EP2602061A2 - Actuation device - Google Patents
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- EP2602061A2 EP2602061A2 EP20120195548 EP12195548A EP2602061A2 EP 2602061 A2 EP2602061 A2 EP 2602061A2 EP 20120195548 EP20120195548 EP 20120195548 EP 12195548 A EP12195548 A EP 12195548A EP 2602061 A2 EP2602061 A2 EP 2602061A2
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- European Patent Office
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- actuating device
- pull rod
- lever
- housing
- lever arm
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- B25B5/062—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive with clamping means pivoting around an axis parallel to the pressing direction
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- B25B5/122—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links with fluid drive
Definitions
- the invention relates to an actuating device for clamping or for machining workpieces or for clamping wires according to the preamble of claim 1.
- Such actuators are known in the art as a clamping cylinder or punching tool.
- pressure forces are generated by means of pneumatically or hydraulically actuated piston, which act directly on a push rod as a drive element, through which then the workpiece is pressed against a counter-stop surface and thus held stationary or machined.
- This can, for example, the EP 1 264 659 B1 be removed.
- a clamping iron or a punching tool is attached, so that caused by the resulting pressure forces holding forces or deformations on or in a workpiece made of metal.
- the existing pressure force is dependent on the geometric configurations of the piston and the set pressure state; the larger, therefore, the acting piston surface is configured, the greater pressure forces can be transmitted to the push rod.
- a toggle lever device in particular for use in the bodywork of the automotive industry, refer to, which has a housing in which a piston rod is held linearly movable. One of the ends of the piston rod is connected to a toggle; whereas the other opposite free end of the piston rod is inserted into a pressure space whose volume is variable.
- a clamping arm At the toggle lever, a clamping arm, not shown, is mounted through which a workpiece is clamped.
- a drive device for clamping devices for fixing workpieces which consists of a housing from which a linearly adjustable in the housing mounted push rod is led out of the housing to the connection side of the housing. By the free end of the push rod, a clamping force or an operating force to be transmitted.
- the opposite arranged in the housing end of the push rod is rotatably connected to a lever arm of a toggle lever.
- the toggle lever comprises two lever arms articulated in a common node.
- the free end of the second lever arm is rotatably supported in the housing and is based on the point of application of the push rod on a workpiece both behind the articulation point of the first lever arm and behind the common Node of the two lever arms of the toggle lever.
- the common node of the toggle lever is moved linearly, so that the two lever arms of the toggle lever are spread and acting on the first lever arm a compressive force on the push rod, by which it is delivered axially in the direction of the workpiece.
- the toggle lever exclusively serves as a conventional power transmission linkage, because the introduced into the common node of the two lever arms clamping or delivery force is transmitted directly to the push rod via the first lever arm, as the free end of the second lever arm is supported in the housing and is also located with respect to the introduction of force at the common node of the power driving point of the push rod furthest away. Consequently, the toggle lever, exclusively as a guide linkage to the power transmission between the drive means to reach the push rod without the advantageous properties of a toggle lever for power transmission in certain positions of the node of the toggle lever are optimally utilized.
- the clamping device for mounting, especially from bicycle frame, refer to.
- the clamping device consists of a first fixedly arranged on a housing stop and a second axially to the stopper movable counter-stop, which is fixed to a threaded spindle.
- the threaded spindle protrudes partially into the housing and is latched there in such a way that the threaded spindle can be pulled out or pushed in for axially quick delivery of the counter-stop into or out of the housing.
- a toggle lever is provided which consists of two pivotally interconnected lever arms. The free end of the first lever arm is pivotally coupled to a guide rod and mounted axially movable in the housing.
- the free end of the second lever arm is equipped with a toothing which is adapted to the thread pitch of the threaded spindle and positively engage in this to fix the threaded spindle in the axial direction.
- a semi-circular threaded plate is installed in the housing, which thus extends in alignment with the free end of the second lever arm and together with this one almost completely closed internal thread forms, in which the threaded rod is screwed to move the counter-stop in the direction of the stop and thus to press the bicycle frame between the two stops or jaws.
- the common node of the two lever arms is positively connected to a lever through which thus the clamping state of the toggle lever is released.
- the toggle lever in particular the free end of the second lever arm, comes into form-fitting operative connection with the threaded spindle, the threaded spindle can be moved exclusively by turning further in the direction of the housing or out of this.
- the toggle lever thus serves as a locking means for the threaded rod and does not transmit any infeed or clamping forces, because these are generated exclusively by the screwing of the threaded rod.
- the toggle lever in the tensioning device thus exclusively serves to achieve the form-fitting operative connection between the threaded spindle and the free end of the second lever arm in order to fix the threaded spindle so that it is to be rotated in order to achieve an axial movement , Therefore, only a locking force in the form of a thread is generated by the toggle.
- a power transmission between a drive means, for example the lever, and the clamping force, which results from the threaded spindle is not present in such a structural design of the toggle lever.
- the lever is used exclusively to cancel the clamping state of the toggle lever in order thereby to be able to pull the threaded spindle out of the housing as quickly as possible, so that the bicycle frame is released from the clamping jaws.
- clamping state should be able to be maintained without the actuating or Zustell concept of the drive means are to be maintained.
- a drive element such as a pneumatically or hydraulically operated piston, a manually or mechanically operable spindle or lever or the like
- a drive element such as a pneumatically or hydraulically operated piston, a manually or mechanically operable spindle or lever or the like
- the pull rod the housing engages on the opposite end face to the articulation of the lever arm of the toggle lever, the cam element or the eccentric disc on the drawbar, a force deflection is achieved, by which the compressive force generated by the drive element is converted due to the deflection in a tensile force in the pull rod, so that no rotations arise between the lever arm and the drawbar.
- the power flow is in two mutually parallel planes, whereby the force generation, the power transmission and the introduction of force between the tie rod and the workpiece is mechanically defined calculated.
- a tool for example in the form of a clamping iron or in the form of a punching tool, attached to the tie rod and when the pull rod is rotatably mounted in the housing, because the tool can be both pivotable and linear deliverable in the direction the workpiece are delivered, so that for equipping a machine tool attached to the pull rod tool can be removed from the working area of the machine tool so that this area is freely accessible.
- the tool is first deliverable pivotable in the direction of the workpiece without a force between the workpiece and the tool is present. Only when an effective contact between the tool and the workpiece is formed, the linear delivery of the tool takes place in the direction of the workpiece, because in the pull rod an actuating groove is incorporated, which consists of two sub-areas.
- the first portion extends parallel to the longitudinal axis of the tie rod and the second portion is inclined or helically aligned with respect to the longitudinal axis of the tie rod.
- In the actuation groove projects a guide pin or a ball, which is attached to the housing or.
- a plurality of such toggle can be arranged in the housing in different aligned planes, so that several tie rods are synchronously actuated to each other, without the need for additional drive elements are provided, because arranged laterally next to the guide plate drive elements can move a correspondingly designed guide plate such that in this more of the nodes of a toggle lever are used in different levels, whereby the pull rod, which is individually connected to each toggle lever, is movable back and forth.
- the transmission ratio of the toggle lever can also be converted in such a way that the force profiles predetermined by the toggle lever can be adjusted to the respective machining process or application of the actuating device.
- the toggle usually has over the stroke on an exponentially extending force curve, which has in the nearly spread state of the toggle lever relative to the distance traveled, the largest slope.
- a force curve can be changed by the cam, so that the toggle, for example, a nearly constant force during the clamping or machining process on the pull rod exerts.
- a center position or rest in the control groove may be provided to a Vigel by which the Stak is held on a mast of a sailboat, can be partially opened, whereby the clamping forces are reduced to the Want.
