CN110805802A - 夹紧系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于部件(31,32)的夹紧系统(10)，尤其是用于鞋类物品或运动用品，该夹紧系统包括：(a)第一构件(11)；(b)第二构件(12)，(c)其中，第一构件(11)和第二构件(12)可绕枢轴(13)相对于彼此旋转；(d)第一支架(17a)，其中，当第一构件(11)和第二构件(12)相对于彼此从第一角度(14)旋转到第二角度(16)时，第一支架(17a)适于沿第一构件(11)上的第一路径(18a)和第二构件(12)上的第二路径(20a)可滑动地移动第一距离；(e)至少一个第二支架(17b)，其中，当第一构件(11)和第二构件(12)相对于彼此从第一角度(14)旋转到第二角度(16)时，第二支架(17b)适于沿第一构件(11)上的第三路径(18b)和第二构件(12)上的第四路径(20b)可滑动地移动第二距离。

Description

夹紧系统
技术领域
本发明涉及一种改进的夹紧系统，尤其是制造鞋类物品或运动用品的夹紧系统。
背景技术
现有的许多夹紧系统用于在组装期间临时固定工件。在生产环境中，经常需要夹紧系统保护用于特定生产过程的不同尺寸的工件。为了能够精确和安全地布置工件，目前需要使用许多定制配合的模板或模具。对于易碎的和/或柔软的工件尤其如此，在不会有损坏工件的风险的情况下，这些工件不能用很大的力夹紧。
例如，鞋类生产中的问题涉及在组装期间固定中底。现有的方法涉及多种形式，这些形式专门适用于中底的一种特定类型、尺寸和侧面(左/右)。这样就导致大量库存，以及由于更换工具而损失处理时间。
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的夹紧系统和方法，该夹紧系统和方法甚至能够在加工过程中以简单有效的方式固定不同尺寸、形状和类型的易碎的工件。
发明内容
该目的通过独立权利要求的教导实现，特别是通过用于部件的夹紧系统来实现，尤其是用于鞋类物品或运动用品的夹紧系统，该夹紧系统包括：(a)第一构件；(b)第二构件，(c)其中，第一构件和第二构件可绕枢轴相对于彼此旋转；(d)第一支架，其中，当第一构件和第二构件相对于彼此从第一角度旋转到第二角度时，第一支架适用于沿第一构件上的第一路径和第二构件上的第二路径可滑动地移动第一距离；(e)至少一个第二支架，其中，当第一构件和第二构件相对于彼此从第一角度旋转到第二角度时，第二支架适用于沿第一构件上的第三路径和第二构件上的第四路径可滑动地移动第二距离。
鞋类物品可以是鞋、靴子、登山鞋、跑鞋、足球鞋、网球鞋、高尔夫鞋、凉鞋等。运动用品可以是特别用于运动的任何类型的服装，或任何运动配件，例如网球拍、棒球棒、护胫、手套、膝盖或肘部保护器等。
路径被理解为物理路径，而不是可能在数学上无限的路径，该可能在数学上无限的路径的其中一部分可能是物理路径。
构件被理解为任何实心构造，其可以仅由单个零件构成或者可以包括多个零件，优选地，该多个零件连接在一起。上述构件可以基本上是刚性的，其中“基本上刚性”意味着在严格的数学意义上不一定是刚性的，而是允许真实材料中固有的一些柔性，例如金属，如铝、钢等，木材、聚合物，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(也称为ABS)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯等。每个构件的表面可以是平的或不平的。
支架被理解为任何可移动物品，其被配置为通过接触和接合部件来固定部件。应当理解的是，夹紧系统可以包括另外的支架，例如第三支架、第四支架、第五支架等。该夹紧系统能够实现通过单一操作控制第一支架和第二支架的相对运动，即第一构件和第二构件的相对旋转。因此，该系统操作简单且快速，并且可以简单地通过相对于第二构件旋转第一构件来适应不同尺寸的部件。应当理解的是，相对于外部参考框架(例如工作台)物理旋转的是哪个构件并不重要，重要的是执行第一构件和第二构件的相对旋转。因此，本发明的一个关键方面是，第一和第二支架移动的第一距离和第二距离分别由第一和第二角度确定。换句话说，单个参数，即第一和第二构件的相对角度，控制第一支架，第二支架和另外的支架(如果存在的话)的运动。
第一角度和第二角度相对于一个，即相同的，合适轴线限定。可以有许多合适的轴，例如，可以相对于第一构件或第二构件的边缘方便地测量第一角度和第二角度。应该理解的是，第一角度和第二角度不一定是限制角度，例如，最小或最大物理可达值。换句话说，在第一角度和第二角度之外，该夹紧系统也可以运行。
第一构件和第二构件所围绕旋转的旋转轴线可以基本垂直于第一构件和/或第二构件。然而，旋转轴线也可以相对于第一构件的表面的法线和/或第二构件的表面的法线倾斜一定的倾斜角度。这样一来，该夹紧系统能够实现第一支架和第二支架的相对运动在三个维度上(相对于第一和/或第二构件，并且也相对于部件)被控制。该倾斜角度可以是至少5°，或至少15°，以允许在三个维度上进行更大的控制。
枢轴位于旋转轴线上。然而，枢轴上不必设置物理的接合。旋转机构可以远离枢轴定位。例如，这可以通过布置在该夹紧系统外侧的基本上圆形的引导轮来完成，其中，引导轮的旋转中心位于枢轴处。引导轮可以从下方用圆形轴承支撑。驱动运动的机构可以在夹紧系统的外侧，例如作为与环相切地作用的线性致动器，或者与齿轮接口和/或马达一起作用。这样一来，可以为由夹紧系统固定的部件提供更多空间。
第一路径、第二路径、第三路径和第四路径中的任何一个可以具有任何形状，例如，由任何数学函数近似或给出，该数学函数可以由例如显式方程或参数方程定义。例如，合适的函数可以定义圆形、椭圆形、双曲线形、次摆线形、摆线形、抛物线形、直线形、正弦曲线形或前述形状的组合。路径的形状决定了通过第一构件在第二构件处的相对旋转来实现的第一支架和第二支架的运动。因此，可以选择形状，以使得当被第一支架和第二支架接合时，不同尺寸的部件被有效地夹紧。因此，根据本发明的夹紧系统，即使在不施加大的夹紧力的情况下也能够有效地固定部件，从而防止特别是对柔软或易碎部件的损坏。
