EP0243599A2 - Kniehebelspannvorrichtung - Google Patents
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- EP0243599A2 EP0243599A2 EP87102497A EP87102497A EP0243599A2 EP 0243599 A2 EP0243599 A2 EP 0243599A2 EP 87102497 A EP87102497 A EP 87102497A EP 87102497 A EP87102497 A EP 87102497A EP 0243599 A2 EP0243599 A2 EP 0243599A2
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- axially adjustable
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
- B25B5/12—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links
Definitions
- the invention relates to a toggle lever clamping device for clamping workpieces, primarily for use in body construction, with an axially adjustable part which can be actuated by the toggle joint.
- Toggle lever clamping devices are known in particular as manifold embodiments that can be actuated by pressure medium.
- An advantageous embodiment of this type consists of a housing with a cylinder space for the piston, on the free piston rod guide means for the piston rod and a piston rod bolt are arranged, which is connected via a tab to the toggle joint of a workpiece-clamping angle lever, which is on a pivot bearing mounted in the housing.
- Guide means for the piston rods consist of the ends of the piston rod bolt and guide grooves arranged in the housing and running in the axial direction of the piston rod for guiding these ends (DE-AS 22 22 686).
- the invention has for its object to provide a toggle lever tensioning device of the generic type so that the construction is significantly simplified compared to the prior art and the disadvantages of the prior art are avoided.
- toggle lever tensioning device is also easy to assemble, since no rigid pipes, screw connections, etc. have to be laid, but only flexible cables are used, which are then connected to the tensioner via plugs.
- the axially adjustable part is replaced by a screw spindle, which can have, for example, a steep thread, in particular a trapezoidal thread or the like, which works in a suitable screw nut which is driven by an electric motor, for example via a hollow shaft, so that in in both axial directions there is a continuous adjustment of the spindle and thus also of the toggle joint.
- a screw spindle which can have, for example, a steep thread, in particular a trapezoidal thread or the like, which works in a suitable screw nut which is driven by an electric motor, for example via a hollow shaft, so that in in both axial directions there is a continuous adjustment of the spindle and thus also of the toggle joint.
- the parts themselves cannot come loose, since all parts can have self-locking in all embodiments of the invention. Neither is Escape of "energy” possible, as z. B. with compressed air operated tensioners can not be excluded.
- Tensioners according to the invention keep the set force unchangeable, so that such tensioners can also be
- the drive of the electric motor takes place via a gear
- one of the gears or pinions can be provided with a corresponding thread for the spindle designed as an axially adjustable part.
- the axially adjustable part is formed by the axis or shaft of a so-called linear motor, in which this axially adjustable part is continuously adjustable in both directions by electro-magnetic means.
- the reference numeral 1 designates an electric motor with a design which is intended for the respective embodiment and which, in the embodiment according to FIG. 1, has a recess 2 in the axial direction into which a screw spindle 3 which is infinitely adjustable in the direction X or Y can enter. 4 with a mounting or end plate is designated, but also can be omitted.
- a housing 5 of the toggle lever tensioning device is arranged coaxially to the electric motor 1 and is connected to the electric motor 1 in a manner not shown, for example by screws, firmly but releasably.
- the housing 5 has in the end region to the electric motor 1 a radial extension 6, in which a threaded nut 7 is arranged, the thread of which matches the thread of the screw spindle 3.
- The. Thread nut 7 is connected to a hollow shaft 8 of the electric motor 1.
- the hollow shaft 8 thus has the recess 2 for the entry of the screw spindle 3.
- the screw spindle 3 is screwed into the screw or threaded nut 7 in at least several threads in every possible position of the parts during operation, but also protrudes from the threaded or screw nut by a considerable length in the clamping position shown in FIG. 1 7 into the recess 2 of the hollow shaft 8.
- the parts to be tensioned are not shown in the drawing. 1 and 3 are spaces between one Clamping jaw 9 and an abutment 10 are shown, which of course do not need to be present in practice or not in this size.
- the clamping jaw 9 is arranged to be pivotable in the direction A or B via a clamping part 11 and a pivot axis 12 which is fixedly arranged on the housing 5.
- a connecting bracket 14 is coupled to the tensioning part 11 via a pivot axis 13, and is connected at its end part facing away from the pivot axis 13 via a bolt 15 so as to be pivotable with a part 16 which is coupled to the screw spindle 3.
