DE29718643U1 - Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie - Google Patents
Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-IndustrieInfo
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Description
Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung,
insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie
Beschreibung
Gattung
Die Neuerung betrifft eine druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und
Spannvorrichtung.
Vielfach müssen Blechteiie an Karosseriegruppen angeschweißt werden.
Hierzu ist es wünschenswert, daß zum Beispiel Kniehebelspannvorrichtungen durch Öffnungen von Karosserieteilen hindurchgreifen und die miteinander
durch Punktschweißen oder dergleichen zu verbindenden Teile festspannen und bis zu ihrer Fixierung auch in der vorbestimmten Lage zentrieren.
Durch die DE 39 36 396 C1 ist eine druckmittelbetätigbare Kniehebeispannvorrichtung,
insbesondere für Karosserieteile, vorbekannt, bestehend aus
1.1 einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse mit einem Zylinderraum für den
Kolben und einem Bewegungsraum für die Kolbenstange und die Kniehebelgelenkanordnung;
1.2 Führungsmitteln am freien Kolbenstangenende für die Kolbenstange,
die im Gehäuse und an einem Kolbenstangenbolzen angeordnet sind;
1.3 einer Lasche, die auf dem Kolbenstangenbolzen und auf einer Kniehebelgelenkachse
schwenkbar gelagert ist;
1.4 einem zweiarmigen Hebel, dessen Antriebsende gleichfalls auf der
Kniehebelgelenkachse gelagert ist;
1.5 der zweiarmige Hebel ein aus einem Winkelhebe! bestehende Schwinge bildet, deren Scheitel schwenkbar im Gehäuse
{gehäusefeste Schwenkachse) gelagert ist und dessen abtriebsseitiges Ende über eine Schwenkachse mit einem Spannglied gekoppelt ist;
1.6 eine einarmige Schwinge von gleicher Länge wie der abtriebsseitige
Hebelarm der zweiarmigen Schwinge schwenkbar im Gehäuse (Schwenkachse) gelagert ist sowie parallel zum abtriebsseitigen Hebelarm
des Winkelhebels verläuft und über eine Schwenkachse mit dem Spannglied gekoppelt ist, wobei in der Spannstellung die gehäusefesten
Schwenkachsen und die Kniehebelgelenkachse am antriebsseitigen Ende des Winkelhebels auf einer gedachten Geraden liegen, die
parallel zur Längsachse der Kolbenstange verläuft.
Diese Spannvorrichtung ist als Unterbauspanner ausgebildet, deren Spannglied
am spannseitigen Ende einen Spannhaken aufweist, der durch eine Öffnung der Werkstückauflagefläche hindurchgreift und mit seiner Aufspannfläche
der Spannvorrichtung zugewandt ist. Ein am Gehäuse befestigter, einen Hohlraum
bildender Zentrierdorn ist vorgesehen, der den Spannhaken in der
entspannten Stellung umschließt und in der Spannstellung radial heraustreten
läßt.
Durch die DE 39 38 208 ist eine weitere druckmittelbetätigbare Kniehebelspannvorrichtung,
insbesondere für Karosserieteile, vorbekannt, bestehend aus
1.1 einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse mit einem Zylinderraum für den
Kolben und einem Bewegungsraum für die Kolbenstange und die Kniehebelgelenkanordnung,
1.2 Führungsmitteln am freien Kolbenstangenende für die Kolbenstange,
die in Führungsnuten des Gehäuses geführt sind und einem Kolbenstangenbolzen,
1.3 einer Lasche, die auf dem Kolbenstangenbolzen und auf einer Kniehebelgelenkachse
schwenkbar gelagert ist;
1.4 einem_ zweiarmigen Spannhebel, dessen Antriebsende gleichfalls auf
der Kniehebelgelenkachse gelagert ist und dessen freies Ende als Spannte}! (Spannhaken) dient,
1.5 einem am Gehäuse abgestützten und in den Spannhebel eingreifenden
Schwenkbolzen
1.6 der Schwenkbolzen in einem Kulissenschlitz des Gehäuses geführt ist;
1.7 eine schwenkbar im Gehäuse gelagerte Schwinge mit ihrem arideren
Schwingenende gleichfalls auf der Kniehebelgelenkachse gelagert ist.
Einem Schwenkbolzen ist mindestens eine Rolle zugeordnet, mit der der
Schwenkbolzen in einem Kulissenschlitz geführt ist, wobei der Kulissenschlitz unter einem spitzen Winkel die Längsachse der Kolbenstange schneidet. Eine
Lasche der Kniehebelgelenkanordnung ist über eine parallel zum Kolbenstangenbolzen
verlaufende ortsunbewegliche Kniehebelgelenkachse mit einer Schwinge um eine gehäusefeste Achse schwenkbeweglich verbunden, deren
^chwenkjängsachse parallel zum Kolbenstangenboizen und zur Kniehebelgelenkachse
verläuft.