第一路径、第二路径、第三路径和第四路径中的任何一个可以分别位于第一构件或第二构件的表面上。
第一路径、第二路径、第三路径和第四路径中的任何一个也可以位于第一构件和/或第二构件的内侧。这种布置也可以实现通过单一操作对第一支架和第二支架进行三维控制，即对第一构件和第二构件的相对旋转进行三维控制。
第一构件可包括第一板，第二构件可包括第二板。这样能够实现第一构件和第二构件的简单制造，并且为第一路径、第二路径、第三路径和第四路径中的任何一个提供大量的选择，而不存在任何路径之间发生最好能够避免的冲突的风险。
第一路径可以由布置在第一构件中的第一槽限定，第三路径可以由布置在第一构件中的第二槽限定。槽可以是任何凹陷或凹处，该凹陷或凹处可以或可以不从第一构件上的一个表面延伸到相对的另一个表面。这样能够实现简单、准确和快速地制造第一构件并提供耐用的第一和第三路径。例如，可以在第一构件中钻出或铣削出槽。然而，其他设置也是可能的。例如，第一路径可以由第一导轨或第一对导轨限定，第三路径可以由第二导轨或第二对导轨限定。
第一支架可以附接到第一销，和/或第二支架可以附接到第二销，其中第一和/或第二销分别布置在第一槽或第二槽中。销可具有近似旋转对称性，以促进沿第一和第二槽的低摩擦滑动。特别地，第一支架可以基本上刚性地附接到第一销，和/或第二支架可以基本上刚性地附接到第二销。“基本上刚性附接”意味着不允许任何相对运动，除非是由于材料的一些灵活性和制造公差的相对运动。这种设置中，使用可以简单且精确地生产的销，能够实现以低磨损精确控制第一支架和第二支架。
第一销和/或第二销还可包括用于将第一销和/或第二销附接到第一构件的装置，以使得第一销和/或第二销可分别沿第一槽或第二槽滑动，且分别不能移出第一槽或第二槽。例如，为此目的，用于附接的合适装置可以是围绕螺纹销拧紧的螺母。这样一来，该夹紧系统更加坚固，并且在工业生产环境中应用时，可减少维护需求。
第二路径可以由布置在第二构件中的第一通道限定，第四路径可以由布置在第二构件中的第二通道限定。通道可以是任何凹陷或凹处，该凹陷或凹处可以或可以不从第二构件上的一个表面延伸到相对的另一个表面。这样能够实现简单、准确和快速地制造第二构件并提供耐用的第二和第四路径。例如，可以在第二构件中钻出或铣削出通道。然而，其他设置也是可能的。例如，第二路径可以由第三导轨或第三对导轨限定，第四路径可以由第四导轨或第四对导轨限定。
第一支架可以附接到第一滑动件，和/或第二支架可以附接到第二滑动件，并且第一和/或第二滑动件可以分别布置在第一通道或第二通道中。每个支架可以附接到一个滑动件，以实现空间有效的布置。
第一支架还可以附接到第三滑动件，和/或第二支架还可以附接到第四滑动件。第三和/或第四滑动件可以分别布置在第三通道或第四通道中。换句话说，第一支架和/或第二支架可以附接到两个滑动件。这样可以实现第一和/或第二支架的更稳定的锁定机构，并且可以防止扭曲和不均匀的弯曲力出现。
第三通道可以基本上平行于第一通道，第四通道可以基本上平行于第二通道。通常，第一支架和/或第二支架可以附接到另外的滑动件。
第一支架可以基本上刚性地附接到第一滑动件(或可能的其他滑动件，例如第三滑动件)，和/或第二支架可以基本上刚性地附接到第二滑动件(或可能的其他滑动件，例如第四滑动件)。这种设置中，使用可以简单且精确地生产的滑动件，能够实现以低磨损精确控制第一支架和第二支架。滑动件可以是类似于销的突起。滑动件可能缺乏旋转对称性，以防止第一支架和/或第二支架相对于第二构件旋转。然而，也可以使用可旋转的附接机构将非旋转对称的滑动件分别附接到第一支架或第二支架。发明人发现这样可以改善夹紧系统的稳定性。
第一滑动件和/或第二滑动件(或任何其他滑动件)还可包括用于将第一滑动件和/或第二滑动件附接到第二构件的装置，使得第一滑动件和/或第二滑动件可分别沿第一通道或第二通道滑动，且分别不能移出第一通道或第二通道。例如，为此目的，用于附接的合适装置可以是围绕螺纹滑动件拧紧的螺母，或形成在滑动件侧面上的凹槽。这样一来，该夹紧系统更加坚固，并且在工业生产环境中应用时，可减少维护需求。
任何销、滑动件、槽或通道可包括耐用的低摩擦材料，例如，聚四氟乙烯(PTFE)，可用作表面涂层或任何这些部件的主体。
第一支架和/或第二支架可相对于第一构件和/或第二构件旋转。特别地，第一支架和/或第二支架可相对于第二构件旋转。这种额外的自由度可以实现第一支架和/或第二支架对部件的更好的抓握。然而，第一支架和/或第二支架也可能不能相对于第二构件旋转。这种布置更简单并且可以更稳定。
第一构件相对于第二构件从第一角度到第二角度的旋转可以使第一支架和/或第二支架朝向部件移动。因此，当第一构件相对于第二构件从第一角度旋转到第二角度时，夹紧系统接合部件。应该注意的是，在夹紧系统的整个运动范围被利用之前，即从第一个角度开始在达到第二角度之前，夹紧系统，特别是第一支架和第二支架，可能已经接合了该部件。
第二距离可以大于第一距离。换句话说，当第一构件相对于第二构件旋转时，第一支架和第二支架可以以非对称、非圆形方式移动。发明人的一个重要见解是，许多部件具有不规则的形状。因此，部件的不同尺寸之间的差异在某些区域可能比在其他区域中更大。因此，这种布置提高了不同尺寸的部件的抓握精度。
需要重点理解的是，第一支架和第二支架的不同运动，例如，第二距离大于第一距离，可通过第一和第三路径的多种形状实现。
第一构件相对于第二构件从第一角度到第二角度的旋转可以使第一支架朝向第二支架移动。例如，第一支架和第二支架可位于部件的相对侧。因此，这种布置能够实现对部件的特别好的抓握。
第二路径和第四路径可以基本上是线性的。这种布置可以实现简单的结构以及低磨损，例如，在第一和第二滑动件(或任何其他滑动件)上的磨损。
