DE3022376A1

DE3022376A1 - Kniehebelspannvorrichtung

Info

Publication number: DE3022376A1
Application number: DE19803022376
Authority: DE
Inventors: Mathias 6370 Oberursel Ehrenfried
Original assignee: DE STA CO Metallerzeugnisse GmbH
Current assignee: DESTACO Europe GmbH
Priority date: 1980-06-14
Filing date: 1980-06-14
Publication date: 1981-12-24
Also published as: IT8148673A0; FR2484310B1; IT1144501B; FR2484310A1; DE3022376C2

Description

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(13 9Bo)

Kniehebelspannvorrichtung

S=SSB=S=B=SSS=SSSs=BS=S==

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung gemMß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Kniehebelspannvorrichtungen der genannten Art sind nach der DE-PS 195o 721 bekannt. Solche Kniehebelspannvorrichtungen arbeiten an sich zufrfedenstellend, sie haben jedoch, utie sich gezeigt hat, den Nachteil, daß die erzielbaren Spannkräfte nicht allzu hoch sind, keine Übertotpunktverriegelung des Spannhebels erfolgen und demgemäß bei Störung der Druckbeaufschlagung eine Selbstlösung eintreten kann, insbesonder dann, kienn das festgespannte Werkstück bspu. durch die Bearbeitungen Schujingungen unterliegt.

Ohne Totpunktüberschreitung .arbeitet ferner eine vorbekannte Kniehebelspannvorrichtung, bei der der auf 0° einstellbare Spannhebel durch ein besonderes, aus mehreren Lamellen bestehendes Zwischenglied mit dem

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Ende der Kalbenstange verbunden ist. Die Lamellen sind dabei van einer Seite her T-förmig geschlitzt, uadurch dem Zwischenglied eine gewisse Federungseigenschaft vermittelt uiird, die es ermöglicht, daß der Spannhebel aus seiner D^a-Spannstellung mittels des Dappelkalbens gelöst werden kann, abgleich am Dappelkalben (kalbenstangenseitig) eine geringere Kraft beim Öffnungshub wirksam wird. Abgesehen vom Fertigungsaufwand (mehrere, genau bearbeitete und T-förmig geschlitzte Lamellen) ist diese vorbekannte Vorrichtung aufgrund der Federwirkung des Zwischengliedes auch nicht absolut sicher.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvarrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei möglicher G^a- Spannhebelstellung eine Übertatpunktverriegelung erfolgen, die ganze Spanngliederanordnung vom Dappelkalben her aber wieder geöffnet werden kann, wobei die Übertatpunktverriegelung dafür sargen soll, daß auch bei Störungen in der Druckbeaufschlagung und bei evtl. Iderkstücksschuiingungen keine Selbstentriegelung eintreten kann.

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Diese Aufgabe iat mit einer Kniehebelspannvorrichtung dar eingangs genannten Art nach der Erfindung durch daa im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen 2 bia 6. Bevorzugt uiird die Ausführungafarm nach Unteranspruch 2.

Durch die zur KolbenstangenlMngsachse außermittige Anordnung geht beim öffnungavorgang ein wesentlich vergrößertes Drehmoment in den Beuiegungsvorgang ein, mit dem die Totpunktatellung insbesondere beim Rückhub ohne weiteres überwunden werden kann, wie sich bei Langzeitversuchen überraschenderweise gezeigt hat. Bei gleichachsiger Anordnung der Seitenführungen zum Zuilschengliedgelenk am Kalbenstangenende wird das eingehende Drehmoment bezüglich seines Hebelarmes nur durch den relativ kleinen Radius des Rollenlagers repräsentiert, mährend bei der erfindungagemMBen Lösung das Drehmonent wesentlich vergrößert werden kann.

Insofern IgBt sich aber die gestellte Aufgabe auch in anderer Weise lösen und zwar im Sinne des Kennzeichens des unabhängigen Anspruches k. "Um ein Mehrfaches größer" bedeutet dabei, daß die Rolle bspui. mindestens etwa den

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2,5-fachen Radius hat. Maßgebend für die exakte Bemessung ist aber letztlich, daß mittels der verfügbaren reduzierten Kraft am Kalben bei der Rückstellung die Tatpunktlage überwunden werden kann.

