Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zum lösbaren Verbinden zweier Profilstücke gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine aus der CH-A-576 591 bekannte Klemmvorrichtung dient zur Verbindung von aus Profilstücken zusammengesetzten Gestellen und/oder Wänden. Zu diesem Zweck ist ein längs verschiebbarer in einem Einsatzkern geführter Bolzen vorgesehen, der an seinem Kopfende T-förmig ausgebildet ist, um einen Schlitz eines anderen Profilstückes zu hintergreifen. Die Längsverschiebung des Bolzens wird dadurch erreicht, dass die konische Spitze der Schraube exzentrisch mit einer als Anzugsfläche dienenden konischen Ausnehmung im Bolzen zusammenwirkt.
Eine andere Klemmvorrichtung dieser Art ist aus der EP-0 506 607 bekannt. Bei dieser Klemmvorrichtung weist der Bolzen Tragmittel zur schwenkbaren Lagerung von mehreren Haltestücken auf, wobei jedes Haltestück und die Innenwände des Einsatzkerns ein System von Gleitflächen umfassen, um bei einer axialen Bewegung des Bolzens eine Schwenkung der Haltestücke zu bewirken. Die Haltestücke weisen an ihren freien Endbereichen jeweils eine Nase auf, um beim Schwenken den gewünschten Klemmdruck auszuüben.
Eine weitere Klemmvorrichtung dieser Art ist aus der EP-PS-0 123 683 bekannt. Bei dieser Klemmvorrichtung wird der Ankerbolzen dadurch gesichert, dass er durch eine Stange mit einem erweiterten Endteil verlängert ist und dass der Einsatzkern mit Spreizfingern versehen ist und nach innen ragende Nocken aufweist, um den erweiterten Endteil zu hintergreifen. Eine solche Schnappsicherung kann auch durch eine einstückig angeformte Hülse mit wenigstens einem Längsschlitz realisiert werden, in dem ein in der Stange diagonal angeordneter Stift geführt ist.
Ferner beschreibt die FR-PS-2 152 941 eine Vorrichtung mit Halteelementen, die um eine ortsfest im Gehäuse angeordnete Achse drehbar gelagert sind. Diese Vorrichtung hat keinen Bolzen und keine Schraube, die über Gleitflächen in den Bolzen eingreift, sondern die Halteelemente werden vielmehr durch einen Exzenter geschwenkt, dessen Länge der Breite des Gehäuses entspricht. Das Gehäuse hat keine Gleitflä chen, die bei einer axialen Bewegung der Halteelemente die Schwenkung derselben bewirken, sondern die Gleitflächen befinden sich im Exzenter und im unteren Bereich der Halteelemente oder eines die Halteelemente verschiebenden Druckstückes.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Klemmvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Klemmvorrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Darstellung einer erfindungsgemässen Klemmvorrichtung mit Einsatzkern und eines ersten Profilstücks im offenen Zustand,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil eines erfindungsgemässen Bolzens mit Fixierbuchse und Exzenter im offenen Zustand,
Fig. 3 und 6 eine Querschnittsdarstellung der Schieberpartie dieses Bolzens,
Fig. 4 eine seitliche Darstellung dieser Klemmvorrichtung im geschlossenen Zustand,
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teil dieses Bolzens im geschlossenen Zustand,
Fig. 7, 8, 9 Darstellungen des Bolzens seitlich, von oben und im Querschnitt,
Fig. 10, 11 Darstellungen der Fixierbuchse von oben und seitlich,
Fig. 12, 13 Darstellungen eines Exzenters seitlich und von oben,
Fig.
14, 15 eine Variante eines Exzenters mit einem zusätzlichen länglichen Dorn,
Fig. 16, 17 ein Detail einer solchen Klemmvorrichtung zur Erläuterung der Arbeitsweise eines solchen Dorns,
Fig. 18, 19 eine weitere Variante eines Exzenters mit einer spiralförmigen Wandung,
Fig. 20, 21, 22 schematische Darstellungen des Bolzens und der Fixierbuchse zur Erläuterung der Arbeitsweise des Exzenters nach dieser Variante,
Fig. 23, 24, 25 eine weitere Ausführung einer erfindungsgemässen Klemmvorrichtung mit einer durchgehenden Exzenterwalze, im offenen Zustand,
Fig. 26, 27, 28 diese Ausführung im geschlossenen Zustand,
Fig. 29, 30, 31 eine weitere Ausführung einer erfindungsgemässen Klemmvorrichtung mit einer durchgehenden Exzenterwalze und einem Dorn oder Zapfen mit Gegenlager, im offenen Zustand,
Fig. 32, 33, 34 diese Ausführung im geschlossenen Zustand,
Fig.
35, 36, 37 eine weitere Ausführung einer Klemmvorrichtung nach der Erfindung mit einem Gewindezapfen und einer Gewindebohrung im Boden der Fixierbuchse, im offenen Zustand, und
Fig. 38, 39, 40 diese Ausführung im geschlossenen Zustand.