第一路径可包括第一位置和第二位置，其中，第一位置可位于距离枢轴的第一位置距离处，第二位置可位于距离枢轴的第二位置距离处，其中第一位置距离可以与第二位置距离不同；和/或第三路径可以包括第三位置和第四位置，其中第三位置可以位于距离枢轴的第三位置距离处，第四位置可以位于距离枢轴的第四位置距离处，其中第三位置距离可以与第四位置距离不同。
通过相对于第二构件旋转第一构件，使得第一支架沿第一路径从第一位置可滑动地移动到第二位置，第一支架相对于第二构件移动。第一位置可以对应于第一角度，第二位置可以对应于第二角度。如果第一位置距离与第二位置距离不同，则限定第一支架的位移的方向和大小的第一支架位移矢量包括相对于枢轴的径向分量。发明人发现，这对于实现良好的夹紧效果特别有效，因为这意味着部件被第一支架推向或推离枢轴。类似地，通过相对于第二构件旋转第一构件，使得第二支架沿第三路径从第三位置可滑动地移动到第四位置，第二支架相对于第二构件移动。第三位置可以对应于第一角度，第四位置可以对应于第二角度。如果第三位置距离不同于第四位置距离，则限定第二支架的位移的方向和大小的第二支架位移矢量包括相对于枢轴的径向分量。发明人发现，这对于实现良好的夹紧效果特别有效，因为这意味着部件被第二支架推向或推离枢轴。
如果第一位置距离不同于第二位置距离，并且第三位置距离不同于第四位置距离，则夹紧特别有效。在这种情况下，第一支架朝向或远离枢轴径向推动部件，并且第二支架朝向或远离枢轴径向推动部件。这样一来，在一些配置中，第一支架和第二支架可以将部件夹在它们之间，而不需要其他结构元件来引导或保持部件。
在第一构件相对于第二构件从第一角度旋转到第二角度时，第一支架的位移可以通过下述过程限定和设计。第一构件相对于第二构件的旋转引起第一构件相对于第二构件在旋转平面中的圆周运动。定义第一支架的第一位置。在物理上，第一位置可以由例如第一销的第一位置限定。以枢轴为中心的圆被绘制为通过第一位置，因此也限定了圆上的起始位置，可以选择该起始位置与第一位置重合。在第一构件的参考系中的圆上的最终位置由起始位置、第一角度和第二角度限定，其中，第一和第二角度由第一构件和第二构件的相对定向限定。定义所需的第一支架位移矢量。第一支架位移矢量可以径向指向远离或朝向枢轴布置。然而，第一支架位移矢量还可以包括非径向分量。圆上的最终位置的矢量与第一支架位移矢量的矢量和确定第一路径上的第二位置。由于第一和第二角度是根据第一构件和第二构件的相对定向限定的，因此，如果第一支架位移矢量还包括非径向分量，第一支架的第一位置和第一支架的第二位置之间的角度与第一和第二角度之间的差异不同，第一支架的第一位置和第一支架的第二位置均相对于枢轴确定。
第一支架被限制为至少部分地沿第二路径可滑动地移动。因此，在第二路径是线性的简单情况下，在第二构件的参考系中，第一支架位移矢量平行于第二路径矢量，第二路径矢量由第二路径的方向限定。可以理解的是，当第一构件相对于第二构件从第一角度旋转到第二角度时，可以应用类似的方法来确定第二支架或任何附加支架(如果存在的话)的位移。
第一路径可包括第一基本圆形区段，和/或第三路径可包括第二基本圆形区段。在本文中，“基本上圆形”的意思是第一区段和/或第二区段不需要在数学上是完美的区段，可以允许制造公差。这种布置可以实现第一和第二支架的简单结构和平滑运动，因此有助于防止由于第一和第二支架的突然移动而对部件的损坏。此外，当第一构件和第二构件围绕枢轴相对于彼此旋转时，有助于确保第一和第二支架以相同的速度移动，这样一来，在实现有效的夹紧的情况下，也不会出现由以不同速度移动的夹具夹持而导致的部件的不期望的移动。
第一路径可以包括第一端和第二端，其中，第一路径可以在第一端偏离基本圆形形状第一偏差矢量，和/或在第二端偏离基本圆形形状第二偏差矢量；和/或，其中，第三路径可以包括第三端和第四端，其中，第三路径可以在第三端偏离基本圆形形状第三偏差矢量，和/或在第四端偏离基本圆形形状第四偏差矢量。
第一基本圆形区段的中心可位于枢轴处。因此，第一和第二偏差矢量的总和可以产生第一距离。附加性地或替代性地，第二基本圆形区段的中心可以位于枢轴处。因此，第三和第四偏差矢量的总和可以产生第二距离。
这种布置实现了夹紧系统的简单布置。
第一区段和第二区段可以不是同心的。在第一和第二区段基本上是圆形的情况下，第一区段和第二区段不同心的布置能够实现通过一种简单的方式影响第一支架不同于第二支架的运动，以便改进如本文所述的对于不同尺寸的部件的抓握精度。
第一区段可具有第一中心，第二区段可具有第二中心，并且第一中心可位于距离枢轴第一位移矢量处，第二中心可位于距离枢轴第二位移矢量处，该第二位移矢量与第一位移矢量不同。这种布置能够改进对第一支架和第二支架的运动的控制，以便提高如本文所述的对于不同尺寸的部件的抓握精度。
第二位移矢量的量值可以比第一位移矢量更大。发明人发现，位移矢量越大，相应支架的运动可以越大，相应支架的运动是通过第一构件相对于第二构件旋转给定的旋转角度来实现的。因此，与第一支架相比，这种布置实现了第二支架的更大移动，从而提高如本文所述的对于不同尺寸的部件的抓握精度。可以选择第一、第二、第三和第四路径，以便设计第一和第二支架的不同定时和/或速度。
夹紧系统可包括至少三个支架，并且三个支架可以布置成形成凸形空间，用于在第一和第二构件的至少一个角度方向上接收凸形部件。该空间也可以包括凹形或凹凸混合的形状，即，空间的第一部分可以是凸形的，而空间的第二部分可以是凹形的。许多部件可具有凸形形状，部件的至少一部分为凸形形状，例如鞋类物品的大部分鞋前掌部区域具有凸形形状。因此，对于包括凸形的部件来说，抓握得到改善。然而，替代性地，也可将三个支架布置成形成凹形空间，用于在第一和第二构件的至少一个角度方向上接收凹形部件。
部件可以是鞋类物品的鞋底元件。该鞋底元件可以是易碎的和/或柔软的，因此，根据本发明的夹紧系统特别有利于固定鞋类物品的鞋底元件，例如在生产或维修期间。
