Die
Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.The
The invention relates to a clamping device according to the preamble of claim
1.
Spannvorrichtungen
der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der DE 42 36 670 A1 und der DE 20 2004 016 091 U1 bekannt.
Diese umfassen ein Antriebselement mit Stellachse, das über eine
in einem Gehäuse
angeordnete, als Kurvenantrieb ausgebildete Stellmechanik, die mindestens
ein Führungselement
aufweist, mit einem am Gehäuse gelagerten
Spannwerkzeug wirkverbunden ist, wobei das Spannwerkzeug einen Greiferhebel
und einen Gegenhalter aufweist, an denen werkstückseitig jeweils ein Kontaktbereich
ausgebildet ist. Ein Gehäuse
kann dabei wahlweise aus schalenförmigen Teilen oder aber auch
z.B. gabelförmig
ausgebildet sein.Clamping devices of the type mentioned are for example from the DE 42 36 670 A1 and the DE 20 2004 016 091 U1 known. These include a drive element with adjusting axis, which is operatively connected via a arranged in a housing, designed as a cam drive adjusting mechanism having at least one guide element with a housing mounted on the clamping tool, wherein the clamping tool has a gripper lever and a counter-holder, on which workpiece side one Contact area is formed. A housing may optionally be formed from cup-shaped parts or else fork-shaped.
Als
Antriebselemente sind bei derartigen Spannvorrichtungen pneumatische
oder hydraulische Zylinder, aber auch manuell oder elektrisch zu betätigende
Antriebselemente bekannt, die jeweils die Stellmechanik mit einer
linear gerichteten Kraft beaufschlagen. Die als Kurvenantrieb ausgebildete Stellmechanik
umfasst das mindestens eine Führungselement
und eine mit dem Führungselement zusammenwirkende
Steuerkurve, die bei den bekannten Spannvorrichtungen im Greiferhebel
ausgebildet ist. Das Antriebselement bewegt das mindestens eine
Führungselement
in Richtung der Antriebselement-Stellachse und steuert damit über die
Stellmechanik den Bewegungsablauf des Spannwerkzeuges.When
Drive elements are pneumatic in such tensioning devices
or hydraulic cylinders, but also manually or electrically operated
Drive elements known, each with the adjusting mechanism with a
apply linearly directed force. The actuating mechanism designed as a cam drive
comprises the at least one guide element
and a cooperating with the guide element
Control cam, in the known clamping devices in the gripper lever
is trained. The drive element moves the at least one
guide element
in the direction of the drive element adjusting axis and thus controls over the
Actuator the movement of the clamping tool.
Das
Spannwerkzeug einer Spannvorrichtung hält ein Werkstück bei der
Bearbeitung (z.B. in Press-, Verformungs-, Verschweißund Stanzanlagen)
oder beim Transport. Dazu weist es einen beweglichen Greiferhebel,
auch Spannarm genannt, und einen Gegenhalter auf, an deren werkstückigseitigen
Enden Kontaktbereiche vorgesehen sind, die mit dem jeweiligen Werkstück in Berührung kommen. Die
Kontaktbereiche können
als backenartige Elemente (Klemmbacken) oder bei Greif-Spannwerkzeugen
in Form von Greiferzähnen
ausgebildet sein.The
Clamping tool of a clamping device holds a workpiece in the
Machining (for example in pressing, forming, welding and punching systems)
or during transport. For this it has a movable gripper lever,
Also called tension arm, and a counter-holder, on the workpiece side
Ends contact areas are provided, which come into contact with the respective workpiece. The
Contact areas can
as jaw-like elements (clamping jaws) or gripping clamping tools
in the form of gripper teeth
be educated.
Bei
den bekannten Spannvorrichtungen sind die Greiferhebel direkt am
Gehäuse
mit einem Drehgelenk befestigt. In Abhängigkeit von der jeweils gewünschten
Eingriffstiefe ist der Schwenkradius des Spannwerkzeuges, d.h. der
Platz, den das Spannwerkzeug zum Ein- und Ausschwenken benötigt, um das
jeweilige Werkstück
zu fassen bzw. loszulassen, festgelegt. Da ein Spannwerkzeug (auch
Greifer genannt) das jeweilige Werkstück möglichst weit von der Bauteilkante
entfernt greifen soll, um ein Ausreißen bzw. Verbiegen der Kanten
zu verhindern, sind die Schwenkradien derartiger Spannwerkzeuge
entsprechend groß.
Um flache Werkstücke
(z.B. Blechteile) beispielsweise von Transporteinrichtungen (z.B.
Rollenbahnen) zu entnehmen oder um z.B. fertige Tiefziehteile in
Transportgestellen mit hoher Packungsdichte abzustapeln bzw. zu
entnehmen, sind daher aufwändige,
verschiebbare Befestigungen für die
verwendeten Spannvorrichtungen erforderlich, was mit hohen Kosten
verbunden ist.at
The known clamping devices are the gripper levers directly on
casing
attached with a swivel joint. Depending on the particular desired
Insertion depth is the pivoting radius of the clamping tool, i. of the
Space that the tensioning tool needs to pivot in and out of
respective workpiece
to set or let go. Because a clamping tool (also
Called gripper) the respective workpiece as far as possible from the component edge
should grip away to a ripping or bending of the edges
To prevent, the swivel radii of such clamping tools
correspondingly large.
To flat workpieces
(e.g., sheet metal parts), for example, of transport means (e.g.
