EP0636449B1

EP0636449B1 - Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau

Info

Publication number: EP0636449B1
Application number: EP19940105296
Authority: EP
Inventors: Josef-Gerhard Tünkers
Original assignee: Tuenkers Maschinenbau GmbH
Current assignee: Tuenkers Maschinenbau GmbH
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 1996-11-06
Anticipated expiration: 2014-04-06
Also published as: ES2093468T3; DE9311132U1; EP0636449A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau mit einem Spannkopf, der an seinem vorderen Ende zwei achsial vorstehende, mit Spaltabstand zueinander angeordnete seitliche Gehäuseteile aufweist und mit einem sich in achsialer Verlangerung an das hintere Ende des Spannkopfes anschließenden Zylinder, in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Luftdruck, zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist, der mit seiner Kolbenstange den Zylinder und einen Hohlraum des Spannkopfes achsial durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange im Bereich des Spaltabstands eine Kniehebelgelenkanordnung befestigt ist, die mit einem Spannarm gekoppelt ist, mit Endschaltern bzw. Stellungsgebern in Form von Mikroschaltern, die in der Kniehebelspannvorrichtung integriert sind, wobei die Mikroschalter relativ zueinander einstellbar sind.
Eine derartige Kniehebelspannvorrichtung ist durch das auf die Anmelderin zurückgehende DE-U-89 08 288.5 Stand der Technik.
Aus dem DE-U-92 15 151.5 ist eine Spannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken vorbekannt, bestehend aus einem gabelförmigen Kopfstück, an dem der Spannarm schwenkbar gelagert ist, der mit dem Ende einer bewegbaren Stellstange des Vorrichtungsantriebes in Verbindung steht, wobei im Stellwegsbereich des Endes der Stellstange neben dieser Endstellungsabfrageschalter angeordnet sind und am Ende der Stellstange der Lagerzapfen für Führungsrollen der Stellstange verlängert ist und den Stellungsgeber bildet, der in ein sich parallel zur Stellstange erstreckendes Langloch in den Anordnungsbereich der Endstellungsfühler einragt, wobei das Kopfstück an einer Außenflanke eines seiner Gabelteile mit einer flachen, gegen den Stellwegsbereich des Endes der Stellstange und nach außen offenen Ausnehmungen versehen ist, wobei in der nach außen offenen Ausnehmung der mindestens eine mit zwei Endstellungsfühlern versehenen Endstellungsabfrageschalter angeordnet ist und die Ausnehmung mit dem darin angeordneten Endstellungsabfrageschalter mit einem lösbar am Kopfstück angeordneten Abdeckblech verschlossen ist.
Letztere Bauart benötigt umständlicherweise anzufertigende Hohlräume, in denen die Schalter anzuordnen sind und die Anpassung von besonderen Abdeckblechen. Bei Störungen muß zunächst das Abdeckblech entfernt und die in den Hohlräumen montierten Schalter gelöst und ausgetauscht werden. Die Anordnung dieser speziellen Hohlräume ist kostenträchtig, wobei auch das Austauschen defekter Schalter und deren Montage sehr zeitaufwendig ist.
Aus dem DE-U-90 16 781.3 ist eine Spannvorrichtung mit Verstellaggregat, Spannarm, Endstellungsabfrageeinrichtungen und Antriebsstellstange, mit der der Spannarm direkt oder indirekt zwischen von den Endstellungsabfrageelementen vorgegebenen Endstellungen verschwenkbar ist, vorbekannt. Die Endstellungsabfrageelemente sind in einem separaten, mit der Spannvorrichtung lösbar verbundenen Gehäuse neben einer in diesem Gehäuse achsial geführten und verstellbaren, mit Stellungsgeber versehenen Fühlerstange angeordnet, die sich parallel zu einer Gehäuseanschlußfläche erstreckt und mit ihrem oberen Ende aus dem Gehäuse herausragt, zwischen