DE102008016918A1 - Klemmvorrichtung zum Festklemmen einer bewegbaren Stange - Google Patents

Klemmvorrichtung zum Festklemmen einer bewegbaren Stange Download PDF

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DE102008016918A1
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Jürgen Schnatterer
Petros Apostolopoulos
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2/00Friction-grip releasable fastenings
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Es handelt sich um eine Klemmvorrichtung (1) mit einer einen Grundkörper (6) durchsetzenden, axial bewegbaren Stange (4). Auf einer Längsseite der Stange (4) ist ein fluidisch bewegbares Betätigungsglied (34) angeordnet, das auf die Stange (4) einwirken kann, um sie gegen mindestens eine Gegenklemmfläche (48) zu drücken. Auf diese Weise läßt sich die Stange (4) zeitweilig axial unbeweglich festklemmen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung, mit einer im nicht festgeklemmten Zustand axial bewegbaren Stange und mit einer fluidisch betätigbaren Klemmeinheit zum lösbaren, axial unbeweglichen Festklemmen der Stange, wobei die Klemmeinheit einen von der Stange durchsetzten Grundkörper aufweist, der ein längsseits neben der Stange angeordnetes Betätigungsglied trägt, das durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung zu einer quer zur Längsachse der Stange orientierten, entweder auf die Stange zu oder von der Stange weg gerichteten Arbeitshubbewegung antreibbar ist, um auf eine bewegliche Klemmfläche einzuwirken, die zum Festklemmen der Stange mit deren Außenfläche verspannbar ist.
  • Eine aus der DE 195 43 471 C1 bekannte Klemmvorrichtung dieser Art enthält eine koaxial um eine axial bewegbare Stange herum angeordnete Klemmmanschette, die mittels zweier an ihr angreifender Beaufschlagungsarme radial verformbar ist, um die Stange wahlweise freizugeben oder festzuklemmen. Die Beaufschlagungsarme werden unter Zwischenschaltung schwenkbar gelagerter Übertragungsarme durch ein mittels gesteuerter Fluidbeaufschlagung bewegbares Betätigungsglied angetrieben, das in einem von der Stange durchsetzten Grundkörper untergebracht ist. Diese Klemmvorrichtung arbeitet zwar sehr zuverlässig und ermöglicht eine Erzeugung sehr hoher Klemmkräfte. Andererseits besitzt sie einen relativ aufwendigen Aufbau und ist relativ teuer in der Herstellung.
  • Bei einer aus der DE 31 36 311 A1 bekannten Klemmvorrichtung kann eine Stange mittels einer sie koaxial umschließenden Bremshülse festgeklemmt werden, die mittels einer einen konischen Innenumfang aufweisenden Druckhülse aktivierbar ist, auf die ein fluidisch bewegbares Betätigungsglied einwirkt. Während jedoch im Falle der DE 195 43 471 C1 die Arbeitshubbewegung des Betätigungsgliedes rechtwinkelig zur Längsachse der Stange verläuft, ist sie hier unmittelbar in der Längsrichtung der Stange ausgerichtet. Das Betätigungsglied umschließt die Stange koaxial, so dass die Klemmvorrichtung relativ kompakte Abmessungen besitzt. Aufgrund der vielen Einzelteile ist der Aufbau dieser Klemmvorrichtung jedoch ebenfalls ziemlich aufwendig.
  • Bei einer aus der DE 28 50 561 C2 bekannten Bremsvorrichtung wird zum Festklemmen einer Stange eine durch Fluidbeaufschlagung kippbare Bremsplatte eingesetzt, die koaxial um die Stange herum angeordnet ist. Diese Bauform benötigt zwar relativ wenige Bauteile, kann jedoch aufgrund der auf einer Verkantung basierenden Klemmung zu Schäden an der Außenfläche der Stange führen, was die Lebensdauer herabsetzen dürfte.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klemmvorrichtung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau zuverlässig und materialschonend arbeitet.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die bewegliche Klemmfläche an einem ausschließlich auf der dem Betätigungsglied zugewandten Längsseite der Stange angeordneten, mit dem Betätigungsglied gleichgerichtet bewegbaren Druckstück ausgebildet ist und durch das Betätigungsglied derart einseitig an die Stange andrückbar ist, dass die Stange eine Querkraft relativ zu dem Grundkörper erfährt, durch die sie an mindestens eine auf der der beweglichen Klemmfläche entgegengesetzten Längsseite der Stange angeordnete, entgegengesetzt zu der beweglichen Klemmfläche orientierte Gegenklemmfläche des Grundkörpers angedrückt und somit zwischen der beweglichen Klemmfläche und der mindestens einen Gegenklemmfläche festgeklemmt wird.