Fig. 1 zeigt einen in ein erstes Profilstück 1 eingeschobenen und arretierten Einsatzkern 2 aus einem Leichtmaterial, vorzugsweise Kunststoff. Der Einsatzkern 2 ist mit einer Querbohrung 3 zur Aufnahme einer Fixierbuchse 4 und mit einer Längsbohrung 5 zur Aufnahme eines Ankerbolzens 6 und einer Schraubenfeder 7 versehen.
Das Profilstück 1 und der Einsatzkern 2 können beispielsweise ähnlich den entsprechenden in der CH-A-576 591 oder EP-0 506 607 oder EP-0 123 683 beschriebenen Elementen sein.
Der Ankerbolzen 6 ist in der Längsbohrung 5 verschiebbar gelagert, wobei im inneren Endbereich der Längsbohrung 5 die Schraubenfeder oder Druckfeder 7 untergebracht ist.
Fig. 2 zeigt, dass der Bolzen drei Hauptteile aufweisen kann, nämlich eine obere Kupplungspartie 8, eine mittlere Schieberpartie 9 und einen unteren Bolzenfuss 10, und dass die Schieberpartie 9 durch eine Querbohrung der Fixierbuchse 4 hindurchgeführt ist. Die Kupplungspartie 8 ist etwa schwertförmig verlängert und weist eine Bohrung 11 für eine Stange auf, die zur schwenkbaren Lagerung von Haltestücken 12 (Fig. 1) dient. Solche Haltestücke sind an sich aus der EP-0 506 607 bekannt und weisen eine Nase 13 auf, die in eine \ffnung eines Profilstücks 14 einfügbar ist, um einen Klemmdruck gegen eine Partie dieses Profilstücks 14 auszuüben, die die \ffnung teilweise abschliesst, wobei diese Haltestücke 12 vorzugsweise flach und alternierend mit der Nase 13 in der einen oder der anderen Richtung gestapelt sind, und zwar gleichmässig beiderseits der Kupplungspartie 8 verteilt.
Die Klemmvorrichtung weist einen Exzenter 15 (Fig. 12) auf, der eine Exzenterwelle 16 mit Durchmesser D und einer Exzenterwalze 17 mit Durchmesser d umfasst, wobei vorzugsweise 1/3 </= d/D </= 2/3 ist.
Fig. 3 zeigt im Querschnitt eine Ausnehmung 18, die sich im mittleren Bereich der Schieberpartie 9 befindet. Diese Ausnehmung 18 ist speziell ausgestaltet, um die Exzenterwalze 17 aufzunehmen und mit ihr beim Verschieben des Bolzens zusammenzuwirken.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die Klemmvorrichtung in einer offenen Lage, bei der der Bolzen nach aussen gestreckt ist und die Haltestücke 12 sich in einer nicht geschwenkten Position befinden. Demgegenüber zeigen die Fig. 4 und 5 die Klemmvorrichtung in einer geschlossenen Lage, bei der der Bolzen eingezogen, das heisst nach innen gestreckt ist und die Haltestücke 12 sich in einer geschwenkten Position befinden, bei der die Nasen 13 das Profilstück 14 hintergreifen. Die Achse 19 der Exzenterwelle 16 und die Achse 20 der Exzenterwalze 17 definieren eine um die Achse 19 schwenkbare Ebene 21 (Fig. 2) oder 21 min (Fig. 5). Der Vergleich zwischen den Fig. 3 und 6 zeigt, dass die Drehung des Exzenters 15 keine Drehung des Bolzens 6 bewirkt, sodass die Schieberpartie 9 nicht unbedingt rund sein muss.
Der in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellte Bolzen weist eine seitliche Ausnehmung 18 auf, die teilweise durch zwei parallele Wände 22, 23 und eine hintere bogenförmige Wand 24 begrenzt ist, die senkrecht zu einer die Längsachse des Bolzens enthaltenden Ebene verlaufen, in der auch der Boden der Ausnehmung 18 liegen kann. Die Wände 22 und 23 erstrecken sich somit senkrecht zur Bodenebene und gehen in die bogenförmige Wand 24 über. Die bogenförmige Wand 24 hat vorzugsweise an den Enden eine je zylinderförmige Fläche mit Radius R1 und einen mittigen ebenen Bereich.
Im unteren dem Boden nahen Bereich der Wand 22 ist die Ausnehmung 18 durch eine Aushöhlung 25 bis zu einer Wand 26 erweitert, die teilweise ebenfalls parallel zu den Wänden 22 und 23 verläuft, aber eine kleinere Höhe h min aufweist. Die Wand 26 erstreckt sich vorzugsweise bis zu der senkrecht zur Bodenebene verlaufenden Ebene, wo sie in eine bogenförmige Wand 27 übergeht, die eine zylinderförmige Fläche mit Radius R2 bildet.
Die Ausnehmung 18 bietet somit in ihrem oberen Bereich einen seitlichen Eingang der Breite a min , die dem Abstand zwischen den parallelen Wänden 22 und 23 entspricht, und in ihrem unteren Bereich einen seitlichen Eingang der Breite a min + b min , die dem Abstand zwischen den parallelen Wänden 26 und 23 entspricht.
