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Die
Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zur Relativverschiebung
von zwei Organen, insbesondere von zwei Organen eines Werkzeugs.
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Noch
genauer betrifft sie den Antrieb der Achse eines Werkzeugs und insbesondere
eines Spannwerkzeugs wie zum Beispiel einer Klemme oder einer Zange.
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Unter
den Spannwerkzeugen dieser Art sind die Schweißzangen, die man in den Montagebändern der
Kraftfahrzeugindustrie benutzt, ein typisches Beispiel. Diese Zangen
dienen dazu, mehrere Bleche hinsichtlich ihrer Elektroverschweißung zusammenzuspannen.
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Auf
alle Fälle
müssen
diese Zangen dank eines geeigneten Antriebs mit zwei unterschiedlichen Bewegungen
oder Phasen die Relativverschiebung von zwei Organen, hier die beiden
Arme oder Backen einer Zange, ermöglichen.
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Beim
Spannen ist es nämlich
wünschenswert,
die beiden Organe anfangs mit einer schnellen Bewegung zu verschieben
und dann, bis zur finalen Klemmung, mit einer langsameren Bewegung.
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Generell
realisiert man die Relativbewegung der beiden Organe mit Hilfe von
Fluidbetriebenen Zylindern und insbesondere Hydraulikzylindern.
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Jedoch
weisen jene Werkzeuge mit Zylinderantrieb Nachteile auf, die generell
mit diesen Zylindern verbunden sind, nämlich insbesondere Lecks, usw.
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Man
kennt auch elektrische Spannwerkzeuge, insbesondere Elektrozangen,
die für
die Relativverschiebung der beiden Werkzeugorgane einen elektrischen
Antrieb benützen.
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Jedoch
treten bei diesen Elektrowerkzeugen Probleme auf, die mit den Charakteristiken
von Elektroantrieben verbunden sind, nämlich entweder einen hohen Öffnungs-
und Schließ-Arbeitstakt
und eine niedrige Klemmkraft oder einen niedrigen Arbeitstakt und
eine hohe Klemmkraft.
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Nun
ist es aber bei Spannwerkzeugen des oben genannten Typs aufgrund
der immer höheren Arbeitstakte
in der Industrie notwendig, die Werkzeugorgane mit hoher Geschwindigkeit
zu bewegen und dabei trotzdem über
eine hohe Klemmkraft zu verfügen.
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Diese
beiden Imperative, nämlich
hoher Öffnungs-
und Schließtakt
und hohe Klemmkraft sind mit den bekannten Lösungen nicht realisierbar,
auch nicht mit Antrieben, die Elektromotoren ohne Bürste benutzen.
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Tatsächlich sind
diese beiden Imperative nicht kompatibel, denn sie unterliegen zwei
kinematisch widersprüchlichen
Definitionen, nämlich:
- – einer
großen
Trägheitslast
(Fall des Öffnens
und Schließens
der Zange), die ein wohldefiniertes Trägheitslast/Motor-Verhältnis und
folglich ein bestimmtes Untersetzungsverhältnis voraussetzt, und
- – einer
großen
Schubkraft, die generell ein Untersetzungsverhältnis definiert, das größer ist
als das vorhergehend definierte Untersetzungsverhältnis, um
die Kraft zu verstärken,
die durch das Drehmoment des verwendeten Antriebsystems erzeugt
wird.
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Diese
große
Schubkraft ist notwendig, um die finale Klemmbewegung zu realisieren,
zum Beispiel das Klemmen mehrerer Bleche durch eine Schweißzange.
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Man
kennt auch Indexierungsvorrichtungen, die Schraubspindeln mit variabler
Ganghöhe
oder Nocken benutzen, um eine variable Untersetzung zu realisieren.
Jedoch sind diese Vorrichtungen schwer und von großer Trägheit, was
sie ungeeignet macht für
ein tragbares oder bewegliches Werkzeug, von dem man hohe Leistungen
und folglich eine geringe Trägheit
verlangt. Das Dokument
GB-A-2
261 081 beschreibt eine Antriebsvorrichtung mit den Charakteristika
des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung hat insbesondere den Aufgabe, die oben genannten Nachteile
zu überwinden.
