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Gattung
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Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung, zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, zum Spannen und Fixieren von Bauteilen, mit einem Gehäuse, einer diesem Gehäuse zugeordneten Antriebsvorrichtung, die mit einem Verstellglied und über eine Kniehebelegelenkanordnung einen schwenkbeweglichen Spannarm zum Spannen und Lösen der Bauteile auf einer Bauteilauflage in entgegengesetzte Richtungen antreibt.
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Stand der Technik
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Kniehebelspannvorrichtungen dienen in der Automation zum rationellen Spannen von Bauteilen, vorwiegend im Karosseriebau der Kfz-Industrie. Die Funktion der Kniehebelspannvorrichtung basiert auf dem Kniehebelprinzip, wobei große Kräfte generiert werden. Die größte Kraft ergibt sich ab etwa einem Winkel von 10 Grad bis 0 Grad vor dem Totpunkt in der Endposition des Kniehebelgelenks.
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Die Spannkraft wird durch den Spannarm (einarmiger Hebel), der eine Schwenkbewegung von zum Beispiel 135 Grad ausführt, erzielt und die volle Spannkraft erst in der Endposition der Spannstellung, erreicht.
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Ist das zu spannende Bauteil in seiner Dicke stärker oder dünner, ist die volle Spannkraft nicht mehr gegeben und die Spannflächen des Spannarms befinden sich auch nicht mehr parallel zum Bauteil.
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Aus der
DE 10 2014 111 344 A1 ist eine Spannvorrichtung vorbekannt, umfassend eine drehbar gelagerte, mit einem Spannelement verdrehfest verbundene Spannwelle und eine Stellmechanik, die zur Umsetzung einer linearen Antriebsbewegung in eine Drehbewegung der Spannwelle mit dieser wirkverbunden ausgebildet ist, wobei die Spannwelle aus einer Innenwelle und einer die Innenwelle aufnehmenden, mit der Stellmechanik verbundenen Außenwelle gebildet ist, wobei die verdrehfest mit dem Spannelement verbundene Innenwelle radial zur Hauptdrehachse der Spannwelle innerhalb der Außenwelle verschieblich, aber verdrehfest gelagert ist, und dass zur Lagefestlegung der Innenwelle in Bezug auf die Außenwelle ein mit der Innenwelle wirkverbundenes Stellelement vorgesehen ist. Das Stellelement ist als fest mit der Innenwelle verbundener, eine Durchgriffsöffnung an der Außenwelle durchgreifender und mit der Stellmechanik wirkverbundener, vorzugsweise zylindrischer Zapfen ausgebildet. Zum Verschwenken der Spannwelle ist an der Außenwelle ein Hebelarm angeordnet und dieser gelenkig mit einem Zwischenglied verbunden, wobei der an seinem innenwellenabgewandten Ende stirnseitig mit einer Kontaktfläche versehene Zapfen mit einem am Zwischenglied angeordneten Stellnocken zusammenwirkend ausgebildet ist. Zwischen der Innenwelle und der Außenwelle ist ein vorzugsweise als senkrecht zur Hauptdrehachse der Spannwelle orientierter Zylinderstift ausgebildetes Zentrierelement angeordnet. Das Zentrierelement ist fest mit der Innenwelle verbunden und verschieblich in der Außenwelle gelagert ausgebildet. Zwischen der Innenwelle und der Außenwelle ist ein vorzugsweise als Schraubendruckfeder ausgebildetes Rückstellelement angeordnet. Das Zwischenglied ist gelenkig mit einem Verlängerungsglied verbunden, wobei das Verlängerungsglied gelenkig mit einem linear beweglichen Stellglied verbunden ist. Am verlängerungsgliedseitigen Ende des Stellgliedes ist ein mit einer am Spannerkopfgehäuse vorgesehenen Führungsbahn zusammenwirkendes und vorzugsweise als Rolle ausgebildetes erstes Führungselement angeordnet. Am zwischengliedseitigen Ende des Verlängerungsgliedes ist ein mit einer am Spannerkopfgehäuse vorgesehenen Führungsbahn zusammenwirkendes und vorzugsweise als Rolle ausgebildetes zweites Führungselement angeordnet. Hierdurch soll die Verschieblichkeit der Innenwelle in der Außenwelle zum Ausgleich von Bauteiltoleranzen genutzt werden, wobei die Verschiebung der Innenwelle innerhalb der Außenwelle über das mit der Stellmechanik verbundene Stellelement herbeigeführt wird.
