DE3744295A1 - Klemmvorrichtung zum festklemmen einer linear beweglichen stange - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zum Festklemmen einer linear beweglichen Stange, insbesondere eine Sicherheitsklemmvorrichtung zum Festlegen der Kolbenstange einer Kolben- Zylinderanordnung in einer bestimmten Stellung.

Die Bewegung schwerer Lasten, z.B. mittels Kranen oder Baggern erfolgt mittels einer Kolben-Zylinderanordnung, mit der Schwenkarme und dergleichen aus einer Stellung in eine andere Stellung bewegt werden. Unter bestimmten Voraussetzungen ist es dabei erforderlich, solche Schwenkarme beispielsweise in einer bestimmten Endstellung über längere Zeit festzuhalten, wobei sich die Kolben-Zylinderanordnung auch dann nicht aus dieser Stellung herausbewegen darf, wenn ein Druckabfall im hydraulischen System auftritt.

Zu diesem Zwecke sind eine Reihe derartiger Klemmvorrichtungen bekannt geworden. So gibt es beispielsweise Klemmvorrichtungen, bei denen ein geeignetes Federelement vorgesehen ist, das die Kolbenstange umfaßt und das sich bei Druckabfall gegen die Außenfläche der Kolbenstange anlegt und so zu einem Verklemmen derselben führt. Sieht man davon ab, daß derartige Federelemente sehr kompliziert aufgebaut sind, dann bleibt noch als Problem, daß der Platzbedarf einer solchen Einrichtung verhältnismäßig groß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klemmvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach herstellbar und leicht montierbar ist und darüber hinaus einen geringen Platzbedarf erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klemmvorrichtung zwei federnd miteinander verbundene Klemmabschnitte aufweist, die beide je eine von der Stange durchgriffene Bohrung aufweisen und daß der erste Klemmabschnitt bezogen auf die Stange ortsfest festgelegt ist, wogegen der zweite Abschnitt mittels einer Verstelleinrichtung in seiner Lage bezogen auf den ersten Abschnitt verstellbar ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß die Verstelleinrichtung auf einer Seite der Mittelachse der Bohrung und die federnde Verbindung beider Abschnitte auf der anderen Seite der Bohrung vorgesehen sind, so daß sich bei Verstellung des Abstandes der beiden Abschnitte der Winkel zwischen den Mittelachsen der Bohrungen ändert.

In besonders vorteilhafter Weise kann die Verstelleinrichtung eine Kolben-Zylinderanordnung sein, die beide Klemmabschnitte gegeneinander bewegt.

Dabei ist die Verstell-Kolben-Zylinderanordnung durch einen innerhalb einer Sacklochbohrung, die den ersten Klemmabschnitt vollständig durch- und in den zweiten Klemmabschnitt eingreift, eingesetzten Kolbenstößel gebildet, der mit dem ersten Klemmabschnitt fest gekoppelt ist. Zur Herstellung dieser Verstelleinrichtung wird einfach die Sacklochbohrung von der Befestigungsseite des ersten Klemmabschnittes aus bis in den zweiten Klemmabschnitt gebohrt; ein Druckfluidzugang wird durch Einbringen einer Querbohrung im zweiten Klemmabschnitt hergestellt.

Wenn die Klemmvorrichtung zum Festklemmen der Kolbenstangen von Hydraulik- oder Pneumatik-Kolben-Zylinderanordnungen benutzt werden soll, wird die Klemmvorrichtung an derjenigen Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung, aus der die Kolbenstange herausragt, befestigt. Der erste Klemmabschnitt besitzt an der Fläche, mit der er gegen die Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung zum Anliegen kommt, einen Rücksprung im Bereich des federnden Verbindung der beiden Klemmabschnitte, so daß sich der erste Klemmabschnitt beim Befestigen an der Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung leicht schräg zur Stirnfläche einstellt. Dabei wird der Kolbenstößel dadurch mit dem ersten Klemmabschnitt festgekoppelt, daß er gegen die Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung beim Verstellvorgang, d.h. beim Aufspreizvorgang der beiden Klemmabschnitte, zum Anliegen kommt.

In besonders vorteilhafter Weise ist die Bohrung des zweiten Klemmabschnittes derart ausgebildet, daß die Innenfläche der Bohrung im aufgespreizten Zustand der beiden Klemmabschnitte eine freie Beweglichkeit der Kolbenstange gestattet, wogegen bei Druckabfall sich die Innenfläche gegen die Außenfläche der Kolbenstange anlegt und diese verklemmt.

Die federnde Verbindung der beiden Klemmabschnitte kann in bevorzugter Weise als ein kreisbogenartiger Bügel ausgebildet sein, der mit jeweils einem Ende an dem Klemmabschnitt angeschlossen und dabei auch einstückig mit den beiden Klemmabschnitten verbunden sein.

Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung kann bevorzugt wie folgt angewendet werden:

Der eine, ortsfest festzulegende Klemmabschnitt wird an die Kolben-Zylinderanordnung auf der Seite angeschraubt, aus der die Kolbenstange herausragt. Dabei wird Sorge getragen, daß die Mittelachse der Bohrung des ersten Klemmabschnittes und damit der Klemmabschnitt selbst unter einem Winkel zur Mittelachse der Kolbenstange ausgerichtet ist. Durch eine geeignete Formgestaltung der Bohrung im anderen Abschnitt kann nun in einer ersten Stellung der Verstelleinrichtung sich die Kolbenstange frei in der Bohrung des zweiten Klemmabschnittes bewegen, wogegen in einer zweiten Stellung der Verstelleinrichtung sich der zweite Abschnitt soweit schräg stellt, daß eine Verklemmung der Kolbenstange im Inneren der Bohrung des zweiten Abschnittes bewirkt wird. Wenn nun die Verstellvorrichtung eine Kolben-Zylinderanordnung ist, dann kann dies insoweit ausgenutzt werden, als sich bei Druckabfall im hydraulischen System diejenige Stellung automatisch einstellt, in der die Verklemmung der Kolbenstange durch den zweiten Abschnitt bewirkt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Es zeigen:

die Fig. 1 und 2 unterschiedliche Schnittansichten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Schnitt­ linie III-III der Fig. 2.

Die Fig. 1 zeigt eine Klemmvorrichtung 10, die auf nicht näher dargestellte Weise an der Stirnseite einer Kolben-Zylinderanordnung 11 festgeschraubt ist. Aus der Kolben-Zylinderanordnung ragt eine Kolbenstange 12 heraus, die die Klemmvorrichtung 10 durchgreift. In der Fig. 1 ist zwischen der Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung und der Klemmvorrichtung 10 ein Schlitz 13 erkennbar, der von einer Seite ausgehend deutlich die Mittellinie der Kolben-Zylinderanordnung übergreift und der durch einen an der Klemmvorrichtung 10 angebrachten Rücksprung 14 a gebildet ist, s. weiter unten; im fest montierten Zustand liegt die Kante 14 der Klemmvorrichtung 10 an der Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung an, so daß sich die Klemmvorrichtung insgesamt leicht schräg stellt.

Es wird nun bezug genommen auf die Fig. 2.

Man erkennt aus Fig. 2, daß die Klemmvorrichtung 10 zwei Klemmabschnitte (auch Klemmteile genannt) 15 und 16 aufweist, die eine Quaderform aufweisen und mittels eines Trennschlitzes 17 voneinander getrennt sind. Am in der Fig. 2 unteren Ende der beiden Klemmabschnitte 15 und 16 ist ein kreisbogenartiger Bügel 18 angeformt, der einerseits im Bereich der den Trennschlitz 17 begrenzenden Fläche des Klemmabschnittes 15 anschließt und andererseits angenähert im mittleren Bereich zwischen der Fläche des Klemmabschnittes 16, die den Trennschlitz 17 begrenzt, und der freien Endfläche der Klemmvorrichtung an dem Klemmabschnitt 16 angeformt ist. Der kreisbogenartige Bügel 18 besitzt gegenüber den beiden Klemmabschnitten 15 und 16 einen verringerten Querschnitt, so daß dieser kreisbogenartige Bügel 18 ein Auffedern der beiden Klemmabschnitte 15 und 16 gegeneinander zuläßt. Hergestellt wird diese Klemmvorrichtung zunächst dadurch, daß der Bügel quasi einen Teil eines Auges bildet, das mit einer Bohrung 19 durchbohrt ist; der Trennschlitz 17 könnte dann einfach durch Einsägen bis in die Bohrung 19 hergestellt werden.

Die beiden Klemmabschnitte 15 und 16 besitzen jeweils eine Durchgangsbohrung 20 und 21, die miteinander fluchten. Die Durchgangsbohrung 20 ist gegenüber der Bohrung 21 im Innendurchmesser deutlich vergrößert; der Innendurchmesser der Durchgangsbohrung 20 sollte so gewählt werden, daß dann, wenn das erste Klemmteil bzw. der erste Klemmabschnitt 15 sich aufgrund des Schlitzes 13 oder des Rücksprunges 13 schräg stellt, die Kolbenstange 12 auch dann noch ohne weiteres innerhalb der Bohrung 20 bewegbar ist. Die Bohrung 21 ist demgegenüber mit einem geringeren Durchmesser ausgestattet und zwar angepaßt auf den Außendurchmesser der jeweils hindurchgreifenden Kolbenstange 12. Weiterhin besitzt die Durchgangsbohrung 21 zwei diametral und schräg gegenüberliegende Bohrungserweiterungen 22 und 23, von denen die eine Bohrungserweiterung 22 auf dem dem Klemmteil 15 entgegengesetzten Ende der Bohrung 21 und auf der dem Bügel 18 entgegen gesetzt liegenden Mantellinie der Bohrung 21 befindet, wogegen die Erweiterung 23 jeweils dem ersten Klemmteil 15 und dem Bügel 18 benachbart liegt.