Roller conveyors) or by e.g. finished deep drawn parts in
Stack or transport caddies with high packing density
are therefore complex,
sliding fasteners for the
used clamping devices required, resulting in high costs
connected is.
Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung
der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu bilden, dass der Schwenkradius
des Spannwerkzeuges verringert ist.Of the
Invention is therefore based on the object, a clamping device
of the type mentioned in the further that the pivot radius
of the clamping tool is reduced.
Diese
Aufgabe wird bei einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruchs 1.These
Task is with a clamping device of the type mentioned
solved by the invention
the features of the characterizing part of claim 1.
Erfindungsgemäß weist
das Spannwerkzeug mindestens einen Schwenkhebel auf. Selbstverständlich können auch
mehrere mit Steuerkurven versehene Schwenkhebel vorgesehen sein,
insbesondere wenn auch der Gegenhalter drehbar am Gehäuse gelagert
ist.According to the invention
the clamping tool on at least one pivot lever. Of course you can too
be provided with cams pivoting lever provided
in particular, although the anvil rotatably mounted on the housing
is.
Der
Greiferhebel ist erfindungsgemäß drehbar
an dem Schwenkhebel gelagert, der seinerseits drehbar am Gehäuse befestigt
ist. Durch diese "Doppelgelenkigkeit" wird erfindungsgemäß erreicht,
dass der Greiferhebel zusammen mit dem zweiten Drehlager und damit
der Drehpunkt für
die Greifbewegung des Greiferhebels beim durch die Stellmechanik
gesteuerten Bewegen des Schwenkhebels verschoben wird, d. h. das Öffnen und
Schließen
des Spannwerkzeuges wird nicht bzw. nicht allein durch eine Drehbewegung
des Greiferhebels durchgeführt.
Auf diese Weise benötigt
der Greiferhebel auch bei größeren Eingriffstiefen
wenig Raum zum Ein- und Ausschwenken beim Greifen bzw. Loslassen
eines Werkstückes.Of the
Gripper lever is rotatable according to the invention
mounted on the pivot lever, which in turn rotatably attached to the housing
is. By this "double joint" is achieved according to the invention,
that the gripper lever together with the second pivot bearing and thus
the fulcrum for
the gripping movement of the gripper lever when the adjusting mechanism
controlled movement of the pivot lever is moved, d. H. the opening and
Shut down
the clamping tool is not or not alone by a rotary motion
performed the gripper lever.
Needed in this way
the gripper lever also at larger depths of engagement
little room for swinging in and out when gripping or releasing
a workpiece.
Die
im Schwenkhebel ausgebildete zweite Steuerkurve und die im Greiferhebel
ausgebildete erste Steuerkurve können
für die
Bewegungssteuerung mit demselben Führungselement (auch Stellglied
genannt) zusammenwirken. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass
für jede
Steuerkurve ein eigenes Führungselement
vorgesehen ist. Ein Führungselement
kann vorteilhaft in Form einer Führungsrolle
realisiert sein, die in der Führung
der. Steuerkurve läuft.
Selbstverständlich
könnte
das Führungselement
als Stellglied auch auf andere Weise ausgebildet sein.The
formed in the pivot lever second control cam and in the gripper lever
trained first cam can
for the
Motion control with the same guide element (also actuator
called) cooperate. Of course it is also possible that
for every
Control curve a separate guide element
is provided. A guide element
can be beneficial in the form of a leadership role
be realized in the leadership
of the. Control cam is running.
Of course
could
the guide element
be designed as an actuator in other ways.
Das
Antriebselement beaufschlagt die Stellmechanik mit einer linear
gerichteten Kraft entlang der Antriebselement-Stellachse. Im Zusammenwirken
von Führungselement(en)
und Schwenkkurven mit entsprechend angepasstem Verlauf wird die Schwenkbewegung
des Schwenkhebels und infolgedessen die Bewegung des Greiferhebels
bewirkt.The drive element acts on the actuating mechanism with a linearly directed force along the drive element setting axis. In the interaction of guide element (s) and pivot curves with a correspondingly adapted course, the pivotal movement of the pivot lever and due which causes the movement of the gripper lever.
Eine
erfindungsgemäße Spannvorrichtung einschließlich ihrer
vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den abhängigen Patent-ansprüchen wird
nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles
erläutert.
Es zeigen:A
Clamping device according to the invention including her
advantageous developments according to the dependent patent claims
below with reference to the drawing of an embodiment
explained.
Show it:
1 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in geöffneter
Position, 1 a side view of a clamping device according to the invention in the open position,
1a das
Spannwerkzeug der Spannvorrichtung aus 1 als Detail, 1a the clamping tool of the clamping device 1 as a detail,
2 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
am Ende des Einschwenkens bzw. am Beginn des Ausschwenkens des Greiferhebels
in den Greifbereich, 2 a side view of the clamping device according to the invention at the end of pivoting or at the beginning of swinging the gripper lever in the gripping area,
2a das
Spannwerkzeug der Spannvorrichtung aus 2 als Detail, 2a the clamping tool of the clamping device 2 as a detail,
3 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
in entriegelter Stellung, 3 a side view of the clamping device according to the invention in the unlocked position,
3a das
Spannwerkzeug der Spannvorrichtung aus 3 als Detail, 3a the clamping tool of the clamping device 3 as a detail,
4 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
in Greifposition, 4 a side view of the clamping device according to the invention in gripping position,
4a das
Spannwerkzeug der Spannvorrichtung aus 4 als Detail
und 4a the clamping tool of the clamping device 4 as a detail and
5 eine
Darstellung zur Verdeutlichung der unterschiedlichen Abschnitte
der Steuerkurven. 5 a representation to illustrate the different sections of the cams.