- This is required in the winter storage of the sailboat or during sailing as strain relief of the so-called Leewant to make new settings.
- a force adjustment takes place nevertheless by means of different courses of the control grooves in the guide plate, without the pressure conditions in the drive elements to be changed
- FIG. 1 an actuator 1 can be seen, through which a workpiece 12 is machined by means of a punching tool 13 which rests against a counter-stop 34.
- the actuating device 1 consists of a housing 2, whose longitudinal axis is designated by the reference numeral 3.
- two pistons 5 and 6 are provided in the housing 2, which are each hydraulically or pneumatically by means of a controller 7 back and forth by means of pumps 9 movable.
- the hydraulic or pneumatic media are conveyed through lines 8.
- the controller 7 is operated to reciprocate the pistons 5 and 6. It is also conceivable to accomplish the drive by means of only one piston 5.
- the pistons 5 and 6 can act either double or single. As a further drive elements manually operable spindle, lever or other means may be used by the compressive forces can be generated.
- a pull rod 10 is mounted axially displaceably in the housing 2; the longitudinal axis of the tie rod 10 is provided with the reference numeral 10 '.
- the pull rod 10 passes through a through opening 11 incorporated in an end face 4 of the housing 2, so that the pull rod 10 projects partially outwards and at the free end of which the tool 13 is attached.
- the pull rod 10 is connected via a toggle lever 21 drivingly connected to the two pistons 5 and 6.
- the toggle lever 21 consists of two mutually articulated lever arms 22 and 23, whose common node is designated by the reference numeral 24.
- the first lever arm 22 is rotatably hinged to the pull rod 10 and the second lever arm 23 rotatably connected to the housing 2.
- the articulation points between the respective lever arm 22 and 23 are provided with the reference numerals 25 and 26, respectively.
- the articulation points 25 and 26 lie in the plane of the center axis of the passage opening eleventh
- the node 24 of the toggle lever 21 is inserted into a control groove 16 incorporated in a guide plate 15.
- the two pistons 5 and / or 6 are positively connected with double-acting cylinder and force fit with single-acting cylinder with the guide plate 15, so that the guide plate 15 is moved linearly back and forth by the movements of the piston 5 and / or 6.
- the pistons 5 and 6 are arranged in alignment with each other on a parallel to the longitudinal axis 10 'of the tie rod 10 extending axis, so that the force is applied to the guide plate 15 parallel to the longitudinal axis in the tie rod 10.
- the contour of the cam groove 16 is wave-shaped in the embodiment shown and oriented relative to the longitudinal axis 15 'of the guide plate 15 inclined. Any desired inner contour is optionally usable, depending on the desired transmission ratio for power transmission between the toggle lever 21 and the pull rod 10.
- the node 24 is actuated due to the contour of the cam 16 such that the two lever arms 22 and 23 are spread, until such time as a nearly 180 ° position , thus forming a common axis, have reached.
- the second lever arm 23 is supported on the housing 2, the articulation point 25 of the first lever arm 22 moves to the right.
- the housing 2 is provided with such a large space to be dimensioned that thereby the linear movement of the drawbar 10 is not hindered.
- the tie rod 10 is guided in the region of the articulation point 25 from an incorporated into the housing 2 opening to the outside.
- the piston 6 is actuated and thus presses on the guide plate 15; the piston 5 is released, so that the guide plate 15 is displaced to the right without counterforce, so that the node 24 is raised from the spread position along the inner contour of the cam 16, whereby the pull rod 10 is moved away from the workpiece 12.
- the actuator 1 is used as a holding or clamping device.
- a clamping tool 13 in the form of a clamping iron is attached to the drawbar 10, by which the workpiece 12 is clamped to the counter-stop 34.
- the reference numeral 35, the clamping surface of the workpiece 13 is marked.
- an actuating groove 18 is incorporated in this, which consists of a first and a second portion 19 and 20 respectively.
- the first portion 19 extends parallel to the longitudinal axis 10 'of the tie rod 10 and the second portion 20 bends obliquely from the first portion 19 from.
- the second portion 20 may also be designed helically inclined.
- a guide pin or a ball 32 is provided in the housing 2, the free end of which engages in the actuating groove 18.
- the pull rod 10 is rotated by the guide pin or ball 32 and the oblique arrangement of the second portion 20 of the actuating groove 18 about its own longitudinal axis 10 ', so that the tool 13 in the direction of the clamped workpiece 12 is delivered pivoted.
- the guide pin or ball 32 is immersed in the linear portion 19 of the actuating groove 18, there is no rotation of the tie rod 10, but there is exclusively a linear or axial delivery of the tie rod 10 in the direction of the workpiece 12 to be clamped.
- the workpiece 12 is therefore braced between a clamping surface 35 of the tool 13 and the counter-stop 34.
- a circumferential groove 30 is incorporated in this.
- a patch on the pull rod 10 sleeve 29 has a wedge 31, pad or the like, which is inserted in the assembled state in the groove 30. Consequently, the rotation of the drawbar 10 about its own longitudinal axis 10 'is not blocky, because a rotational movement between the drawbar 10 and the sleeve 29 supported on the first lever arm 22 can take place. It is also conceivable to clamp the sleeve 29 between a Segering 28 and an integrally formed on the tie rod 10 stop collar 27, so that it is held in the axial direction.
- the lifting point 25 thus serves as a radial support for the sleeve 29, which is rotatably connected thereto. Thus, a relative movement, namely a rotation, between the sleeve 29 and the tie rod 10 arise.
- FIG. 3a shows the application of the actuator 1 as a turnbuckle on a Stak or wire 41 for a sailboat mast.
- the actuating device 1 is thus installed between a hull and the shroud shown schematically.
- the opening and closing of the actuator 1 is done manually via a lever 37, which is for example eccentrically connected to the guide plate 15. But it is also a direct Kraftanlenkung the lever 37 at the node 24 of the bell crank 21 conceivable.
- cam groove 16 has an intermediate position 17, in which the node 24 is held stationary as long as the lever 37 is not actuated. Consequently, this can reduce the ruling in the Want tensile forces to the To reduce tensions between the mast and the hull. This is required in the winter storage of the sailboat or during sailing as strain relief of the so-called Leewant to make new settings.
- the lever 37 can be closed in a simple and fast manner, so that the node 24 is transferred from the intermediate position 17 in an end or in a starting position , whereby either the Want is completely stretched or relieved.
- the actuator 1 consists of two threaded spindles 36 and 38 having an opposite external thread 36 'and 38'.
- the two threaded spindles 36 and 38 can be screwed in or out on or into the pull rod 10 in order to adjust the length of the pull rod 10. Namely, as long as the lever 37 is opened as a drive means, the respective threaded spindle 36 or 38 can be moved axially relative to the housing 2, so that thereby the distance of the Want or the wire 41 is adjustable to the hull.
- the actuating device 1 of FIGS. 3a and 3b can also be used for tensioning wires on fences or other arrangements constructed of a wire 41.
- the actuator 1 is reconstructed in the form that three tie rods 10 are mounted in the interior of the housing 2 parallel to each other and axially displaceable. Through each of the tie rods 10, a tool 13, in particular for clamping the workpiece 12, is actuated.
- Each tie rod 10 is connected via the one toggle lever 21 with the guide plate 15, which has a triangular cross-sectional contour in the embodiment shown, in each surface of the guide plate 15, one of the cam grooves 16 is incorporated, in each of which one of the nodes 24 of the bell crank 21 is inserted ,
- the two pistons 5 and 6 are mutually connected to each other drivingly connected to the guide plate 15, so that by the operation of the piston 5 and 6, the guide plate 15 and thus synchronously each of the tie rods 10 is actuated.