Die erfindungsgemäße Kniehebelspannvorrichtung und ihre vorteilhaften Weiterbildungen uierden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 im Schnitt die Spannvorrichtung in Spannstellung; Fig. 2 die Spannvorrichtung in Vorderansicht; Fig. 3 die Spannvorrichtung in Öffungsstellung; Fig. i* im Schnitt ein Einzelteil der Spannvorrichtung

in besonderer Ausführungsfarm und Fig. 5 im Schnitt ein Einzelteil der Spannvorrichtung gemäß Anspruch k.

Wie insbesondere aus Fig. 3 erkennbar, besteht die ganze Spannvorrichtung im wesentlichen aus einem Druckzylinder (Druckmediumsanschlüsse nicht dargestellt) dem Führungsstück 13 und dem eigentlichen Spannhebel 5, der über ein Zwischenglied 2a gelenkig mit dem Ende 2 der Kolbenstange 2* des Kalbens 2" in Verbindung steht.

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Der Spannhebel 5 ist in Bezug auf die Kolbenstangenlängsachse 3, uiie dargestellt, außermittig mit dem Schwsnkpunkt k am Führungsstück 13 angelenkt.

Unter Verweis auf die Fig. 1,3 und aufgrund der einfach überschaubaren Kniehebelmechanik bedarf der grundsätzliche Beuiegungsvorgang keiner näheren Erläuterung.

Im Gegensatz zur bisherigen und vorbekannten Anordnung kleiner seitlicher Stützrollen auf der Achse 7 des Zwischengliedes 2o, sind gemäß bevorzugter AusfUhrungsform in Fig. 1-3, bei der das Kolbenatangenende 2 in Form eines besonderen Kopfstückes 19 ausgebildet ist, an diesem und außermittig zur Kolbenstangenlängsachse 3 zwei Rallenpaare IU mit Rollen 15 angeordnet, die auf ebenfalls außermittigen Führungen 12, des Führungsstückes 13 laufen. Die Achsen 6¹ der Rollen 15 bilden die Endpunkte eines gleichschenkligen oder gleichseitigen Dreiecks 23, dessen dritter Punkt von der Achse 7 dea einen Zbiischengliedgelenkes θ gebildet wird.

Die Höhe dieses Dreieckes 23 plus die Distanz der Dreiecksbasis zur Führung 12 am Zwischenstück 13 beilden den wirksamen Hebelarm der Achse 7 in Bezug auf die Führung 12, der konstruktiv so bemessen luird, daß die reduzierte Kalbenkraft beim RUckhub (die wirksame Kalbenkraft ist durch die

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Ansatzfläche der Holbenstange 2' zwangsläufig vermindert) die Kolbenstange auch dann zurückziehen kann, wenn sich die Achse 7 des Zuischenglledgelenkes β in Übertotpunktsteilung 7¹ befindet. Beim Spannhub reicht die größere Kalbenkraft aus, die Kolbenstange 2' in die Tatpunktstellung 7^f zu drücken, die die in Fig. 1 gezeigte Spannstellung seibat dann aufrecht erhält, wenn der auf den Kolben wirkende Druck ausfallen sollte.

Wie ahne weiteres vorstellbar, kann das die Abstützung bewirkende Kopfstück 19 natürlich auch nur als Gleitelement (also ahne die Rollen 15) ausgebildet sein.

Die gleiche Wirkung ist im Sinne der Fig. k auch mit einer Seitenführung 1 erreichbar, die nur aus einem Rallenpaar 11 mit Rollen 9,Io besteht, die zentrisch unter der Achse 7 auf der gemeinsamen Achse 6 sitzen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist insofern unabhängig van den bisher beschriebenen, als hierbei die Seltenführung 1* von einem Rollenpaar 16 mit Rollen 17 gebildet wird, uiabei die Rallen 17 seitlich mit auf der Gelenkwelle 18 des Züjischengliedgelenkes 8 sitzen.

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Wesentlich ist hierbei aber, daß die Rollen 17 einen Radius haben, der dem oben definierten Maß des Abstandes der Achse 7 zur Führung 12 hat, d.h., diese Rollen 17 sind wesentlich größer gehalten, als die bisher bei solchen Spannvorrichtungen auf der der Achse 7 entsprechenden Achse sitzenden Seitenführungsrallen. Das tatsächlich konstruktive Maß richtet sich natürlich nach den*gegebenen Druck- bzw. KraftverhMltnissen, die an einer bestimmten Vorrichtung gegeben aind.