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Sie
schlägt
insbesondere eine Antriebsvorrichtung mit einem variablen kinematischen
Verhältnis
vor, die zur Relativverschiebung von zwei Organen dient.
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Die
Erfindung schlägt
auch vor, eine derartige Antriebsvorrichtung elektrisch zu steuern,
mittels eines digitalen Steuersystems.
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Es
ist auch eine Aufgabe der Erfindung, eine solche Antriebsvorrichtung
speziell für
das Gebiet der Werkzeuge und insbesondere der Spannwerkzeuge vorzuschlagen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine solche Antriebsvorrichtung
speziell für Schweißzangen
vorzuschlagen.
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Zu
diesem Zweck schlägt
die Erfindung eine Antriebsvorrichtung des in der Einführung definierten Typs
vor, umfassend:
eine Schraubspindel oder Schraube mit einem
bestimmten Gang bzw. einer bestimmten Ganghöhe, drehbar um eine Achse in
einer Richtung oder einer entgegengesetzten Richtung durch einen
Motor,
eine mit der Schraubspindel oder Schraube kooperierende
Spindelmutter oder Mutter, translatorisch verschiebbar in der Richtung
der Achse der Schraube, wobei die genannte Mutter translatorisch
mit dem einen der beiden Organe verbunden ist,
erste Führungseinrichtungen,
die eine zur der Achse parallele Linearführung der Schraube definieren,
um die Rotation der Mutter in einer ersten Phase der Verschiebung
der Mutter zu blockieren,
zweite Führungseinrichtungen, die eine
helikoidale Führung
definieren, die sich gemäß der Achse
der Schraube erstreckt und die eine in Bezug auf den Gang (P1) der
Schraube inversen Gang (P2) aufweist, um in einer zweiten Verschiebungsphase
der Mutter, in der sich zum Beispiel die beiden Organe näher beieinander
befinden als in der ersten Verschiebungsphase, die Rotation der
Mutter in derselben Richtung wie die Schraube zu ermöglichen,
was
ermöglicht,
die scheinbare Ganghöhe
(pas apparent) der Schraube und infolgedessen die Translationsgeschwindigkeit
der Mutter in dieser zweiten Verschiebungsphase zu reduzieren.
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Die
Vorrichtung der Erfindung beruht also im Wesentlichen auf der Benutzung
einer Schraube, die eine Mutter antreibt, die während der Verschiebung in einer
ersten Phase rotationsblockiert ist, und anschließend, in
einer zweiten Phase, angetrieben werden kann, um in der Rotationsrichtung
der Mutter zu rotieren.
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Die
Erfindung liefert also eine Antriebsvorrichtung mit einem variablen
kinematischen Verhältnis,
die aus zwei unterschiedlichen Teilen besteht: einem ersten Teil,
in dem die Mutter rotationsblockiert ist, und einem zweiten Teil,
in dem die Mutter angetrieben wird, um in derselben Richtung wie
die Schraube zu rotieren.
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Dank
des ersten Teils gewährleistet
die Schraube eine kinematische Verbindung während einer ersten Phase, die
man als Trägheitsphase
der Bewegung bezeichnen kann.
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Während dieser
ersten Phase wird die frei parallelverschiebbare Mutter durch die
ersten Führungseinrichtungen
rotationsgeführt
bzw. rotationsblockiert, die feststehend sind und parallel zu der Achse
der Schraube und folglich die Mutter gegen Rotation blockieren,
und dies unabhängig
von der Richtung der Schraubenrotation und derjenigen der zu übertragenden
Kraft. Während
dieser Trägheitsphase,
in der die beiden Organe sich gegenseitig nähern oder entfernen (zum Beispiel
Schließen
und Öffnen
einer Zange), dreht sich die Schraube generell mit konstanter Geschwindigkeit.
Die Translationsgeschwindigkeit (Lineargeschwindigkeit) der Mutter
ist also durch die Winkelgeschwindigkeit und die Ganghöhe der Schraube
bedingt.