- the pull rod 10 may have a round, polygonal or elliptical cross section.
- a rotary drive means 45 is shown in the form of an electric motor which drives a worm 42 with an eccentric disc 40 with worm gear teeth, so that the eccentric disc 40 rotates in a predetermined angular range by the drive means 45.
- the node 24 is provided off-center, on which the lever arm 22 is pivotally connected.
- the lever arm 22 is pivotally connected at its opposite end to the pull rod 10, so that when a corresponding rotational movement of the eccentric disk 40, the lever arm 22 is moved linearly, and thereby the rotational movement of the eccentric disk 40 is converted by this in a linear movement of the tie rod 10.
- the Figures 7a, 7b and 7c It can be seen that the drive means 45 is drivingly connected to a cam 39.
- the cam member 39 consists essentially of a disc 39, in which the cam groove 16 is incorporated.
- a bolt 24 ' is used, which accordingly forms the node 24 and is drivingly coupled to the lever arm 22 pivotally.
- the lever arm 22 is supported at the opposite end of the node 24 by means of a plate-spring assembly 44.
- the plate-spring assembly 44 serves here as compensation at different workpiece height, so that the lever arm 22 is completely spread can be and even beyond the dead center is movable to generate the self-locking in the clamping state.
- the plate-spring assembly 44 is thus achieved that the lever arm 22, in particular when this is attached to the toggle lever 21, can cover an additional distance, so that the lever arm 22 is movable to the desired position, without the geometric relationships between the Junction 24, the lever arm 22 and the tie rod 10 is to be changed with slightly changed Einspanngeometrien.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung zum Einspannen oder zum Bearbeiten von Werkstücken oder zum Spannen von Drähten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an actuating device for clamping or for machining workpieces or for clamping wires according to the preamble of claim 1.
Solche Betätigungsvorrichtungen sind im Stand der Technik als Spannzylinder oder Stanzwerkzeug bekannt. Dabei werden Druckkräfte mittels pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Kolben erzeugt, die unmittelbar auf eine Druckstange als Antriebselement einwirken, durch die dann das Werkstück gegen eine Gegenanschlagfläche gepresst und folglich ortsfest gehalten oder bearbeitet ist. Dies kann beispielsweise der
Als nachteilig bei solchen Betätigungsvorrichtungen hat sich gezeigt, dass die Druckkraft, die von den Kolben aufzubringen ist, unmittelbar auf die Druckstange einwirkt und beispielsweise während des Einspannzustandes permanent aufrecht zu erhalten ist.A disadvantage of such actuators has been found that the pressure force to be applied by the piston acts directly on the push rod and is permanently maintained, for example, during the Einspannzustandes.
Des Weiteren ist die vorhandene Druckkraft abhängig von den geometrischen Ausgestaltungen der Kolben und dem eingestellten Druckzustand; je größer demnach die wirkende Kolbenfläche ausgestaltet wird, desto größere Druckkräfte können auf die Druckstange übertragen werden.Furthermore, the existing pressure force is dependent on the geometric configurations of the piston and the set pressure state; the larger, therefore, the acting piston surface is configured, the greater pressure forces can be transmitted to the push rod.
Somit sind an die Abdichtungen des Kolben erhebliche technische Anforderungen zu stellen, denn die von der Pneumatik oder Hydraulik aufgebrachten Druckkräfte sind nach außen abzudichten. Darüber hinaus sind konstruktive Maßnahmen notwendig, um die nach außen geführten Bauteile gegen Schmutzeintritt zu kapseln.Thus, the technical requirements to be met by the seals of the piston, because the applied pressure from the pneumatic or hydraulic pressure forces are sealed to the outside. In addition, constructive measures are necessary to encapsulate the externally guided components against ingress of dirt.
Aus der
Als nachteilig bei dieser Spannvorrichtung hat sich herausgestellt, dass die linearen Betätigungskräfte des Kolbens durch die entsprechende Anlenkung an den Kniehobel in Rotations- bzw. Verschwenkbewegungen des Spannarms umgewandelt sind, so dass dadurch die Spannkräfte entstehen. Da jedoch zwischen der Druckstange und dem einzuspannenden Werkstück die Kniehebelanordnung vorgesehen ist, durch die eine Rotationsbewegung des Spannarmes vorgegeben wird, entstehen Torsionskräfte, durch die die Einspannkräfte vermindert sind. Auch ist es nicht möglich eine Zustellbewegung zum Werkstück parallel, also translatorisch, auszuführen.A disadvantage of this clamping device has been found that the linear actuation forces of the piston are converted by the corresponding linkage to the knee joins in rotational or pivoting movements of the clamping arm, thereby creating the clamping forces. However, since the toggle assembly is provided between the push rod and the workpiece to be clamped, is predetermined by the rotational movement of the clamping arm, torsional forces, by which the clamping forces are reduced. It is also not possible to execute a feed movement parallel to the workpiece, that is to say translationally.
Durch die
Das freie Ende des zweiten Hebelarms ist drehbar im Gehäuse abgestützt und liegt bezogen auf den Angriffspunkt der Schubstange an einem Werkstück sowohl hinter dem Anlenkungspunkt des ersten Hebelarms als auch hinter dem gemeinsamen Knotenpunkt der beiden Hebelarme des Kniehebels. Zur Kraftübertragung wird der gemeinsame Knotenpunkt des Kniehebels linear verfahren, so dass die beiden Hebelarme des Kniehebels aufgespreizt sind und über den ersten Hebelarm eine Druckkraft auf die Schubstange einwirkt, durch die diese in Richtung des Werkstückes axial zugestellt ist.The free end of the second lever arm is rotatably supported in the housing and is based on the point of application of the push rod on a workpiece both behind the articulation point of the first lever arm and behind the common Node of the two lever arms of the toggle lever. For power transmission, the common node of the toggle lever is moved linearly, so that the two lever arms of the toggle lever are spread and acting on the first lever arm a compressive force on the push rod, by which it is delivered axially in the direction of the workpiece.
Als nachteilig hat sich bei dieser Antriebseinrichtung herausgestellt, dass der Kniehebel ausschließlich als herkömmliches Kraftübertragungsgestänge dient, denn die in den gemeinsamen Knotenpunkt der beiden Hebelarme eingeleitete Spann- oder Zustellkraft wird über den ersten Hebelarm unmittelbar auf die Schubstange übertragen, da das freie Ende des zweiten Hebelarms in dem Gehäuse abgestützt ist und zudem bezogen auf die Krafteinleitung an dem gemeinsamen Knotenpunkt von dem Kraftantriebspunkt der Schubstange am weitesten entfernt angeordnet ist. Folglich dient der Kniehebel, ausschließlich als Führungsgestänge um die Kraftübertragung zwischen dem Antriebsmittel auf die Schubstange zu erreichen, ohne dass die vorteilhaften Eigenschaften eines Kniehebels zur Kraftübersetzung in bestimmten Stellungen des Knotenpunktes des Kniehebels optimal ausgenutzt sind.A disadvantage has been found in this drive device that the toggle lever exclusively serves as a conventional power transmission linkage, because the introduced into the common node of the two lever arms clamping or delivery force is transmitted directly to the push rod via the first lever arm, as the free end of the second lever arm is supported in the housing and is also located with respect to the introduction of force at the common node of the power driving point of the push rod furthest away. Consequently, the toggle lever, exclusively as a guide linkage to the power transmission between the drive means to reach the push rod without the advantageous properties of a toggle lever for power transmission in certain positions of the node of the toggle lever are optimally utilized.