Aufgabe
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine druckmittelbetätigbare kombinierte
Zentrier- und Spannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-lndustrie, zu schaffen, mit der solche Bauteile, zum Beispiel
Bleche aus dem Karosseriebau, nicht nur zuverlässig gegeneinander zentriert, sondern auch mit der erforderlichen hohen Anpreßkraft auf möglichst
großer Fläche, die sich um den Zentrierbolzen verteilt, gehalten werden können.
Lösung
Die Aufgabe wird durch die in Schutzanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale
gelöst.
Einige Vorteile
Bei der Erfindung ist das Spannteil unmittelbar in und an dem Zentrierteil angeordnet.
Dadurch ergibt sich eine raumsparende Konstruktion.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Anordnung des Spannteils in
und an dem Zentrierteil nur durch eine Hubbewegung des Zentrierteils in die dafür vorgesehenen Öffnungen der zu zentrierenden Bleche das Spannteil aus
dem Zentrierteil ausgefahren werden kann.
Ein besonderer Vorteil besteht indessen darin, daß durch die besondere Ausbildung
der erfindungsgemäßen druckmittelbetätigten kombinierten Zentrier- und Spannvorrichtung man es in der Hand hat, nicht nur - wie beim Stand der
Technik - einseitig, sondern mehrseitig zu spannen, da die erfindungsgemäße. Lösung es ermöglicht, das Spannteil mehrteilig auszubilden, um es gleichsinnig
und synchron beim Spannen aus dem Zentrierteil heraustreten zu lassen, so daß die zu zentrierenden und zu spannenden Bauteile über den Umfang des
Zentrierteils großflächig gespanntj/verden .kö,nnenJDa_duxch ergibt^sicJirucht nur_
eine günstige Krafteinleitung, sondern eine großflächige, zuverlässige Zentrierung
um das Zentrierteil herum, so daß die Bauteile mit hoher Präzision
arretiert werden können. Dies ist von besonderem Vorteil im Karosseriebau der
Kfz-Industrie.
Zentrier- und Spannteil werden außerdem sowohl beim Spannen wie auch
beim Lösen druckmittelangetrieben, zum Beispiel durch Druckluft. Im Bedarfsfalle
kann jedoch auch ein hydraulisches Medium zum Einsatz kommen, obwohl insbesondere im Karosseriebau der Kfz-Industrie bevorzugt Druckluft zur
Anwendung kommt, die auch für die in der Rege! eingesetzten Kniehebelspannvorrichtungen
im Betrieb zur Verfügung steht.
In Schutzanspruch. 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform beschrieben, bei
welcher dem bolzenförmigen Zentrierteil und dem Spannteil .je ein druckmittelangetriebener
Zylinder zugeordnet sind, wobei die beiden Zylinder koaxial hintereinander angeordnet werden können. Dadurch ergibt sich eine besonders
kompakte Bauform.
Vorteilhafterweise sind der Bewegungszylinder und der Spannzylinder
einstückig miteinander verbunden. Dadurch ergeben sich wenig lose Teile. Außerdem
trägt diese Bauweise zu einer weiteren Verkleinerung der äußeren Bauabmessungen bei (Schutzanspruch 3).
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist in Schutzanspruch 4 beschrieben.
Hierbei kann das Spannteil zwei Doppelhebel aufweisen, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Zentrierteiles auf die zu spannenden
und zu haltenden flächigen Bauteile einwirken können.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist in Schutzanspruch 5 beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform besteht das Spannteil aus zwei hakenförmigen Doppelhebeln, die auf einer gemeinsamen zentrischen Achse im und
am Zentrierteil gelagert sind. Diese hakenförmigen Spannhebel treten beim Spannvorgang aus der Kontur des bolzenförmigen, am freien Ende in der Regel
abgerundeten oder verjüngten Spannteils, heraus, können aber beim Entspannen auch wiederum in die Kontur, vornehmlich eine längliche Ausnehmung
lmJ3pannteJLeijTschw_e_n^
richtung wieder einfahren läßt, damit die zu spannenden und zu zentrierenden
Bauteile entfernt werden können. Vorteilhafterweise sind die hakenförmigen
Doppelhebel scherenförmig durch Schwenkachsen miteinander verbunden und
sind durch weitere Schwenkachsen über Hebe! mit einer zentrischen Kupplungsachse gekuppelt, die mit einer Kolbenstange verbunden ist. Die Kolbenstange
wird durch einen Spannzylinder angetrieben, der abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck zu beaufschlagen ist.
In Schutzanspruch 6 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform beschrieben.
Auch Schutzanspruch 7 beschreibt eine konstruktiv einfache Konstruktion.
In Schutzanspruch 8 ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der der Spannkolben
den Kolbenkörper des Bewegungszyiinders über eine Schleppkupplung in
Öffnungsstellung mitnimmt.