Die in den Fig. 10 und 11 dargestellte Fixierbuchse 4 ist zylinderförmig ausgebildet und weist einen Aussendurchmesser Da min , einen Innendurchmesser Di min und eine Querbohrung mit Durchmesser Db min auf, der etwas grösser als der Nenndurchmesser der vorzugsweise rund ausgebildeten Schieberpartie 9 (Fig. 2) ist.
Die Exzenterwelle 16 des in den Fig. 12, 13 dargestellten Exzenters 15 weist an der einen Stirnfläche einen Innensechskant 28 oder andere Drehmittel und an der anderen Stirnfläche eine Exzenterwalze 17 mit einer Exzentrizität e auf. Die Exzenterwalze 17 hat einen flanschförmigen Vorsprung 29 mit einer Höhe h, die etwas kleiner als die Höhe h min (Fig. 7) ist.
Die erfindungsgemässe Klemmvorrichtung funktioniert folgendermassen:
Die Breite a min (Fig. 7) ist etwas grösser als der Durchmesser c des Vorsprungs 29, sodass der Exzenter 15 bei einer geeigneten Drehung (Fig. 1) ohne weiteres von oben in die Fixierbuchse 4 eingeführt werden kann, bis die Exzenterwalze 17 nahezu den Boden der Ausnehmung 18 erreicht. Eine weitere Drehung im Uhrzeigersinn bewirkt, dass der Vorsprung 29 in die Aushöhlung 25 eingeführt wird. Zugleich drückt die Exzenterwalze 17 die Wand 22 (Fig. 7, 8) und somit den Bolzen nach links (Fig. 4), wodurch die Halteelemente 12 geschwenkt werden, um die Klemmvorrichtung einzuklemmen.
Der Vorsprung 29 und die Aushöhlung, die auch entfallen könnten, dienen dazu, dass der Exzenter 15 gesichert ist, das heisst, dass er nicht ohne Drehung herausgenommen werden kann. Vorzugsweise wird der Exzenter 15 um etwa 90 DEG oder etwas mehr gedreht, damit er in einer stabilen Position bleibt, bei der der Druck der Feder 7 eine Drehung im Gegensinn verunmöglicht, die die Klemmvorrichtung öffnen könnte.
Die Kupplungspartie 8 kann auch mit einem T-förmig ausgebildeten Kopfende wie bei der Klemmvorrichtung nach der CH-A-576 591 ausgestaltet sein. Der Einsatzkern 2 und/oder der Bolzen können sonst ähnlich wie bei irgendeiner der Vorrichtungen nach den eingangs erwähnten Patentschriften sein.
Der in Fig. 14 seitlich dargestellte Exzenter 30 mit einer Exzenterwalze 31 ohne Versprung weist einen länglichen zylindrischen Dorn 32 auf, der an seinem Ende mit einem Vorsprung 33 versehen ist. Der Dorn 32 ist fast konzentrisch mit der Exzenterwelle 34 ausgebildet, da die Exzentrizität E32 zwischen der Achse der Exzenterwelle 34 und der Achse des Dornes 32 ziemlich klein gewählt wird. Der Dorn 32 kann im oberen Bereich mit der Exzenterwalze 31 zusammengewachsen sein (Fig. 15), um seine Steifigkeit zu erhöhen. Der Dorn 32 kann somit sonst nur in seinem unteren Bereich, das heisst unterhalb der Exzenterwalze 31, zylindrisch sein. Der Durchmesser D32 des länglichen Teils des Dornes ist merklich kleiner als der Durchmesser der Exzenterwalze 31. Demgegenüber ist der Durchmesser D33 des Dornvorsprungs oder Zapfens 33 relativ gross dimensioniert.
Zur Vereinfachung der Zeichnung ist in Fig. 15 der Innensechskant 28 (Fig. 14) nicht dargestellt.
Der in Fig. 16 seitlich dargestellte Bolzen 35 weist eine von oben nach unten durchgehende \ffnung auf, die eine Ausnehmung 36 und ein mit ihr kommunizierendes Langloch 37 umfasst. Die Ausnehmung 36, die der Ausnehmung 18 (Fig. 9), jedoch ohne die Aushöhlung 25 entspricht, ist durch zwei parallele Wände 38, 39 und eine bogenförmige Wand 40 begrenzt, wie es aus Fig. 17 deutlich erkennbar ist.
Die Ausnehmung 36 hat einen Boden 41, der beispielsweise durch eine die Längsachse des Bolzens enthaltende Ebene definiert ist. Dieser Boden 41 ist senkrecht durch das Langloch 37 perforiert, durch das der Dorn 32 hindurchgesteckt, ist, wie Fig. 16 zeigt. Das Langloch 37 weist fast konzentrisch mit der Achse der Exzenterwelle 34 eine \ffnungserweiterung 42 auf, die so gross ist, dass der Vorsprung 33 des Dornes 32 durch sie hindurchgeführt werden kann, bis er unten aus dem Langloch herauskommt.
Die Länge L37 des Langlochs 37 entspricht der Summe des Totalhubs Lh des Bolzens in seiner Längsbewegung und des Dorndurchmessers D32. Es gilt somit
L37 > Lh + D32.