  • Anders als bei dem einleitend geschilderten Stand der Technik basiert die Klemmwirkung hier nicht auf einer zur Stange kon zentrischen, allseits radial orientierten Klemmmaßnahme, sondern darauf, dass die Stange von einer Längsseite her nur einseitig durch eine bewegliche Klemmfläche mit einer Querkraft beaufschlagt wird und dadurch gegen mindestens eine Gegenklemmfläche angedrückt wird. Nimmt die bewegliche Klemmfläche die Lösestellung ein, kann die Stange aufgrund der dann reduzierten oder überhaupt nicht vorhandenen Klemmkraft beliebig axial verschoben werden. Die mindestens eine Gegenklemmfläche kann hierbei als Führungsfläche fungieren. In der Klemmstellung hingegen ist die Stange ähnlich der Wirkung eines Schraubstockes zwischen der beweglichen Klemmfläche und der mindestens einen am Grundkörper abgestützten Gegenklemmfläche lösbar eingespannt. Da auf komplexe Kopplungsmechanismen verzichtet werden kann, gestaltet sich der Aufbau der Klemmvorrichtung sehr kostengünstig. Sie ermöglicht überdies kompakte Abmessungen und beansprucht die Außenfläche der Stange nur wenig, so dass ein nur minimaler Verschleiß auftritt, was der Lebensdauer zugute kommt.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Das die bewegliche Klemmfläche tragende Druckstück kann ein bezüglich dem Betätigungsglied separates Bauteil sein. Zugunsten einer einfachen Herstellung empfiehlt es sich aller dings, das Druckstück als unmittelbaren Bestandteil des Betätigungsgliedes auszuführen. Hierbei kann die Klemmfläche von einer der Stange zugewandten Stirnfläche des Betätigungsgliedes gebildet sein.
  • Anstatt das Betätigungsglied als verschiebbaren Kolben auszubilden, wird eine Bauform als beweglicher Wandabschnitt eines Membranelementes vorgezogen, die ohne dynamische Dichtungen auskommt. Das Membranelement enthält einen zentralen Beaufschlagungs-Wandabschnitt, der unmittelbar als Druckstück fungiert oder auf ein vorgelagertes Druckstück einwirken kann und der über einen ihn umrahmenden, flexiblen Befestigungs-Wandabschnitt abgedichtet am Grundkörper fixiert ist. Der Befestigungs-Wandabschnitt kann insbesondere gefaltet sein, um die gewünschte Beweglichkeit zu gewährleisten. Er verfügt zweckmäßigerweise über eine geringere Wandstärke als der Beaufschlagungs-Wandabschnitt.
  • Obgleich prinzipiell auch andere Gestaltungsformen möglich sind, empfiehlt sich die Verwendung eines Betätigungsgliedes mit kreisförmiger Außenkontur. Die Außenkontur des Grundkörpers ist hier zweckmäßigerweise auch kreisförmig gewählt.
  • Vorzugsweise ist die Stange prismatisch gestaltet, wobei sie eine von der beweglichen Klemmfläche beaufschlagbare ebene Beaufschlagungsfläche enthält sowie zwei zueinander und zu der Beaufschlagungsfläche winkelig verlaufende Abstützflächen. Es kann hier insbesondere eine dreieckförmige Querschnittskontur gewählt werden, vorzugsweise mit abgerundeten oder abgekappten Eckbereichen. Die beiden Abstützflächen kooperieren jeweils mit einem von zwei winkelig zueinander verlaufenden und zu der Stange hin divergierenden Flächenabschnitten der Gegenklemmfläche, zwischen die die Stange in Querrichtung eintaucht.
  • Bei dieser Anordnung ergibt sich zum einen ein großflächiger Kontakt zwischen der beweglichen Klemmfläche und der Beaufschlagungsfläche der Stange. Zum anderen wird durch die winkelig zueinander angeordneten Abstützflächen bzw. Gegenklemmflächenabschnitte eine optimale Flächenpressung erzielt, verbunden mit einer Zentrierung der Stange während des Klemmvorganges.