Dies geschieht gemäß Schutzanspruch 9 allerdings erst dann, wenn der
Spannkolben die Spannvorrichtung vollständig in die Kontur des Zentrierteils j:u_rückbewegt_hat_..j3jDian^
wegungszylinder dieser verriegelt gehalten. Wenn die Spannvorrichtung vollständig
in die Kontur des Zentrierteils eingefahren ist,., wird die
Schleppverbindung zwischen Spannkolben und Kolbenkörper hergestellt, so
daß das Zentrierteil über den Spannzylinder in seine Lösestellung gefahren wird, wobei sich die vollkommen in die äußere Kontur des bolzenförmigen
Spannteils hineinbewegten Spannhebel zusammen mit dem Zentrierteil in den Bewegungszylinder zurückbewegt werden. Dieser Bewegungsablauf kann
durch eine Folgesteuerung gesteuert werden.
Schutzanspruch 10 beschreibt eine konstruktiv vorteilhafte Ausführungsform
der Neuerung.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Neuerung ist das bolzenförmige
Zentrierteil auf dem übrigen Teil seiner Länge von einem Langloch durchsetzt, das zum Inneren, den Bewegungszyiinder zugekehrten Endabschnitt
in diesen offen ausmündet und an dazu 90 Grad versetzten Seiten ebenfalls. Auf diese Weise lassen sich die Hebel des Spannteils in dem Langloch
anordnen (Schutzanspruch 11).
,Bevorzugt sind die ^Spannhebel ge^mäißjSchutzanspruch 12 als flache, aufeinanderüegende
Bauteile ausgebildet. Dadurch braucht einerseits das bolzenförmige Teil nicht so sehr durch das Langloch geschwächt zu werden,
»t » * *t »♦
andererseits wird indessen ermöglicht, das auch bei relativ flachen Hebeln
diese durch Ausschwenken auf gegenüberliegenden Seiten mit großer Kraft auf die zu haltenden Bauteile ausgefahren werden können, da die Beanspruchung
nicht orthogonal zu ihrer Oberfläche, sondern in Richtung des großen Widerstands-
und Trägheitsmomentes der Spannhebel auf diese einwirken, so daß große Kräfte übertragbar sind.
In Schutzanspruch 13 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform beschrieben,
was auch für Schutzanspruch 14 gilt.
Wird eine Ausführungsform nach Schutzanspruch 15 gewählt, so läßt sich das
Zentrierteil materialmäßig einstückig mit dem Kolbenkörper verbinden, was zur
Verringerung von Einzelteilen beiträgt.
Eine kompakte Ausführungsform ist in Schutzanspruch 16 beschrieben.
Besonders ist es, wenn eine Ausführungsform nach Schutzanspruch 17 gewählt
wird.^BeLdieserJst die. Kupplungsachse-verdrehsicheun^ Längsschlitzengeführt,
während andererseits Schwenkachsen und auch die Enden von
Hebeln in Erweiterungen des Bewegungszylinders eintreten können. Hierfür beschreibt
Schutzanspruch 18 eine besonders vorteilhafte Ausführungsform.
In der Zeichnung ist die Neuerung - teils schematisch - beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße druckmittelbetätigbare, kombinierte Zentrier-
und Spannvorrichtung im Axiallängsschnitt, teils in der Ansicht, in gelöster Stellung, also in Null-Lage der Zentrier- und Spannvorrichtung;
Fig. 2 die aus Fig. 1 ersichtliche Vorrichtung nach dem Ausfahren des
Zentrierteils;
Fig. 3 die aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Vorrichtung nach dem Ausfahren
des Spannteils, in einem Längsschnitt nach der Linie III - III der
Fig. 2;
Fig. 4 die aus den Fig. 1 bis 3 ersichtliche Vorrichtung beim Einfahren der
Spann- und Zentriervorrichtung, teils als Schaltplan und
Fig. 5 einen um 90 Grad versetzt zu Fig. 1 durch die Vorrichtung geführten
Axiallängsschnitt.
In der Zeichnung ist die druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und
Spannvorrichtung an einer Ausführungsform veranschaulicht, wie sie mit besonderem
Vorteil im Karosseriebau der Kfz-Industrie zum Einsatz kommt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei koaxial
und damit hintereinander angeordneten Zylindereinheiten, von denen die eine als Bewegungszylinder 1 und die andere als Spannzyiinder 2 ausgebildet ist.
Vorliegend sind die beiden Zylinder 1, 2 einstückig ausgebildet, sie können aber auch aus trennbaren und nur funktionell miteinander, z. B. durch Schrauben
verbindbare und demgemäß voneinander lösbare Zylinder bestehen.
Der Bewegungszylinder 1 setzt sich aus einem äußeren Zylinder 3 mit stirnseitigem
Zylinderdeckel 4 zusammen, der durch mehrere Schrauben gehalten ist. Die Schrauben sind in mit Gewinde versehene Sackbohrungen des Zylinders 3-eingeschraubt
und über den Umfang des Zylinders 3 gleichmäßig verteilt angeordnet.Im
übrigen.sind, die Schrauben in vertieften Senkbohrungen des
Zylinderdeckels 4 angeordnet, so daß die Schraubenköpfe versenkt angeordnet sind.