Die Breite B37 des Langlochs entspricht der Summe des Dorndurchmessers D32 und der doppelten Exzentrizität E32. Wenn daher die Bedingung
B37 > D32 + 2 . E32
erfüllt ist, kann sich der Dorn 32 in jeder Lage innerhalb des Langlochs 37 bei der Bewegung des Bolzens befinden.
Der Durchmesser D33 des Vorsprungs 33 wird grösser als die Breite B37 gewählt, sodass der Dorn 32 nur in einer einzigen Lage aus dem Langloch entfernt werden kann, nämlich durch die Erweiterung 42, was nur im offenen Zustand möglich ist.
Der Dorn 32 hat daher eine ähnliche Funktion wie der Vorsprung 29 und die Aushöhlung 25.
Der in den Fig. 18 und 19 dargestellte Exzenter 43 weist einen Exzenterzapfen 44 auf, der in eine teilweise spiralförmig ausgebildete Exzenterwalze 45 integriert und daher ein Teil desselben ist. Der Exzenterzapfen 44 ist in seinem Haupt-Arbeitsbereich genauso ausgebildet wie die Exzenter walze 17 nach Fig. 12, jedoch durch eine spiralförmige Wandung 46 erweitert. Die Exzenterwalze 45 weist auch einen ähnlich wie im Fall von Fig. 12 dimensionierten Vorsprung 47 auf.
Der Bolzen nach den Fig. 20 bis 22 ist ebenfalls durch die Querbohrung der Fixierbuchse 4 hindurchgeführt und weist eine durch zwei parallele Wände 49 und 50 begrenzte Ausnehmung 48 auf, die sich über die ganze Breite des Bolzens erstreckt.
Fig. 20 zeigt die Spiralscheibe 45 in der offenen Stellung. Der in Form eines Halbzylinders ausgebildete Exzenterzapfen 44 befindet sich in einer ähnlichen Lage wie im Fall nach Fig. 1, wobei der Punkt A ganz unten liegt. Nach einer Drehung von 90 DEG in Uhrzeigersinn würde sich der Punkt A in einer Totlage auch ähnlich wie im Fall nach Fig. 1 befinden. Nachdem der Punkt A die Wand 49 berührt hat, wirkt jedoch die spiralförmige Wandung 46 weiter, die den Bolzen noch weiter nach links verschiebt. Es ist auch möglich, den Exzenter bis etwa 270 DEG zu drehen, wobei der Bolzen immer stärker nach links verschoben wird (Fig. 22).
Aus den Fig. 20 bis 22 ist ersichtlich, dass die parallelen Wände 49, 50 nicht ganz genau senkrecht zur Längsachse des Bolzens verlaufen, sondern einen Winkel mit ihm bilden, und zwar derart, dass die Wand 49 die spiralförmige Wandung 46 gerade an der Längsachse berührt. Da dieser Winkel sehr klein ist, ist die Arbeitsweise der Klemmvorrich tung in einem sehr breiten Bereich irreversibel, weil die Reibungskraft zwischen der Wand 49 und der Wandung 46 genug gross ist, um ein Rutschen zu verhindern. Vorzugsweise sind jedoch die Wände 49, 50 genau senkrecht zur Längsachse des Bolzens.
Die Klemmvorrichtung nach den Fig. 20 bis 22 ist daher viel weniger empfindlich auf die Einhaltung von Fabrikationstoleranzen, insbesondere bezüglich des Profilstücks 1 und der Haltestücke 12, als die Ausführung nach Fig. 1.
Um den Exzenter im geschlossenen Zustand unverlierbar zu halten, ist im unteren Bereich der linken Wand 49 eine längliche Aushöhlung 51 vorgesehen, die durch eine untere innere Wand 52 begrenzt ist. Vorzugsweise verlaufen die Wände 49 und 52 parallel. Im unteren Bereich der rechten Wand 50 kann auch eine Aushöhlung vorhanden sein, wie in den Figuren dargestellt, aber es ist auch möglich, die rechte Wand 50 so weit nach rechts zu verlegen, dass die spiralförmige Wand 46 problemlos in ihrer Nähe gedreht werden kann.
Die Aushöhlung 51 ist somit eine Nut, die den Vorsprung 47 aufnimmt und dadurch verhindert, dass der Exzenter 43 im geschlossenen Zustand herausgezogen werden kann.
Die Ausführung nach den Fig. 18 bis 22 kann auch ohne Vorsprung 47 und ohne Aushöhlungen 51, 53 realisiert werden, insbesondere, wenn der Exzenter 43 einen länglichen Dorn wie im Fall von Fig. 14 und der Bolzen ein Langloch wie bei den Fig. 16 und 17 aufweist.