In
den Figuren ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 dargestellt.
Diese umfasst ein Antriebselement 2 mit Stellachse 3,
das über
eine in einem Gehäuse 4 angeordnete,
als Kurvenantrieb ausgebildete Stellmechanik 5 mit einem
am Gehäuse 4 gelagerten
Spannwerkzeug 6 wirkverbunden ist.In the figures, a preferred embodiment of a tensioning device according to the invention 1 shown. This comprises a drive element 2 with adjusting axle 3 that has one in a housing 4 arranged, designed as a cam drive adjusting mechanism 5 with one on the case 4 stored clamping tool 6 is actively connected.
Das
Antriebselement 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel als pneumatischer
oder hydraulischer Zylinder ausgebildet, dessen Kolbenstange die
Stellachse 3 des Antriebselementes 2 bildet. Alternativ kommen
auch andere Antriebselememente 2 (z.B. elektrische oder
sogar manuelle Antriebe) in Betracht, die an sich bekannt sind.The drive element 2 is formed in this embodiment as a pneumatic or hydraulic cylinder, the piston rod, the adjusting axis 3 of the drive element 2 forms. Alternatively, other drive elements come 2 (Eg electrical or even manual drives) into consideration, which are known per se.
Das
Spannwerkzeug 6 weist einen Greiferhebel 7 und
einen Gegenhalter 8 auf, an denen werkstückseitig
jeweils ein Kontaktbereich 9 ausgebildet ist. Die Kontaktbereiche 9,
die den Kontakt des Spannwerkzeuges 6 zum Werkstück 10 herstellen, sind
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
in Form von Greiferzähnen 11a, 11b realisiert.
Alternativ können
die Kontaktbereiche 9 auch beispielsweise als backenartige
Elemente (Klemmbacken) ausgebildet sein. Je nach Verwendung der
Spannvorrichtung 1 können
die Kontaktbereiche 9 aus unterschieldichen Materialien
(z.B. Keramik, Metall, Kunststoff) bestehen und auf die Werkstückdicke
einstellbar sein.The clamping tool 6 has a gripper lever 7 and a backstop 8th on, on which workpiece side each have a contact area 9 is trained. The contact areas 9 that the contact of the clamping tool 6 to the workpiece 10 are in the present embodiment in the form of gripper teeth 11a . 11b realized. Alternatively, the contact areas 9 also be formed for example as a jaw-like elements (jaws). Depending on the use of the clamping device 1 can the contact areas 9 consist of unterschieldichen materials (eg ceramic, metal, plastic) and be adjustable to the workpiece thickness.
Desweiteren
umfasst das Spannwerkzeug 6 erfindungsgemäß einen
Schwenkhebel 12, der mittels eines ersten Drehlagers 13 drehbar
am Gehäuse 4 gelagert
ist. Der Greiferhebel 7 ist mittels eines zweiten Drehlagers 14 drehbar
am Schwenkhebel 12 gelagert.Furthermore, the clamping tool includes 6 According to the invention a pivot lever 12 , by means of a first pivot bearing 13 rotatable on the housing 4 is stored. The gripper lever 7 is by means of a second pivot bearing 14 rotatable on the pivot lever 12 stored.
Im
Greiferhebel 7 ist eine erste Steuerkurve 15 und
im Schwenkhebel 12 eine zweite Steuerkurve 16 ausgebildet,
die mit mindestens einem Führungselement 17,
das hier vorteilhaft als Führungsrolle
realisiert ist, zusammenwirken und gemeinsam mit dem Führungselement 17 den
Kurvenantrieb der Stellmechanik 5 bilden. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
wirken die erste Steuerkurve 15 und zweite Steuerkurve 16 jeweils
mit einem, an je einer Seite der Stellachse 3 angeordnetem
Führungselement 17 zusammen.
Selbstverständlich
könnte
auch jede Steuerkurve 15, 16 einem gemeinsamen
Führungselement 17 zugeordnet
sein.In the gripper lever 7 is a first control curve 15 and in the pivot lever 12 a second control curve 16 formed, with at least one guide element 17 , which is advantageously realized here as a leadership role, interact and together with the guide element 17 the cam drive of the actuating mechanism 5 form. In the illustrated embodiment, the first control cam act 15 and second cam 16 each with one, on one side of the adjusting axis 3 arranged guide element 17 together. Of course, could also be any cam 15 . 16 a common guide element 17 be assigned.
In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der hier exemplarisch als längliches
Bauteil ausgebildete Gegenhalter 8 des Spannwerkzeuges 6 vorteilhaft starr
am Gehäuse 4 fixiert.
Alternativ könnte
auch der Gegenhalter 8 eine Steuerkurve aufweisen und beweglich
gelagert sein. Vorteilhaft wäre
in diesem Falle, wenn das Spannwerkzeug 6 einen weiteren Schwenkhebel
umfasst, der mittel eines Drehlagers drehbar am Gehäuse gelagert
ist und wenn der bewegliche Gegenhalter mittels eines weiteren Drehlagers
drehbar am weiteren Schwenkhebel gelagert ist. Auf diese Weise kann
auch der Schwenkradius eines beweglichen Gegenhalters verringert
werden.In the exemplary embodiment shown here, the counter holder formed here by way of example as an elongated component is shown 8th of the clamping tool 6 advantageously rigidly on the housing 4 fixed. Alternatively, the counterpart could also 8th have a control cam and be movably mounted. It would be advantageous in this case, if the clamping tool 6 comprises a further pivot lever which is rotatably mounted on the housing means of a pivot bearing and when the movable counter-holder is rotatably supported by means of a further rotary bearing on the further pivot lever. In this way, the pivot radius of a movable counter-holder can be reduced.