第二支架可被配置为接触鞋底元件的前掌部分，并且第一支架可被配置为接触鞋底元件的后脚部分。发明人发现，这种布置可以有利于实现最小程度的抓力。此外，不同尺寸鞋类物品的之间的差异，在前掌部分的差异可能大于在后脚部分的差异。因此，该特征与第二距离可以大于第一距离的特征的组合是特别有利的，由于第一构件和第二构件根据给定角度旋转，导致比对位于后脚部分的第一支架的吸引力或推动来说，对位于前掌部分的第二支架具有更大吸引力或推动。
第一支架、第二支架、第一构件或第二构件中的至少一个可包括金属，例如铝、钢等。金属通常可提供良好的耐久性。作为另外一种选择或除此之外，第一支架、第二支架、第一构件和/或第二构件可包括木材，聚合物，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(也称为ABS)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯等，它们也耐用但重量更轻。
本发明还涉及一种固定部件的方法，特别是用于鞋类物品或运动用品，该固定部件的方法包括使用根据本发明的夹紧系统。因此，根据本发明的夹紧系统的优点获得了一种改进的固定部件的方法。
使用根据本发明的夹紧系统包括：(a)将第一板相对第二板旋转到第一角度；(b)将部件布置在第一和第二支架附近；和(c)将第一板相对于第二板旋转到第二角度，使得第一和/或第二支架接触部件。
换句话说，第一角度和第二角度可以表示用于特定应用的夹紧系统的打开和关闭位置，该特定应用基于，例如，部件的特性，尤其是部件的尺寸和形状，以及其要执行的程序。应该理解的是，本方法的任何或所有步骤可以自动执行，例如通过计算机控制的系统。
部件可以是鞋底元件。本文已经描述了为什么根据本发明的夹紧系统对于固定鞋底元件特别有利。
鞋底元件可包括中底。中底通常非常柔软，特别是与外底相比。因此，本方法是特别有利的并且可以有助于防止对柔软且易碎的中底的损坏。鞋底元件还可包括外底。
该方法还可包括：当鞋底元件固定在夹紧系统中时，将鞋面的一部分附接到中底。这是鞋类生产中的重要一步。将鞋底元件很好地固定在该生产步骤中是很重要的，因为一旦鞋底元件的一部分固定到鞋面，就不可能在不损坏鞋类物品的情况下调整它们的布置。
该附接可包括焊接。焊接，例如红外焊接，可能是有利的，因为它不涉及使用溶剂。此外，如果将两种类似材料(例如包括相同热塑性聚合物的两种材料)焊接在一起，则可以实现特别稳固的连接。
附图说明
在下文中，参考附图描述了本发明的示例性实施例。附图显示：
图1A-C示出了在操作中的根据本发明的示例性的夹紧系统；
图2示出了图1A-C所示的示例性的夹紧系统的特写侧视图；
图3示出了图1A-C所示的示例性的夹紧系统的第二构件的示例性特写图；
图4示出了图1A-C所示的示例性的夹紧系统的一部分支架及通道的示例性特写图；
图5示出了根据本发明的另一示例性夹紧系统；
图6A-B示出了根据本发明的示例性夹紧系统在第一构件的参考系中的一个方面；
图7A-B示出了根据本发明的另一示例性夹紧系统在第一构件的参考系中的一个方面；
图8A-B示出了根据本发明的另一示例性夹紧系统在第一构件的参考系中的一个方面；和
图9示出了根据本发明的另一示例性夹紧系统在第二构件的参考系中的一个方面。
具体实施方式
在下文中，仅详细描述了本发明的一些可能的实施例。应当理解的是，这些示例性实施例可以以多种方式进行修改，并且只要是兼容的就可以彼此组合，并且可以省略某些特征，只要它们看起来是可有可无的。附图仅说明了操作原理，可以进行多种修改。夹紧系统可以更小或更大，并且特别地可以基本上在所有侧面上包围被配置为接收部件的空间。
图1A-C示出了在不同操作阶段的根据本发明的示例性的夹紧系统10。图1A示出了当第一构件11和第二构件12处于第一角度α14时的夹紧系统10，图1B示出了当第一构件11和第二构件12处于中间角度β15时的夹紧系统10，图1C示出了当第一构件11和第二构件12处于第二角度γ16时的夹紧系统10。被配置为接收部件的空间位于夹紧系统的底端。
夹紧系统10用于部件，特别是用于鞋类物品或运动用品，该夹紧系统10包括：(a)第一构件11；(b)第二构件12，(c)其中，第一构件11和第二构件12可绕枢轴13相对于彼此从第一角度14旋转至第二角度16；(d)第一支架17a，其中，当第一构件11和第二构件12相对于彼此旋转时，第一支架17a适于沿第一构件上11的第一路径18a和第二构件12上的第二路径可滑动地移动第一距离；(e)至少一个第二支架17b，其中，当第一构件11和第二构件12相对于彼此旋转时，第二支架17b适于沿第一构件11上的第三路径18b和第二构件12上的第四路径20b可滑动地移动第二距离。
在本示例中，夹紧系统10还包括多个支架，在本示例中共有12个支架。该夹紧系统10能够实现通过单一操作(即第一构件11和第二构件12的相对旋转)控制每个支架的相对运动。多个支架布置成形成凸起的空间，用于在第一和第二构件12的至少一个角度方向上接收凸形部件。
这种运动可以从图1A-C的比较中看出，其中，图1A示出了夹紧系统10的“打开”结构，图1B示出了中间结构，图1C示出了夹紧系统10的“闭合”结构，即啮合结构。
因此，该系统操作简单且快速，并且可以简单地通过相对于第二构件12旋转第一构件11来适应不同尺寸的部件。第一角度14和第二角度16相对于一个(即相同、合适的)轴线限定。在本示例中，第一角度14和第二角度16相对于第一构件11和第二构件12的边缘方便地限定。
在本示例中，第一构件11和第二构件12绕其旋转的旋转轴线基本上垂直于第一构件11和第二构件12。然而，旋转轴线也可以相对于第一构件11的表面的法线和/或第二构件12的表面的法线倾斜一个倾斜角度。
第一路径18a、第二路径、第三路径18b和第四路径20b中的可分别位于第一构件11或第二构件12的表面上。然而，第一路径18a、第二路径、第三路径18b和第四路径20b中的任何一个也可以位于第一构件11和/或第二构件12的内侧。第一构件11包括第一板，第二构件12包括第二板。