Der Zylinderdeckel 4 besitzt eine zentrische Öffnung 5 zum Durchtritt eines bolzenförmigen
Zentrierteils 6, das an seinem freien Endabschnitt an seiner äußeren Mantelfläche 7 abgerundet oder konisch verlaufend ausgebildet ist, um es
besser in nicht dargestellte Ausnehmungen von flächigen Bauteilen, zum Beispiel Blechen von Karosserien hineinbewegen zu können. Auf seinem sich an
dem konischen oder abgerundet verlaufenden Endabschnitt anschließenden Längenabschnitt 8 ist das Zentrierteil 6 im wesentlichen als Hohlbolzen ausgebildet,
besitzt also ein sich an den stirnseitigen Längenabschnitt 9 im Innern des bolzenförmigen Zentrierteils 6 erstreckendes schlitzförmiges Langloch 10,
das das Zentrierteil 6 quer und auf seiner gesamten Restlänge nach unten durchsetzt.
Wie man aus Fig. 5 erkennt, ist das Zentrierteil 6 über einen einstückigen
Flansch 11 mit einem zylindrischen Kolbenkörper 12 verbunden, der am Ende einstückig mit einem Bewegungskolben.-13_verbunden ist,^deL über. eine. Dich-_.
tung 14 längsverschieblich und dichtend an der Zylinderinnenwand 15 des
äußeren Zylinders 3 geführt ist. Der Flansch 11 bildet einen Teil des Kolbenkörpers
12,
An dem dem Zylinderdeckel 4 entgegengesetzten Endabschnitt ist der Bewegungszylinder
1 durch einen Enddeckel 16 verschlossen, der vorliegend einstückig ausgebildet, aber auch als getrenntes Bauteil durch Dichtungen
druckmitteldicht in dem Bewegungszylinder 1 abgedichtet sein kann. Der Enddeckel
16 ist dann mit einer Ringschulter an der Stirnseite des Zylinders 3 abgestützt und greift mit seinem übrigen Längenabschnitt in einen Zylinderraum
19 hinein und ist in diesem Bereich durch die Dichtung druckmitteldicht abgedichtet,
während eine andere Dichtung sich gegen die Stirnseite des Zylinders 3 druckmitteldicht anlegt.
Außerdem kann der Enddeckel 16 durch einen Ringflansch des Spannzylinders
2 mittels einer eingedrehten Ringschulter gehalten, werden, so daß der Enddeckel
16 achsia! und radial formschlüssig arretiert ist. Die Dichtung ist in einer Ringnut des Ringflansches angeordnet.
An dem dem Enddeckel 16 entgegengesetzten Endabschnitt des Spannzylinders
2 ist ein Enddecke! 20 druckmitteldicht angeordnet. Dieser Enddeckel 20
** i
f ·· tt
kann auch als lösbares, durch Schrauben gehaltenes Bauteil mit dem Zylinderkörper
des Spannzylinders 2 verbunden sein.
Bei 21 und 22 münden Anschlußkanäle zum Zuführen von Druckmittel endseitig
in Zylinderräume 23 bzw. 24 ein, die durch einen Spannkolben 25 mit wechselnder Größe begrenzt werden, der durch mindestens ein Dichtungselement
26 Iängsverschieblich und dichtend an der Zylinderinnenwand 27 des Spannzylinders
2 geführt ist.
Der Spannkolben 25 weist z. B. eine zentrische mit Gewinde versehene Bohrung
auf, in der ein mit Gewinde versehener Endabschnitt einer Kolbenstange 28 befestigt ist, die über eine Dichtung 29 abgedichtet den Enddeckel 16 Iängsverschieblich
durchgreift. Der Enddeckel 16 kann auch als getrenntes Bauteil mit dem Zylinder 3 des Bewegungszylinders 1 ausgeführt und mit diesem durch
Schrauben, Einklemmen oder dergleichen verbunden sein. Mit 18 ist eine Dichtung bezeichnet.
■ Die Kolbenstange-28-ist an ihrem anderen-Ende-mit einer-Kupplung-30,-bek
spielsweise durch Gewinde oder dergleichen, gekuppelt. Diese Kupplung 30 ist als Lagergabel mit materialmäßig einstückigen Lagerflanschen 31 und 32
versehen, die in dem aus Fig. 5 ersichtlichen Längsschnitt zusammen mit dem
sie verbindenden Steg eine U-förmige Form bilden. Die Lagerflansche 31 und 32 weisen koaxial zueinander angeordnete Bohrungen auf, durch die eine
Kupplungsachse 33 hindurchgreift, auf deren mittleren Längenabschnitt zwei laschenförmige Hebel 34 und 35 schwenkbeweglich sowie parallel zueinander
verschwenkbar angeordnet sind. Zu diesem Zweck weisen die laschenförmigen Hebel 34 und 35 sie jeweils durchdringende Durchgangsbohrungen auf, durch
die die Kupplungsachse 33 hindurchgreift. Die Kupplungsachse 33 ist im übrigen an ihren Endabschnitten über Hülsen 36, 37, die sich mit ihren Stirnseiten
an je einer der Lagerflansche 31 bzw. 32 abstützen, durch geeignete Arretierungen,
zum Beispiel durch Seegerringe, axial unverschieblich arretiert.