dem und der Stellungsstange eine mit dem oberen Ende und der Stellstange achsial fixierte Mitnehmertraverse angeordnet ist. Die Endstellungsabfrageelemente sind in dem Gehäuse in Bezug auf den Stellungsgeber einstellbar angeordnet. Diese Spannvorrichtung ist mit einem Spannarm in einem am Antriebsaggregat angeordneten gabelartigen Kopfstück schwenkbar gelagert. Das Gehäuse ist auf der Spannarmseite oder der spannarmfernen Seite der Vorrichtung mit seiner Gehäuseanschlußfläche angeordnet, wobei sich die Mitnehmertraverse von der Führungsstange zwischen den Gabelteilen des Kopfstückes zur Stellstange erstreckt. Mindestens in einem Gabelteil des Kopfstückes ist seitlich und parallel zur Stellstange ein Längsschlitz und an der Längsschlitzseite der Vorrichtung das Gehäuse angeordnet, wobei die sich zwischen dem oberen Ende der Fühlerstange und der Stellstange erstreckende Mitnehmertraverse sich durch den Längsschlitz erstreckt. Die Stellstange ist mit dem Spannarm vom Antriebsaggregat gleichzeitig drehend und in Achsrichtung bewegbar. Das Gehäuse ist auf einer der beiden schwenkbereichsfernen Seiten der Vorrichtung angeordnet, wobei die Mitnehmertraverse mit der Stellstange und/oder dem Spannarm drehbar verbunden ist. Das stellstangenseitige Anschlußende der Mitnehmertraverse ist gabelartig ausgebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung der gattungsgemäß vorausgesetzten Art dahingehend zu verbessern, daß die Montage und Demontage von Endschaltern bzw. Stellungsgebern (Mikroschalter) vereinfacht wird und besondere, anzufertigende Hohlräume für diese Endschalter und Stellungsgeber und die Anfertigung formmäßig angepaßter Abdeckbleche nicht mehr erforderlich ist.
Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 bzw. 3 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Bei der Erfindung sind ein blechförmiger Montagekörper (Blechkonstruktion) und die Stellungsgeber bzw. Endschalter (Mikroschalter) als gemeinsam austauschfähige Baueinheit (Set) ausgebildet. Dieses Set läßt sich zum Beispiel in den ohnehin vorhandenen Spalt am Spannkopf einschieben und durch Schrauben oder dergleichen befestigen. Das Gestalten spezieller Öffnungen zur Unterbringung der Endschalter bzw. Stellungsgeber ist somit entbehrlich. Sollen diese Stellungsgeber bzw. Endschalter an anderer Stelle angeordnet werden, so lassen sie sich ebenfalls an einem blechförmigen Körper befestigen, der an geeigneter Stelle des Spannkopfes oder dergleichen angeschraubt wird. Eine Montage und Demontage ist bei Störungen problemlos und sehr schnell vorzunehmen.
In den Patentansprüchen 2 und 4 bis 6 sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Bei der Lösung nach Patentanspruch 2 verschließt die Mikroschalterhalterung den Raum wie eine Schutzkappe.
In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1: eine Kniehebelspannvorrichtung im Bereich des Spannkopfes, teils im Schnitt, teils abgebrochen dargestellt;
Fig. 2: eine Stirnansicht zu Fig. 1;
Fig. 3: eine Draufsicht zu Fig. 1;
Fig. 4: eine blechförmige Mikroschalterhalterung in der Seitenansicht ohne Endschalter bzw. Stellungsgeber;
Fig. 5: eine Draufsicht zu Fig. 4;
Fig. 6: eine weitere Ausführungsform, und zwar ebenfalls im Bereich des Spannkopfes einer Kniehebelspannvorrichtung, teils im Schnitt, teils abgebrochen dargestellt;
Fig. 7: eine Draufsicht zu Fig. 6;
Fig. 8: eine Stirnansicht zu Fig. 6;
Fig. 9: eine Seitenansicht auf die aus den Fig. 7 und 8 ersichtliche Mikroschalterhalterung, in größerem Maßstab und