  • Es ist besonders vorteilhaft, wenn nicht nur eine sondern zwei in der Längsrichtung der Stange beabstandet zueinander angeordnete Gegenklemmflächen vorhanden sind, an die die Stange bei Aktivierung der Klemmeinheit gleichzeitig angedrückt wird. Eine gleichmäßige Krafteinleitung wird dadurch gewährleistet, dass die bewegliche Klemmfläche mit Abstand zu den beiden Gegenklemmflächen zwischen diesen an der Stange angreift, insbesondere im mittleren Bereich des Abstandes zwischen den beiden Gegenklemmflächen.
  • Vorzugsweise sind zwei zueinander beabstandete Gegenklemmflächen als Bestandteile von Führungsdurchbrechungen ausgebildet, durch die sich die Stange längsverschiebbar hindurch erstreckt. Zusätzlich zu den Gegenklemmflächen kann hier auf der Seite der beweglichen Klemmfläche noch eine zusätzliche Führungsfläche für die Stange an dem Grundkörper ausgebildet sind. Bei deaktivierter Klemmfunktion ist die Stange innerhalb jeder Führungsdurchbrechung durch deren Gegenklemmfläche und Führungsfläche in Querrichtung abgestützt und zuverlässig geführt. Bei aktivierter Klemmfunktion drückt das Druckstück von der Seite der Führungsfläche her auf die Stange und preßt sie gegen die jeweilige Gegenklemmfläche, so dass sie axial unbeweglich festgesetzt ist.
  • Die beiden Führungsdurchbrechungen befinden sich zweckmäßigerweise einander diametral gegenüberliegend in einem ringförmigen Wandabschnitt des Grundkörpers, der an einer axialen Seite von einer das Betätigungsglied tragenden Bodenwand begrenzt ist. Somit wird das Betätigungsglied von der die beiden Führungsdurchbrechungen durchsetzenden Stange überbrückt.
  • Eine zur gesteuerten Fluidbeaufschlagung des Betätigungsgliedes dienende Steuerventileinrichtung ist zweckmäßigerweise direkt an oder in dem Grundkörper der Klemmeinheit angeordnet. An der Außenfläche des Grundkörpers angeordnete Anschlußöffnungen ermöglichen das Einspeisen und Abführen des für die Betätigung des Betätigungsgliedes erforderlichen Fluides. Alle Kanäle sind insbesondere in die Wandung des Grundkörpers integriert. Vorzugsweise ist die Steuerventilanordnung an oder in der Bodenwand angeordnet, insbesondere in unmittelbarer Nähe zu einem von dem Betätigungsglied begrenzten Arbeitsraum.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
  • 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung in einer Draufsicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil I aus 2,
  • 2 die Klemmvorrichtung aus 1 im Querschnitt gemäß Schnittlinie II-II,
  • 3 eine perspektivische Unteransicht der Klemmvorrichtung, und
  • 4 eine perspektivische Einzeldarstellung der Klemmeinheit mit Blick von schräg unten her.
  • Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Klemmvorrichtung enthält eine Klemmeinheit 2 und eine daran in Achsrichtung ihrer Längsachse 3 linear verschiebbar geführte Stange 4. Die mögliche Verschiebebewegung der Stange 4 ist bei 5 durch einen Doppelpfeil angedeutet. Die Klemmeinheit 2 ermöglicht es, die Stange 4 in jeder bezüglich der Klemmeinheit 2 eingenommenen Relativposition zeitweilig axial unverschiebbar festzuklemmen.
  • Die Klemmeinheit 2 enthält einen Grundkörper 6 mit außen angeordneten, beispielsweise als Befestigungszapfen ausgebildeten ersten Befestigungsmitteln 7, die seine Befestigung an einer nur schematisch angedeuteten, externen Tragstruktur 8 ermöglichen.
  • An der Stange 4 sind, insbesondere an einem ersten Endbereich 12, zweite Befestigungsmittel 13 angeordnet, die eine Verbindung mit einer nur strichpunktiert angedeuteten Antriebseinrichtung 14 ermöglichen, durch die die Verschiebebewegung 5 hervorgerufen wird. Die Antriebseinrichtung 14 ist beispielsweise ein fluidisch oder elektrisch betätigter Antrieb, eine Nockensteuerung oder dergleichen.