- the pivot axis 15 is mounted in part 3.
- the screw spindle 3 engages with a length section in the part 16 and can be screwed into the part 16, for example.
- a roller 17 or 18 is mounted, each in a groove or longitudinal guide 19 or 20 of the housing 5 parallel to the longitudinal axis of the screw spindle 3 and thus also parallel to the longitudinal axis of the housing 5, i.e. in the direction X or Y, are guided with low friction.
- the rollers 17 and 18 can also be ball bearings on the ends of the bolt 15 are arranged and their outer housing roll in the grooves 19 or 20 or the like. Otherwise, the training and leadership can be made as in DE-AS 22 22 686.
- the hollow shaft 8 is driven in a certain direction, as a result of which the threaded nut 7 is moved in the corresponding direction of rotation, which results in a corresponding longitudinal displacement of the screw spindle 3, for example in the X direction, so that, for. B. pivots the jaw 9 in direction B, so it opens.
- an electric motor 1 drives a pinion 22 via a shaft 21, which meshes with a toothed wheel 23, which has teeth on the inside - at 24 - which interacts with the screw spindle 3 and thereby, depending on the direction of rotation of the electric motor 1, the screw spindle 3 in the direction X or axially moved in the Y direction.
- This can also be a worm gear.
- the electric motor 1 is replaced here by a linear motor 25 which drives a rod 26 in the X or Y direction and thereby pivots the jaw 9 in the A or B direction.
Landscapes
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Abstract
Description
- Gattung
- Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau, mit einem das Kniehebelgelenk betätigbaren, achsial verstellbarem Teil.
- Kniehebelspannvorrichtungen sind insbesondere als druckmittelbetätigbare Kniehebelspannvorrichtungen in mannigfaltigen Ausführungsformen vorbekannt. Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser Art besteht aus einem Gehäuse mit einem Zylinderraum für den Kolben, an dessen freiem Kolbenstangenende Führungsmittel für die Kolbenstange und ein Kolbenstangenbolzen angeordnet sind, der über eine Lasche mit dem Kniehebelgelenk eines werkstückspannenden Winkelhebels verbunden ist, welcher auf einem im Gehäuse gelagerten Lagerzapfen schwenkbar gelagert ist. Führungsmittel für die Kolbenstangen bestehen aus den Enden des Kolbenstangenbolzens und im Gehäuse angeordneten, in Achsrichtung der Kolbenstange verlaufenden Führungsnuten zum Führen dieser Enden (DE-AS 22 22 686).
- Alle bisher bekanntgewordenen, durch Luftdruck betätigten Kniehebelspannvorrichtungen besitzen den Nachteil, daß die verwendete Druckluft relativ teuer ist. Diese Druckluft wird teilweise wieder in den Freiraum zurückgeblasen und wirkt damit wenig umweltfrendlich, zumal die Druckluft oftmals sogenannte "geölte" Druckluft ist. Das Ausströmen in den Freiraum ist mit erheblichen Geräuschen verbunden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung der gattungsmäßig vorausgesetzten Art so auszubilden, daß die Konstruktion gegenüber dem Stand der Technik wesentlich vereinfacht wird und die Nachteile des Standes der Technik vermieden sind.
- Ausgehend von einer Kniehebelspannvorrichtung der gattungsgemäß vorausgesetzten Art wird diese Aufgabe durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
- Bei einer erfindungsgemäßen Kniehebelspannvorrichtung wird keine Druckluft mehr benötigt. Dadurch sind die durch die Verwendung von Druckluft auftretenden, insbesondere die Umwelt belastenden Nachteile (geölte Druckluft wird ausgeblasen; erhebliche Geräusche; teure (Herstellung der Druckluft) restlos vermieden.
- Darüber hinaus ist die Kniehebelspannvorrichtung auch montagefreundlich, da keine starren Rohrleitungen, Verschraubungen usw. verlegt werden müssen, sondern nur flexible Kabel zur Anwendung kommen, die dann über Stecker mit dem Spanner verbunden sind.
- Da die Endabfragung "auf" oder "zu" oftmals über elektrische Endschalter abgefragt wird, bedeutet dies auch einen Vorteil bezüglich des elektrischen Antriebes. Bei pneumatischen Spannern müssen jeweils die Signale von elektrisch auf pneumatisch umgewandelt werden. Ebenso sind bei pneumatischen Spannern aufwendige Steuerungssysteme notwendig, z. B. Magnetventile usw., die bei den elektrischen Spannern entfallen können.