Die Enden jedes laschenförmigen Hebels 34, 35 weisen je eine Bohrung 38
bzw. 39 auf, deren Mittelpunkt jeweils auf einer Mittellinie 40 bzw. 41 angeordnet
ist, die ebenfalls geradlinig durch den Mittelpunkt der Kupplungsachse 33 hindurchläuft. Jede der Bohrungen 38 bzw. 39 ist koaxial zu einer weiteren
Bohrung (nicht besonders bezeichnet) angeordnet, die am unteren Endbereich (in der-Zeichnungsebene gesehen) von je einem.Spannhaken 42 bzw.-43- angeordnet
ist. Durch die Bohrung 38 bzw. 39 und die jeweils damit korrespondierende Bohrung des betreffenden Spannhakens 42 bzw. 43 greift jeweils eine
if # * tf ft **t«
Schwenkachse 44 bzw. 45. Die Schwenkachsen 44 bzw. 45 verlaufen mit ihren
Längsachsen parallel zur Längsachse der Kupplungsachse 33, so daß auch die Spannhaken 42 und 43 parallel zur Ebene wie die laschenförmigen Hebe! 34
bzw. 35, also in Richtung A bzw. B, schwenken.
Die Spannhaken 42 und 43 bilden das Spannteil der Vorrichtung.
Etwa im mittleren Längenbereich der Spannhaken 42 bzw. 43 sind die als Doppelhebel
ausgebildeten Spannhaken 42 und 43 durch eine Lagerachse 46 schwenkbeweglich miteinander gekuppelt, die in einer Bohrung 47 des Zentrierteils
6, und zwar in den Wandungen des hülsenförmigen Abschnittes des Zentrierteils 6, gelagert ist (Fig. 5). Die Längsachse der Lagerachse 46 verläuft
ebenfalls parallel zur Kupplungsachse 33 und damit auch parallel zu den Längsachsen der Schwenkachsen 44 und 45.
In die zentrische Öffnung 5 des stimseitigen Zylinderdeckels 4 kann ein
Flansch mit einem Ringkragen eingreifen, der vor den Mündungsöffnungen der
Bohrung 47- angeordnet ist- Der- Flansch- wird- durch- mehrere- über seinen-Umfang
verteilte Schrauben gehalten.
Der Kolbenkörper 12 des Bewegungszylinders 1 kann an seinem dem Spannhaken
42, 43 abgekehrten Endabschnitt durch einen Deckel verschlossen ausgebildet sein, der als separates Teil in den Kolbenkörper 12 stirnseitig eingeschraubt
und durch eine Dichtung abgedichtet ist, während er bei der Ausführungsform aus der Zeichnung materialmäßig einstückig mit dem Kolbenkörper
12 ausgebildet ist.
Der Deckel kann von der Kolbenstange 28 durch eine Dichtung druckmitteldicht
durchgriffen sein. Bei einer Ausführungsform kann die Kupplung 30 über Gewinde mit der Kolbenstange 28 verbunden sein, während sie bei der Ausführungsform
nach der Zeichnung einstückig mit der Kolbenstange 28 ausgebildet ist.
Bei 48 ist eine ringförmige Anschlagschulter im Zylinder 3 angeordnet. Die Anschlagschulter
48 kann aber auch an einer Anschlaghülse angeordnet sein, die an der Innenwand des äußeren Zylinders 3 befestigt ist.
-Deutlich erkennt man aus den Fig.-1 bis 3,-daß der Kolbenkörper-12 an seinem,
den Spannhaken 42, 43 zugekehrten Endabschnitt auf diametral gegenüberliegenden Seiten mit Aussparungen 49 bzw. 50 versehen ist, durch die sowohl
endseitige Abschnitte der Spannhaken 42 und 43, als auch die Schwenkachsen
44 und 45 zusammen mit Endabschnitten der !aschenförmigen Hebel 34
und 35 in je eine Erweiterung 51 bzw. 52 des Bewegungszyiinders 1 hineinzutreten
vermögen (Spannstellung gemäß Fig. 3).
Wie man aus Fig. 5 erkennt, sind die Enden der Kupplungsachse 33 mit den
Hülsen 36 und 37, die als Rollen ausgebildet sein können, in korrespondierenden Längsschlitzen 53, 54 des Kolbenkörpers 12 und des ihn umgebenden äußeren
Zylinders 3 in Längsachsrichtung verdrehsicher geführt.
Mit 55 ist ein ggf. mit Gewinde versehener Anschlußkanal bezeichnet.
Die Bezugszeichen 56 und 57 bezeichnen Druckmittelleitungen, die über eine
Steuereinheit, zum Beispiel Mehrwegeventile, an eine Druckmittelzufuhrleitung angeschlossen sind, die durch eine motorisch angetriebene Pumpe oder
dergleichen mit Druckmitteldruck (hydraulisch oder pneumatisch) zu versorgen ist.