第一路径18a由布置在第一构件11中的第一槽限定，第三路径18b由布置在第一构件11中的第二槽限定。然而，其他设置也是可能的。例如，第一路径18a可以由第一导轨或第一对导轨限定，第三路径18b可以由第二导轨或第二对导轨限定。
第一支架17a附接到第一销19a，第二支架17b附接到第二销19b，其中。第一销19a和第二销19b分别布置在第一槽或第二槽中。示例性地，销可具有近似旋转对称性，以分别促进沿第一和第二槽的低摩擦滑动。特别地，第一支架17a基本上刚性地附接到第一销19a，第二支架17b基本上刚性地附接到第二销19b。
在本示例中，第一销19a和第二销19b均不包括用于将第一销19a和第二销19b附接到第一构件11的装置，该装置使得第一销19a和第二销19b可分别沿第一槽或者第二槽滑动，且分别不能移出第一槽或第二槽。然而，在其他实施例中，第一销19a和/或第二销19b可包括这种装置。
第二路径(未示出)由布置在第二构件12中的第一通道(未示出)限定，第四路径20b(只在图1A中可见)由布置在第二构件12中的第二通道限定。该示例性的通道可以是任何凹陷或凹处，该凹陷或凹处可以或可以不从第二构件12上的一个表面延伸到相对的另一个表面。然而，其他设置也是可能的。例如，第二路径可以由第三导轨或第三对导轨限定，第四路径20b可以由第四导轨或第四对导轨限定。
示例性的第一和第二支架17b相对于第一构件11和第二构件12旋转。这种额外的自由度可以实现第一支架和第二支架17b对部件的更好的抓握。
第一构件11相对于第二构件12从第一角度14到第二角度16的旋转引起第一支架17a和第二支架17b朝向部件(图中未示出部件)移动。因此，当第一构件11相对于第二构件12从第一角度14旋转到第二角度16时，夹紧系统10接合部件。
在本示例中，第二距离可以大于第一距离。换句话说，当第一构件11相对于第二构件12旋转时，第一支架17a和第二支架17b可以以非对称、非圆形方式移动。通过对比图1A-C可以清楚的看到，第二支架17b比第一支架17a移动的更多。发明人的一个重要见解是，许多部件具有不规则的形状。因此，部件的不同尺寸之间的差异在某些区域可能比在其他区域中更大。因此，这种布置提高了不同尺寸的部件的抓握精度。
第一构件11相对于第二构件12从第一角度14到第二角度16的旋转使第一支架17a朝向第二支架17b移动。在一些实施例中，第一支架17a和第二支架17b可位于部件的相对侧。
在本示例中，第一路径18a包括第一基本圆形区段，第三路径18b包括第二基本圆形区段。特别地，第一路径18a和第三路径18b是圆的一段，而不是完整的圆。第一路径18a和第三路径18b不是同心的。第一路径18a具有第一中心，第三路径18b具有第三中心，第一中心可位于距离枢轴13第一位移矢量处，第三中心可位于距离枢轴13第三位移矢量处，该第三位移矢量与第一位移矢量不同。第三位移矢量的量值可以比第一位移矢量更大。
需要重点理解的是，第一支架17a和第二支架17b的不同运动，例如，第二距离大于第一距离，可同样通过第一和第三路径18b的其他形状实现。
在本示例中，部件(未示出)为鞋类物品的鞋底元件。第二支架17b被配置为接触鞋底元件的前掌部分，并且第一支架17a被配置为接触鞋底元件的后脚部分。
在本示例中，第一支架17a、第二支架17b、第一构件和第二构件均包括铝。
在本示例中，枢轴14由位于其自身上的旋转机构确定，即位于第一支架17a的最终位置和一些其他支架附近。然而，在保持枢轴位于同一位置的情况下，也可以将旋转机构移动到其他位置，例如，围绕夹紧系统的外侧。例如，这可以通过布置在该夹紧系统外侧的基本上圆形的引导轮来完成，其中，引导轮的旋转中心位于枢轴处。这样可以为夹紧系统固定的部件提供更多空间。
图2示出了图1A-C所示的示例性的夹紧系统10的特写侧视图。
特别地，图2示出了布置在第二构件12上的第二通道20b。第一支架附接到第一滑动件(未示出)，第二支架17b附接到第二滑动件21b，并且第一和第二滑动件21b分别布置在第一通道/第二通道20b中。本示例中，第一支架还附接到布置在第三通道中的第三滑动件，第二支架17b还附接到布置在第四通道(未示出)中的第四滑动件。第三通道基本上平行于第一通道，第四通道基本上平行于第二通道。第一、第二、第三和第四滑动件基本相似。特别地，第一支架17a基本上刚性地附接到第一和第三滑动件，第二支架17b基本上刚性地附接到第二21b和第四滑动件。示例性地，滑动件可能缺乏旋转对称性，以防止第一支架17a和第二支架17b相对于第二构件12旋转。非旋转对称滑动件分别使用垫片24附接到第一支架17a和第二支架17b。
图3示出了图1A-C所示的示例性的夹紧系统10的第二构件12的底面的示例性特写图。
图3示出了多条通道22。在本示例中，每个支架具有不只一条通道22。每条路径，包括第二路径和第四路径20b，均为基本线性的。
每个滑动件21，包括第一滑动件和第二滑动件，均还包括用于将滑动件21附接到第二构件12的装置，使得滑动件21沿各自的通道22滑动，且不能移出各自的通道22。在本示例中，每个滑动件21包括两个部分，上部和下部，上部和下部之间形成凹槽。每个滑动件21的上部和下部使用两个螺钉彼此固定。这样可以轻松地固定滑动件。
在本示例中，在任一上述部分的大部分，滑动件包括聚四氟乙烯(PTFE)。
图4示出了图1A-C中所示的示例性夹紧系统10的一部分支架17和通道22的示例性特写图。特别地，为了进一步改善系统的可调节性，每个支架都包含几个小凹槽23。这样一来，可以调节连接到支架17的销的位置，以便进一步改善对部件的抓握。被配置为与部件接合的支架17的端部位于图4的底端。
图5示出了根据本发明的另一示例性夹紧系统10。该夹紧系统10与图1A-C和图2所示的夹紧系统类似。