Zum
Bewegen des Spannwerkzeuges 6 beaufschlagt das Antriebselement 2 die
Stellmechanik 5 mit einer linear gerichteten, in Richtung
der Stellachse 3 wirkenden Kraft, indem das Führungselement 17 durch
die Kolbenstange des Zylinders – hier nach
oben bzw. unten – in
der ersten Steuerkurve 15 und in der zweiten Steuerkurve 16 zwangsgeführt verschoben
wird. Dadurch werden die durch die Steuerkurven 15, 16 jeweils
vorgegebenen Bewegungen des Schwenkhebels 12 und des Greiferhebels 7 bewirkt,
um das Werkstück 10 zu
greifen bzw. loszulassen.To move the clamping tool 6 acts on the drive element 2 the adjusting mechanism 5 with a linear direction, in the direction of the adjusting axis 3 acting force by the guide element 17 through the piston rod of the cylinder - here upwards or downwards - in the first control cam 15 and in the second cam 16 is forcibly moved. This will be through the cams 15 . 16 each predetermined movements of the pivot lever 12 and the gripper lever 7 causes the workpiece 10 to grab or let go.
Dabei
veranlasst der mit dem ersten Drehlager 13 drehbar am Gehäuse 4 gelagerte
Schwenkhebel 12 bei seiner eigenen, durch die zweite Steuerkurve 16 gesteuerten
Drehbewegung die Ein- bzw. Ausschwenkbewegung
des Greiferhebels 7, da letzterer mittels des zweiten Drehlagers 14 mit
dem Schwenkhebel 12 verbunden ist. Je nach Ausführung der
ersten und zweiten Steuerkurven 15, 16 und des Spannwerkzeuges 6,
insbesondere der Ausbildung der Kontaktbereiche 9, kann
allein diese durch den Schwenkhebel 12 bewirkte Bewegung
des Greiferhebels 7 ausreichend sein, um einen ausreichend
festen Kontakt des Spannwerkzeuges 6 zu dem Werkstück 10 herzustellen.
Für einen
sicheren Halt des gegriffenen Werkstückes 10 beim Transport
ist es jedoch vorteilhaft, wenn der Greiferhebel 7, gesteuert durch
die erste Steuerkurve 15, zusätzlich eine Spannbewegung ausführt, indem
eine Drehung des Greiferhebel 7 um das zweite Drehlager 14 erfolgt, um
das Werkstück 10 einzuspannen.
Eine detaillierte Beschreibung der Bewegungsschritte des Spannwerkzeuges 6 erfolgt
weiter unten anhand der figurenbezogenen Erläuterung einer besonders bevorzugten
Ausführungsform.This causes the first pivot bearing 13 rotatable on the housing 4 mounted pivot lever 12 at its own, by the second cam 16 controlled rotational movement, the input or Ausschwenkbewegung the gripper lever 7 , since last terer by means of the second pivot bearing 14 with the swivel lever 12 connected is. Depending on the design of the first and second cams 15 . 16 and the clamping tool 6 , in particular the training of the contact areas 9 , this alone can by the pivot lever 12 caused movement of the gripper lever 7 be sufficient to a sufficiently firm contact of the clamping tool 6 to the workpiece 10 manufacture. For a secure hold of the gripped workpiece 10 during transport, it is advantageous if the gripper lever 7 , controlled by the first cam 15 , in addition performs a tensioning movement, by a rotation of the gripper lever 7 around the second pivot 14 takes place to the workpiece 10 clamp. A detailed description of the movement steps of the clamping tool 6 will be described below with reference to the figure-related explanation of a particularly preferred embodiment.
Wie
beispielsweise in 1a gut zu erkennen ist, ist
der Schwenkhebel 12 vorteilhaft ein längliches Bauteil und weist – bezogen
auf seine Längserstreckung – vorzugsweise
ungefähr
in seiner Mitte das erste Drehlager 13 auf. Das erste Drehlager 13 unterteilt
den Schwenkhebel 12 in ein erstes Teilstück 12a und
ein zweites Teilstück 12b,
wobei am Ende des ersten Teilstückes 12a das
zweite Drehlager 14 und im zweiten Teilstück 12b die
zweite Steuerkurve 16 ausgebildet sind. Selbstverständlich könnte der Schwenkhebel 12 auch
eine andere zweckmäßige Form
(z.B. scheibenförmig
oder dergleichen) aufweisen. Das zweite Teilstück 12b des Schwenkhebels 12 kann
bevorzugt gabelförmig
ausgebildet sein, wobei die Innenseiten der Gabelschenkel die zweite
Steuerkurve 16 bilden. Eine derartige offene Ausbildung des
zweiten Teilstückes 12b ermöglicht ein
einfaches Zusammenfügen
der Bauteile der Stellmechanik 5 bei der Montage der Spannvorrichtung 1.Such as in 1a is easy to see is the pivot lever 12 advantageously an elongate member and has - based on its longitudinal extent - preferably approximately in its center, the first pivot bearing 13 on. The first pivot bearing 13 divides the pivot lever 12 in a first section 12a and a second section 12b , where at the end of the first section 12a the second pivot bearing 14 and in the second part 12b the second control curve 16 are formed. Of course, the pivot lever could 12 also have another expedient form (eg disk-shaped or the like). The second part 12b of the pivot lever 12 may preferably be fork-shaped, wherein the inner sides of the fork legs, the second cam 16 form. Such an open design of the second section 12b allows easy assembly of the components of the actuating mechanism 5 during assembly of the clamping device 1 ,
Der
Greiferhebel 7 ist, wie insbesondere in 1 und 1a zu
erkennen ist, vorteilhaft als gekrümmtes Bauteil ausgebildet,
das einen ersten Abschnitt 7a, der sich zwischen dem Kontaktbereich-seitigen
Ende 18 des Greiferhebels 7 und dem zweiten Drehlager 14 erstreckt,
und einen mit Winkel zum ersten Abschnitt 7a orientierten
zweiten Abschnitt 7b umfasst, wobei der zweite Abschnitt 7b seitlich
einen Fortsatz 19 aufweist, in dem die erste Steuerkurve 15 ausgebildet
ist. Der Fortsatz 19 ist hier aus Gründen einer einfachen Montage
der Spannvorrichtung 1 vorzugsweise offen realisiert. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
stoßen
der erste Abschnitt 7a und der zweite Abschnitt 7b des Greiferhebels 7 nicht
direkt aneinander, sondern es befindet sich noch ein weiterer Abschnitt 7c dazwischen.