Deutlich ist aus Fig. 3 zu erkennen, daß die beiden Spannhaken 42 und 43 an
ihren:einander zugekehrten Seitenwänden nach einem Kreisbogen verlaufend
ausgebildet sind, während ihre voneinander abgekehrten Rücken nach mehreren
Kreisbögen und Kurven abgerundet ausgebildet sind. Spannköpfe 58 bzw. 59 sind hakenförmig mit nach unten gerichteten Spannklauen 17 bzw. 60 versehen,
die unmittelbar auf die flächigen Bauteile 61 bzw. 62 einwirken und diese auf der Oberseite einer Auflagematrize fest einspannen und halten.
Wie man erkennt, treten hierbei die Spannhaken 42 und 43 mit ihren
Spannklauen 17 und 60 aus dem Zentrierteil 6 hervor.
Außerdem ist zu erkennen, daß der Bewegungszylinder 1 und der Spannzylinder
2 baulich, körperlich einstückig und koaxial zueinander angeordnet sind, so daß sich eine sehr kompakte Bauform ergibt.
Die Wirkungsweise der aus der Zeichnung ersichtlichen, Ausführungsform ist
folgende:
In der Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 wird über die betreffende Steuereinheit,
die Leitung 56 und der-Anschlußkanal 55 der Zylinderraum 19 mit Druckmittel,-z.
B. Druckluft, beaufschlagt, so daß sich der Kolbenkörper 12 des Bewegungszylinders
2 in Richtung X bewegt. Da das Zentrierteil 6 einstückig mit
dem Kolbenkörper 12 verbunden ist, wird es ebenfalls in Richtung X bewegt,
also aus der Vorrichtung herausgefahren (Fig. 2) und zentriert dadurch die auf der Vorrichtung angeordneten flächigen Bauteile, zum Beispie! Karosseriebleche
61, 62.
Der Spannzylinder 2 ist hierbei noch nicht betätigt.
Nach Erreichen der Stellung gemäß Fig. 2 wird über die Steuereinheit und die
Leitung 63 und den Anschlußkanal 22 der Zylinderraum 23 des Spannzylinders 2 mit Druckmittel beaufschlagt, so daß sich der Spannkolben 25 und mit ihm
die Kolbenstange 28 in Richtung X bewegen und über die Kupplung 30 auch die laschenförmigen Hebei 34 und 35 über die Kupplungsachse 33 mitnehmen.
Dabei schwenken die laschenförmigen Hebel 34 und 35 um die Kupplungsachse 33 auseinander. Gleichzeitig schwenken die doppelhebelförmigen
Spannhaken 42 und 43 aus der Stellung gemäß Fig. 2 allmählich in die Stellung gemäß Fig. 3, also in Spannstellung. Hierbei treten sie aus der äußeren
Umgrenzung des bolzenförmigen Zentrierteils 6 in die aus Fig. 3 ersichtliche
Lage heraus undspannen die durch das Zentrierteil 6 zentrierten flächigen.
Bauteile 61, 62 auf diametral einander gegenüberliegenden Seiten, eng an dem
Zentrierteil 6.fest gegen die Oberseite des Zylinderdeckels 4 oder eines hier
14·· ·· ■ ( it ·
angeordneten Flansches ein. In dieser Position werden sie solange gehalten,
solange die Druckmittelbeaufschlagung auf die Unterseite des Spannkolbens 25 erfolgt.
Das Einfahren geschieht durch Beaufschlagung der Ringseite des Spannzylinders,
also über die Steuereinheit, die Leitung 57 und den Anschlußkanal 21 sowie den Zylinderraum 24. Dadurch bewegt sich der Spannkoiben 25 in Richtung
Y und nimmt über Kupplung 30, die Kupplungsachse 33 auch die laschenförmigen
Hebel 34 und 35 mit. Die Spannhaken 42 und 43 werden dabei über ihre Schwenkachse 44 und 45 wieder in ihre aus Fig. 1 und 2 ersichtliche Lage
bis in das Langloch 10 des Zentrierteils 6 eingeschwenkt. Der Kolbenkörper 12 des Bewegungszyünders 1 wird währenddessen durch Beaufschlagung mitteis
Druckmittel über den Anschlußkanal 55 gehalten. Während des Einfahrens der Spannhaken 42 und 43 muß nämlich der Kolbenkörper 12 des Bewegungszylinders
2 zunächst in seiner Zentrierstellung verbleiben.
Nachdem der Spannkolben 25 des Spannzylinders 2 durch Bewegung in Richtung Y-wieder in seine Null-Lage oder-annähernd- in-seine Null-Lage bewegt
wurde, wird die Zylinderseite des Kolbenkörpers 12 für das Zentrierteil 6 druckentlastet und der Kolbenkörper 12 des Bewegungszylinders 2 wird über
eine Art Schleppverbindung mittels der Kupplung 30 in Richtung Y bis in seine
Ausgangsposition gemäß Fig. 1 durch den Spannkolben 25 bewegt.