Die in den Fig. 23 bis 28 dargestellte Ausführung nach der vorliegenden Erfindung weist einen Bolzen mit einer Ausnehmung auf, die sich über die ganze Tiefe des Bolzens erstreckt, wobei eine Exzenterwalze 54 vorgesehen ist, die über die ganze Tiefe dieser Ausnehmung geführt ist, und wobei der Vorsprung oder Zapfen 55 der Exzenterwalze 54 sich auf eine untere leicht flache Vertiefung 56 des Bolzens stützen kann. Die Fixierbuchse kann in diesem Fall einen Boden 57 aufweisen, der als Führung für die Bewegung der Exzenterwalze dient.
Die in den Fig. 23 bis 34 dargestellte Ausführung weist einen Bolzen mit einer durchgehenden invertiert U-förmigen Ausnehmung für die Exzenterwalze auf. In Fig. 29 ist der Zapfen 58 in eine mittige \ffnung des Bodens 59 der Fixierbuchse aufgenommen, um ein axiales Lager zu bilden.
Bei den Ausführungen mit einem Langloch nach Fig. 16 und 17 kann der Dorn 32 zusätzlich ebenfalls mit einer konzentrischen Erweiterung oder einem Zapfen versehen sein, der ebenfalls in eine mittige runde \ffnung eines Bodens der Fixierbuchse aufgenommen werden kann. Demgegenüber können die Ausführungen nach den Figuren 1 bis 6, 16, 17 und 23 bis 34 auch mit einem Teil einer spiralförmigen Wandung nach Figur 18 mit oder ohne Vorsprung ergänzt werden, um den vorhandenen Platz optimal auszunützen.
Bei der Ausführung nach Fig. 14 und 15 kann auch die Exzentrizität E32 null und der Vorsprung 33 T-förmig statt flanschförmig ausgebildet sein, wobei dann auch die Erweiterung 42 (Fig. 17) entfällt, und wobei zusätzlich ein Zapfen als Verlängerung des Dornes 32 bzw. des Vorsprungs 33 vorhanden sein kann, der zur axialen Lagerung am Boden der Fixierbuchse gemäss Darstellung in Fig. 29 und 31 dient. Die Anflächung 56 (Fig. 23) kann die Wirkung der Aushöhlung 25 (Fig. 7) übernehmen.
Bei der Ausführung nach den Fig. 35 bis 40 weist der Bolzen 60 eine Ausnehmung 61 auf, die nicht seitlich offen sein muss. Die Ausnehmung 61 ist vielmehr eine Durchgangsbohrung mit einem Radius R61, durch die die vorzugsweise runde Exzenterwalze 62 des Exzenters 63 bei geeigneter Lage des Bolzens 60 hindurchgeführt werden kann. Der Exzenter 63 umfasst nebst der Exzenterwelle 64 und der Exzenterwalze 62 auch einen Zapfen 65, der vorzugsweise mit einem Gewinde 66 versehen ist, das in die Gewindebohrung 67 des Bodens 68 der Fixierbuchse 69 eingreift und den Exzenter gegen Herausfallen sichert.
Die Exzenterwelle 64, die stirnseitig mit einem Innensechskant 70 oder anderen Drehmitteln versehen ist, und der Dorn oder Zapfen 65 sind im Exzenter 63 koaxial an den Enden der Exzenterwalze 62 ausgebildet, deren Längsachse 71 parallel und exzentrisch zur Drehachse 72 des Exzenters verläuft. Beim Drehen drückt die Exzenterwalze 62 gegen einen Bereich 73 der Innenwand der Ausnehmung 61 und drückt den Bolzen 60 nach innen. In diesem Fall wurde die Dimensionierung so gewählt, dass der Exzenter eine halbe Drehung macht, um vom offenen zum geschlossenen Zustand überzugehen.
Die Exzenterwalze ist in einigen Beispielen relativ lang (z.B. 54 in Fig. 23 oder 62 in Fig. 35) und in anderen Beispielen relativ kurz (z.B. 22 in Fig. 1) oder relativ flach (z.B. 45 in Fig. 20).
Bei allen Ausführungen kann die Exzenterwalze eine Erweiterung in Form eines Gewindezapfens aufweisen, der mit einer Gewindebohrung im Boden der Fixierbuchse zusammenwirkt.
The present invention relates to a clamping device for releasably connecting two profile pieces according to the preamble of patent claim 1.
A clamping device known from CH-A-576 591 is used to connect frames and / or walls composed of profile pieces. For this purpose, a longitudinally displaceable bolt guided in an insert core is provided, which is T-shaped at its head end in order to engage behind a slot of another profile piece. The longitudinal displacement of the bolt is achieved in that the conical tip of the screw interacts eccentrically with a conical recess in the bolt serving as a tightening surface.
Another clamping device of this type is known from EP-0 506 607. In this clamping device, the bolt has suspension means for the pivotable mounting of a plurality of holding pieces, each holding piece and the inner walls of the insert core comprising a system of sliding surfaces in order to cause the holding pieces to pivot when the bolt moves axially. The holding pieces each have a nose at their free end regions in order to exert the desired clamping pressure when pivoting.
Another clamping device of this type is known from EP-PS-0 123 683. In this clamping device, the anchor bolt is secured in that it is extended by a rod with an enlarged end part and that the insert core is provided with spreading fingers and has inwardly projecting cams in order to engage behind the enlarged end part. Such a snap lock can also be realized by an integrally molded sleeve with at least one longitudinal slot in which a pin arranged diagonally in the rod is guided.