  • Ebenfalls an der Stange 4 angeordnete dritte Befestigungsmittel 15, hier an dem dem ersten Endbereich 12 entgegengesetzten zweiten Endbereich 16 der Stange 4, ermöglichen die Fixierung eines durch die Stange 4 zu bewegenden Objektes, das nicht weiter abgebildet ist. Es kann sich beispielsweise um einen bei der Textilverarbeitung verwendeten Faden handeln.
  • Die zweiten und dritten Befestigungsmittel 13, 15 können zusätzlich die Funktion von Anschlagmitteln übernehmen, die im Zusammenwirken mit der Klemmeinheit 2 ein Herausrutschen der Stange 4 aus der Klemmeinheit 2 verhindern, insbesondere während eines Transportes der Klemmvorrichtung 1 zu ihrem Einsatzort.
  • Die durch die Antriebseinrichtung 14 erzeugte Verschiebebewegung 5 ist eine oszillierende, hin und her gehende Linearbewegung. Hierbei nähern sich die beiden Endbereiche 12, 16 der Stange 4 abwechseln an die Klemmeinheit 2 an.
  • Der Grundkörper der Klemmeinheit 2 verfügt über eine zu der Längsachse 3 rechtwinkelige Hochachse 17 und, in Achsrichtung der Hochachse 17 betrachtet, über einen im wesentlichen kreisförmigen Außenumriß. Exemplarisch stehen lediglich die ersten Befestigungsmittel 7 an diametral entgegengesetzten Seiten radial über den kreisförmigen Außenumriß vor, sowie zwei Anschlußstutzen 18, die jeweils eine Anschlussöffnung definieren, über die ein Arbeitsfluid zu- und abgeführt werden kann, mit dessen Hilfe die fluidisch aktivierbare Klemmeinheit 12 betätigt wird.
  • Der Grundkörper 6 enthält eine bevorzugt kreisscheibenförmige Bodenwand 22, an die sich axial und in bezüglich der Hochachse 17 koaxialer Ausrichtung ein ringförmiger Wandabschnitt 23 anschließt. Der ringförmige Wandabschnitt 23 umrahmt einen Innenraum 24, der axial einenends von der Bodenwand 24 verschlossen ist und an der gegenüberliegenden Axialseite insbesondere offen bleiben kann.
  • Der ringförmige Wandabschnitt 23 ist von zwei sich bezüglich der Hochachse 17 diametral gegenüberliegenden Führungsdurchbrechungen 25 zweifach durchbrochen. Die Stange 4 ist durch beide Führungsdurchbrechungen 25 hindurchgesteckt, so dass sie den Innenraum 25 oberhalb der Bodenwand 22 durchquert.
  • Die Führungsdurchbrechungen 25 bewirken die oben schon angedeutete Linearführung der Stange 4 bei ihrer Verschiebebewegung 5.
  • Die Führungsdurchbrechungen 25 sind im Querschnitt identisch. Sie sind zweckmäßigerweise prismatisch konturiert, vorzugsweise im wesentlichen dreieckförmig. Ihre mit der Außenfläche der Stange 4 kooperierende Innenfläche ist in mehrere Flächenabschnitte unterteilt, die als Führungsflächen fungieren, wobei eine erste Führungsfläche 26a in der Nähe der Bodenwand 22 rechtwinkelig zu der Hochachse 17 verläuft und wobei eine zweite und eine dritte Führungsfläche 26b, 26c V-förmig angeordnet sind, wobei die V-Öffnung der ersten Führungsfläche 26a zugewandt ist und folglich die zweite und dritte Führungsfläche 26b, 26c ausgehend von den Endbereichen der ersten Führungsfläche 26a schräg aufeinander zu und zugleich von der Bodenwand 22 weg verlaufen, um sich in einem bevorzugt abgerundeten Scheitelbereich 27 zu vereinigen. Der Scheitelbereich 27 liegt der Längsmitte der ersten Führungsfläche 26a zweckmäßigerweise axial gegenüber, wenn man hier die axiale Richtung als Ausdehnungsrichtung der Hochachse 17 versteht.
  • Die Stange 4 hat ein zu den Führungsdurchbrechungen 25 im wesentlichen komplementäres Querschnittsprofil. Somit ist der Außenumfang der Stange 4 in drei im wesentlichen unter Bildung eines Prismas mit dreieckiger Grundfläche winkelig zueinander angeordnete Außenflächenabschnitte 28a, 28b, 28c unterteilt, von denen der erste Außenflächenabschnitt 28a der ersten Führungsfläche 26a gegenüberliegt, während der zweite Außenflächenabschnitt 28b der zweiten Führungsfläche 26b und der dritte Außenflächenabschnitt 28c der dritten Führungsfläche 26c gegenüberliegt.