Selbstverständlich
könnte
der Greiferhebel auch eine andere gebogene bzw. abgewinkelte Form aufweisen.The gripper lever 7 is, in particular in 1 and 1a can be seen, advantageously formed as a curved member having a first portion 7a that is between the contact area-side end 18 of the gripper lever 7 and the second pivot bearing 14 extends, and one with angle to the first section 7a oriented second section 7b includes, wherein the second section 7b laterally an extension 19 in which the first cam 15 is trained. The extension 19 is here for the sake of easy assembly of the clamping device 1 preferably realized open. In the illustrated embodiment, the first section abut 7a and the second section 7b of the gripper lever 7 not directly to each other, but there is still another section 7c between. Of course, the gripper lever could also have another curved or angled shape.
Eine
bevorzugte Ausführung
der im Schwenkhebel 12 ausgebildeten zweiten Steuerkurve 16 ist
in 1a und 5 gut zu erkennen. Diese weist
vorteilhaft einen Schwenkabschnitt 20 auf, dessen Führungsflächen 20a – bezogen
auf die Stellachse 3 des Antriebselementes 2 – geneigt
sind. Wie aus einer gemeinsamen Betrachtung der 1a, 2a, 3a, 4a ersichtlich,
sind die Führungsflächen 20a in
jeder Arbeitsstellung des Spannwerkzeuges 6 in Bezug auf
die Stellachse 3 geneigt. Der Schwenkabschnitt 20 steuert
die Drehbewegung des Schwenkhebels 12 und bewirkt damit
die Ein- bzw. Ausschwenkbewegung des mit ihm verbundenen Greiferhebels 7 in
den Greifbereich bzw. aus dem Greifbereich heraus.A preferred embodiment of the pivot lever 12 trained second cam 16 is in 1a and 5 clearly visible. This advantageously has a pivoting section 20 on, whose guide surfaces 20a - related to the positioning axis 3 of the drive element 2 - are inclined. As if from a common consideration of 1a . 2a . 3a . 4a can be seen, are the guide surfaces 20a in every working position of the clamping tool 6 in relation to the control axis 3 inclined. The swivel section 20 controls the rotational movement of the pivot lever 12 and thus causes the input or Ausschwenkbewegung of his associated gripper lever 7 into the gripping area or out of the gripping area.
Wie
in der Zusammenschau von 1a,und 4a zu
erkennen, ist in dem Schwenkhebel 12 vorteilhaft ein Selbsthemmungsmechanismus
vorgesehen, um zu verhindern, dass der Schwenkhebel 12 in
Greifposition (siehe 4a) durch äußere Krafteinwirkung zurückschwenkt.
Dafür weist
die zweite Steuerkurve 16 einen Verriegelungsabschnitt 21 auf (siehe 5),
der in einem Winkel zum Schwenkabschnitt 20 orientiert
bzw. angeordnet ist und dessen Führungsflächen 21a in
der Greifposition des Spannwerk zeuges 6 in einem sehr spitzen
Winkel zur Stellachse 3 angeordnet sind. Dabei kann der
spitze Winkel auch 0° betragen.As in the synopsis of 1a ,and 4a to recognize is in the pivot lever 12 Advantageously, a self-locking mechanism is provided to prevent the pivot lever 12 in gripping position (see 4a ) pivots back by external force. For this, the second cam 16 a locking portion 21 on (see 5 ), which is at an angle to the pivoting section 20 oriented or arranged and its guide surfaces 21a in the gripping position of the clamping tool 6 at a very acute angle to the adjusting axis 3 are arranged. The acute angle can also be 0 °.