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Aus der
DE 10 2010 046 190 A1 ist eine Zentrierspannvorrichtung vorbekannt, umfassend einen an einem Gehäuse angeordneten, beweglichen Spannhaken, der eine Gehäusewandung durchgreifend von innerhalb des Gehäuses mit einer Antriebsmechanik betätigbar und zur Ausführung einer Hub- und Schwenkbewegung ausgebildet ist, wobei die Antriebsmechanik ein mit dem Spannhaken wirkverbundenes Hebelelement aufweist, das um eine im Gehäuse angeordnete Achse drehbar gelagert ausgebildet ist, wobei die Achse des Hebelelementes im Gehäuse in Hubrichtung elastisch beweglich gelagert ausgebildet ist. Das quaderförmige Gehäuse soll aus zwei die Antriebsmechanik zwischen sich aufnehmenden Halbschalen gebildet sein, wobei die Achse zwischen den beiden Halbschalen des Gehäuses, vorzugsweise senkrecht zu diesen und quer zur Hubrichtung verlaufend angeordnet ist. Jeder Halbschale ist ein Aufnahmeelement zur Aufnahme und elastisch beweglichen Lagerung der Achse zugeordnet. Das Aufnahmeelement besteht aus einem Rahmen und einem darin elastisch beweglichen Widerlager für die Achse, wobei der Rahmen einen schlitzförmigen, achsbreiten Aufnahmeschlitz für die Achse aufweist. Zwischen einer Wandung des Aufnahmeschlitzes und dem Widerlager ist ein Federelement angeordnet, wobei dieses Federelement eine Tellerfeder sein kann.
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Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung der vorausgesetzten Gattung erfindungsgemäß so ausgestalten, dass sie bei parallelem Krafthub im Krafthubbereich flächig auf zu spannende Bauteile aufsetzt.
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Lösung
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Ausgehend von einer Kniehebelspannvorrichtung, zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, zum Spannen und Fixieren von Bauteilen, mit einem Gehäuse, einer diesem Gehäuse zugeordneten Antriebsvorrichtung, die mit einem Verstellglied und über eine Kniehebelegelenkanordnung einen schwenkbeweglichen Spannarm zum Spannen und Lösen der Bauteile auf einer Bauteilauflage in entgegengesetzte Richtungen antreibt, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an der Kniehebelgelenkanordnung wenigstens ein Lagerelement angeordnet ist, das im Bereich des oberen Hubendes des Verstellgliedes und während des Krafthubes mit einem dem als Spannkopf ausgebildeten Gehäuse zugeordneten Widerlagerelement einen zweiarmigen Hebel bildet, und der Spannarm nach vorbestimmter Wahl des Übersetzungsverhältnisses an der Kniehebelgelenkanordnung über einen Spannbereich bis zum Spannende bei parallelem Krafthub eine gleich bleibende oder annähernd gleich bleibende Spannkraft entwickelt und mit dieser auf das betreffende zu spannende Bauteil aufsetzt - Patentanspruch 1.
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Außerdem wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch eine Kniehebelspannvorrichtung, zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, zum Spannen und Fixieren von Bauteilen, mit einem Gehäuse und einer diesem Gehäuse zugeordneten Antriebsvorrichtung, die mit einem Verstellglied und über eine Kniehebelgelenkanordnung einen schwenkbeweglichen Spannarm zum Spannen und Lösen der Bauteile auf einer Bauteilauflage in entgegengesetzten Richtungen antreibt, dadurch gelöst, dass ein in dem Gehäuse befindliches Kniehebelgelenkelement mit einem Widerlagerelement an der Innenseite des als Spannkopf ausgebildeten Gehäuses kraftschlüssig einen zweiarmigen Wippenhebel vor und in Spannstellung bildet, und dass über diesen Wippenhebel der Spannarm im Bereich von +/-1 bis 12 Millimetern, vorzugsweise +/- 2 bis 8 Millimetern, insbesondere +/- 4 Millimetern vor Spannende bei parallelem Krafthub zur entgegengesetzten Hubrichtung des Verstellgliedes eine annähernd gleich bleibende Spannkraft entwickelt und mit dieser auf das zu spannende Bauteil aufsetzt - Patentanspruch 2.