Die in den Schutzansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie
aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Neuerung wesentlich sein.
f · · · *· M IMI
feäsUäS
1 Bewegungszylinder
2 Spannzylinder
3 Zylinder, äußerer
4 Zylinderdeckel, stirnseitiger
5 Öffnung, zentrische
6 Zentrierteil, bolzenförmiges
7 Mantelfläche
8 Längenabschnitt
9 Längenabschnitt, stirnseitiger
10 Langioch, schlitzförmiges
11 Flansch
12 Kolbenkörper des Bewegungszylinders 1, zylindrischer
13 Bewegungskolben
14 Dichtung
15 Zylinderinnenwand
16 Enddeckel
17 Spannklaue
18 Dichtung
19 Zylinderraum
20 Enddeckel
• ·
21 Anschlußkanal
23 Zylinderraum
25 Spannkolben
26 ■ Dichtelement, Dichtung
27 Zylinderinnenwand
28 Kolbenstange
29 Dichtung
30 Kupplung
31 Lagerflansch 32
33 Kupplungsachse
34 Hebel, Iaschenförmiger "ö „ , „
36 Hülse, Laufrolle
38 Bohrung 39
40 Mittellinie 4 -j -
42 Spannhaken, Spannteil, Spannarm, Spannhebel
♦ ♦ *
• ·
44 Schwenkachse 45
46 Lagerachse
47 Bohrung
48 Anschlagschulter
49 -Aussparung 50
51 Erweiterung
53 Längsschlitz
55 Anschlußkanal
56 Druckmittelleitung 57
58 Spannkopf 59
60 Spannklaue
61 Bauteil, flächiges, Blech
Il 1 Ul 1)
63 Leitung "A— Schwenkrichtung
B „
X Bewegungsrichtung Y „
DE-AS 19 50721
DE 22 22 686 B2
DE 25 52 441
DE 32 01013
DE 34 19 878 C1
DE 35 20 528
DD 60 527
GM 78 06 055
GM 84 16 388
EP-OS 0 163 219 FR-PS 21 97 701
GB 778 865 GB 709 285 GB 821 132
Literaturverzeichnis
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Claims (18)
1. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung, insbesondere
zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einem bolzenförmigen Zentrierteil (6) und einem Spannten (42, 43), wobei das
Zentrierteil (6) und das Spannteil (42, 43) abwechselnd in beiden Richtungen - spannend und zentrierend oder lösend - nacheinander durch
Druckmitteldruck antreibbar und das Spannteil (42, 43) in und an dem bolzenförmigen Zentrierteil (6) gelagert ist.
2. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem bolzenförmigen Zentrierteil
(6) ein druckmittelangetriebener Bewegungszyiinder (1) mit Kolbenkörper
(12) und dem Spanntei! (42, 43) ein Spannzylinder (2) mit
Spannkolben (25) zugeordnet ist und daß der Bewegungszylinder (1) und
der Spannzylinder (2) koaxial hintereinander angeordnet sind.
3. Druckmitteibetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungszylinder (1) und der Spannzylinder (2) materiaimäßig oder funktionell einstückig miteinander
verbunden sind.
4. Druckmitteibetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannteil (42, 43) aus zwei Doppelhebeln besteht,
die in ihrem mittleren Längenbereich um eine gemeinsame Lagerachse (46) in dem bolzenförmigen Zentriertei! (6) schwenkbeweglich
gelagert sind.
5. Druckmitteibetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Doppelhebel des
Spannteils (42, 43) an seinem dem freien Ende des bolzenförmigen Zentrierteils (6) abgewandten Ende je eine Bohrung aufweist, durch die je
eine Schwenkachse (44, 45) hindurchgreift und daß auf jeder Schwenkachse (44 bzw. 45) je ein laschenförmiger Hebel (34 bzw. 35) gelagert ist
und jeder Hebel (34, 35) an seinem anderen Ende jeweils eine Bohrung
aufweist, und daß beide laschenförmigen Hebel (34, 35) auf einer gemeinsamen ·■-- Kupplungsachse (33) schwenkbeweglich gelagert-.-- sind,
wobei die Kupplungsachse (33) in einer Kupplung (30) gelagert sind, die
über eine Kolbenstange (28) antreibbar ist, die mit dem im Spannzylinder (2) iängsverschieblich und dichtend geführten Spannkolben (25) verbunden
ist.
6. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (28) des Spannzylinders (2) abgedichtet durch eine Stirnseite eines Kolbenkörpers
(12) des Bewegungszylinders (1) in den Kolbenkörper (12) hineinragt und daß der Spannkoiben (25) abwechselnd beiderseits über je einen Anschlußkanal
(21 bzw, 22) mit Druckmitteldruck gesteuert zu beaufschlagen ist.
7. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkörper (12) des
Bewegungszylinders (1) mittels eines Bewegungskolbens (13) Iängsverschieblich und dichtend an einer Zylinderinnenwand (15) des Bewegungszylinders
(1) geführt ist, wobei der axiale Verschiebeweg auf der einen Seite durch einen dem Spannzyiinder (2) zugekehrten Enddeckel (16) und
auf der anderen Seite stirnseitig durch einen gehäusefesten Anschlag des Bewegungszylinders (1) begrenzt ist, wobei unterhalb des Bewegungskolbens
(13) ein Anschlußkanal (55) in einen Zylinderraum (19) des Bewegungszylinders
(1) einmündet, durch den gesteuert Druckmitteldruck ■unter den Bewegungskolben (13) zuführbar ist. - .. ■ ; "-'IL . ..
ft * &iacgr; »*
8. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 5 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkolben (25) über die Kolbenstange (28) und
die Kupplung (30) bei Durchführung eines Öffnungshubes (Y) mit dem Bewegungskolben (13) des Bewegungszylinders (1) - durch eine
Schleppverbindung - schleppend kuppelbar ist.
9. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentner- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierteil (6) über den Bewegungszylinder (1)
während des Lösungshubes des Spannzylinders (2) so lange in Zentrierstellung durch Anstehen von Druckmitteldruck unterhalb des Bewegungskolbens
(13) verriegelbar ist, bis die Spannvorrichtung (42, 43) vollständig in die Kontur des Zentrierteils (6) eingefahren ist, woraufhin die
Schleppverbindung des Spannkolbens (25) mit dem Kolbenkörper (12) herstellbar ist, um das Zentrierteil (6) in Lösestelle zurückzubewegen.
10. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 4 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch ge-
__. kennzeichnet, daß die Spannhebel (42, 43) der Spannvorrichtung auf ihren
einander abgekehrten Rücken nach Kurven abgerundet ausgebildet sind, während sie auf ihren einander zugekehrten Seitenwänden nach
Kreisbogen verlaufen, und daß die äußeren Enden der Spannhebe! (42,
43) mit je einem Spannkopf (58, 59) versehen sind, die an ihren dem zu
halternden flachen Bauteil (61, 62) zugekehrten Oberflächenbereichen mit Spannklauen (17, 60) versehen sind.
11. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 4 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bolzenförmige Zentrierteil (6) auf dem überwiegenden
Teil seiner Länge von einem Langioch (10) durchsetzt ist, das nach unten und auf gegenüberliegenden Seiten nach außen ausmündet
und daß die Spannhebel (42, 43) mit der Lagerachse (46) in diesem Langioch (10) angeordnet sind, derart, daß die Lagerachse (46) in einer
Bohrung (47) angeordnet ist.
12. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 4 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhebel (42, 43) als flache aufeinanderliegende
Bauteile ausgebildet sind, die an beiden Endabschnitten mit jeweils voneinander weggerichteten Ausformungen versehen sind, wobei die
äußeren Enden die Spannklauen (59, 60) aufweisen, die jeweils mit einem Flansch oder dergleichen zusammenwirken, auf denen das betreffende
Bauteil (61,62) aufruht.
13. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 5 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die laschenförmigen Hebel (34, 35) in Lösestellung
der Vorrichtung mit ihren Längsachsen jeweils einen spitzen Winkel zu der gemeinsamen Längsachse des Bewegungszylinders (1) und des
Spannzylinders (2) und damit auch zu der Kolbenstange (28) einschließen.
14. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 6 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (28) an ihrem der Kupplung (30)
zugekehrten Ende mit einem Gewindeabschnitt versehen ist, über das die Kolbenstange (28) mit der Kupplung (30) lösbargekuppelt ist.
15. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 6 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierteil (6) materialmäßig einstückig mit dem
Kolbenkörper (12) verbunden ist.
16. Druckmittelbetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 6 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zentrierteil (6) unmittelbar unterhalb des stimseitigen
Zylinderdeckels (4) einen Flansch (11) aufweist, der von den
Spannhebeln (42, 43) durchgriffen ist und unterhalb dessen die Schwenkachsen
(44 bzw. 45) für die laschenförmigen Hebel (34, 35) angeordnet sind.
17. Druckmitteibetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Flansches (11) der Kolbenkörper (12) auf diametral gegenüberliegenden Seiten mit
sich in axialer Richtung erstreckenden Aussparungen versehen ist, durch die die Spannhebel (42, 43) mit ihren Schwenkachsen (44, 45) beim
Schwenkvorgang hindurchtreten, und daß in diesem Bereich auch der Bewegungszylinder
(1) auf diametral gegenüberliegenden Seiten mit je einem Längsschlitz (53, 54) versehen ist, in denen die Kupplungsachse (33)
hineinragt und geführt ist.
18. Druckmitteibetätigbare kombinierte Zentrier- und Spannvorrichtung nach
Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsachse in den Längsschlitzen (53, 54) über Hülsen oder Rollen (36, 37) geführt und gelagert
ist.
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ID=8047500
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Legal Events
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980129 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010110 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20031212 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20051114 |
|
R071 | Expiry of right |