Aus der
Der gemeinsame Knotenpunkt der beiden Hebelarme ist mit einem Hebel formschlüssig verbunden durch den somit der Spannzustand des Kniehebels gelöst ist. Sobald der Kniehebel, insbesondere das freie Ende des zweiten Hebelarmes, in formschlüssiger Wirkverbindung mit der Gewindespindel gelangt, kann die Gewindespindel ausschließlich durch Verdrehen weiter in Richtung des Gehäuses oder aus diesem bewegt werden. Der Kniehebel dient folglich als Feststellmittel für die Gewindestange und überträgt keine Zustell- oder Spannkräfte, denn diese werden ausschließlich durch das Eindrehen der Gewindestange erzeugt.The common node of the two lever arms is positively connected to a lever through which thus the clamping state of the toggle lever is released. As soon as the toggle lever, in particular the free end of the second lever arm, comes into form-fitting operative connection with the threaded spindle, the threaded spindle can be moved exclusively by turning further in the direction of the housing or out of this. The toggle lever thus serves as a locking means for the threaded rod and does not transmit any infeed or clamping forces, because these are generated exclusively by the screwing of the threaded rod.
Nachteiligerweise dient der Kniehebel bei der Spanneinrichtung nach diesem Stand der Technik somit ausschließlich dazu, die formschlüssige Wirkverbindung zwischen der Gewindespindel und dem freien Ende des zweiten Hebelarmes zu erreichen, um die Gewindespindel festzusetzen, so dass diese zu verdrehen ist, um eine axiale Bewegung zu erreichen. Durch den Kniehebel wird demnach lediglich eine Feststellkraft in Form eines Gewindes erzeugt. Eine Kraftübertragung zwischen einem Antriebsmittel, beispielsweise dem Hebel, und der Einspannkraft, die durch die Gewindespindel entsteht, liegt bei einer solchen konstruktiven Ausgestaltung des Kniehebels nicht vor. Der Hebel dient ausschließlich dazu, den Spannzustand des Kniehebels aufzuheben, um dadurch die Gewindespindel möglichst rasch aus dem Gehäuse herausziehen zu können, so dass der Fahrradrahmen von den Spannbacken freigegeben ist.Disadvantageously, the toggle lever in the tensioning device according to this prior art thus exclusively serves to achieve the form-fitting operative connection between the threaded spindle and the free end of the second lever arm in order to fix the threaded spindle so that it is to be rotated in order to achieve an axial movement , Therefore, only a locking force in the form of a thread is generated by the toggle. A power transmission between a drive means, for example the lever, and the clamping force, which results from the threaded spindle, is not present in such a structural design of the toggle lever. The lever is used exclusively to cancel the clamping state of the toggle lever in order thereby to be able to pull the threaded spindle out of the housing as quickly as possible, so that the bicycle frame is released from the clamping jaws.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass die von der Zugstange zu übertragenden Spannkräfte ausschließlich als Zugkräfte auf das Werkstück einwirken und gleichzeitig soll eine zuverlässige und mit einem definierten Kraftverlauf ausgestattete Betätigung der Zugstange vorhanden sein, ohne dass hierfür die Druckkräfte eines Antriebselementes zu verändern sind.It is therefore an object of the invention to develop an actuating device of the type mentioned in such a way that the tensile forces to be transmitted by the pull rod act solely as tensile forces on the workpiece and at the same time a reliable and equipped with a defined force curve operation of the pull rod should be present without For this purpose, the pressure forces of a drive element are to be changed.
Darüberhinaus soll der Spannzustand beibehalten werden können, ohne dass die Betätigungs- oder Zustellkräfte des Antriebsmittels aufrecht zu erhalten sind.In addition, the clamping state should be able to be maintained without the actuating or Zustellkräfte of the drive means are to be maintained.
Diese Aufgaben sind erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1 gelöst.These objects are achieved by the features of the characterizing part of claim 1.
Weitere vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Dadurch, dass die translatorisch oder rotatorisch erzeugte Kraft eines Antriebselementes, beispielsweise eines pneumatisch oder hydraulisch betätigten Kolbens, einer manuell oder maschinell betätigbaren Spindel oder Hebel oder dergleichen mittels des Kniehebels, des Kurvenelementes oder der Exzenterscheibe auf die Zugstange übertragen ist und dadurch, dass die Zugstange das Gehäuse an der gegenüberliegenden Stirnseite zu der Anlenkung des Hebelarms des Kniehebels, des Kurvenelementes oder der Exzenterscheibe an der Zugstange durchgreift, wird eine Kraftumlenkung erreicht, durch die die von dem Antriebselement erzeugte Druckkraft aufgrund der Umlenkung in eine Zugkraft in der Zugstange umgewandelt ist, so dass zwischen dem Hebelarm und der Zugstange keinerlei Rotationen entstehen. Vielmehr liegt der Kraftfluss in zwei zueinander parallel ausgerichteten Ebenen, wodurch die Krafterzeugung, die Kraftübertragung und die Krafteinleitung zwischen der Zugstange und dem Werkstück mechanisch definiert berechenbar ist.Characterized in that the translational or rotationally generated force of a drive element, such as a pneumatically or hydraulically operated piston, a manually or mechanically operable spindle or lever or the like is transmitted by means of the toggle lever, the cam element or the eccentric disc on the pull rod and characterized in that the pull rod the housing engages on the opposite end face to the articulation of the lever arm of the toggle lever, the cam element or the eccentric disc on the drawbar, a force deflection is achieved, by which the compressive force generated by the drive element is converted due to the deflection in a tensile force in the pull rod, so that no rotations arise between the lever arm and the drawbar. Rather, the power flow is in two mutually parallel planes, whereby the force generation, the power transmission and the introduction of force between the tie rod and the workpiece is mechanically defined calculated.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn an der Zugstange ein Werkzeug, beispielsweise in Form eines Spanneisens oder in Form eines Stanzwerkzeuges, angebracht ist und wenn die Zugstange rotierbar in dem Gehäuse gelagert ist, denn dadurch kann das Werkzeug sowohl verschwenkbar als auch linear zustellbar in Richtung auf das Werkstück zugestellt werden, so dass zur Bestückung einer Werkzeugmaschine das an der Zugstange angebrachte Werkzeug aus dem Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine derart entfernt werden kann, dass dieser Bereich frei zugänglich ist.It is particularly advantageous if a tool, for example in the form of a clamping iron or in the form of a punching tool, attached to the tie rod and when the pull rod is rotatably mounted in the housing, because the tool can be both pivotable and linear deliverable in the direction the workpiece are delivered, so that for equipping a machine tool attached to the pull rod tool can be removed from the working area of the machine tool so that this area is freely accessible.