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Einige Vorteile
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Alle zwei Lösungen der einheitlichen Aufgabe gestatten eine annähernd konstante Spannkraft über den Krafthub, auch bei unterschiedlichen Dicken der Bauteile, in einem Spannbereich, der vorgegeben werden kann, zum Beispiel zwischen +/- 1 bis 12 mm, vorzugsweise +/- 2 bis 8 mm, insbesondere +/- 4 mm. Der Spannarm wird zunächst geschwenkt und von der Anlage des als Wippenhebel ausgebildeten Kniehebelspannelementes in eine parallel zur Antriebsachse verlaufenden Stellung in entgegengesetzten Richtungen bewegt. In dieser Position beginnt der Krafthub mit der weiteren Verstellung des Spannarms parallel zur Antriebsachse, insbesondere zur Längsachse eines stangenförmigen Verstellgliedes, dass das Kniehebelgelenk und damit den Spannhebel antreibt. Dieser Krafthub kann mehrere Millimeter betragen, wobei der Spannarm über diesen Krafthubbereich mit annähernd gleich bleibender Spannkraft bewegt wird und mit dieser annähernd gleich bleibenden Spannkraft auf das zu spannende Bauteil aufsetzt.
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Die Kraft der Antriebsvorrichtung, in der Regel eine Kolben-Zylinder-Einheit, die abwechselnd beidseitig durch Druckluft zu beaufschlagen ist oder ein Elektromotor wird über das in der Regel stangenförmige Verstellglied, zum Beispiel eine Kolbenstange, auf eine Art Wippenhebel in Form eines zweiseitigen Hebelarms übertragen, der durch ein Kniehebelgelenkelement gebildet ist. Die Verstellkraft des Kolbens oder des Elektromotors wird entsprechend der Hebelverhältnisse am Wippenhebel übersetzt und der schwenkbewegliche Spannarm wird in Gegenrichtung der Kolbenstange verschoben. Jedes Verschieben des Spannarms geschieht parallel zu dem stangenförmigen Verstellglied, zum Beispiel einer Kolbenstange einer Kolben-Zylinder-Einheit bzw. parallel zur Antriebsachse.
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Zuvor schwenkt der Spannarm aus seiner geöffneten Stellung in eine Position, in der er einen Winkel von 90 Grad mit der Antriebsachse, zum Beispiel mit der Längsachse des stangenförmigen Verstellgliedes, bildet. Aus dieser Position heraus führt der Spannarm einen Krafthub mit annähernd gleich bleibender Spannkraft aus und setzt mit dieser Spannkraft auch auf das zu spannende Bauteil auf. Der Krafthub des Spannarms kann zum Beispiel mehrere Millimeter, beispielsweise +/- 4 Millimeter, oder auch mehr, betragen.
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Bei allen zwei Lösungen erreicht man somit einen Krafthub, bei dem der Spannarm während des Krafthubs sich parallel zur Längsachse des stangenförmigen Verstellglieds, zum Beispiel bei einer Kolben-Zylinder-Einheit als Antrieb parallel zur Längsachse der Kolbenstange bewegt. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Krafteinleitung beim Spannen auf die zu spannenden, das heißt zu klemmenden Bauteile, so dass es zu keiner Kerbwirkung oder Beschädigung im Randbereich komplizierter Bauteile kommen kann.
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Weitere erfinderische Ausgestaltungen
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Weitere erfinderische Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 3 bis 8 beschrieben.
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Patentanspruch 3 beschreibt eine Kniehebelspannvorrichtung, bei der das Lagerelement eine drehbare Rolle ist, die mit dem Widerlagerelement des Spannkopfes kraftschlüssig reibungsarm zusammenwirkt.
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Gemäß Patentanspruch 4 kann das Widerlagerelement des Spannkopfes eine in einer Aussparung der Innenwand des Spannkopfes eingelassene glattwandige Platte aus gehärtetem Stahl sein.
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Alternativ wird in Patentanspruch 5 eine Kniehebelspannvorrichtung beansprucht, bei welcher das bewegliche Lagerelement aus ein oder mehreren Wälzlagerkörpern besteht, die zum Beispiel in einem Käfig angeordnet und um eine parallel zur Schwenkachse des Kniehebelgelenkelementes drehbaren Achse angeordnet sind.