Furthermore, FR-PS-2 152 941 describes a device with holding elements which are rotatably mounted about an axis arranged in the housing. This device has no bolt and no screw which engages in the bolt via sliding surfaces, but rather the holding elements are pivoted by an eccentric, the length of which corresponds to the width of the housing. The housing has no Gleitflä Chen, which cause the pivoting of the same during an axial movement of the holding elements, but the sliding surfaces are in the eccentric and in the lower region of the holding elements or a pressure piece displacing the holding elements.
It is an object of the present invention to provide an improved clamping device of the type mentioned in the introduction.
This object is achieved according to the invention by a clamping device with the features specified in the characterizing part of patent claim 1.
Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
The invention is explained in more detail below, for example using a drawing. Show it:
1 is a side view of a clamping device according to the invention with insert core and a first profile piece in the open state,
2 is a plan view of part of a bolt according to the invention with a fixing bush and eccentric in the open state,
3 and 6 is a cross-sectional view of the slide portion of this bolt,
4 is a side view of this clamping device in the closed state,
5 is a plan view of part of this bolt in the closed state,
7, 8, 9 representations of the bolt laterally, from above and in cross section,
10, 11 representations of the fixing bush from above and from the side,
12, 13 representations of an eccentric from the side and from above,
Fig.
14, 15 a variant of an eccentric with an additional elongated mandrel,
16, 17 a detail of such a clamping device to explain the operation of such a mandrel,
18, 19 a further variant of an eccentric with a spiral wall,
20, 21, 22 are schematic representations of the bolt and the fixing bush to explain the operation of the eccentric according to this variant,
23, 24, 25 a further embodiment of a clamping device according to the invention with a continuous eccentric roller, in the open state,
26, 27, 28 this version in the closed state,
29, 30, 31 a further embodiment of a clamping device according to the invention with a continuous eccentric roller and a mandrel or pin with counter bearing, in the open state,
32, 33, 34 this embodiment in the closed state,
Fig.
35, 36, 37 a further embodiment of a clamping device according to the invention with a threaded pin and a threaded bore in the bottom of the fixing bush, in the open state, and
Fig. 38, 39, 40 this version in the closed state.
Fig. 1 shows an inserted in a first profile piece 1 and locked insert core 2 made of a light material, preferably plastic. The insert core 2 is provided with a transverse bore 3 for receiving a fixing bush 4 and with a longitudinal bore 5 for receiving an anchor bolt 6 and a coil spring 7.
The profile piece 1 and the insert core 2 can, for example, be similar to the corresponding elements described in CH-A-576 591 or EP-0 506 607 or EP-0 123 683.
The anchor bolt 6 is slidably mounted in the longitudinal bore 5, the coil spring or compression spring 7 being accommodated in the inner end region of the longitudinal bore 5.
2 shows that the bolt can have three main parts, namely an upper coupling part 8, a middle slide part 9 and a lower bolt foot 10, and that the slide part 9 is passed through a transverse bore in the fixing bush 4. The coupling section 8 is extended approximately in the form of a sword and has a bore 11 for a rod, which is used for the pivotable mounting of holding pieces 12 (FIG. 1). Such holding pieces are known per se from EP-0 506 607 and have a nose 13 which can be inserted into an opening of a profile piece 14 in order to exert a clamping pressure against a part of this profile piece 14 which partially closes the opening, whereby these holding pieces 12 are preferably stacked flat and alternately with the nose 13 in one or the other direction, and evenly distributed on both sides of the coupling part 8.
The clamping device has an eccentric 15 (FIG. 12) which comprises an eccentric shaft 16 with a diameter D and an eccentric roller 17 with a diameter d, preferably 1/3 </ = d / D </ = 2/3.
Fig. 3 shows in cross section a recess 18 which is located in the central region of the slide section 9. This recess 18 is specially designed to receive the eccentric roller 17 and to cooperate with it when the bolt is moved.
1 and 2 show the clamping device in an open position, in which the bolt is stretched outwards and the holding pieces 12 are in a non-pivoted position. In contrast, FIGS. 4 and 5 show the clamping device in a closed position, in which the bolt is retracted, that is to say stretched inwards, and the holding pieces 12 are in a pivoted position in which the lugs 13 engage behind the profile piece 14. The axis 19 of the eccentric shaft 16 and the axis 20 of the eccentric roller 17 define a plane 21 (FIG. 2) or 21 min (FIG. 5) which can be pivoted about the axis 19. The comparison between FIGS. 3 and 6 shows that the rotation of the eccentric 15 does not cause the bolt 6 to rotate, so that the slide section 9 does not necessarily have to be round.
The bolt shown in FIGS. 7, 8 and 9 has a lateral recess 18 which is partly delimited by two parallel walls 22, 23 and a rear arched wall 24 which are perpendicular to a plane containing the longitudinal axis of the bolt, in which can also be the bottom of the recess 18. The walls 22 and 23 thus extend perpendicular to the floor plane and merge into the curved wall 24. The arcuate wall 24 preferably has a cylindrical surface with radius R1 at the ends and a central flat area.