Die Klemmvorrichtung 10 besitzt eine Sacklochbohrung 24, die daß Klemmteil 15 vollständig durchgreift und im Abstand von der freien Stirnfläche bzw. Endfläche des zweiten Klemmteiles 16 innerhalb des Klemmteiles 16 bzw. des Klemmabschnittes 16 endet. Im Endbereich der Sacklochbohrung 24 befindet sich eine quer dazu verlaufende Gewindebohrung 25, die in die Sacklochbohrung 24 einmündet.

In die Sacklochbohrung 24 ist ein Kolbenstößel 25 eingefügt, der den Schlitz 17 überdeckt und an seinem dem Boden der Sacklochbohrung 24 zugewandten Ende eine Rille 27 trägt, in die eine Dichtung 28 eingesetzt ist. Über die Gewindebohrung 25 wird Druckfluid in den Raum 29 unterhalb des Kolbenstößels eingefüllt bzw. eingebracht, so daß der Kolbenstößel in Pfeilrichtung A verschoben wird, sich dabei gegen die Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung anlegt und auf diese Weise das Klemmteil 16 in Pfeilrichtung B bewegt, wobei die Federwirkung des Bügels 18 überwunden wird.

Die Klemmvorrichtung arbeitet wie folgt:
Wie oben dargestellt, wird die Klemmvorrichtung 10 mit dem Klemmteil 15 gegen die Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung angelegt und dort verschraubt, wobei sich das Klemmteil 15 wegen des Rücksprunges bzw. des Schlitzes 13 schräg stellt, in dem sich das Klemmteil 15 einerseits an der Kante 14 und andererseits an der durch das Ende des Schlitzes 13 gebildeten Kante 14 A anliegt. Dadurch stellt sich die Mittelachse der Bohrung 20 geringfügig schräg. Gleichzeitig ist auch die Mittelachse der Bohrung 21 schräggestellt, so daß aufgrund der Bemessung der Bohrung 21 mit den beiden Erweiterungsbereichen bzw. Erweiterungsabschnitten 22 und 23 die entsprechenden Kanten der Bohrung 21 gegen die Außenfläche der Kolbenstange 12 anlegen würden. Dadurch würde sich die Kolbenstange 12 nicht mehr im Inneren der beiden Bohrungen 20 und 21 bewegen können. Zu diesem Zweck wird über die Gewindebohrung 25 dem Raum 29 unterhalb des Kolbenstößels Druckfluid zugeführt, so daß sich der Kolbenstößel 26 nach rechts gegen die Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung 11 anlegt und auf diese Weise die Mittelachse der Bohrung 21 mit den beiden Erweiterungsabschnitten 22 und 23 parallel zu der Längsachse der Kolbenstange ausrichtet. In dem Zustand, wenn Druck auf den Kolbenstößel 26 gegeben ist, ist die freie Beweglichkeit der Kolbenstange gewährleistet. Wenn nun der Druck im hydraulischen System abfällt, was zu einer Verschiebung der Kolbenstange 12 führen kann bzw. auch wird, wird sich auch der Druck unterhalb des Kolbenstößels 26 absenken, wodurch aufgrund der Federwirkung des Bügels 18 das Klemmteil 16 wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgefedert wird; auf diese Weise legen sich die Bereiche 30 und 31 der Bohrung 21 gegen die Außenfläche der Kolbenstange an und verklemmen diese.

Aufgrund der Bewegung des Kolbenstößels 26 nach links in Pfeilrichtung A erweitert sich der Trennschlitz 17 im Bereich des Kolbenstößels 26 und, damit diese Auseinanderbiegung bzw. Aufspreizung der beiden Klemmabschnitte 15 und 16 begrenzt wird, wird - ausgehend von dem Klemmabschnitt 15 - in eine Gewindebohrung 32 des Klemmteiles 16 eine Begrenzungsschraube 33 eingeschraubt, deren Kopf bei zu großer Auslenkung gegen einen Rücksprung 34 an der Gewindebohrung 32 im Bereich des Klemmteiles 15 zum Anliegen kommt und auf diese Weise die Spreizbewegung der beiden Klemmabschnitte 15 und 16 gegeneinander begrenzt.