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Das bewegliche Lagerelement der Kniehebelgelenkanordnung kann gemäß Patentanspruch 6 auch nadelförmig gestaltet sein oder - wie in Patentanspruch 7 beschrieben - eine Kugel sein, die in einem Käfig oder dergleichen angeordnet ist.
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Patentanspruch 8 kennzeichnet eine Kniehebelspannvorrichtung dadurch, dass das bewegliche Lagerelement eine einem Kniehebelgelenkelement zugeordnete Rolle ist, deren Achse an dem Kniehebelgelenkelement gelagert und deren Längsachse parallel zur Schwenkachse des Kniehebelgelenkelements verläuft. Hierdurch ergibt sich eine einfache, robuste Konstruktion.
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In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch und unmaßstäblich - an einem Ausführungsbeispiel für eine Kniehebelspannvorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie dargestellt. Es zeigen:
- 1 Eine Kniehebelspannvorrichtung mit in Offenstellung geschwenktem Spannarm, im Axiallängsschnitt;
- 2 die aus 1 ersichtliche Kniehebelspannvorrichtung zum Beginn des Spannhubes des Spannarms in Bezug auf ein als Bauteilauflage ausgebildetes Widerlager zum Anordnen der Bauteile, die nicht dargestellt sind, im Axiallängsschnitt;
- 3 die aus den 1 und 2 ersichtliche Kniehebelspannvorrichtung in Spannstellung, ohne zu spannende Bauteile, und
- 4 einen Teilquerschnitt nach der Linie A - B der 3 durch den Spannkopf, abgebrochen dargestellt.
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Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein als Spannkopf ausgebildetes Gehäuse bezeichnet, das bei der dargestellten Ausführungsform aus zwei sandwichartig aufeinander liegenden Gehäuseteilen besteht, die durch Schrauben (nicht dargestellt) miteinander lösbar verbunden sind und durch ein nicht näher dargestelltes Dichtungselement abgedichtet flächig aufeinander liegen und die im Innenraum 2 angeordnete, nachfolgend noch zu beschreibende Vorrichtungsteile, gegen Verschmutzung umschließen und schützen.
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Dem Gehäuse 1 ist eine Antriebsvorrichtung 3 lösbar zugeordnet, was aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist. Zu diesem Zweck kann die Antriebsvorrichtung 3 mit dem Spannkopf 1 durch Schrauben funktionell einstückig, aber lösbar verbunden sein. Es ist jedoch auch möglich, das Gehäuse 1 der Antriebsvorrichtung 3 materialmäßig einstückig mit dem Gehäuse 1 auszugestalten.
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Die Antriebsvorrichtung 3 ist bei der dargestellten Ausführungsform als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet und weist demzufolge einen Zylinderinnenraum 4 und einen darin durch ein Dichtelement 5 druckmitteldicht abgedichtet in Richtung X bzw. Y geradlinig und längsverschieblich geführten Kolben 6 auf, der abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, vorliegend durch Druckluft, entweder über den Kanal 7 oder den Kanal 8 beaufschlagt wird, wodurch der Kolben 6 entweder in Richtung X oder Y angetrieben und verschoben wird.
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Mit dem Kolben 6 ist ein als Kolbenstange ausgebildetes stangenförmiges Verstellglied 9 funktionell einstückig, aber zum Beispiel lösbar, verbunden. Die Längsachse des Verstellgliedes 9 bildet in diesem Fall die Antriebsachse, bei einem Elektromotor ein entsprechendes Bauteil oder eben eine Kolbenstange. Das Verstellglied 9 ist durch eine Trennwand 10 durch ein Dichtelement 11 druckmitteldicht hindurchgeführt und ragt mit seinem Ende in den Innenraum 2 des Spannkopfes 1 bei jeder Hubstellung hinein.
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Mit dem in dem Innenraum 2 befindlichen Endabschnitt des stangenförmigen Verstellgliedes 9 ist ein Gabelkopf 12 funktionell oder materialmäßig einstückig verbunden, der an seinem Ende eine Schwenkachse 13 aufweist, mit der eine als Übersetzungsgetriebe ausgebildete Kniehebelgelenkanordnung 14 getrieblich verbunden ist. In der Zeichnung ist die Kniehebelgelenkanordnung 14 durch zwei laschenförmige Kniehebelgelenkelemente 15 und 16 dargestellt, wobei die Kniehebelgelenkelemente 15 und 16 durch eine Schwenkachse 17 schwenkbeweglich miteinander verbunden sind.