Dabei ist besonders vorteilhaft, dass das Werkzeug zunächst verschwenkbar in Richtung auf das Werkstück zustellbar ist, ohne dass eine Kraft zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug vorliegt. Erst wenn nämlich ein Wirkkontakt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück entsteht, findet die lineare Zustellung des Werkzeuges in Richtung auf das Werkstück statt, denn in die Zugstange ist eine Betätigungsnut eingearbeitet, die aus zwei Teilbereichen besteht. Der erste Teilbereich verläuft dabei parallel zu der Längsachse der Zugstange und der zweite Teilbereich ist geneigt oder schraubenlinienförmig bezogen auf die Längsachse der Zugstange ausgerichtet. In die Betätigungsnut ragt ein Führungsstift oder eine Kugel ein, der oder die an dem Gehäuse angebracht ist. Durch die Betätigung der Zugstange wird diese zunächst verdreht, denn der Führungsstift bzw. die Kugel ist im Ausgangszustand in den zweiten Teilbereich der Betätigungsnut eingesetzt. Sobald der Führungsstift bzw. die Kugel in den ersten Teilbereich der Betätigungsnut gelangt, entsteht ausschließlich eine axiale oder lineare Bewegung der Zugstange. Der erste Teilbereich der Betätigungsnut kann daher auch als Spann- oder Bearbeitungsweg der Zugstange angesehen werden.It is particularly advantageous that the tool is first deliverable pivotable in the direction of the workpiece without a force between the workpiece and the tool is present. Only when an effective contact between the tool and the workpiece is formed, the linear delivery of the tool takes place in the direction of the workpiece, because in the pull rod an actuating groove is incorporated, which consists of two sub-areas. The first portion extends parallel to the longitudinal axis of the tie rod and the second portion is inclined or helically aligned with respect to the longitudinal axis of the tie rod. In the actuation groove projects a guide pin or a ball, which is attached to the housing or. By operating the pull rod, it is initially rotated, because the guide pin or the ball is used in the initial state in the second portion of the actuating groove. As soon as the guide pin or ball passes into the first subregion of the actuating groove, only an axial or linear movement of the pull rod is produced. The first portion of the actuating groove can therefore also be regarded as a clamping or processing path of the pull rod.
Aufgrund der platzsparenden Ausgestaltung eines Kniehebels, der eine relativ geringe Einbauhöhe einnimmt, können mehrere solcher Kniehebel in dem Gehäuse in unterschiedlich zueinander ausgerichteten Ebenen angeordnet sein, so dass dadurch auch mehrere Zugstangen synchron zueinander betätigbar sind, ohne dass hierfür zusätzliche Antriebselemente vorzusehen sind, denn die seitlich neben der Führungsplatte angeordneten Antriebselemente können eine entsprechend ausgestaltete Führungsplatte derart bewegen, dass in dieser mehrere der Knotenpunkte eines Kniehebels in verschiedenen Ebenen eingesetzt sind, wodurch die Zugstange, die mit jedem Kniehebel individuell verbunden ist, hin und her verfahrbar ist. Mit mehreren in einem Gehäuse verschiebbar gelagerten Zugstangen können entweder mehrere Werkstücke eingespannt bzw. bearbeitet sein, oder aber ein Werkstück, das eine Aussparung aufweist, kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung an drei oder mehreren verschiedenen Positionen gehalten sein.Due to the space-saving design of a toggle lever, which occupies a relatively low installation height, a plurality of such toggle can be arranged in the housing in different aligned planes, so that several tie rods are synchronously actuated to each other, without the need for additional drive elements are provided, because arranged laterally next to the guide plate drive elements can move a correspondingly designed guide plate such that in this more of the nodes of a toggle lever are used in different levels, whereby the pull rod, which is individually connected to each toggle lever, is movable back and forth. With several drawbars slidably mounted in a housing, either a plurality of workpieces can be clamped or machined, or else a workpiece having a recess can be held at three or more different positions with the aid of the actuating device according to the invention.
Da die Zugstange und die Anlenkung der beiden Hebelarme an der Zugstange bzw. an dem Gehäuse in einer gemeinsamen Ebene liegen, treten ausschließlich Zugkräfte auf. Somit ist die Zugstange während der Betätigung ausschließlich Zugkräften ausgesetzt, wodurch erreicht ist, dass die Durchgangsöffnung zwischen der Zugstange und dem Gehäuse gegen Schmutzeintritt auf einfache Art und Weise abgedichtet werden kann, denn an der Dichtung liegen nahezu keine auf diese einwirkenden radial nach außen gerichteten Kräfte an.Since the pull rod and the articulation of the two lever arms are located on the pull rod or on the housing in a common plane, only tensile forces occur. Thus, the pull rod is exposed during operation exclusively tensile forces, whereby it is ensured that the passage opening between the pull rod and the housing sealed against dirt in a simple manner can be, because at the seal are almost no acting on these radially outward forces.
Mit Hilfe einer in eine Führungsplatte eingearbeiteten Steuernut kann zudem das Übersetzungsverhältnis des Kniehebels derart umgewandelt sein, dass die von dem Kniehebels vorgegebenen Kraftverläufe auf den jeweiligen Bearbeitungsprozess bzw. Anwendungsfall der Betätigungsvorrichtung eingestellt werden können. Der Kniehebel weist nämlich üblicherweise über den Hubweg eine expotentiell verlaufende Kraftkurve auf, die im nahezu aufgespreizten Zustand des Kniehebels bezogen auf den zurückgelegten Hubweg, die größte Steigung besitzt. Ein solcher Kraftverlauf kann jedoch durch die Steuernut verändert werden, so dass der Kniehebel, beispielsweise eine nahezu konstante Kraft während des Einspann- oder Bearbeitungsvorganges auf die Zugstange ausübt. Darüber hinaus kann beispielsweise auch eine Mittelstellung oder Rast in der Steuernut vorgesehen sein, um einen Wantenspanner durch den das Stak an einem Mast eines Segelbootes gehalten ist, teilweise geöffnet werden kann, wodurch die Spannkräfte an der Want verringert sind. Gefordert ist dies im Winterlager des Segelbootes oder während des Segelns als Zugentlastung der sog. Leewant, um neue Einstellungen vornehmen zu können. Eine Kraftanpassung erfolgt dennoch mittels unterschiedlicher Verläufe der Steuernuten in die Führungsplatte, ohne dass die Druckzustände in den Antriebselementen zu verändern sindWith the aid of a control groove incorporated in a guide plate, the transmission ratio of the toggle lever can also be converted in such a way that the force profiles predetermined by the toggle lever can be adjusted to the respective machining process or application of the actuating device. The toggle usually has over the stroke on an exponentially extending force curve, which has in the nearly spread state of the toggle lever relative to the distance traveled, the largest slope. However, such a force curve can be changed by the cam, so that the toggle, for example, a nearly constant force during the clamping or machining process on the pull rod exerts. In addition, for example, a center position or rest in the control groove may be provided to a Vigel by which the Stak is held on a mast of a sailboat, can be partially opened, whereby the clamping forces are reduced to the Want. This is required in the winter storage of the sailboat or during sailing as strain relief of the so-called Leewant to make new settings. A force adjustment takes place nevertheless by means of different courses of the control grooves in the guide plate, without the pressure conditions in the drive elements to be changed
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung in fünf unterschiedlichen Ausführungsvarianten dargestellt, die nachfolgend näher erläutert sind. Im Einzelnen zeigt:
- Figur 1
- eine Betätigungsvorrichtung zum Stanzen, Clinchen oder Umformen eines Werkstückes, bestehend aus einem Gehäuse, in dem zwei Kolben eine Führungsplatte linear hin und her bewegen, in der eine Steuernut eingearbeitet ist und aus einem Kniehebel, der zwei Hebelarme aufweist, deren gemeinsamer Knotenpunkt in der Steuernut eingesetzt ist und eine Zugstange, die mit einem der Hebelarme verschwenkbar verbunden ist, im Schnitt und in einer ersten Ausführungsvariante,
- Figur 2a
- die Betätigungsvorrichtung gemäß
Figur 1 in einem Ausgangszustand, die zum Spannen des Werkstückes eingesetzt ist, - Figur 2b
- die Betätigungsvorrichtung gemäß
Figur 2a in einer Mittelstellung, durch die der erste Wirkkontakt zwischen einem Einspann-Werkzeug und dem Werkstück definiert ist, - Figur 3a
- die Betätigungsvorrichtung gemäß
Figur 1 , die als Wantenspanner an einem Mast eines Segelbootes eingesetzt ist, in einer daran angepassten zweiten Ausführungsvariante, - Figur 3b
- der Wantenspanner gemäß
Figur 3a mit zwei gegenläufigen Gewindespindeln, - Figur 4a
- die Betätigungsvorrichtung gemäß
Figur 2a mit drei in dem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten Zugstangen, die jeweils mit einem Kniehebel verbunden sind, der in einer im Querschnitt dreieckförmigen Führungsplatte verschiebbar gelagert ist, - Figur 4b
- die Betätigungsvorrichtung gemäß
Figur 4a , in Draufsicht, - Figur 5a und Figur 5b
- die Betätigungsvorrichtung gemäß
Figur 1 , mit einem zwischen dem Antriebsmittel und dem Hebelarm angeordneten exzentrischen Kurbelelement als dritte Ausführungsvariante, - Figuren 6a bis 6c
- die Betätigungsvorrichtung gemäß
Figuren 5a bzw. 5b, bei der zwischen dem Antriebselement und dem Kurbelelement eine Kraftübertragungsstange als vierte Ausführungsvariante vorgesehen ist und - Figuren 7a bis 7c
- die Betätigungsvorrichtung gemäß
Figur 1 , bei der zwischen dem Antriebselement und dem Hebelarm ein Kurvenelement als fünfte Ausführungsvariante vorgesehen ist.