In the lower region of the wall 22 near the floor, the recess 18 is widened by a hollow 25 to a wall 26, which in some cases also runs parallel to the walls 22 and 23, but has a smaller height h min. The wall 26 preferably extends to the plane perpendicular to the floor plane, where it merges into an arcuate wall 27, which forms a cylindrical surface with radius R2.
The recess 18 thus offers in its upper region a lateral entrance of the width a min, which corresponds to the distance between the parallel walls 22 and 23, and in its lower region a lateral entrance of the width a min + b min, which corresponds to the distance between the corresponds to parallel walls 26 and 23.
The fixing bushing 4 shown in FIGS. 10 and 11 is cylindrical and has an outer diameter Da min, an inner diameter Di min and a transverse bore with a diameter Db min which is slightly larger than the nominal diameter of the preferably round slide part 9 (FIG. 2 ) is.
The eccentric shaft 16 of the eccentric 15 shown in FIGS. 12, 13 has an internal hexagon 28 or other rotating means on one end face and an eccentric roller 17 with an eccentricity e on the other end face. The eccentric roller 17 has a flange-shaped projection 29 with a height h which is slightly less than the height h min (FIG. 7).
The clamping device according to the invention functions as follows:
The width a min (FIG. 7) is somewhat larger than the diameter c of the projection 29, so that the eccentric 15 can easily be inserted into the fixing bushing 4 from above with a suitable rotation (FIG. 1) until the eccentric roller 17 is almost reaches the bottom of the recess 18. Another clockwise rotation causes the protrusion 29 to be inserted into the cavity 25. At the same time, the eccentric roller 17 presses the wall 22 (FIGS. 7, 8) and thus the bolt to the left (FIG. 4), as a result of which the holding elements 12 are pivoted in order to clamp the clamping device.
The projection 29 and the cavity, which could also be omitted, serve to ensure that the eccentric 15 is secured, that is to say that it cannot be removed without rotation. Preferably, the eccentric 15 is rotated by approximately 90 ° or a little more so that it remains in a stable position in which the pressure of the spring 7 prevents rotation in the opposite direction, which could open the clamping device.
The coupling section 8 can also be designed with a T-shaped head end as in the clamping device according to CH-A-576 591. The insert core 2 and / or the bolt can otherwise be similar to any of the devices according to the patents mentioned at the beginning.
The eccentric 30 shown laterally in FIG. 14 with an eccentric roller 31 without a projection has an elongated cylindrical mandrel 32 which is provided with a projection 33 at its end. The mandrel 32 is formed almost concentrically with the eccentric shaft 34, since the eccentricity E32 between the axis of the eccentric shaft 34 and the axis of the mandrel 32 is chosen to be quite small. The mandrel 32 may have grown together with the eccentric roller 31 in the upper region (FIG. 15) in order to increase its rigidity. The mandrel 32 can therefore only be cylindrical in its lower region, that is, below the eccentric roller 31. The diameter D32 of the elongated part of the mandrel is noticeably smaller than the diameter of the eccentric roller 31. In contrast, the diameter D33 of the mandrel projection or pin 33 is relatively large.
To simplify the drawing, the hexagon socket 28 (FIG. 14) is not shown in FIG. 15.
The bolt 35 shown laterally in FIG. 16 has a continuous opening from top to bottom, which comprises a recess 36 and an elongated hole 37 communicating with it. The recess 36, which corresponds to the recess 18 (FIG. 9), but without the cavity 25, is delimited by two parallel walls 38, 39 and an arcuate wall 40, as can be clearly seen from FIG. 17.
The recess 36 has a bottom 41, which is defined, for example, by a plane containing the longitudinal axis of the bolt. This bottom 41 is perforated vertically through the elongated hole 37 through which the mandrel 32 is inserted, as shown in FIG. 16. The elongated hole 37 has an opening widening 42 almost concentrically with the axis of the eccentric shaft 34, which is so large that the projection 33 of the mandrel 32 can be passed through it until it comes out of the elongated hole below.
The length L37 of the elongated hole 37 corresponds to the sum of the total stroke Lh of the bolt in its longitudinal movement and the mandrel diameter D32. So it applies
L37> Lh + D32.
The width B37 of the elongated hole corresponds to the sum of the mandrel diameter D32 and the double eccentricity E32. Therefore, if the condition
B37> D32 + 2. E32
is satisfied, the mandrel 32 can be in any position within the elongated hole 37 during the movement of the bolt.
The diameter D33 of the projection 33 is chosen to be larger than the width B37, so that the mandrel 32 can only be removed from the elongated hole in one position, namely by the extension 42, which is only possible in the open state.
The mandrel 32 therefore has a similar function to the projection 29 and the cavity 25.
The eccentric 43 shown in FIGS. 18 and 19 has an eccentric pin 44 which is integrated in a partially spiral-shaped eccentric roller 45 and is therefore part of the same. The eccentric pin 44 is formed in its main working area just like the eccentric roller 17 according to FIG. 12, but expanded by a spiral wall 46. The eccentric roller 45 also has a projection 47 which is dimensioned similarly as in the case of FIG. 12.