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Während der
zweiten Verschiebungsphase definieren die zweiten Führungseinrichtungen
eine helikoidale Führung,
welche die Mutter zwingt, in derselben Richtung zu rotieren wie
die Schraube, was die scheinbare Ganghöhe (pas apparent) der Schraube
reduziert.
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Folglich – davon
ausgehend, dass sich die Schraube mit derselben Winkelgeschwindigkeit
wie während
der ersten Bewegungsphase dreht – verschiebt sich die Mutter
dann mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, bedingt durch die scheinbare
Ganghöhe.
Die von der Linearführung
der ersten Führungseinrichtungen "befreite" Mutter folgt nämlich der Ganghöhe der zweiten
Führungseinrichtungen.
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Während dieser
zweiten Verschiebungsphase nimmt die Translationsgeschwindigkeit
der Schraube ab, um eventuell null zu werden. Man hat es also mit
einer scheinbaren Änderung
der Ganghöhe
zu tun, bis man deren Wert null erreicht, wenn nötig.
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Es
ist vorteilhaft, eine Schraube mit großer Ganghöhe zu verwenden, also reversibel
und mit hohem Wirkungsgrad, um die kinematische Verbindung während der
Trägheitsphase
der Bewegung zu gewährleisten.
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Diesbezüglich ist
es besonders vorteilhaft, die Schraube oder Schraubspindel zwischen
einer Kugelumlauf- bzw. Kugelgewindespindel und einer Rollengewindespindel
auszuwählen.
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Diese
Schraube oder Schraubspindel hat in Anbetracht der geringen Kräfte der
ersten Verschiebungsphase vorzugsweise einen kleinen Durchmesser
und folglich eine kleine Masse. Diese Spindel gewährleistet
also eine leistungsfähige
Geschwindigkeits- und Beschleunigungsübertragung mit einem minimalen
Trägheitsbeitrag.
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Bei
einer bevorzugten Realisierungsart der Erfindung werden die ersten
Führungseinrichtungen und
die zweiten Führungseinrichtungen
durch mindestens eine Gleit- bzw.
Laufschiene gebildet, die einen linearen Teil parallel zur Achse
der Schraubspindel umfasst, um die lineare Führung zu gewährleisten,
sowie einen helikoidalen Teil, der sich an den linearen Teil anschließt, um eine
helikoidale Führung zu
gewährleisten,
und dadurch, dass die Spindelmutter ein längs der Gleit- bzw. Laufschiene
verschiebbares Mitlaufelement umfasst.
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Vorzugsweise
umfasst die Vorrichtung wenigstens ein Paar entgegengesetzter Gleit-
bzw. Laufschienen, mit denen ein Paar durch die Spindelmutter getragene
Mitlaufelemente kooperieren.
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In
der Erfindung realisiert man jedes Mitlaufelement vorzugsweise in
Form einer Laufrolle realisiert, drehbar um eine zu der Achse der
Schraubspindel senkrechte Achse.
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Zu
beachten ist, dass bei der Annäherung
an den Klemmungspunkt aufgrund der Reversibilität des Schraube-Mutter-Systems
ein Mitlaufelement sich auf einer der Laufschienen oder Führungen
abstützt, um
die Schraube von der Erhöhung
des Drehmoments und der Axialkraft zu entlasten, verursacht durch
die scheinbare Abnahme der Ganghöhe.
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Aus
diesem Grund ist der Teil der von einer der Laufschienen ausgenommenen
Belastung umso größer, je
kleiner ihre wirkliche Ganghöhe
ist. Daraus resultiert, dass ein großer Teil der Belastung nicht von
der Schraube sondern von den Laufschienen aufgenommen wird.
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Aus
diesem Grund ist es möglich,
das Gewicht der Schraube, also das des Antriebs, zu minimieren,
unabhängig
von der erwünschten
Klemmkraft. Es ist außerdem
möglich,
alle Leistungen in der ersten Phase der Verschiebung, auch "Trägheitsphase" genannt, beizubehalten.