夹紧系统10用于部件31，32，特别是用于鞋类物品或运动用品，该夹紧系统10包括：(a)第一构件11；(b)第二构件12，(c)其中，第一构件11和第二构件12可绕枢轴13相对于彼此从第一角度旋转至第二角度；(d)第一支架17a，其中，当第一构件11和第二构件12相对于彼此旋转时，第一支架17a适于沿第一构件上11的第一路径18a和第二构件12上的第二路径20a可滑动地移动第一距离；(e)至少一个第二支架17b，其中，当第一构件11和第二构件12相对于彼此旋转时，第二支架17b适于沿第一构件11上的第三路径18b和第二构件12上的第四路径20b可滑动地移动第二距离。
在本示例中，夹紧系统10包括多个支架17。夹紧系统10以角度方向示出，其中，多个支架17与部件31接合，在本示例中，部件31是大鞋底元件。覆盖图示出了小部件32(在本示例中，是小鞋底元件32)，以示出为了结合小部件32而不是大部件31，夹紧系统10进一步旋转时多个支架的位置。
支架17被布置成形成具有凹凸混合的形状的空间，用于接收具有凹凸混合的形状的部件31，32。
图6A示出了如何确定和设计第一支架在第一构件相对于第二构件从第一角度14旋转到第二角度16时的位移的示例。图6A示出了第一构件上的示例性第一路径18a，但是可以理解的是，例如，示出的也可能是相同的示例性的第三路径。图6A是在第一构件的参考系中绘制的。
第一路径包括第一位置46和第二位置48，其中，第一位置46位于距离枢轴13的第一位置距离50处，第二位置48可位于距离枢轴13的第二位置距离51处，其中第一位置距离50小于第二位置距离51，但是可选地，第一位置距离50可大于第二位置距离51。
图6A示出了夹紧系统10围绕枢轴13从第一角度14到第二角度16的旋转。因此，固定地附接到第一构件的任何物体将相对于第二构件穿过旋转平面中的圆形路径，例如，示例性圆形旋转路径41或圆41的至少一部分。应当理解的是，以枢轴为中心的任何圆形路径，例如圆41，在第一构件和第二构件的参考系中是相同的，因为以枢轴为中心的圆形路径在围绕枢轴旋转时是不变的。
第一路径18a可具有多种形状。物理上，第一位置46可以由例如第一销限定。以枢轴13为中心的圆形旋转路径41被绘制为通过第一位置46。第一位置46与圆上的起始位置46重合，由第一角度限定。然后，在第一构件的参考系中，在圆形旋转路径41上的最终位置47由第二角度16给出。根据被夹持的部件的尺寸和形状，定义所需的第一支架位移矢量54。在本示例中，第一支架位移矢量54包括径向分量和非径向分量。圆上的最终位置47的矢量与第一支架位移矢量54的矢量和确定第一路径18a上的支架的第二位置48。由于第一和第二角度是相对于第一构件和第二构件的相对取向限定的，因此，由于第一支架位移矢量还包括非径向分量，第一支架的第一位置和第一支架的第二位置之间的角度与第一和第二角度之间的差异不同，第一支架的第一位置和第一支架的第二位置均相对于枢轴确定。第一支架位移矢量54的量值是第一距离，该第一距离是相对于第二构件确定的。
第一路径的形状确定每单位角度旋转变化的支架的移动速度，例如以mm/°为单位测量，该移动速度可以是不恒定的，而是取决于旋转角度。
图6B示出了如何确定和设计第一支架在第一构件相对于第二构件从第一角度14旋转到第二角度16时的位移的示例。图6B是在第一构件的参考系中绘制的。图6B示出的示例与图6A示出的示例基本类似，除了在图6B的示例中，第一支架位移矢量54仅包括径向分量并且不包括非径向分量。因此，在图6B的示例中，由于第一支架位移矢量不包括非径向分量，第一支架的第一位置和第一支架的第二位置之间的角度与第一和第二角度之间的差异相同，第一支架的第一位置和第一支架的第二位置均相对于枢轴确定。
图7A示出了根据本发明的另一示例性夹紧系统的一个方面。图7A示出了第一构件上的示例性第一路径18a，但是可以理解的是，例如，示出的也可能是相同的示例性的第三路径。图7A是在第一构件的参考系中绘制的。
该示例性的第一路径18a包括第一位置46和第二位置48，其中，第一位置46位于距离枢轴13的第一位置距离50处，第二位置48可位于距离枢轴13的第二位置距离51处，其中第一位置距离50小于第二位置距离51。第一路径18a上的第一位置46与圆形路径41上的起始位置46重合，该起始位置46由第一角度14确定。圆形路径上的最终位置由附图标记47表示并由第二角度16确定。
图7A中所示的示例与图6B中所示的示例类似。然而，在图7A的示例中，第一路径18a包括第一基本圆形区段49。第一路径包括位于第一端46处的第一位置46，以及位于第二端48处的第二位置48，其中，第一路径18a在第一端46处偏离基本圆形形状第一偏差矢量43，在第二端48处偏离基本圆形形状第二偏差矢量44。第一基本圆形区段的中心位于枢轴13处。因此，第一偏差矢量43的大小与第二偏差矢量44的大小之间的差异产生第一支架位移矢量54，在图7A的示例中，该第一支架位移矢量54沿径向定向。
图7B示出了与图7A中所示的示例类似的示例。然而，在图7B的示例中，第一支架位移矢量54还包括非径向分量。
图8A示出了根据本发明的另一示例性夹紧系统的一个方面。图8A示出了第一路径18a，但是可以理解的是，例如，示出的也可能是相同的示例性的第三路径。图8A是在第一构件的参考系中绘制的。
该示例性的第一路径18a包括第一位置46和第二位置48，其中，第一位置46位于距离枢轴13的第一位置距离50处，第二位置48可位于距离枢轴13的第二位置距离51处，其中第一位置距离50小于第二位置距离51。第一路径18a上的第一位置46与圆形路径41上的起始位置46重合，该起始位置46由第一角度14确定。圆形路径上的最终位置由附图标记47表示并由第二角度16确定。
在本示例中，第一路径18a包括第一基本圆形区段49。在这种情况下，第一路径18a在其整个长度上基本上是圆形的。第一路径18a的中心45，即第一区段49的中心45，位于距离枢轴13第一位移矢量52处。夹紧系统从第一角度14旋转到第二角度16。在本示例中，第一支架位移矢量54仅包括径向分量。
关于第三路径(未示出)，第三路径可以类似地包括第二基本圆形区段。第一区段和第二区段可以不是同心的。第二区段可以具有第二中心，并且第二中心可以位于距离枢轴13第二位移矢量处，该第二位移矢量与第一位移矢量52不同。第二位移矢量的量值可以比第一位移矢量52更大。