Fig. 10: eine Draufsicht zu Fig. 9.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Spannkopf bezeichnet, an dem sich achsial ein Zylinder 2 anschließt. Der Zylinder 2 ist an der dem Spannkopf 1 zugekehrten Seite durch einen Deckel 3 und an seinem entgegengesetzten Endabschnitt durch einen nicht näher gezeichneten Bodendeckel druckmitteldicht abgegrenzt.
In dem Zylinder 2 ist längsverschieblich über eine Dichtung 4 (Fig. 6) ein Kolben 5 abgedichtet angeordnet, der mit einer Kolbenstange 6 verbunden ist. Die Kolbenstange 6 durchgreift eine Bohrung 7 (Fig. 6) im Deckel 3 und ist durch eine Dichtung 8 druckmitteldicht abgedichtet.
Die Kolbenstange 6 durchgreift mit einem stangenförmigen Fortsatz 9 den Kolben 5 und weist an ihrem Ende ein Schraubgewinde auf, auf das eine Sechskantmutter 10 aufgeschraubt ist.
Der stangenförmige Fortsatz 9 ist durch eine Dichtung 11 abgedichtet, die in einer ringförmigen Nut des Kolbens 5 angeordnet ist.
Die Kolbenstange 6 durchgreift achsial den Spannkopf 1 und ist an ihrem Ende mit einer Kniehebelgelenkanordnung 12 verbunden, der ein Spannarm 13 zugeordnet ist. Der Spannarm 13 ist in Richtung A bzw. B um einen gewissen Öffnungswinkel um eine Achse 14 schwenkbeweglich im Spannkopf 1 angeordnet. Der Öffnungswinkel kann stumpfwinklig sein.
Der Spannkopf 1 weist zwei mit Spaltabstand 15 zueinander angeordnete Gehäuseteile 16, 17 auf. Der Spaltabstand 15 kann durch eine Abdeckvorrichtung gegen Schmutzeinfall von außen, oben, abgedeckt sein wie sie zum Beispiel in dem auf die Anmelderin zurückgehenden DE-U-89 08 288.5 beschrieben ist, die nach Art eines Scharniers ausgebildet ist, das aus zwei scharnierartig gegeneinander beweglichen Teilen besteht.
Bei der aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Ausführungsform sind auf der einen Seite der Kolbenstange 6 mit achsialem Abstand zueinander Stellungsgeber oder Endschalter 18, 19 in Form von Mikroschaltern an einer platinenartigen vorliegend als Blechkonstruktion ausgebildeten Mikroschalterhalterung 20 befestigt, die im einzelnen aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist und weiter unten noch beschrieben wird. Die Mikroschalterhalterung 20 kann bei allen Ausführungsformen aber auch aus Kunststoff oder einem Metall, z. B. als Spritzgußerzeugnis, bestehen.
Diese platinenartige Mikroschalterhalterung 20 besteht aus einer in der Draufsicht (Fig. 5) rechteckförmigen, ebenflächigen Montageschiene 21 als Montageplatine für die Mikroschalter 18, 19. Hierzu weist die Montageschiene 21 in achsialer Richtung mehrere mit Abstand sowie parallel mit ihren Längsachsen zueinander verlaufende Befestigungsbohrungen auf, von denen lediglich zwei Befestigungsbohrungen, nämlich 22 und 23 mit Bezugszeichen bezeichnet sind. Die übrigen Befestigungsbohrungen sind entsprechend ausgebildet.
Mit der Montageschiene 21 ist eine rechtwinklig zur Längsachse 40 der Montageschiene 21 verlaufende Befestigungsschiene 41 materialmäßig einstückig verbunden, deren Längsachse 24 orthogonal zur Längsachse 40 verläuft und die symmetrisch zur Längsachse 40 und symmetrisch zu ihrer eigenen Längsachse 24 ausgebildet ist und die endseitig jeweils eine Durchgangsbohrung 25 bzw. 26 und im mittleren Bereich eine Durchgangsbohrung größeren Durchmessers 27 aufweist.
Die Befestigungsschiene 41 ist orthogonal aus der Ebene der Montageschiene 21 nach oben (in der Zeichnungsebene gesehen) rechtwinklig herausgekröpft (Fig. 4) und weist in diesem Bereich eine Wand 28 auf, an die sich orthogonal die Befestigungsschiene 41 anschließt, an der ebenfalls orthogonal eine Wand 29 nach unten (Fig. 4) abgekröpft ist, die länger ist als die Wand 28 und demgemäß die untere Seite der Montageschiene 21 um das Maß C nach unten überragt.