- FIG. 1
- an actuator for punching, clinching or forming a workpiece, consisting of a housing in which two pistons linearly move a guide plate back and forth, in which a control groove is incorporated and from a toggle lever having two lever arms whose common node in the control groove is used and a pull rod which is pivotally connected to one of the lever arms, in section and in a first embodiment,
- FIG. 2a
- the actuator according to
FIG. 1 in an initial state, which is used for clamping the workpiece, - FIG. 2b
- the actuator according to
FIG. 2a in a middle position, by which the first operative contact between a clamping tool and the workpiece is defined, - FIG. 3a
- the actuator according to
FIG. 1 , which is used as a turnbuckle on a mast of a sailboat, in a second embodiment adapted thereto, - FIG. 3b
- the turnbuckle according to
FIG. 3a with two opposing threaded spindles, - FIG. 4a
- the actuator according to
FIG. 2a with three axially displaceably mounted in the housing tie rods, which are each connected to a toggle which is slidably mounted in a triangular in cross-section guide plate, - FIG. 4b
- the actuator according to
FIG. 4a , in plan view, - Figure 5a and Figure 5b
- the actuator according to
FIG. 1 with an eccentric crank element arranged between the drive means and the lever arm as a third embodiment variant, - FIGS. 6a to 6c
- the actuator according to
FIGS. 5a or 5b, in which between the drive element and the crank member, a power transmission rod is provided as a fourth embodiment variant and - FIGS. 7a to 7c
- the actuator according to
FIG. 1 in which between the drive element and the lever arm, a curve element is provided as a fifth embodiment variant.
Die Betätigungsvorrichtung 1 besteht aus einem Gehäuse 2, dessen Längsachse mit der Bezugsziffer 3 gekennzeichnet ist. Um eine Betätigungskraft zu erzeugen,-sind in dem Gehäuse 2 zwei Kolben 5 und 6 vorgesehen, die jeweils mittels einer Steuerung 7 hydraulisch oder pneumatisch mittels Pumpen 9 hin und her bewegbar sind. Die hydraulischen oder pneumatischen Medien werden durch Leitungen 8 gefördert. In Abhängigkeit von der Position der Kolben 5 und 6 wird die Steuerung 7 betätigt, um die Kolben 5 und 6 hin und her zu verfahren. Es ist auch denkbar, den Antrieb mittels lediglich eines Kolbens 5 zu bewerkstelligen.The actuating device 1 consists of a
Die Kolben 5 und 6 können entweder doppelt oder einfach wirken. Als weitere Antriebselemente können manuell betätigbare Spindel, Hebel oder sonstige Einrichtungen zum Einsatz kommen, durch die Druckkräfte erzeugbar sind.The
Des weiteren ist in dem Gehäuse 2 eine Zugstange 10 axial verschiebbar gelagert; die Längsachse der Zugstange 10 ist mit der Bezugsziffer 10' versehen. Die Zugstange 10 durchgreift ein in einer Stirnseite 4 des Gehäuses 2 eingearbeitete Durchgangsöffnung 11, so dass die Zugstange 10 teilweise nach außen übersteht und an deren freien Ende das Werkzeug 13 angebracht ist.Furthermore, a
Die Zugstange 10 ist über einen Kniehebel 21 trieblich mit den beiden Kolben 5 und 6 verbunden. Der Kniehebel 21 besteht aus zwei gelenkig miteinander fixierten Hebelarmen 22 und 23, deren gemeinsamer Knotenpunkt mit der Bezugsziffer 24 gekennzeichnet ist.The
Der erste Hebelarm 22 ist dabei drehbar an der Zugstange 10 und der zweite Hebelarm 23 drehbar an dem Gehäuse 2 angelenkt. Die Anlenkungspunkte zwischen dem jeweiligen Hebelarm 22 bzw. 23 sind mit den Bezugsziffern 25 bzw. 26 versehen. Die Anlenkungspunkte 25 und 26 liegen dabei in der Ebene der Zentrumsachse der Durchgangsöffnung 11.The
Der Knotenpunkt 24 des Kniehebels 21 ist in einer in einer Führungsplatte 15 eingearbeiteten Steuernut 16 eingesetzt. Die beiden Kolben 5 und / oder 6 sind formschlüssig bei doppelwirkendem Zylinder und Kraftschlüssig bei einfach wirkendem Zylinder mit der Führungsplatte 15 verbunden, so dass durch die Bewegungen der Kolben 5 und /oder 6 die Führungsplatte 15 linear hin und her bewegt ist. Die Kolben 5 und 6 sind dabei fluchtend zueinander auf einer parallel zu der Längsachse 10' der Zugstange 10 verlaufenden Achse angeordnet, so dass die Krafteinleitung auf die Führungsplatte 15 parallel zu der Längsachse in der Zugstange 10 erfolgt.The
Die Kontur der Steuernut 16 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel wellenförmig ausgestaltet und bezogen auf die Längsachse 15' der Führungsplatte 15 geneigt ausgerichtet. Jede beliebige Innenkontur ist wahlweise einsetzbar, und zwar in Abhängigkeit von dem gewünschten Übersetzungsverhältnis zur Kraftübertragung zwischen dem Kniehebel 21 und der Zugstange 10.The contour of the
Wenn nunmehr die Führungsplatte 15 durch den Kolben 5 nach links bewegt ist, wird der Knotenpunkt 24 aufgrund der Kontur der Steuernut 16 derart betätigt, dass die beiden Hebelarme 22 und 23 aufgespreizt werden, und zwar so lange, bis diese eine nahezu 180°-Stellung, also eine gemeinsamen Achse bildend, erreicht haben. Da der zweite Hebelarm 23 an dem Gehäuse 2 abgestützt ist, bewegt sich der Anlenkungspunkt 25 des ersten Hebelarmes 22 nach rechts. Gegebenenfalls ist das Gehäuse 2 mit einem derart groß zu bemessenen Bauraum zu versehen, dass dadurch die lineare Bewegung der Zugstange 10 nicht behindert ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Zugstange 10 auch im Bereich des Anlenkungspunktes 25 aus einer in das Gehäuse 2 eingearbeiteten Öffnung nach außen geführt.Now, if the
Da auf der gegenüberliegenden Stirnseite 4 des Gehäuses 2 die Zugstange 10 aus dem Gehäuse 2 hinaus ragt und an deren freien Ende das Stanz-Werkzeug 13 angebracht ist, wird dieses in Richtung auf das zu bearbeitende Werkstück 12 zugestellt. Es erfolg demnach eine lineare Zustellbewegung, die ausschließlich Zugkräfte aufweist.Since on the
Um nach der Bearbeitung des Werkstückes 12 eine Rückstellung zu erreichen, wird der Kolben 6 betätigt und drückt demnach auf die Führungsplatte 15; der Kolben 5 wird freigegeben, so dass ohne Gegenkraft die Führungsplatte 15 nach rechts verschoben wird, so dass der Knotenpunkt 24 aus der aufgespreizten Stellung entlang der Innenkontur der Steuernut 16 angehoben ist, wodurch die Zugstange 10 von dem Werkstück 12 wegbewegt ist.In order to achieve a provision after processing of the
In den
Um die Entnahme bzw. die Bestückung einer Werkzeugmaschine, die eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 1 aufweist, mittels z.B. Robotern, zu vergrößarn, ist nicht nur eine lineare sondern auch eine rotatorische Zustellung des SpannWerkzeuges 13-vorgesehen.In order to remove or load a machine tool, which has an actuating device 1 according to the invention, by means of e.g. To enlarge, robots, not only a linear but also a rotational delivery of the clamping tool 13-is provided.