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Das Kniehebelgelenkelement 16 ist mit einer Gehäuseachse 18 verbunden, die in einer zweiteiligen Gleitbüchse 19 gelagert ist, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten durch parallel zueinander verlaufende geradlinige, als Führungsflächen ausgebildete Führungsflächen 20 und 21 begrenzt sind, mit denen die Gleitbüchse 19 und damit die Gehäuseachse 18 parallel zum Verstellglied 9 ebenfalls in Richtung X bzw. Y gegen die Rückstellkraft von zwei vorgespannten Druckfederelementen 22 in jeweils einer langlochartigen Ausnehmung 23 des Spannkopfes 1 um ein begrenztes Maß hubbeweglich in entgegengesetzten Richtungen geführt sind. Die Vorspannkraft der Druckfederelemente 22 ist durch jeweils ein nicht dargestelltes Widerlager, zum Beispiel jeweils einem Schraubstopfen oder dergleichen, stufenlos einstellbar. Die Druckfederelemente 22 bringen die Gleitbüchse 19 und damit die Gehäuseachse 18 wieder in ihre in 1 dargestellte Ausgangslage zurück.
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Mit 24 ist ein Spannarm bezeichnet, der in Richtung C - D um einen Schwenkwinkel von zum Beispiel 135 Grad in entgegengesetzten Richtungen schwenkbeweglich ist und der mit einer als Kiefer ausgebildeten Bauteilauflage 25 zusammenwirkt, auf der zu spannende Bauteile, insbesondere aus dem Karosseriebau der Kfz-Industrie, zu Klemmen sind, bis diese durch Weiterverarbeitung, zum Beispiel durch Kleben, Clinchen, Punktschweißen oder dergleichen, dauerhaft miteinander verbunden sind.
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Mit dem Bezugszeichen 26 sind sich überwiegend geradlinig in Hubrichtung X bzw. Y erstreckende Führungsnuten in den gegenüberliegenden Spannkopfwandungen bezeichnet. Wenn der Spannkopf 1 aus zwei sandwichartig aufeinander liegenden Hälften besteht, sind beide Teile mit derartigen Führungsnuten 26 versehen, die kongruent gegenüberliegend parallel zueinander verlaufen und in denen der Gabelkopf 12 über auf der Schwenkachse 13 gelagerte Rollen 27 leichtgängig zwangsgeführt ist.
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Bei der dargestellten Ausführungsform (1 und 2) erkennt man, dass die Führungsnuten 26 an ihrem oberen Ende (in der Zeichnungsebene gesehen) abweichend von der geraden Hublinie eine kurvenförmige Ausformung 28 besitzen, die derart gestaltet ist, dass die Rollen 27 stets in Kontakt mit den zugehörigen Wänden der Führungsnuten 26 bleiben, so dass sich das Kniehebelgelenkelement 15 in den Führungsnuten 26 über die Schwenkachse 13 mit den Rollen 27 abstützen kann. Die Ausformung 28 ist bei der dargestellten Ausführungsform nach einem Radius verlaufend ausgestaltet, kann aber auch eine andere Kurvenform aufweisen.
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Wie man erkennt, ist im Innenraum 2, und zwar an der oberen Innenwand des Spannkopfes 1 (in der Zeichnungsebene gesehen), ein Widerlagerelement 29 angeordnet, das vorliegend als in der Wand des Spannkopfes 1 eingelassene Platte aus gehärtetem Stahl ausgebildet ist. Bedarfsweise kann das Widerlagerelement 29 aber auch aus einem anderen verschleißfesten Werkstoff, zum Beispiel aus einem keramischen Werkstoff, bestehen. Das Widerlagerelement 29 weist bei der dargestellten Ausführungsform eine dem Innenraum zugekehrte glatte Fläche auf, es kann aber bedarfsweise auch anders ausgestaltet sein, zum Beispiel aus einem oder mehreren Wälzlagerelementen (Tonne, Kugel, Nadel, Rolle) bestehen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Widerlagerelement 29 in der an der Innenwand des Spannkopfes 1 angeordneten, formmäßig angepassten Aussparung funktionell einstückig, zum Beispiel durch Einkleben oder durch Schrauben, angeordnet.