图8B示出了与图8A中所示的示例类似的示例。然而，在图8B的示例中，第一支架位移矢量54还包括非径向分量。
虽然图6-8中所示的示例性第一支架位移矢量包都包括径向分量，但是应该理解的是，这对于本发明来说不是必需的。第一支架位移矢量可以仅包括非径向分量。
图9示出了根据本发明的另一示例性夹紧系统的一个方面。图9是在第二构件的参考系中绘制的，与在第一构件的参考系中绘制的图6-8不同。
图中示出了第一支架的相应的第一位置66。该相应第一位置66对应于第一构件的参考系中的第一支架的第一位置。图中示出了第一支架的相应的第二位置68，该相应第二位置68对应于第一构件的参考系中的第二位置。根据待夹紧的部件的尺寸和形状，定义所需的相应第一支架位移矢量64。该相应第一支架位移矢量64确定第一支架相对于第二构件的位移的大小和方向。相应第一支架位移矢量64的量值与其对应的第一支架位移矢量的量值相同。当第一构件和第二构件相对于彼此处于第二角度时，相应第一支架位移矢量64的方向平行于与其对应的第一支架位移矢量的方向。在实践中，例如，可以首先在第二构件的参考系中定义相应第一支架位移矢量64，然后在第一构件的参考系中定义第一支架位移矢量，该第一支架位移矢量对应于相应第一支架位移矢量64。
以枢轴13为中心的第一圆形路径41a以第一半径60，r1绘制，该第一半径60，r1对应于相应第一位置66与枢轴13的径向距离。以枢轴13为中心的第二圆形路径41b以第二半径61，r2绘制，该第二半径61，r2对应于相应第二位置68与枢轴13的径向距离。
从图9中可以看出，相应第一支架位移矢量64没有沿径向布置。相反，它布置成指向偏离位置63，偏移位置63位于距离枢轴13的偏移距离62，d0处。
第一距离d1是相应第一支架位移矢量64的量值，并由下式给出：
Figure BDA0002155425350000191
参考图6-9说明的示例性概念仅用于说明设计第一、第二、第三和第四路径的一些可能方式，以便实现第一或第二支架或其他支架(如果存在的话)的特定的期望的位移。
附图标记：
10：夹紧系统
11：第一构件
12：第二构件
13：枢轴
14：第一角度
15：中间角度
16：第二角度
17：支架
17a：第一支架
17b：第二支架
18a：第一路径
18b：第三路径
19：销
19a：第一销
19b：第二销
20a：第二路径
20b：第四路径
21：滑动件
21b：第二滑动件
22：通道
23：凹槽
24：垫片
31：大鞋底元件
32：小鞋底元件
41：圆形旋转路径
43：第一偏差矢量
44：第二偏差矢量
45：中心
46：销的第一位置/圆形旋转路径的起始位置
47：圆形旋转路径的最终位置
48：销的第二位置
49：第一基本圆形区段
50：第一位置距离
51：第二位置距离
52：第一位移矢量
54：第一支架位移矢量
60：第一半径
61：第二半径
62：偏移距离
63：偏移位置
64：相应第一支架位移矢量
66：相应第一位置
68：相应第二位置

Claims (28)

1.一种用于部件(31,32)的夹紧系统(10)，尤其是用于鞋类物品或运动用品，所述夹紧系统包括：
(a)第一构件(11)；
(b)第二构件(12)，
(c)其中，所述第一构件(11)和所述第二构件(12)可绕枢轴(13)相对于彼此旋转；
(d)第一支架(17a)，其中，当所述第一构件(11)和所述第二构件(12)相对于彼此从第一角度(14)旋转到第二角度(16)时，所述第一支架(17a)适于至少部分沿所述第一构件(11)上的第一路径(18a)和至少部分沿所述第二构件(12)上的第二路径(20a)可滑动地移动第一距离；
(e)至少一个第二支架(17b)，其中，当所述第一构件(11)和所述第二构件(12)相对于彼此从所述第一角度(14)旋转到所述第二角度(16)时，所述第二支架(17b)适于至少部分沿所述第一构件(11)上的第三路径(18b)和至少部分沿所述第二构件(12)上的第四路径(20b)可滑动地移动第二距离。
2.根据权利要求1所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一构件(11)包括第一板，所述第二构件(12)包括第二板。
3.根据权利要求2所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一路径(18a)由布置在所述第一构件(11)中的第一槽限定，所述第三路径(18b)由布置在所述第一构件(11)中的第二槽限定。
4.根据权利要求3所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一支架(17a)附接到第一销(19a)，和/或所述第二支架(17b)附接到第二销(19b)，其中，所述第一销(19a)和/或第二销(19b)分别布置在所述第一槽或所述第二槽中。
5.根据权利要求4所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一销(19a)和/或所述第二销(19b)还包括用于将所述第一销(19a)和/或所述第二销(19b)附接到所述第一构件(11)的装置，以使得所述第一销(19a)和/或所述第二销(19b)可分别沿所述第一槽或所述第二槽滑动，且分别不能移出所述第一槽或所述第二槽。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的夹紧系统(10)，其中，所述第二路径(20a)由布置在所述第二构件(12)中的第一通道限定，所述第四路径(20b)由布置在所述第二构件(12)中的第二通道限定。
7.根据权利要求6所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一支架(17a)附接到第一滑动件，和/或所述第二支架(17b)附接到第二滑动件(21b)，其中，所述第一和/或所述第二滑动件(21b)分别布置在所述第一通道或所述第二通道中。