Die Mikroschalterhalterung 20 bildet zusammen mit den beiden Stellungsgebern oder Endschaltern 18, 19 eine insgesamt austauschfähige Baueinheit (Set).
Wie insbesondere aus den Fig. 1 bis 3 zu erkennen ist, ist die Mikroschalterhalterung 20 in den ohnehin vorgesehenen Spaltabstand 15 des Spannkopfes 1 eingesetzt und mittels Schrauben 31, 32, die die Durchgangsbohrungen 25 und 26 durchgreifen, an den Gehäuseteilen 16 und 17 lösbar befestigt. Die in dieser Stellung innen im Spannkopf 1 befindlichen Mikroschalter 18, 19 bedürfen somit keiner besonderen, irgendwie ausgefrästen oder sonstwie ausgearbeiteten Ausnehmung am Spannkopf 1, sondern werden zweckmäßigerweise in dem ohnehin hier vorgesehenen Raum mit der Mikroschalterhalterung 20 lösbar untergebracht und sind durch den Spannkopf 1 einerseits, aber auch durch die Mikroschalterhalterung 20 andererseits in vorteilhafterweise nach außen geschützt.
Durch die Durchgangsbohrung 27 werden nicht näher dargestellte elektrische Anschlußleitungen für die Mikroschalter 18 und 19 hindurchgeführt. Die elektrischen Anschlußleitungen verlaufen somit unterhalb der Mikroschalterhalterung 20, bis sie durch die Anschlußbohrung 27 nach außen herausgeführt werden.
Die Blechdicke für eine platinenförmige Mikroschalterhalterung 20 kann zum Beispiel zwei Millimeter betragen. Das ganze Teil kann durch Ausstanzen und Abkröpfen hergestellt sein, so daß es sich um einen preiswerten Massenartikel handelt. Es kann aber auch aus Kunststoff bestehen oder einem metallischen Werkstoff.
Durch die zahlreichen angeordneten Befestigungsbohrungen 22 und 23 lassen sich die Mikroschalter 18 und 19 in achsialer Richtung der Kolbenstange 6 verstellen und an der Mikroschalterhalterung 20 befestigen.
Wie die Fig. 1 und 2 außerdem noch erkennen lassen, ist an die Durchgangsbohrung 27 ein Einbaustecker 33 befestigt, an den die elektrischen Leitungen angeschlossen sind.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 8 sind für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 dadurch, daß die Mikroschalterhalterung 20 aus einem Schenkel 34 besteht, der seitwärts den Spannkopf 1 umgreift. An diesen Schenkel 34 schließt sich außerdem rechtwinklig ein Befestigungsstreifen 35 materialmäßig einstückig an, der durch zwei Schrauben 36 und 37 oben am Spannkopf 1 befestigt ist. Dieser Befestigungsstreifen 35 weist ebenfalls eine Durchgangsbohrung ähnlich der Durchgangsbohrung 27 mit einem Einbaustecker 33 für die elektrischen Leitungen 38 auf. Im mittleren Längenbereich ist mit dem Schenkel 34 ein orthogonal nach innen ragender Schenkel 39 verbunden, der in achsialer Richtung ähnlich wie die Montageschiene 21 parallel und mit Abstand zueinander zahlreiche Befestigungsbohrungen 22 und 23 mit Gewinde aufweist, an denen die Mikroschalter 18, 19 in achsialer Richtung der Kolbenstange 6 verstellbar angeordnet sind. Der Schenkel 39 ragt somit in den Spannkopf 1 hinein. Auch hier braucht keine besondere Öffnung am Spannkopf 1 eingearbeitet zu werden. Vielmehr greift der Schenkel 39 in den ohnehin für die Kolbenstange 6 vorgesehenen Raum ein. Auch diese Mikroschalterhalterung 20 bildet mit den Mikroschaltern 18, 19 eine insgesamt austauschbare Baueinheit (Set).
Bei allen Ausführungsformen kann die Mikroschalterhalterung 20 an unterschiedlichen Seiten oder Stellen mit Durchgangsbohrungen und Blindstopfen versehen werden, so daß je nach Kundenwunsch und örtlichen Gegebenheiten die elektrischen Leitungen durch die Mikroschalterhalterung und die dafür vorgesehenen Mittel herausgeführt werden können. Die anderen Durchgangsbohrungen sind dann einfach durch Nippel aus Kunststoff, Gummi oder dergleichen verschlossen.