Eine
vorteilhafte Ausführung
der im Greiferhebel 7 ausgebildeten ersten Steuerkurve 15 ist
in 1a und 5 gut zu erkennen. Diese weist
vorteilhaft einen Ausgleichsabschnitt 22 auf, dessen Führungsflächen 22a – bezogen
auf die Stellachse 3 des Antriebselements 2 – geneigt
sind. Wie aus einer gemeinsamen Betrachtung der 1a, 2a, 3a, 4a ersichtlich,
sind die Führungsflächen 22a in
jeder Arbeitsstellung des Spannwerkzeuges 6 in Bezug auf
die Stellachse 3 geneigt. Ferner ist in den genannten Abbildungen
zu erkennen, dass die Führungsflächen 22a des
Ausgleichsabschnittes 22 und die Führungsflächen 20a des Schwenkabschnittes 20 in
entgegengesetzte Richtungen geneigt sind. Der Ausgleichsabschnitt 22 steuert
während
der Drehbewegung des Schwenkhebels 12 eine Ausgleichsbewegung
des Greiferhebels 7. Dadurch wird erreicht, dass der Greiferhebel 7 auch
bei großen Eingriffstiefen
einen geringen Schwenkradius hat, d. h. in radialen Richtungen – bezogen
auf das an dem Gehäuse 4 angeordnete
erste Drehlager 13 – wenig Raum
für den
Bewegungsablauf benötigt.
Bei der in dem Ausführungsbeispiel
gezeigten Anordnung der Spannvorrichtung 1 bedeutet dies,
dass der Greiferhebel 7 einen geringen Platzbedarf in der
Höhe hat.An advantageous embodiment of the gripper lever 7 trained first cam 15 is in 1a and 5 clearly visible. This advantageously has a compensation section 22 on, whose guide surfaces 22a - related to the positioning axis 3 of the drive element 2 - are inclined. As if from a common consideration of 1a . 2a . 3a . 4a can be seen, are the guide surfaces 22a in every working position of the clamping tool 6 in relation to the control axis 3 inclined. Furthermore, it can be seen in the cited figures that the guide surfaces 22a the equalization section 22 and the guide surfaces 20a of the pivoting section 20 are inclined in opposite directions. The balancing section 22 controls during the rotational movement of the pivot lever 12 a compensating movement of the gripper lever 7 , This ensures that the gripper lever 7 even with large depths of engagement has a small swivel radius, ie in the radial directions - relative to that on the housing 4 arranged first pivot bearing 13 - little space needed for the movement. In the arrangement of the tensioning device shown in the embodiment 1 This means that the gripper lever 7 has a small footprint in height.
Wie
in der Zusammenschau von 1a, 4a und 5 zu
erkennen, weist die erste Steuerkurve 15 vorteilhaft einen
Spannabschnitt 23 auf, der in einem Winkel zum Ausgleichsabschnitt 22 orientiert
bzw. angeordnet ist und dessen Führungsflächen 23a in
der Greifposition des Spannwerkzeuges 6 in einem sehr spitzen
Winkel zur Stellachse 3 angeordnet sind. Dabei kann der
spitze Winkel auch 0° betragen.
Der Winkel zwischen Spannabschnitt 23 und Ausgleichsabschnitt 22 beträgt in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
vorzugsweise ca. 90°.
Der Spannabschnitt 23 steuert den Spannvorgang des Greiferhebels 7,
d.h. er bewirkt eine Drehung des Greiferhebels 7 um das
zweite Drehlager 14 und damit das kraftschlüssige Schließen des
Spannwerkzeuges 6 zum Einspannen des Werkstückes 10.
Ferner verhindert er in der Greifposition das Öffnen des Spannwerkzeuges 6 durch äußere Kräfte und
bildet somit einen Selbsthemmungsmechanismus.As in the synopsis of 1a . 4a and 5 to recognize, has the first cam 15 advantageously a clamping section 23 up, at an angle to the balancing section 22 ori is entiert or arranged and its guide surfaces 23a in the gripping position of the clamping tool 6 at a very acute angle to the adjusting axis 3 are arranged. The acute angle can also be 0 °. The angle between clamping section 23 and compensation section 22 is in the illustrated embodiment, preferably about 90 °. The tensioning section 23 controls the clamping process of the gripper lever 7 , ie it causes a rotation of the gripper lever 7 around the second pivot 14 and thus the non-positive closing of the clamping tool 6 for clamping the workpiece 10 , Furthermore, it prevents the opening of the clamping tool in the gripping position 6 by external forces and thus forms a self-locking mechanism.
Selbstverständlich können die
vorstehend beschriebenen Abschnitte der ersten Steuerkurve 15 und
der zweiten Steuerkurve 16 auch anders als in den Figuren
zu erkennen ausgebildet (z.B. gekrümmt) und relativ zueinander
angeordnet sein. Beispielsweise können in den Steuerkurven 15, 16 noch weitere
Abschnitte mit anderen Funktionen umfasst sein. So muss der Verriegelungsabschnitt 21 nicht unmittelbar
an den Schwenkabschnitt 20 bzw. der Spannabschnitt 23 nicht
unmittelbar an den Ausgleichsabschnitt 22 angrenzen. Auch
sind Steuerkurvenvarianten mit weniger Abschnitten, z.B. ohne gesonderten
Spannabschnitt 23 bzw. Verriegelungsabschnitt 21,
denkbar.Of course, the above-described portions of the first cam 15 and the second cam 16 also different than in the figures recognizable formed (eg curved) and be arranged relative to each other. For example, in the cams 15 . 16 even more sections to be covered with other features. So must the locking section 21 not directly to the pivoting section 20 or the clamping section 23 not directly to the compensation section 22 adjoin. Also are cam variants with fewer sections, eg without a separate clamping section 23 or locking section 21 , conceivable.
Die
einzelnen Bewegungsschritte der unterschiedlichen Bauteile des Spannwerkzeuges 6 und damit
der Bewegungsablauf der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 werden
nachfolgend anhand der Figuren beschrieben.The individual movement steps of the different components of the clamping tool 6 and thus the movement of the clamping device according to the invention 1 will be described below with reference to the figures.