Selbstverständlich besitzt die Klemmvorrichtung 10 Flanschelemente, in denen Gewindebohrungen 35 und 36 untergebracht sind, mit denen die Klemmvorrichtung 10 an der Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung 11 befestigt werden kann.

In den Trennschlitz 17 kann eine Zwischenschicht 40 aus elastischem Material vorgesehen sein, wie in Fig. 1 zu sehen, die zur Verbesserung der Federeigenschaften des Bügels 18 beiträgt.

Die Erfindung ist anhand nur eines Ausführungsbeispieles dargestellt worden. Dies bedeutet keine Beschränkung des Schutzgegenstandes. Der Erfindungsgedanke wird dann nicht verlassen, wenn eine Klemmvorrichtung zwei Klemmabschnitte enthält, die federnd miteinander verbunden und mittels einer Verstelleinrichtung gegeneinander verspreizt werden, damit die linear bewegliche Stange frei hindurchgleiten kann. Wenn aber die Verstelleinrichtung beide Klemmabschnitte zusammenfedern läßt, wird eine Verklemmung der Stange erzeugt. Mit vom Erfindungsgedanken umfaßt ist aber auch - für andere Anwendungszwecke - eine Verklemmung der Stange im aufgespreizten Zustand.

Claims (9)

1. Klemmvorrichtung zum Festklemmen einer linear beweglichen Stange, insbesondere Sicherheitsklemmvorrichtung zum Festlegen der Kolbenstange einer Kolben-Zylinderanordnung, in einer bestimmten Stellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung zwei federnd miteinander verbundene Klemmabschnitte (15, 16) aufweist, die beide je eine von der Stange durchgriffene Bohrung (20, 21) aufweisen, und daß der erste Klemmabschnitt (15) bezogen auf die Stange (12) ortsfest festgelegt ist, wogegen der zweite Klemmabschnitt (16) mittels einer Verstelleinrichtung in seiner Lage bezogen auf den ersten Klemmabschnitt verstellbar ist.

2. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (26) auf einer Seite der Mittelachse der Bohrungen (20, 21) und die federnde Verbindung (18) beider Klemmabschnitte auf der anderen Seite der Mittelachsen der beiden Bohrungen (20, 21) vorgesehen sind, dergestalt, daß der Winkel zwischen den beiden Mittelachsen der Bohrung sich bei Verstellung der Verstelleinrichtung ändert bzw. die beiden Klemmabschnitte gegeneinander aufgespreizt werden.

3. Klemmvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (26) eine Kolben-Zylindereinrichtung (26, 29, 24) ist, die beide Klemmabschnitte (15, 16) gegeneinander bewegt.

4. Klemmvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindereinrichtung (24, 26, 29) durch einen innerhalb einer Sacklochbohrung (24), die den ersten Klemmabschnitt (15) vollständig durch- und in den zweiten Klemmabschnitt (16) eingreift, eingesetzten Kolbenstößel (26) gebildet ist, der mit dem ersten Klemmabschnitt (15) fest gekoppelt ist.

5. Klemmvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (10) an derjenigen Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung (11), aus der die Kolbenstange (12) herausragt, befestigt ist, daß der erste Klemmabschnitt (15) an der Fläche, mit der er gegen die Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung (11) zum Anliegen kommt, einen Rücksprung (13) im Bereich, d.h. benachbart, der federnden Verbindung (18) aufweist, so daß sich der erste Klemmabschnitt (15) beim Befestigen leicht schräg zur Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung (11) einstellt, und daß der Kolbenstößel (26) dadurch mit dem ersten Klemmabschnitt (15) fest gekoppelt ist, daß er gegen die Stirnfläche der Kolben-Zylinderanordnung (11) beim Verstellvorgang zum Anliegen kommt.

6. Klemmvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (21) des zweiten Klemmabschnittes (16) derart ausgebildet ist, daß die Innenfläche der Bohrung (21) im aufgespreizten Zustand der beiden Klemmabschnitte (15, 16) eine freie Beweglichkeit der Kolbenstange (12) gestattet, wogegen bei Druckabfall sich die Innenfläche gegen die Außenfläche der Kolbenstange anlegt und diese verklemmt.

7. Klemmvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als federnde Verbindung (18) der beiden Klemmabschnitte (15, 16) ein kreisbogenartiger Bügel (18) vorgesehen ist, der mit jeweils einem Ende an je einem Klemmabschnitt (15 bzw. 16) angeschlossen ist.

8. Klemmvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Bügel (18) einstückig mit den beiden Klemmabschnitten (15, 16) verbunden ist.

9. Klemmvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Trennschlitz (17) zwischen den beiden Klemmabschnitten (15, 16) eine Schicht (40) aus elastischem Material eingelegt ist.