Bezugszeichenliste

1: Spannkopf
2: Zylinder
3: Deckel
4: Dichtung
5: Kolben
6: Kolbenstange
7: Bohrung
8: Dichtung
9: Fortsatz, stangenförmiger
10: Sechskantmutter
11: Dichtung
12: Kniehebelgelenkanordnung
13: Spannarm
14: Achse
15: Spaltabstand
16: Gehäuseteil
17: "
18: Endschalter, Mikroschalter
19: " , "
20: Mikroschalterhalterung
21: Montageschiene
22: Befestigungsbohrung
23: "
24: Längsachse
25: Durchgangsbohrung
26: "
27: "
28: Wand
29: "
30: -
31: Schraube
32: "
33: Einbaustecker
34: Schenkel
35: Befestigungsstreifen
36: Schraube
37: "
38: Leitung, elektrische
39: Schenkel
40: Längsachse
41: Befestigungsschiene
A: Schwenkrichtung
B: "
C: Maß

Claims

Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau mit einem Spannkopf (1), der an seinem vorderen Ende zwei achsial vorstehende, mit Spaltabstand (15) zueinander angeordnete seitliche Gehäuseteile (16, 17) aufweist, und mit einem sich in achsialer Verlängerung an das hintere Ende des Spannkopfes (1) anschließenden Zylinder (2), in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Luftdruck, zu beaufschlagender Kolben (5) längsverschieblich und dichtend geführt ist, der mit seiner Kolbenstange (6) den Zylinder (2) und einen Hohlraum des Spannkopfes (1) achsial durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange (6) im Bereich des Spaltabstands (15) eine Kniehebelgelenkanordnung (12) befestigt ist, die mit einem Spannarm (13) gekoppelt ist, mit Endschaltern bzw. Stellungsgebern in Form von Mikroschaltern (18, 19), die in der Kniehebelspannvorrichtung integriert sind, wobei die Mikroschalter (18, 19) relativ zueinander einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroschalter (18, 19) an einer die Abdeckung für dieselben bildenden Mikroschalterhalterung (20) als insgesamt austauschfähige Baueinheit in Form einer Platine im Bereich des Spaltabstandes (15) in achsialer Richtung des Spannkopfes (1) angeordnet und befestigt sind, und daß die Mikroschalterhalterung (20) in der Draufsicht T-förmig gestaltet ist, derart, daß der Kopf des

T

eine Befestigungsschiene (41) mit einem Einbaustecker (33) zum Zuführen von elektrischen Leitungen (38) für die Mikroschalter (18, 19) aufweist, während sich an der Befestigungsschiene (41) eine mit ihrer Längsachse (40) orthogonal zur Längsachse (24) der Befestigungsschiene (41) verlaufende, ebenflächige Montageschiene (21) anschließt, die mehrere in achsialer Richtung beabstandete parallele Befestigungsbohrungen (22, 23) zur Achsialverstellung und Befestigung der Mikroschalter (18, 19) aufweist.
Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschiene (41) eine orthogonal aus der Ebene der Montageschiene (21) abgekröpfte Wand (28) besitzt, an die sich die Befestigungsschiene (41) orthogonal abgekröpft anschließt, die ihrerseits in eine orthogonal zu ihr und parallel zur Wand (28) verlaufende weitere abgekröpfte Wand (29) anschließt, die in Richtung auf die Ebene der Montageschiene (21) verläuft und über diese nach unten hervorragt und daß diese Wand (29) in den Spaltabstand (15) der beabstandeten Gehäuseteile (16, 17) des Spannkopfes (1) eingreift.
Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau mit einem Spannkopf (1), der an seinem vorderen Ende zwei achsial vorstehende, mit Spaltabstand (15) zueinander angeordnete seitliche Gehäuseteile (16,17) aufweist, und mit einem sich in achsialer Verlängerung daran anschließenden Zylinder (2), in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Luftdruck, zu beaufschlagender Kolben (5) längsverschieblich und dichtend geführt ist, der mit seiner Kolbenstange (6) den Zylinder (2) und einen Hohlraum des Spannkopfes (1) achsial durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange (6) eine Kniehebelgelenkanordnung (12) befestigt ist, die mit einem Spannarm (13) im Bereich des Spaltabstands (15) gekoppelt ist, mit Endschaltern bzw. Stellungsgebern in Form von Mikroschaltern (18, 19), die in der Kniehebelspannvorrichtung (12) integriert sind, wobei die Mikroschalter (18, 19) relativ zueinander einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroschalter (18, 19) an einer die Abdeckung für dieselben bildenden Mikroschalterhalterung (20) als insgesamt austauschfähige Baueinheit in Form einer Platine im Bereich des Spaltabstandes (15) in achsialer Richtung des Spannkopfes (1) angeordnet und befestigt sind, und daß die Mikroschalterhalterung (20) aus einem Schenkel (34) besteht, der seitwärts den Spannkopf (1) umgreift, wobei sich an diesem Schenkel (34) rechtwinklig ein Befestigungsstreifen (35) materialmäßig einstückig anschließt, der durch Schrauben (36, 37) oben am Spannkopf (1) befestigt ist, wobei der Befestigungsstreifen (35) eine Durchgangsbohrung mit einem Einbaustecker (33) für elektrische Leitungen (38) für die Mikroschalter (18, 19) aufweist, und daß mit dem Schenkel (34) ein achsial verlaufender, in den Spannkopf (1) hineinragender Schenke (39) orthogonal verbunden ist, der in achsialer Richtung und mit Abstand zueinander mehrere parallele Befestigungsbohrungen (22, 23) mit Gewinde aufweist, an denen die Mikroschalter (18, 19) in achsialer Richtung der Kolbenstange (6) verstellbar angeordnet sind.
Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die platinenförmige Mikroschalterhalterung (20, 34) durch Ausstanzen oder Abkröpfen aus Blech hergestellt ist und ihre Blechdicke z. B. 2 mm beträgt.
Kniehebelspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroschalterhalterung (20) aus Kunststoff besteht.
Kniehebelspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroschalterhalterung (20) aus einem Spritzgußteil besteht.