In
den 1 und 1a ist die Spannvorrichtung 1 in
der geöffneten
Position dargestellt. Zum Schließen des Spannwerkzeuges 6 und
damit Greifen des in 1 zu erkennenden Werkstückes 10 wird
das Führungselement 17 durch
das Antriebselement 2 in Richtung der Stellachse 3 nach
unten gezogen, wobei es in der im Greiferhebel 7 ausgebildeten
ersten Steuerkurve 15 und in der im Schwenkhebel 12 ausgebildeten
zweiten Steuerkurve 16 geführt wird.In the 1 and 1a is the tensioning device 1 shown in the open position. To close the clamping tool 6 and thus grabbing the in 1 to be recognized workpiece 10 becomes the guiding element 17 through the drive element 2 in the direction of the adjusting axis 3 pulled down, taking it in the gripper lever 7 trained first cam 15 and in the swivel lever 12 trained second cam 16 to be led.
Das
Führungselement 17 bewegt
sich im Schwenkabschnitt 20 der zweiten Steuerkurve 16 nach
unten, wodurch der Schwenkhebel 12 um das am Gehäuse 4 angeordnete
erste Drehlager 13 hier gegen den Uhrzeigersinn gedreht
wird. Da der Greiferhebel 7 mit dem Schwenkhebel 12 über das
zweite Drehlager 14 verbunden ist, wird der Greiferhebel 7 und
damit sein Kontaktbereich 9 (hier der Greiferzahn 11a)
durch die Drehbewegung des Schwenkhebels 12 von der Seite
in den Greifbereich geschoben (siehe 2). Da das
Führungselement 17 auch
in der ersten Steuerkurve 15 geführt wird, steuert es im Zusammenwirken
mit dem Ausgleichs abschnitt 22 der ersten Steuerkurve 15 während der
Drehbewegung des Schwenkhebels 12 eine Ausgleichsbewegung
des Greiferhebels 7. Bedingt durch die Ausgleichsbewegung
ist es möglich,
dass der Greiferhebel 7 ohne großen Höhenzuwachs (vgl. Greiferzahn 11a in 1 und 2)
in den Greifbereich gelangt, d.h. sein Schwenkradius ist sehr gering.The guide element 17 moves in the swivel section 20 the second cam 16 down, causing the pivot lever 12 around the case 4 arranged first pivot bearing 13 is turned counterclockwise here. As the gripper lever 7 with the swivel lever 12 over the second pivot 14 is connected, the gripper lever 7 and thus his contact area 9 (here the gripper tooth 11a ) by the rotational movement of the pivot lever 12 pushed from the side into the gripping area (see 2 ). As the guide element 17 also in the first control curve 15 guided, it controls in cooperation with the balancing section 22 the first control curve 15 during the rotational movement of the pivot lever 12 a compensating movement of the gripper lever 7 , Due to the compensation movement, it is possible that the gripper lever 7 without large height increase (see gripper tooth 11a in 1 and 2 ) enters the gripping area, ie its pivot radius is very low.
In 2 und 2a ist
die Spannvorrichtung 1 am Ende des Verschiebens des Greiferhebels 7 in
den Greifbereich dargestellt. Dadurch, dass das Führungselement 17 bei
weiterem Zug nach unten durch das Antriebselement 2 in
der ersten Steuerkurve 15 von dem Ausgleichsabschnitt 22 in
den mit Winkel zum Ausgleichsabschnitt 22 orientierten Spannabschnitt 23 wechselt,
wird der Greiferhebel 7 um das zweite Drehlager 14 gedreht
und dadurch sein Kontaktbereich 9 in Richtung auf den Gegenhalter 8 (also
hier nach unten) bewegt. Durch die geringe Drehbewegung des Greiferhebels 7 um
das zweite Drehlager 14 wird das Werkstück 10 gegriffen (siehe 2, 2a i.V.m. 3, 3a).
Zugleich setzt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Drehbewegung
des Schwenkhebels 12 noch weiter fort, bis das Führungselement 17 in
der zweiten Steuerkurve 16 das Ende des Schwenkabschnittes 20 erreicht
hat (siehe 3a).In 2 and 2a is the tensioning device 1 at the end of the displacement of the gripper lever 7 shown in the gripping area. Because of that, the guide element 17 on further pull down through the drive element 2 in the first cam 15 from the balancing section 22 in the angle with the compensation section 22 oriented tension section 23 changes, the gripper lever 7 around the second pivot 14 turned and thereby his contact area 9 towards the backstop 8th (down here) moves. Due to the low rotational movement of the gripper lever 7 around the second pivot 14 becomes the workpiece 10 gripped (see 2 . 2a in conjunction with 3 . 3a ). At the same time sets in the illustrated embodiment, the rotational movement of the pivot lever 12 even further, until the guide element 17 in the second cam 16 the end of the pivoting section 20 has reached (see 3a ).