  • In Achsrichtung der Hochachse 17 zwischen der Stange 4 und der Bodenwand 22 sitzt ein Membranelement 32, das gemeinsam mit der Bodenwand 22 einen gesteuert mit einem Antriebsfluid beaufschlagbaren Arbeitsraum 33 begrenzt. Vorzugsweise ist das Membranelement 32 im unbetätigten Zustand zumindest zum größten Teil in Höhenrichtung versenkt in der Bodenwand 22 aufgenommen.
  • Das Membranelement 32 verfügt über einen als Betätigungsglied 34 fungierenden zentralen Wandabschnitt von scheibenförmiger Gestalt, der von einem ringförmigen Befestigungs-Wandabschnitt 36 umschlossen ist, der zweckmäßigerweise einstückig mit dem zentralen Wandabschnitt 35 ausgebildet ist. Der Befestigungswandabschnitt 36 ist an seinem äußeren Randbereich 37 unter Abdichtung an der Bodenwand 22 befestigt. Seine Wandstärke ist geringer als diejenige des zentralen Wandabschnittes 35. Außerdem hat der Befestigungswandabschnitt 36 eine faltenförmige Gestalt, was es dem Betätigungsglied 34 ermöglicht, unter Verformung des flexiblen Befestigungswandabschnittes 36 eine durch einen Doppelpfeil angedeutete Arbeitshubbewegung 38 in der Achsrichtung der Hoch achse 17 auszuführen, wobei es sich je nach Bewegungsrichtung an die Stange 4 annähert oder von dieser entfernt.
  • Der Grundkörper 6 trägt eine elektrisch betätigbare Steuerventileinrichtung 42, beispielsweise ein Magnetventil oder ein Piezoventil, die vorzugsweise eine 3/2-Ventilfunktionalität aufweist. Vorzugsweise sitzt die Steuerventileinrichtung 42 an oder in der Bodenwand 22. Beim Ausführungsbeispiel ist sie, abgesehen von herausragenden elektrischen Anschlußkontakten 43, nach Art einer Patrone in die Bodenwand 22 eingesetzt, wobei ihre Längsachse insbesondere rechtwinkelig zu der Hochachse 17 ausgerichtet ist und vorzugsweise zugleich parallel zu der Längsachse 3.
  • Je ein Fluidkanal 18a, 18b geht von jedem der Anschlußstutzen 18 aus und verläuft in der Wandung der Bodenwand 22 bis hin zu der die Steuerventileinrichtung 42 enthaltenden Aufnahmekammer 44, in der die Fluidkanäle 18a, 18b mit der Steuerventileinrichtung 42 in Verbindung stehen. Außerdem kommuniziert die Aufnahmekammer 44 über einen ebenfalls in der Bodenwand 22 ausgebildeten Steuerkanal 45 mit dem Arbeitsraum 33.
  • Im Betrieb der Klemmvorrichtung 1 ist der eine Anschlußstutzen 18 an eine Druckquelle angeschlossen, die das Antriebsfluid liefert, insbesondere Druckluft oder alternativ ein hy draulisches Medium. Der andere Anschlußstutzen 18 führt je nach Medium zur Atmosphäre oder zu einem Tank. Bei Bedarf kann an ihn auch ein Schalldämpfer angeschlossen werden.
  • Je nach Betriebszustand der Steuerventileinrichtung 42 wird der Arbeitsraum 33 mit unter atmosphärischem Überdruck stehendem Antriebsfluid beaufschlagt oder druckentlastet. Dementsprechend verlagert sich das über den Befestigungswandabschnitt 36 flexibel aufgehängte Betätigungsglied 34 entweder in Richtung zur Stange 4 oder in der Gegenrichtung.