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Mit dem Kniehebelgelenkelement 15 ist auf der dem Widerlagerelement 29 zugekehrten Seite ein zum Beispiel als bewegliches Lagerelement 30 ausgebildeter reibungsmindernder Körper angeordnet, der bei der dargestellten Ausführungsform aus mindestens einer Rolle besteht, die um eine zur Schwenkachse 13 parallel verlaufende Achse 31 drehbeweglich ist. Statt einer Rolle, die ein bewegliches Lagerelement 30 bildet, kann hier auch ein anderer Wälzkörper, zum Beispiel eine Nadel, ein Tonnenlager, mehrere Lagerkörper in einem Käfig, der um die Achse 31 drehbeweglich ist, eine Kugel aus gehärtetem Stahl in einem Käfig oder ein Gleitlagerelement, angeordnet sein. Von einer bestimmten Hubstellung des stangenförmigen Verstellgliedes 9 stützt sich das Lagerelement 30, vorliegend eine Rolle, an dem Widerlagerelement 29 ab, wodurch das Widerlagerelement 29 und das bewegliche Lagerelement 30, reibungsarm führend zusammenwirken.
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Wie erkennbar ist, ist die Achse 31 des vorliegend als Rolle ausgebildeten beweglichen Lagerelementes 30 in Richtung auf die Schwenkachse 17, das heißt in Bezug auf die Länge des Kniehebelgelenkelementes 15, exzentrisch verlagert, mithin in Bezug auf die Länge des Kniehebelgelenkelementes 15 außermittig angeordnet, wodurch sich ein zweiarmiger Hebel unterschiedlicher Länge bildet, wenn das Lagerelement 30, vorliegend eine Rolle, an dem Widerlagerelement 29 zur Anlage kommt. Durch die verschieden langen Hebelarme wird eine Übersetzung der von dem stangenförmigen Verstellglied 9 aufgebrachte Verstellkraft erzeugt, wobei der kürzere Hebelarm des Kniehebelgelenkelementes 15 der Schwenkachse 17 und der längere Hebelarm der Schwenkachse 13 zugeordnet ist. Dadurch bildet das Kniehebelgelenkelement 15 eine Art Wippenhebel und das Lagerelement 30 mit dem Widerlagerelement 29 eine Art Wippenlager. Je nach Wahl der Hebellängen an dem Kniehebelgelenkelement 15 kann man das Übersetzungsverhältnis, mit dem der Kolben 6 über das Verstellglied 9 seine Kraft über die Kniehebelgelenkanordnung 14 auf die Gehäuseachse 18 und damit auf den Spannarm 24 überträgt, variieren. In der Stellung, in der das Kniehebelgelenkelement 15 mit seinem Lagerelement 30 an dem Widerlagerelement 29 zur Anlage kommt, liegt das Kniehebelgelenkelement 16 an einem weiteren gehäusefesten, bei der dargestellten Ausführungsform als Rollenlager ausgebildeten Lagerelement 32 an, das zum Beispiel auch als Platte aus gehärtetem Stahl bestehen kann. Statt einer Rolle, die über eine nicht näher bezeichnete Achse, die parallel zur Schwenkachse 17 verläuft und in entgegengesetzten Drehrichtungen drehbar ist, kann hier auch eine Kugel aus gehärtetem Stahl, eine Tonne, ein Käfig mit Wälzlagerelementen, zum Beispiel Nadeln oder eine Platte aus gehärtetem Stahl, vorgesehen sein.
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Bei einer weiteren Verschiebung des stangenförmigen Verstellgliedes 9 aus der Position gemäß 2, zum Beispiel in die Position nach 3, gleitet das Kniehebelgelenkelement 16 mit seiner Rückseite an dem Lagerelement 32 entlang und verschiebt die Gehäuseachse 18 mit der Gleitbüchse 19 in der langlochförmigen Ausnehmung 23 gegen die Rückstellkraft der Druckfederelemente 22 geradlinig in Richtung X, wodurch auch der Spannarm 24 parallel zur Hubrichtung X - Y des Verstellgliedes 9 mit zum Beispiel gleich bleibender Spannkraft bewegt wird und mit dieser auf das Bauteil, praktisch parallel und flächig zur Bauteilauflage 25, aufsetzt.