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Verständlicherweise
kann man dies einfach mittels einer Rolle in einer einzigen Nut
erreichen. In diesem Fall muss man ein Arbeitsspiel vorsehen, das eine
einwandfreie Verschiebung der Rolle in der genannten Nut gewährleistet.
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Bei
einer bevorzugten Realisierungsart der Erfindung umfasst die Vorrichtung
einen hohlzylindrischen Träger,
in dem die Schraube und die Mutter gelagert sind und der eine zylindrische
Wand aufweist, in der die oder jede Laufschiene ausgebildet ist.
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Um
eine gute Funktionsweise zu garantieren, haben die oder alle Laufschienen
eine ausreichende Breite, um das Mitlaufelement mit einem minimalen
Spiel aufzunehmen.
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Nach
einer anderen Charakteristik der Erfindung kann die festgesetzte
Ganghöhe
der zweiten Führungseinrichtungen
konstant oder variabel sein. Die festgesetzte Ganghöhe ist diejenige,
die auf die Übergangszone
zwischen dem Linearführungsteil und
dem Helikoidalführungsteil
folgt.
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In
der Erfindung ist die Schraube vorteilhafterweise schwebend bzw.
schwimmend montiert und die Führungseinrichtungen
sind vorteilhafterweise auf Träger
montiert, die dem System eine gewisse Selbstanpassungsfähigkeit
("compliance") verleihen.
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Zudem
verwendet man vorteilhafterweise einen mit einem digital gesteuerten
Antriebssystem gekoppelten Elektromotor.
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Die
Vorrichtung der Erfindung umfasst vorteilhafterweise einen feststehenden
Träger,
der den Motor und eines der beiden Organe trägt, "festes Organ" genannt, und einen beweglichen Träger, mit
der Mutter verbunden und mit dieser verschiebbar, der das andere
der beiden Organe trägt, "bewegliches Organ" genannt.
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Unter
einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Spannwerkzeug mit
zwei Organen, oder Armen, fähig
sich gegenseitig zu nahem oder zu entfernen, und dieses Werkzeug
ist mit einer wie oben definierten Antriebsvorrichtung ausgestattet.
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Das
Spannwerkzeug ist vorteilhafterweise in Form einer Zange realisiert,
insbesondere einer Schweißzange.
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In
der nachfolgenden, nur beispielhaften Beschreibung wird Bezug genommen
auf die beigefügten
Zeichnungen.
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1 ist
ein Teilaufriss einer Antriebsvorrichtung nach einer ersten Realisierungsart
der Erfindung;
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2 ist
eine Endansicht der Vorrichtung der 1;
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3 ist
eine Axialschnittansicht eines Spannwerkzeugs, ausgerüstet mit
einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung;
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4 ist ein Teilaufriss, mit Ausbruch, einer Antriebseinrichtung
nach einer zweiten Realisierungsart der Erfindung; und
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5 ist eine Schnittansicht gemäß der Linie V-V
der 4.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte Vorrichtung umfasst
eine Schraube oder Schraubspindel 10 mit einem mit einer
Steuerung CN gekoppelten Elektromotor M als Rotationsantrieb.
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Vorzugsweise
verwendet man eine Kugelgewinde- oder Rollengewindespindel oder
eine analoge Schraube. Die Schraube besitzt eine große Ganghöhe P und
ist also reversibel und hat einen hohen Wirkungsgrad, direkt und
invers. Diese Schraube kann durch den Motor M in der einen oder
anderen Richtung um ihre Achse herum angetrieben werden.
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Die
Schraube kooperiert mit einer Mutter 12, die translatorisch
in der Richtung der XX-Achse der Schraube angetrieben werden kann.
Die Mutter 12 ist zur translatorischen Verschiebung fest
mit einem Träger 14 verbunden,
hier mit der Form eines röhrenförmigen Elements,
das die Schraube 10 wenigstens teilweise umgibt. Dieser
Träger
ist dazu bestimmt, mit einem beweglichen Organ 16 verbunden
zu werden, das hier nur schematisch dargestellt ist.