In
der in den 3, 3a dargestellten
Arbeitsstellung des Spannwerkzeuges 1 (noch nicht verriegelte
Stellung bzw. entriegelte Stellung) haben die Kontaktbereiche 9 des
Spannwerkzeuges 6 in dem hier dargestellen Ausführungsbeispiel
bereits Kontakt mit dem zu greifenden bzw. haltenden Werkstück 10.In the in the 3 . 3a shown working position of the clamping tool 1 (not yet locked position or unlocked position) have the contact areas 9 of the clamping tool 6 In the embodiment shown dargestellen already in contact with the workpiece to be gripped or held 10 ,
Bei
weiterem Zug nach unten (siehe 4, 4a)
gelangt das Führungselement 17 in
der zweiten Steuerkurve 16 in den Verriegelungsabschnitt 21,
in dem der Schwenkhebel 12 und damit die zweite Steuerkurve 16 eine
solche Stellung erreicht haben, dass die Führungsflächen 21a des Verriegelungsabschnittes 21 in
einem sehr spitzen Winkel zur Stellachse 3 (vorliegend
beträgt
der Winkel sogar ca. 0°)
angeordnet sind. Dadurch ist der Schwenkhebel 12 gegen
ein durch äußere Kräfte verursachtes
Zurückschwenken
blockiert. Zugleich wird der Kontaktbereich 9 des Greiferhebels 7,
gesteuert durch den Spannabschnitt 23 in der ersten Steuerkurve 15,
noch weiter in Richtung auf den Gegenhalter 8 gedrückt und
dadurch das Werkstück 10 fest eingespannt.
Wie in 4a dargestellt, ist in der ersten
Steuerkurve 15 am Ende des Spannabschnittes 23 der
Winkel zwischen Spannabschnitt-Führungsflächen 23a und
Stellachse 3 so gering, dass der Greiferhebel 7 durch äußere Kräfte nicht
geöffnet werden
kann. Somit ist auch der Greiferhebel 7 in Greifposition
so blockiert, dass das Werkstück
beim Transport ggf. trotz hoher Fliehkräfte sicher gehalten wird.On further pull down (see 4 . 4a ) passes the guide element 17 in the second cam 16 in the locking section 21 in which the pivot lever 12 and thus the second control curve 16 have reached such a position that the guide surfaces 21a the locking portion 21 at a very acute angle to the adjusting axis 3 (In the present case, the angle is even about 0 °) are arranged. This is the pivot lever 12 blocked against being caused by external forces swinging back. At the same time the contact area 9 of the gripper lever 7 , controlled by the clamping section 23 in the first cam 15 , even further towards the backstop 8th pressed and thereby the workpiece 10 firmly clamped. As in 4a is shown in the first cam 15 at the end of the clamping section 23 the angle between clamping section guide surfaces 23a and adjusting axis 3 so small that the gripper lever 7 can not be opened by external forces. Thus, the gripper lever is 7 locked in gripping position so that the workpiece during transport, if necessary, despite high centrifugal forces safely held becomes.
Zum Öffnen der
Spannvorrichtung 1 und Loslassen des Werkstückes 10 wird
das Führungselement 17 durch
das Antriebselement 2 in Richtung der Stellachse 3 nach
oben gedrückt.
Dabei werden die beschriebenen Bewegungsabläufe in umgekehrter Reihenfolge
durchlaufen.To open the clamping device 1 and releasing the workpiece 10 becomes the guiding element 17 through the drive element 2 in the direction of the adjusting axis 3 pushed up. The described movements are run in reverse order.
Selbstverständlich können die
Ausbildung und Anordnung der einzelnen Abschnitte der zwei Steuerkurven 15, 16 variiert
und an die jeweilige Verwendung der Spannvorrichtung 1 angepasst
werden, um die bedarfsweise gewünschten
Bewegungsschritte zu erzielen.Of course, the design and arrangement of the individual sections of the two cams 15 . 16 varies and to the particular use of the tensioning device 1 be adapted to achieve the required movement steps required.
-
11
-
Spannvorrichtungjig
-
22
-
Antriebselementdriving element
-
33
-
Stellachseadjusting axis
-
44
-
Gehäusecasing
-
55
-
Stellmechanikactuating mechanism
-
66
-
Spannwerkzeugclamping tool
-
77
-
Greiferhebelgripper lever
-
7a7a
-
erster
Abschnitt von 7 first section of 7
-
7b7b
-
zweiter
Abschnitt von 7 second section of 7
-
7c7c
-
weiterer
Abschnitt von 7 another section of 7
-
88th
-
Gegenhalterbackstop
-
99
-
Kontaktbereichcontact area
-
1010
-
Werkstückworkpiece
-
11a11a
-
Greiferzahngripper teeth
-
11b11b
-
Greiferzahngripper teeth
-
1212
-
Schwenkhebelpivoting lever
-
12a12a
-
erstes
Teilstück
von 12 first part of 12
-
12b12b
-
zweites
Teilstück
von 12 second part of 12
-
1313
-
erstes
Drehlagerfirst
pivot bearing
-
1414
-
zweites
Drehlagersecond
pivot bearing
-
1515
-
erste
Steuerkurvefirst
cam
-
1616
-
zweite
Steuerkurvesecond
cam
-
1717
-
Führungselementguide element
-
1818
-
Ende
von 7 End of 7
-
1919
-
Fortsatzextension
-
2020
-
Schwenkabschnitt
von 16 Swivel section of 16
-
20a20a
-
Führungsflächen von 20 Guide surfaces of 20
-
2121
-
Verriegelungsabschnitt
von 16 Locking section of 16
-
21a21a
-
Führungsflächen von 21 Guide surfaces of 21
-
2222
-
Ausgleichsabschnitt
von 15 Compensation section of 15
-
22a22a
-
Führungsflächen von 22 Guide surfaces of 22
-
2323
-
Spannabschnitt
von 15 Clamping section of 15
-
23a23a
-
Führungsflächen von 23 Guide surfaces of 23