Um eine solche Rotation des Werkzeuges 13 bzw. der Zugstange 10 zu ermöglichen, ist in diese eine Betätigungsnut 18 eingearbeitet, die aus einem ersten und einem zweiten Teilbereich 19 bzw. 20 besteht. Der erste Teilbereich 19 verläuft dabei parallel zu der Längsachse 10' der Zugstange 10 und der zweite Teilbereich 20 knickt schräg verlaufend von dem ersten Teilbereich 19 ab. Der zweite Teilbereich 20 kann auch schraubenlinienförmig geneigt ausgestaltet sein. Um die Rotation zu bewerkstelligen ist in dem Gehäuse 2 ein Führungsstift oder eine Kugel 32 vorgesehen, dessen freies Ende in die Betätigungsnut 18 eingreift.In order to allow such a rotation of the
Wenn nunmehr die Führungsplatte 15 aus der in der
Um die Rotation der Zugstange 10 freizugeben, ist in diese eine umlaufende Nut 30 eingearbeitet. Eine auf die Zugstange 10 aufgesetzte Hülse 29 weist einen Keil 31, Klotz oder dergleichen auf, der im montierten Zustand in die Nut 30 eingesetzt ist. Folglich ist die Rotation der Zugstange 10 um die eigene Längsachse 10' nicht blockiart, denn eine Rotationsbewegung zwischen der Zugstange 10 und der an dem ersten Hebelarm 22 abgestützten Hülse 29 kann erfolgen. Es ist auch denkbar, die Hülse 29 zwischen einen Segering 28 und einem an der Zugstange 10 angeformten Anschlagbund 27 einzuspannen, so dass diese in axialer Richtung gehalten ist. Der Anschlagspunkt 25 dient folglich als radiale Halterung für die Hülse 29, die mit diesem drehfest verbunden ist. Somit kann eine Relativbewegung, nämlich eine Rotation, zwischen der Hülse 29 und der Zugstange 10 entstehen.In order to release the rotation of the
Desweiteren ist aus dieser Ansicht erkennbar, dass die auftretenden und von dem ersten Hebelarm 22 übertragenen Kräfte an der Zugstange 10 an dem Anschlagsbund 27 abgestützt sind, an dem die Hülse 29 anliegt.Furthermore, it can be seen from this view that the forces occurring and transmitted by the
Darüber hinaus weist die Steuernut 16 eine Zwischenstellung 17 auf, in der der Knotenpunkt 24 ortsfest gehalten ist, solange der Hebel 37 nicht betätigt wird. Folglich können dadurch die in der Want herrschenden Zugkräfte reduziert werden, um die Spannungen zwischen dem Mast und dem Bootskörper zu verringern. Gefordert ist dies im Winterlager des Segelbootes oder während des Segelns als Zugentlastung der sog. Leewant, um neue Einstellungen vornehmen zu können.In addition, the
Sind an dem Mast Druckkräfte, die durch das Segel entstehen an der Want abzustützen, dann kann auf einfache und schnelle Art und Weise der Hebel 37 geschlossen werden, so dass der Knotenpunkt 24 aus der Zwischenstellung 17 in eine End - oder in eine Ausgangsstellung überführt ist, wodurch entweder die Want vollständig gespannt oder entlastet ist.Are on the mast pressure forces caused by the sail to support the Want, then the
Aus
In den
Je nach Anwendungsfall kann die Zugstange 10 einen runden, mehreckigen oder elliptischen Querschnitt aufweisen.Depending on the application, the
In den
In den
Durch den zusätzlichen Hebelarm 43 wird in Abhängigkeit von dessen Länge und Anbringung an der Exzenterscheibe 40 eine zusätzliche Übersetzungsmöglichkeit bereitgestellt.Due to the additional lever arm 43, an additional translation option is provided depending on the length and attachment to the
Den
Allen Ausführungsvarianten der
Da die Ãœbertragungsmittel 21, 39 oder 40 an dem Hebelarm 22 gebildet sind, kann dieser derart parallel zu der Zugstange 10 bewegt werden, dass eine Selbsthemmung entsteht, so dass durch die jeweiligen Antriebsmittel 5, 6, 37 oder 45 keine permanente Spannkraft aufzubringen ist.Since the transmission means 21, 39 or 40 are formed on the
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Zugstange (10) und dem Antriebselement (5, 6, 37, 45) ein Kniehebel, (21), ein Kurvenelement (39) oder eine Exzenterscheibe (40) vorgesehen ist, dass der Kniehebel (21), das Kurvenelement (39) oder die Exzenterscheibe (40) mindestens einen Hebelarm (22) aufweisen, der gelenkig an dem Kniehebel (21), an dem Kurvenelement (39) oder an der Exzenterscheibe (40) an einem Knotenpunkt (24) angelenkt ist, der mit dem Antriebselement (5, 6, 37, 45) unmittelbar oder über Zwischenglieder (15 und 16, oder 43) gekoppelt ist, dass der Hebelarm (22) gegenüberliegend zu dem Knotenpunkt (24) an der Zugstange (10) drehbar in einem Anlenkungspunkt (25) gelagert ist, dass in eine der Stirnseiten (4) des Gehäuses (2), die dem Anlenkungspunkt (25) des Hebelarmes (22) an der Zugstange (10) gegenüberliegt, eine Durchgangsöffnung (11) eingearbeitet ist, durch die die Zugstange (10) nach außen geführt ist und dass der Knotenpunkt (24) räumlich zwischen dem Anlenkungspunkt (25) und der Durchgangsöffnung (11) angeordnet ist.