- In Patentanspruch 2 ist eine sehr vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei dieser wird das achsial verstellbare Teil durch eine Schraubspindel, die beispielsweise ein Steilgewinde, insbesondere ein Trapezgewinde oder gleichen aufweisen kann, ersetzt, die in einer passenden Schraubmutter arbeitet, die durch einen elektrischen Motor, beispielsweise über eine Hohlwelle, angetrieben wird, so daß in beiden Achsrichtungen eine stufenlose Verstellung der Spindel und damit auch des Kniehebelgelenks gegeben ist. Nach Ausfall der elektrischen Energie können sich die Teile selbst nicht lösen, da alle Teile bei allen Ausführungsformen der Erfindung Selbsthemmung besitzen können. Auch ist kein Entweichen von "Energie" möglich, wie dies z. B. bei durch Druckluft betätigbaren Spannern nicht auszuschließen ist. Erfindungsgemäße Spanner halten die eingestellte Kraft unveränderbar, so daß solche Spanner auch bei Schichtwechsel und/oder beim Verladen von Karosserieteilen der Kfz-Industrie auf Palettenwagen verfahren werden können, ohne daß sie nach Trennen von der elektrischen Energiezufuhr ihre Spannstellung verändern.
- Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 3 erfolgt der Antrieb des Elektromotors über ein Getriebe, wobei eines der Zahnräder oder Ritzel mit einem entsprechenden Gewinde für die als achsial verstellbares Teil ausgebildete Spindel versehen sein kann.
- Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform gemäß Patentanspruch 4, bei welcher das achsial verstellbare Teil durch die Achse oder Welle eines sogenannten Linearmotors gebildet ist, bei dem dieses achsial verstellbare Teil auf elektro-magnetischem Wege stufenlos in beiden Richtungen verstellbar ist.
- In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Kniehebelspannvorrichtung teils in der Seitenansicht, teils im Schnitt, gemäß der Erfindung;
- Fig. 2 eine Teildraufsicht, teils abgebrochen dargestellt, gemäß Fig. 1;
- Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 bei einer anderen Ausführungsform und
- Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
- Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Elektromotor mit für die jeweilige Ausführungsform bestimmter Ausgestaltung bezeichnet, der bei der Ausführungsform nach Fig. 1 in achsialer Richtung einer Ausnehmung 2 aufweist, in die eine in Richtung X bzw. Y stufenlos verstellbare Schraubspindel 3 einzutreten vermag. Mit 4 ist eine Montage- oder Abschlußplatte bezeichnet, die aber auch entfallen kann.
- Koaxial zum Elektromotor 1 ist ein Gehäuse 5 der Kniehebelspannvorrichtung angeordnet und mit dem Elektromotor 1 in nicht dargestellter Weise, beispielsweise durch Schrauben, fest, aber lösbar, verbunden. Das Gehäuse 5 weist im stirnseitigen Bereich zum Elektromotor 1 eine radiale Erweiterung 6 auf, in der eine Gewindemutter 7 angeordnet ist, deren Gewinde zu dem Gewinde der Schraubspindel 3 paßt. Die .Gewindemutter 7 ist mit einer Hohlwelle 8 des Elektromotors 1 getrieblich verbunden. Die Hohlwelle 8 weist somit die Ausnehmung 2 für den Eintritt der Schraubspindel 3 auf. Die Schraubspindel 3 ist in jeder während des Betriebes möglichen Stellung der Teile in der Schraub- bzw. Gewindemutter 7 mindestens mit mehreren Gewindegängen eingeschraubt, ragt aber auch bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Spannstellung noch um ein beträchtliches Längenmaß aus der Gewinde- bzw. Schraubmutter 7 in die Ausnehmung 2 der Hohlwelle 8 hinein. Die zu spannenden Teile sind in der Zeichnung allerdings nicht dargestellt. Auch sind in den Spannstellungen der Fig. 1 und 3 Zwischenräume zwischen einer Klemmbacke 9 und einem Widerlager 10 dargestellt, die in der Praxis natürlich nicht oder nicht in dieser Größe vorhanden zu sein brauchen. Die Klemmbacke 9 ist über ein Spannteil 11 und einer am Gehäuse 5 fest angeordneten Schwenkachse 12 in Richtung A bzw. B schwenkbeweglich angeordnet.