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In
dem Realisierungsbeispiel weist die Schraube 10 einen Rechtshang
auf, dessen Wert bzw. Höhe
vorteilhafterweise ungefähr
der Größe ihres
eigenen Durchmessers entspricht.
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Die
Mutter 12 ist mit einem Paar Rollen 18 und 20 ausgestattet,
die Mitlaufelemente bilden und um eine Achse YY rotieren können, die
senkrecht ist zu der Achse XX der Schraube.
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Diese
beiden Rollen sind dazu bestimmt, jeweils auf zwei Laufschienen 22 und 24 zu
rollen, auch Führungen
genannt. Die Laufschiene 22 umfasst einen linearen Teil 22L,
der sich parallel zu der Achse der Schraube erstreckt, um die Mutter
linear zu führen,
sowie einen helikoidalen Teil 22H, der sich an den linearen
Teil 22L anschließt,
um eine helikoidale Führung
zu bilden. Dieser helikoidale Teil erstreckt sich gemäß der Achse
XX der Schraube und besitzt einen Gang P2, der invers ist in Bezug
auf den Gang P1 der Schraube. In dem Beispiel ist der Gang P2 ein
Linksgang.
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Dem
entsprechend umfasst die Laufschiene 24 einen linearen
Teil 24L, der sich parallel zu der Achse XX erstreckt,
und einen helikoidalen Teil 24H, der sich an diesen linearen
Teil anschließt,
um eine helikoidale Führung
zu bilden.
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Jedoch,
wie man in der 1 sehen kann, sind die beiden
helikoidalen Teile 22H und 24H axial um einen
Abstand versetzt, der dem Durchmesser D der Rollen 18 und 20 entspricht.
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Wie
man in der 2 sieht, befinden sich die linearen
Teile 22L und 24L der Laufschienen auf einer selben
Seite der Achse YY und hindern somit die Mutter daran, sich zu drehen,
unabhängig
von der Drehrichtung der Schraube und der zu übertragenden Kraft. Auf diese
Weise verhindern die Rollen 18 und 20 im Kontakt
mit den Teilen 22L und 24L die Rotation der Mutter,
so dass diese sich translatorisch mit einer Lineargeschwindigkeit
verschiebt, die durch die Winkelgeschwindigkeit des Motors und die
Ganghöhe
P1 der Schraube bestimmt wird. Dies bildet eine erste Verschiebungsphase
D1 (auch Hub genannt), die man auch als Trägheitsphase bezeichnen kann.
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Bei
der Annäherung
an den Klemmungspunkt, das heißt
wenn sich die Mutter 12 den helikoidalen Teilen 22H und 24H nähert, versetzen
diese letzteren die Mutter in Rotation, in derselben Richtung wie
die Schraube. Daraus resultiert, dass die Lineargeschwindigkeit
der Schraube abnimmt, um eventuell null zu werden. Dies resultiert
aus einer scheinbaren Änderung
der Ganghöhe
(die Lineargeschwindigkeit der Mutter wird durch die Ganghöhe P2 synchronisiert).
Anzumerken ist, dass diese Ganghöhe
P2 konstant oder variabel sein kann.
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Wenn
man also die Schraube 10 mit einer festgesetzten konstanten
Geschwindigkeit um ihre Achse in Rotation versetzt, verschiebt sich
die Mutter (in der Spannrichtung) in der Phase D1 (Trägheitsphase)
zunächst
mit einer konstanten Geschwindigkeit und anschließend in
der Phase D2 mit einer langsameren Geschwindigkeit.
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Während dieser
zweiten Phase bewirkt die Reversibilität des Schraube-Mutter-Systems, dass sich
eine seiner Rollen 18 und 20 auf einem der helikoidalen
Teile 22H und 24 H abstützt, was die Schraube von der
Zunahme des Drehmoments und der Axialkraft entlastet, verursacht
durch die scheinbare Abnahme der resultierenden Ganghöhe.