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Je nach Wahl der Übersetzungsverhältnisse und Größenabmessungen der Kniehebelgelenkanordnung 14 kann der parallele Hub in Richtung X zur Längsachse des Verstellgliedes 9 mehrere Millimeter, zum Beispiel 4 Millimeter, betragen. Man kann je nach den Abmessungen der Hebelübersetzungen und Abmessungen der Kniehebelgelenkanordnung 14 diesen Hub, der mit T in 2 bezeichnet ist, variieren und demgemäß maßgeblich vergrößern oder verkleinern.
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Zum Lösen des Spannarms 24 wird durch den Kanal 8 Druckmitteldruck, zum Beispiel Druckluft, auf den Kolben 6 geleitet, wodurch das stangenförmige Verstellglied 9 in Richtung X verschoben wird und sich dadurch über die Schwenkachse 13 und die Rollen 27 die Kniehebelgelenkanordnung 14 zurückzieht. Dadurch wird der Spannarm 24 in Richtung D geschwenkt. Die Verschiebung der Gleitbüchse 19 mit der Gehäuseachse 18 wird durch die vorgespannten Druckfederelemente 22 erzielt. Diese Druckfederelemente 22 können aus Stahl oder Kunststoff bestehen oder auch ein Verstellkolben sein, der im Bedarfsfalle durch Druckmitteldruck beaufschlagt wird (nicht dargestellt).
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Die Gehäuseachse 18 ist seitwärts aus dem Spannkopf 1 einseitig oder beidseitig herausgeführt und besitzt hier quadratische Ausformungen 33, 34 (4), auf denen der Spannarm 24 mit einer U-förmigen Gestaltung in entsprechenden Ausführungen lösbar und auswechselbar angeordnet ist.
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Der Winkel α bezeichnet die Stellung des Spannarms 24 nach einer Schwenkbewegung in die Spannstellung, wobei der Spannarm 24 einen Winkel von 90 Grad zur Achse der jeweiligen Antriebsrichtung X bzw. Y, bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform, mithin zur Längsachse des stangenförmigen Verstellgliedes 9, einnimmt. Ist anstatt einer Kolben-Zylinder-Einheit ein Elektromotor an einem sonstigen Antrieb vorgesehen, so bezeichnet der Winkel α die Stellung des Spannarms 24 in 90 Grad-Stellung zur Antriebsachse.
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In Abänderung der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform können die Druckfederelemente 22 auch durch Zugfedern ersetzt werden, die mit der Gleitbüchse 19 und dem Spannkopf 1 verbunden sind. Im Gegensatz zu der geradlinigen Ausgestaltung der Rückseite 35 des Kniehebelgelenkelementes 15 kann dieses auch kurvenförmig verlaufen, zum Beispiel konvex in Richtung auf das Widerlagerelement 29 gestaltet sein.
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Mit 36 ist eine Spannfläche bezeichnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spannkopf, Gehäuse
- 2
- Innenraum
- 3
- Antriebsvorrichtung
- 4
- Zylinderinnenraum
- 5
- Dichtelement
- 6
- Kolben
- 7
- Kanal
- 8
- „
- 9
- Verstellglied, stangenförmiges
- 10
- Trennwand
- 11
- Dichtelement
- 12
- Gabelkopf
- 13
- Schwenkachse
- 14
- Kniehebelgelenkanordnung, Übersetzungsgetriebe
- 15
- Kniehebelgelenkelement, Wippenhebel
- 16
- „ , „
- 17
- Schwenkachse
- 18
- Gehäuseachse
- 19
- Gleitbüchse
- 20
- Führungsfläche
- 21
- „
- 22
- Druckfederelement
- 23
- Ausnehmung, langlochartige
- 24
- Spannarm
- 25
- Bauteilauflage
- 26
- Führungsnuten
- 27
- Rollen
- 28
- Ausformung
- 29
- Widerlagerelement
- 30
- Lagerelement
- 31
- Achse
- 32
- Lagerelement
- 33
- Ausformung
- 34
- „
- 35
- Rückseite
- 36
- Spannfläche
- X
- Verstellrichtung
- Y
- „
- A-B
- Schnittverlauf
- C
- Schwenkrichtung des Spannarms 24
- D
- „ „ „ „
- T
- Hub
- α
- Winkel