The bolt according to FIGS. 20 to 22 is also passed through the transverse bore of the fixing bush 4 and has a recess 48 delimited by two parallel walls 49 and 50, which extends over the entire width of the bolt.
20 shows the spiral disk 45 in the open position. The eccentric pin 44, which is designed in the form of a half cylinder, is in a position similar to that in the case according to FIG. 1, point A being at the bottom. After a rotation of 90 ° clockwise, point A would also be in a dead position similar to the case according to FIG. 1. After the point A has touched the wall 49, the spiral wall 46 continues to act, which moves the bolt even further to the left. It is also possible to turn the eccentric up to about 270 °, whereby the bolt is increasingly shifted to the left (Fig. 22).
20 to 22 that the parallel walls 49, 50 are not exactly perpendicular to the longitudinal axis of the bolt, but form an angle with it, in such a way that the wall 49 has the spiral wall 46 straight on the longitudinal axis touched. Since this angle is very small, the operation of the Klemmvorrich device is irreversible in a very wide range because the frictional force between the wall 49 and the wall 46 is large enough to prevent slipping. However, the walls 49, 50 are preferably exactly perpendicular to the longitudinal axis of the bolt.
20 to 22 is therefore much less sensitive to compliance with manufacturing tolerances, in particular with regard to the profile piece 1 and the holding pieces 12, than the embodiment according to FIG. 1.
In order to keep the eccentric captive in the closed state, an elongated cavity 51 is provided in the lower region of the left wall 49, which is delimited by a lower inner wall 52. The walls 49 and 52 preferably run parallel. A hollow may also be present in the lower region of the right wall 50, as shown in the figures, but it is also possible to move the right wall 50 to the right so far that the spiral wall 46 can be easily rotated in its vicinity.
The cavity 51 is thus a groove which receives the projection 47 and thereby prevents the eccentric 43 from being pulled out in the closed state.
The embodiment according to FIGS. 18 to 22 can also be implemented without a projection 47 and without hollows 51, 53, in particular if the eccentric 43 has an elongated mandrel as in the case of FIG. 14 and the bolt an elongated hole as in FIGS. 16 and 17.
The embodiment according to the present invention shown in FIGS. 23 to 28 has a bolt with a recess which extends over the entire depth of the bolt, an eccentric roller 54 being provided which is guided over the entire depth of this recess, and the projection or pin 55 of the eccentric roller 54 can be supported on a lower, slightly flat recess 56 of the bolt. In this case, the fixing bushing can have a base 57 which serves as a guide for the movement of the eccentric roller.
The embodiment shown in FIGS. 23 to 34 has a bolt with a continuous inverted U-shaped recess for the eccentric roller. 29, the pin 58 is received in a central opening in the bottom 59 of the fixing bushing in order to form an axial bearing.
16 and 17, the mandrel 32 can also be provided with a concentric extension or a pin, which can also be received in a central round opening of a bottom of the fixing bushing. In contrast, the designs according to FIGS. 1 to 6, 16, 17 and 23 to 34 can also be supplemented with part of a spiral wall according to FIG. 18 with or without a projection in order to optimally use the available space.
In the embodiment according to FIGS. 14 and 15, the eccentricity E32 zero and the projection 33 can also be T-shaped instead of flange-shaped, the extension 42 (FIG. 17) then also being omitted, and a pin as an extension of the mandrel 32 or the projection 33 can be present, which is used for axial mounting on the bottom of the fixing bush as shown in FIGS. 29 and 31. The flattening 56 (FIG. 23) can take over the effect of the cavity 25 (FIG. 7).
35 to 40, the bolt 60 has a recess 61 which does not have to be open on the side. Rather, the recess 61 is a through hole with a radius R61, through which the preferably round eccentric roller 62 of the eccentric 63 can be passed if the bolt 60 is in a suitable position. In addition to the eccentric shaft 64 and the eccentric roller 62, the eccentric 63 also comprises a pin 65, which is preferably provided with a thread 66, which engages in the threaded bore 67 of the bottom 68 of the fixing bush 69 and secures the eccentric against falling out.
The eccentric shaft 64, which is provided on the end face with a hexagon socket 70 or other rotating means, and the mandrel or pin 65 are formed in the eccentric 63 coaxially at the ends of the eccentric roller 62, the longitudinal axis 71 of which runs parallel and eccentrically to the axis of rotation 72 of the eccentric. When rotating, the eccentric roller 62 presses against a region 73 of the inner wall of the recess 61 and presses the bolt 60 inwards. In this case, the dimensioning was chosen so that the eccentric makes a half turn in order to change from the open to the closed state.
The eccentric roller is relatively long (e.g. 54 in Fig. 23 or 62 in Fig. 35) and relatively short (e.g. 22 in Fig. 1) or relatively flat (e.g. 45 in Fig. 20) in some examples.
In all versions, the eccentric roller can have an extension in the form of a threaded pin that interacts with a threaded hole in the bottom of the fixing bush.