Wie aus Fig. 1,2 ei.annbar, kann vorteilhaft am freisn Ende des FQhrungsstUckes 13 ein HubbEgrenzungsstellelement 21 vorgesehen wBrdsn. Falls Erforderlich, stellen entsprachende Ausnehmungen 24 am Führungsstück 13 den Schwenkweg des Spannhebels 5 frei, der übrigens nicht die dargestellte Form haben muß und auch anders in Bezug auf den notwendigen Hebelarm 25 abgewinkelt sein kann, wobei dann evtl. anders und ggf. weiter eingeschnittene Ausnehmungen 24 vorgesehen werden müssen.

Gemäß Fig. 1 kann das Kopfstück 19 mit dem Kolbenstangenende 2 im Anschlußbereich Zk begrenzt beweglich in dem Sinne und in an sich bekannter Ueise verbunden sein, daß die Kolbenstange 2 während der uffnungshubbeuegung das

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Kopfstück 19 aus der Übertotpunktsteilung 7' herauszieht, welche Ausbildung aber nur für besonders kritische Spannfälle erforderlich sein dürfte.

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Claims

(13 9θα)

DE-STA-CD

Metallerzeugnisse GmbH
Neue Mainzerstr. Ik - 16

6ddo Frankfurt/ Main

Patentansprüche:

( 1.)Kniehebelspannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, insbesondere Ka-rosserieteilen, bestehend aus einem Druckzylinder mit doppelt wirksamen Kolben und Kolbenstange, deren mit Seitenführungen geführtes Ende in einem auf den Zylinder aufgesetztes Führungsstück eingreift und über ein Zwischenglied beweglich in Distanz zum Schwenkgelenk eines am Führungsstück gelagerte^ Spannhebels mit diesem gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine flächig bzuj. an mehreren Stellen tragende Seitenführung (1) am Kalbenstangenende (2) außermittig zur KolbenstangenlMngsachse (3) und auf der in Bezug auf das Schwenkgelenk (Ό des Spannhebels (5) abgewandten Seite angeordnet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seitenführung (1) in Form eines auf einer Achse (6) angeordneten Rallenpaares (11) mittig zur A chse (7) des ZtiiiBchengliedgelenkes (8) am Kolbenstangenende (2) angeordnet iBt, und die beiden Rollen (9,la) des Rollenpaares (11) in entsprechend außermittig versetzten Führungen (12) des Führungsstückes (13) geführt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenführung (1) in Form zweier jeweils auf einer Achse (6¹) angeordneter Rollenpaare (ll·) ausgebildet und die Rollenpaare (1*0 symmetrisch zur Achse (7) des Zuiischengliedgelenkes (8) am Kalbenstangenende (2) angeordnet und die jeweils beiden Rollen (15) jedes Rallenpaares (1*0 in entsprechend außermittig versetzten Führungen (12) des Führungsstückes (13) geführt sind.
4. Kniehebelspannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, insbesondere Karosserieteilen, bestehend aus einem Druckzylinder mit doppeltwirkenden Kolben

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und Kolbenstange, deren mit Seitenführungen geführtes Ende in einem auf den Zylinder aufgesetztes Führungsstück eingreift und über ein Zwischenglied beweglich in Distanz zum Schwenkgelenk eines am Führungsstück gelagerten Spannhebels mit diesem gelenkig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenführung (l^f) in Form eines gleichachsig zum Zuiischengliedgelenk (β) am Kolbenstangenende (2) angeordneten Rallenpaares (16) ausgebildet und der Radius der Einzelrollen (17) des Rollenpaares (IG) mindestens um ein mehrfaches größer bemessen ist als der Radius der Gelenkwelle (18) des ZwischengliedgelenkeB (8).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprücher 1 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß am Kolbenstangenende (2) ein Kopfstück (19) angeordnet ist, an dem das Zwischenglied (2o) angelenkt und die Seitenführung angeordnet ist.
6.Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (19) in an sich bekannter Uleise in KolbenstangenlMngsrichtung begrenzt beweglich angeordnet ist (Fig. 1).

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des FUhrungaatückea (13) ein Hubbegrenzungsstellelement (21) angeordnet ist.

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