8.根据权利要求7所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一和/或所述第二滑动件(21b)还可包括用于将所述第一滑动件和/或所述第二滑动件(21b)附接到所述第二构件(12)的装置，使得所述第一滑动件和/或所述第二滑动件(21b)可分别沿所述第一通道或所述第二通道滑动，且分别不能移出所述第一通道或所述第二通道。
9.根据权利要求7或8所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一支架(17a)进一步附接到布置在第三通道中的第三滑动件，和/或所述第二支架(17b)进一步附接到布置在第四通道中的第四滑动件，其中，所述第三通道和所述第四通道布置在所述第二构件中。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一构件(11)相对于所述第二构件(12)从所述第一角度(14)到所述第二角度(16)的旋转使所述第一支架(17a)和/或所述第二支架(17b)朝向所述部件(31，32)移动。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的夹紧系统(10)，其中，所述第二距离大于所述第一距离。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一构件(11)相对于所述第二构件(12)从所述第一角度(14)到所述第二角度(16)的旋转使所述第一支架(17a)朝向所述第二支架(17b)移动。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的夹紧系统(10)，其中，所述第二路径(20a)和所述第四路径(20b)基本上是线性的。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的夹紧系统(10)，
其中，所述第一路径(18a)包括第一位置(46)和第二位置(48)，其中，所述第一位置(46)位于距离所述枢轴(13)的第一位置距离(50)处，所述第二位置(48)位于距离所述枢轴(13)的第二位置距离(51)处，其中，所述第一位置距离(50)与所述第二位置距离(51)不同；和/或，
所述第三路径(18b)包括第三位置和第四位置，其中，所述第三位置位于距离所述枢轴(13)的第三位置距离处，所述第四位置位于距离所述枢轴(13)的第四位置距离处，其中，所述第三位置距离与所述第四位置距离不同。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一路径(18a)包括第一基本圆形区段，和/或所述第三路径(18b)包括第二基本圆形区段。
16.根据权利要求15所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一区段(49)与所述第二区段不同心。
17.根据权利要求16所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一区段(49)具有第一中心，所述第二区段具有第二中心，并且其中，所述第一中心位于距离所述枢轴(13)第一位移矢量(52)处，所述第二中心位于距离枢轴(13)第二位移矢量处，所述第二位移矢量与所述第一位移矢量(52)不同。
18.根据权利要求17所述的夹紧系统(10)，其中，所述第二位移矢量的量值比所述第一位移矢量(52)更大。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的夹紧系统(10)，其中，所述夹紧系统(10)包括至少三个支架，并且其中，所述三个支架布置成形成凸形空间，所述凸形空间用于在所述第一构件(11)和所述第二构件(12)的至少一个角度方向上接收凸形部件(31，32)。
20.根据权利要求19所述的夹紧系统(10)，其中，所述部件(31，32)是鞋类物品的鞋底元件(31，32)。
21.根据权利要求20所述的夹紧系统(10)，其中，所述第二支架(17b)被配置为接触所述鞋底元件的前掌部分，所述第一支架(17a)被配置为接触所述鞋底元件的后脚部分。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的夹紧系统(10)，其中，所述第一支架(17a)、所述第二支架(17b)、所述第一构件或所述第二构件中的至少一个包括金属。
23.一种固定部件(31，32)的方法，特别是用于鞋类物品或运动用品，所述固定部件的方法包括使用权利要求1-22中任一项所述的夹紧系统(10)。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述使用包括：
(a)将所述第一板相对所述第二板旋转到所述第一角度；
(b)将所述部件(31，32)布置在所述第一支架(17a)和第二支架(17b)附近；和
(c)将所述第一板相对于所述第二板旋转到所述第二角度，使得所述第一支架(17a)和/或所述第二支架(17b)接触所述部件(31，32)。
25.一种生产鞋的方法，所述生产鞋的方法包括如权利要求23或24所述的方法，其中，所述部件(31，32)为鞋底元件(31，32)。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述鞋底元件包括中底。
27.根据权利要求25或26所述的方法，其中，所述方法还包括：当所述鞋底元件固定在所述夹紧系统(10)中时，将鞋面的一部分附接到所述鞋底元件。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述附接包括焊接。
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