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Der
durch einen der helikoidalen Teile aufgenommene Teil der Last ist
umso größer, je
kleiner seine wirkliche Ganghöhe
ist. Daraus resultiert, dass die Belastung nicht durch die Schraube
aufgenommen wird, sondern durch einen der helikoidalen Teile der Führungseinrichtungen.
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Nun
wird auf die 3 Bezug genommen, die ein Spannwerkzeug 26 zeigt,
zum Beispiel eine Schweißzange,
die eine wie oben beschriebene Antriebsvorrichtung umfasst, die
dazu bestimmt ist, eine Relativverschiebung der Werkzeugorgane zu
bewirken. Diese beiden Organe umfassen ein bewegliches Organ 16 (auch
beweglicher Arm genannt) und ein festes Organ 28 (auch
fester Arm genannt).
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Gleiche
Elemente der 1 und 3 haben
dieselben Bezugszeichen. Die Vorrichtung umfasst einen festen Träger 30,
der den Motor M sowie das feste Organ 28 trägt.
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Die
Schraube 10 ist mit der Welle 32 des Motors M
schwebend bzw. schwimmend gekoppelt.
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Die
Laufschienen 22 und 24 werden von einem Träger 34 getragen,
der von der Schraubspindel durchquert wird und auf dem Träger 30 des
Motors durch geeignete Befestigungseinrichtungen, zum Beispiel Schrauben,
befestigt ist, deren Achsen 36 in der Zeichnung dargestellt
sind. Das so durch den Träger 34 und
die Schrauben mit den Achsen 36 gebildete Ganze weist die
notwendige Flexibilität
auf, um dem System eine gewisse Selbstanpassungsfähigkeit
zu verleihen, auch "Compliance" genannt (englischer
Begriff). Derart gewährleistet
man eine gute Funktionsweise des Systems.
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Der
Träger 14,
verbunden mit der Schraube 12, wird auch durch ein röhrenförmiges Element
gebildet, wie oben beschrieben. Er umfasst einen Bund 38,
der axial, aber nicht gegen Rotation, durch Rollorgane 40 blockiert
ist, festgehalten zwischen einem Haltering 42 und einer
Scheibe 44, die fest mit dem Arm 16 verbunden
ist und eine Öffnung 46 für den Durchgang
der Schraube 10 aufweist.
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Das
bewegliche Organ 16 und das feste Organ 28 haben
Befestigungselemente, jeweils 48 und 50, an denen
jeweils die beiden Arme des Werkzeugs befestigt werden.
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Diese
Arme können
scherenförmige
Arme sein, das heißt
Rotationsverschiebungsarme oder auch Linearverschiebungsarme. Es
kann sich in diesem letzteren Fall zum Beispiel um sogenannte "J-Zangen" handeln.
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Der
Klemmungspunkt befindet sich nicht obligatorisch an einem Bewegungsende.
Es ist auch möglich,
Werkzeuge mit einzeln bewegten Armen (mouvement sur chacun des bras)
vorzusehen.
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In
diesem Fall betätigen
zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen,
aber mit inversen Gängen,
jeweils einen Arm eines selben Werkzeugs.
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Es
ist auch möglich,
durch Relativverschiebung des Trägers 14 und
der Laufschienen eine einfache Regelung des Werkzeughubs vorzusehen.
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Bei
der Realisierungsart der 4 und 5 umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung
einen hohlzylindrischen Träger 52,
in dem die Schraube 10 und die Mutter 12 sitzen.
Dieser Träger
hat eine zylindrische Wand 54 mit der Achse XX und einen
Boden 56, der ein rundes Loch 58 für den Durchgang
der Schraube 10 umfasst.
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Der
zylindrische Träger 52 ist
vorteilhafterweise aus Stahl. In die zylindrischen Wand 54 sind zwei
Laufschienen 22 und 24 eingearbeitet, in diametral
entgegengesetzten Positionen. Die Laufschiene 22 umfasst
einen linearen Teil 22L, der sich durch einen helikoidalen
Teil 22H verlängert.
Die Laufschiene 24 (in der 4 nicht
sichtbar) hat die gleiche Form wie die Laufschiene 22.