characterized,
in that between the pull rod (10) and the drive element (5, 6, 37, 45) a toggle lever (21), a cam element (39) or an eccentric disc (40) is provided, that the toggle lever (21), the cam element ( 39) or the eccentric disc (40) at least one lever arm (22) articulated on the toggle lever (21), on the cam member (39) or on the eccentric disc (40) at a node (24) is articulated with the Drive element (5, 6, 37, 45) coupled directly or via intermediate links (15 and 16, or 43) in that the lever arm (22), opposite the node (24), is rotatably mounted on the pull rod (10) in an articulation point (25) which projects into one of the end faces (4) of the housing (2) corresponding to the articulation point (25 ) of the lever arm (22) on the pull rod (10) opposite, a through hole (11) is incorporated, through which the tie rod (10) is guided to the outside and that the node (24) spatially between the articulation point (25) and the through hole (11) is arranged.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Knotenpunkt (24) des Kniehebels (21) in einer in einer Führungsplatte (15) eingearbeiteten Steuernut (16) eingesetzt ist und dass die Führungsplatte (15) trieblich mit dem jeweiligen Antriebselement (5, 6) verbunden ist.Actuating device (1) according to claim 1,
characterized,
in that the node (24) of the toggle lever (21) is inserted in a control groove (16) incorporated in a guide plate (15) and in that the guide plate (15) is drivingly connected to the respective drive element (5, 6).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuernut (16) bezogen auf die Längsachse (15') der Führungsplatte (15) linear geneigte und/oder wellenförmig ausgestaltete Konturen aufweist.Actuating device (1) according to claim 2,
characterized,
that the control groove (16) with respect to the longitudinal axis (15 ') of the guide plate (15) has inclined linear and / or undulating contours configured.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuernut (16), vorzugsweise im mittleren Bereich der Führungsplatte (15), eine Zwischen- oder Raststellung (17) aufweist, die parallel oder senkrecht zu der Längsachse (15') der Führungsplatte (15) verläuft.Actuating device (1) according to claim 3,
characterized,
in that the control groove (16), preferably in the middle region of the guide plate (15), has an intermediate or detent position (17) which runs parallel or perpendicular to the longitudinal axis (15 ') of the guide plate (15).
dadurch gekennzeichnet,
dass als Antriebsmittel zwei Kolben (5, 6) oder ein manuell betätigbarer Hebel (37) oder eine Spindel (38) vorgesehen sind, die seitlich versetzt zu dem Knotenpunkt (24) des Kniehebels (21) oder exzentrisch zu diesem angeordnet sind und parallel, orthogonal oder fluchtend zu der Längsachse (3) des Gehäuses (2) verlaufen.Actuating device (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
in that two pistons (5, 6) or a manually operable lever (37) or a spindle (38) are provided as drive means, which are arranged laterally offset from or eccentric to the nodal point (24) of the toggle lever (21) and parallel, orthogonal or aligned with the longitudinal axis (3) of the housing (2).
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Kolben (5, 6) unmittelbar auf die Führungsplatte (15) einwirken und mit dieser form- oder kraftschlüssig verbunden sind, und dass die Kolben (5, 6) als einfach oder doppelt wirkende Zylinder ausgestaltet sind.Actuating device (1) according to claim 5,
characterized,
in that the two pistons (5, 6) act directly on the guide plate (15) and are positively or non-positively connected thereto, and that the pistons (5, 6) are designed as single or double-acting cylinders.
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Zugstange (10) eine Betätigungsnut (18) eingearbeitet ist, die aus zwei Teilbereichen (19, 20) besteht, und dass der erste Teilbereich (19) der Betätigungsnut (18) parallel zu der Längsachse (10') der Zugstange (10) und der zweite Teilbereich (20) der Betätigungsnut (18) linear oder schraubenlinienförmig geneigt zu der Längsachse (10') der Zugstange (10) ausgerichtet ist, und dass in die Betätigungsnut (18) ein an dem Gehäuse (2) abgestützter Führungsstift oder Kugel (32) eingreift.Actuating device (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
in that an actuating groove (18) which consists of two partial regions (19, 20) is incorporated in the pull rod (10), and in that the first partial region (19) of the actuating groove (18) runs parallel to the longitudinal axis (10 ') of the pull rod (10). 10) and the second portion (20) of the actuating groove (18) is linearly or helically inclined to the longitudinal axis (10 ') of the tie rod (10) is aligned, and in that the actuating groove (18) on the housing (2) supported guide pin or ball (32) engages.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verschwenkwinkel des Werkzeugs (13) bzw. der Zugstange (10) bis zu 120° beträgt und dass der Verschwenkwinkel variabel einstellbar ist.Actuating device (1) according to claim 7,
characterized,
that the pivot angle of the tool (13) or the tie rod (10) is up to 120 ° and that the pivot angle is variably adjustable.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hebelarm (22) mit der Zugstange (10) mittels einer Hülse (29) drehbar gekoppelt ist und dass die Hülse (29) zwischen einem Segering und einem an der Zylinderstange (19) angeformten Anschlagsbund (27) in Längsrichtung (10') der Zugstange (10) abgestützt ist.Actuating device (1) according to claim 7 or 8,
characterized,
in that the lever arm (22) is rotatably coupled to the pull rod (10) by means of a sleeve (29) and that the sleeve (29) is connected between a selvedge and a stop collar (27) integrally formed on the cylinder rod (19) in the longitudinal direction (10 '). the drawbar (10) is supported.
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem freien Ende des Hebelarms (22) und der Innenwand des Gehäuses (2) ein Teller-Federpaket (44) vorgesehen ist, durch das der Hebelarm (22) unter Vorspannung steht, und dass das Teller-Federpaket (44) als Ausgleich und/oder als zusätzlicher Bewegungsraum für den Hebelarm (22) dient.Actuating device (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
that between the free end of the lever arm (22) and the inner wall of the housing (2) a plate-spring assembly (44) is provided, by which the lever arm (22) is biased, and that the plate-spring assembly (44) as compensation and / or as additional movement space for the lever arm (22).
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Gehäuse (2) zwei, drei oder mehrere Zugstangen (10) axial bewegbar gelagert sind, und dass jede der Zugstangen (10) mit einem der Kniehebel (21) trieblich gekoppelt ist.Actuating device (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
in that two, three or more tie rods (10) are mounted so as to be axially movable on the housing (2), and that each of the tie rods (10) is drivingly coupled to one of the toggle levers (21).
dadurch gekennzeichnet,
dass die zwei, drei oder mehr Kniehebel (21) mit deren jeweiligen Knotenpunkt (24) in einer parallelen oder dreieckigen oder mehreckigen Führungsplatte (15) eingesetzt sind und dass die Führungsplatte (15) mittels der beiden seitlich angebrachten Kolben (5, 6) linear beweglich verfahrbar ist.Actuating device (1) according to claim 11,
characterized,
in that the two, three or more toggle levers (21) with their respective nodes (24) are inserted in a parallel or triangular or polygonal guide plate (15) and in that the guide plate (15) is linear by means of the two laterally mounted pistons (5, 6) is movable movable.
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Zugstange (10) ein Anschlagsbund (27) angeformt ist und dass der erste Hebelarm (22) des Kniehebels (21) während des Spann- oder Bearbeitungsvorganges mittels einer Hülse (29) an dem Anschlagbund (27) anliegt.Actuating device (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
in that a stop collar (27) is integrally formed on the pull rod (10) and that the first lever arm (22) of the toggle lever (21) rests on the stop collar (27) during the tensioning or machining operation by means of a sleeve (29).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anlenkungspunkte (25, 26) der beiden Hebelarme (22, 23) des Kniehebens (21) und die Zugstange (10) eine Ebene bilden.Actuating device (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the articulation points (25, 26) of the two lever arms (22, 23) of the knee lift (21) and the pull rod (10) form a plane.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zugstange (10) im Querschnitt rund, mehreckig, prismisch oder elliptisch ausgestaltet ist und dass die derart geformte Zugstange (10) mit Hilfe deren Außenkontur axial geführt in dem Gehäuse (2) gelagert ist.Actuating device according to one of the preceding claims
characterized,
in that the pull rod (10) is round, polygonal, prismatic or elliptical in cross-section, and that the pull rod (10) formed in this way is axially guided in the housing (2) with the aid of its outer contour.
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