- Mit dem Spannteil 11 ist über eine Schwenkachse 13 eine Verbindungslasche 14 gekuppelt, die an ihrem der Schwenkachse 13 abgekehrten Endteil über einen Bolzen 15 schwenkbeveglich mit einem Teil 16 verbunden ist, das mit der Schraubspindel 3 gekuppelt ist. Die Schwenkachse 15 ist in dem Teil 3 gelagert. Die Schraubspindel 3 greift mit einem Längenabschnitt in das Teil 16 ein und kann beispielsweise in das Teil 16 eingeschraubt sein.
- An jedem Ende des Bolzens 15 ist je eine Rolle 17 bzw. 18 gelagert, die in je einer Nut oder Längsführung 19 bzw. 20 des Gehäuses 5 parallel zur Längsachse der Schraubspindel 3 und damit auch parallel zur Längsachse des Gehäuses 5, also in Richtung X bzw. Y, reibungsarm beweglich geführt sind. Bei den Rollen 17 und 18 kann es sich auch um Kugellager handeln, die auf den Enden des Bolzens 15 angeordnet sind und deren Außengehäuse in den Nuten 19 bzw. 20 o. dgl. abrollen. Im übrigen kann die Ausbildung und Führung so wie in der DE-AS 22 22 686 getroffen sein.
- Wird dem Elektromotor 1 Energie zugeführt, so wird die Hohlwelle 8 in bestimmter Richtung angetrieben, wodurch auch die Gewindemutter 7 im entsprechenden Drehsinne bewegt wird, was eine entsprechende Längsverschiebung der Schraubspindel 3, beispielsweise in Richtung X, zur Folge hat, so daß z. B. die Klemmbacke 9 in Richtung B schwenkt, sich also öffnet.
- Wird dem Elektromotor 1 im andern Sinne elektrische Energie zugeführt, so hat dies eine andere Drehbewegung der Hohlwelle 8 zur Folge, was wiederum eine entsprechende Drehbewegung der Gewindemutter 7 bewirkt, wodurch die Schraubspindel 3 in Richtung Y bewegt wird, sich die Klemmbacke 9 also gegen das Widerlager 10 schließt und die nicht dargestellten Werkstücke, beispielsweise Bleche, festspannt.
- Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Hierbei treibt ein Elektromotor 1 über eine Welle 21 ein Ritzel 22 an, das mit einem Zahnrad 23 kämmt, das innen - bei 24 - eine Verzahnung aufweist, die mit der Schraubspindel 3 zusammenwirkt und dadurch je nach Drehrichtung des Elektromotors 1 die Schraubspindel 3 in Richtung X oder in Richtung Y achsial bewegt. Hierbei kann es sich auch um ein Schneckengetriebe handeln.
- Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind wiederum für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Der Elektromotor 1 ist hier durch einen Linearmotor 25 ersetzt, der eine Stange 26 in Richtung X bzw. Y antreibt und dadurch die Klemmbacke 9 in Richtung A oder B schwenkt.
- Aus Gründen der Einfachheit wurden die elektrischen Zu- und Ableitungen sowie Schalter nicht dargestellt.
- Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als.auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
-
- 1 Elektromotor
- 2 Ausnehmung
- 3 Schraubspindel, Kugelgewindetrieb, Kugelgewindespindel
- 4 Montage- oder Abschlußplatte
- 5 Gehäuse
- 6 radiale Erweiterung
- 7 Schraubmutter, Gewindemutter
- 8 Hohlwelle
- 9 Klemmbacken
- 10 Widerlager
- 11 Spannteil
- 12 Schwenkachse
- \13 "
- 14 Verbindungslasche
- 15 Bolzen
- 16 Teil
- 17 Rolle
- 18 "
- 19 Nut
- 20 "
- 21 Welle
- 22 Ritzel
- 23 Zahnrad
- 24 Verzahnung
- 25 Linearmotor
- 26 Stange
- A Schwenkrichtung
- B "
- X achsiale Verschieberichtung
- y " "
-
- DE-PS 7 08 439
- DE-PS 5 50 737
- DE-GM 83 07 606
- DE-GM 19 17 295
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