Diese beiden Laufschienen werden direkt durch Materialentfernung
aus der zylindrischen Wand 54 so realisiert, dass jede
auf der Innenseite und auf der Außenseite des so gebildeten Zylinders
mündet.
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Die
Laufschienen können
Einfacheffekt oder Doppeleffekt aufweisen, je nach dem, ob sie die
Kräfte
in eine Richtung oder in zwei Richtungen übertragen. Die Doppeleffekt-Laufschienen werden
durch zwei Führungen
gebildet, die sich beiderseits einer selben Rolle befinden, mit
einem ausreichenden Arbeitsspiel.
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Bei
der in den 4 und 5 dargestellten
Realisierungsart sind die beiden in die zylindrische Wand 54 geschnittenen
Laufschienen natürlich
solche mit Doppeleffekt, egal ob sie in dieser Konfiguration benutzt
werden oder nicht. Dies hänge
im Wesentlichen von dem Wert des oben erwähnten Arbeitsspiels ab.
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Unabhängig davon,
welche Konfiguration gewählt
wird, sieht die man die Belastungszonen zwischen Rollen und Laufschienen
so vor, dass die auf die Schraube wirkenden Störbiegekräfte minimal sind. So werden
zum Beispiel zwei Doppeleffekt-Laufschienen
diametral entgegengesetzt angeordnet, drei Doppeleffekt-Laufschienen
um 120° gegeneinander
versetzt, vier Doppeleffekt-Laufschienen um 90° gegeneinander versetzt, usw.
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Es
weist also jede der Doppeleffekt-Laufschienen, wie dargestellt in
den 4 und 5,
zur Aufnahme der jeweiligen Rolle 18 oder 20 eine
ausreichende Breite I auf, mit einem minimalen Spiel j. In der Praxis
ist die Breite I größer als
der Durchmesser d der Rolle, um dieses Spiel j zu gewährleisten
(s. 5).
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Auf
alle Fälle
muss ein ausreichendes Arbeitsspiel j vorgesehen werden, um einen
einwandfreien Betrieb des Systems zu gewährleisten. Die Befestigung
am Anschlag der Schraube und am Flansch des Motors erfolgen unter "Compliance"-Bedingungen, wie
oben definiert.
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Anzumerken
ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
nicht auf Werkzeuge beschränkt
ist, sondern generell immer dann angewendet werden kann, wenn eine
Bewegung aufeinanderfolgende Trägheitsphasen
und Spannphasen umfasst. So haben die beiden Organe während der
zweiten Verschiebungsphase der Schraube nicht notwendigerweise einen
kleineren Abstand voneinander als während der ersten Verschiebungsphase.
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Ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen, kann man einen Mechanismus
mit einer Schraube von kleiner Ganghöhe und einer oder mehreren Laufschienen
vorsehen, bei dem zum Beispiel in der Trägheitsphase die scheinbare
Ganghöhe
der Schraube zunimmt. Da jedoch die Schraube mit kleiner Ganghöhe die Klemmung
gewährleistet,
muss sie alleine die dieser Klemmung entsprechende Kraft aushalten.
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Natürlich ist
es möglich,
die Anzahl der Rollen entweder in einer Ebene oder in mehreren Ebenen
zu erhöhen,
um auch die übertragbare
Kraft zu erhöhen.
In jedem Fall ordnet man diese Rollen vorteilhafterweise so an,
dass die auf die Schraube wirkenden Störbiegekräfte minimal sind.
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Im
Falle der Struktur mit hohlzylindrischem Träger der 4 und 5 kann man Laufschienen vorsehen, die nicht
auf der Außenseite
des zylindrischen Trägers
münden,
um diesen zylindrischen Träger nicht
zu schwächen.
Dieses Resultat kann man durch Aufschrumpfen (frettage), maschinelles
Bearbeiten, Schweißen,
Montieren oder irgendein anderes Mittel erhalten.
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Die
Anwendung der Erfindung betrifft – aber nicht ausschließlich – Spannzangen
und insbesondere Schweißzangen.