rainures de guidage diamétralement
en face (23, 24), les rainures de guidage constituant les saillies (27, 28).
5. Le dispositif de serrage à genoullière selon revendication 2 ou l'une des revendications
suivantes, caractérisé en ce qu'un amortisseur (38) limitant la course de l'élément métallique de guidage (26) est
logé dans l'espace entre l'espace libre (29) et le rotor (37).