  • Das Betätigungsglied 34 bildet beim Ausführungsbeispiel unmittelbar ein Druckstück 46, dessen der Stange 4 zugewandte äußere Stirnfläche eine bewegliche Klemmfläche 47 bildet, die bei Fluidbeaufschlagung des Arbeitsraumes 33 mit hoher Kraft an den ersten Außenflächenabschnitt 28a der Stange 4 angedrückt wird. Dies hat zur Folge, dass die Stange 4 mit einer nur in einer Richtung wirkenden Querkraft rechtwinkelig zu ihrer Längsachse 3 beaufschlagt wird und durch diese gegen die zweite und dritte Führungsfläche 26b, 26c gedrückt wird. Letztere fungieren mithin als Flächenabschnitte einer von einer jeweiligen Führungsdurchbrechung 25 definierten, ortsfest am Grundkörper 6 angeordneten Gegenklemmfläche 48, an die die Stange 4 mit ihren beiden, auch als Abstützflächen bezeichenbaren zweiten und dritten Außenflächenabschnitten 28b, 28c angedrückt wird. Auf diese Weise ist die Stange 4 so lange bezüglich dem Grundkörper 6 axial unverschiebbar festgeklemmt, bis der Arbeitsraum 33 wieder entlüftet wird und die Klemmkraft des Betätigungsgliedes 34 wieder aufgehoben ist.
  • Aufgrund der V-förmigen Profilierung der Gegenklemmfläche 48 und der entsprechenden Anordnung der Abstützflächen 28b, 28c ergibt sich bei Aktivierung der Klemmfunktion eine automatische Zentrierung der Stange 4 in den Führungsdurchbrechungen 25, wobei eine hohe Klemmkraft daraus resultiert, dass die Stange 4 gleichzeitig gegen zwei winkelig und insbesondere spitzwinkelig zueinander angeordnete Flächenabschnitte der Gegenklemmfläche 48 angedrückt wird.
  • Das Druckstück 46 sitzt ausschließlich auf der dem Betätigungsglied 34 zugewandten Längsseite der Stange 4. Ausgehend hiervon jenseits der Stange 4 befindet sich die entgegengesetzt orientierte Gegenklemmfläche 48. Die Stange 4 wird also im festgeklemmten Zustand zwischen einerseits dem Betätigungsglied 34 und andererseits dem Grundkörper 6 eingespannt.
  • Abweichend vom Ausführungsbeispiel könnte das Druckstück 46 auch separat bezüglich dem Betätigungsglied 34 ausgebildet und letzterem in Richtung zur Stange 4 vorgelagert sein.
  • Bedingt durch die in Achsrichtung der Längsachse 3 vorhandene Beabstandung der beiden Führungsdurchbrechungen 25 ergibt sich auch eine entsprechende Beabstandung der beiden Gegenklemmflächen 48. Das Druckstück 46 drückt mit seiner beweglichen Klemmfläche 47 insbesondere abstandsmittig zwischen den beiden Gegenklemmflächen 48 gegen den Außenumfang der Stange 4.
  • Das Druckstück 46 arbeitet wie ein Stempel gegen die Stange 4. Es kann in kompakter Weise innerhalb des Innenraumes 24 zwischen den beiden Führungsdurchbrechungen 25 untergebracht werden.
  • Das Druckstück 46 drückt mit seiner beweglichen Klemmfläche 47 gegen den ersten Außenflächenabschnitt 28a der Stange 4, die folglich auch als Beaufschlagungsfläche bezeichnet werden kann.
  • Die vorzugsweise prismatisch gestaltete Stange 4 kann über einen axial durchgehenden Kanal 52 verfügen, in den stirnseitig selbstschneidende Schrauben eindrehbar sind, die zur Anbringung der zweiten und dritten Befestigungsmittel 13, 15 verwendbar sind. Zweckmäßig ist es, wenn dieser Kanal 52 über einen Längsschlitz 53 zu dem dem Scheitelbereich 27 zugewand ten Scheitelbereich der Stange 4 hin offen ist, der sich über die gesamte axiale Länge der Stange 4 erstreckt.
  • Zweckmäßigerweise sind die Steuerventileinrichtung 42, das Betätigungsglied 34 und die Stange 4 in Achsrichtung der Hochachse 17 übereinanderliegend angeordnet, so dass sich sehr kompakte Abmessungen ergeben.
  • Wenn der Arbeitsraum 33 unmittelbar an die Aufnahmekammer 44 angrenzt, kann die fluidische Verbindung mit einem sehr kurzen Steuerkanal 45 realisiert werden, so dass sich ein sehr gutes Ansprechverhalten einstellt.
  • In 2 ist das Betätigungsglied 34 in durchgezogenen Linien im deaktivierten Zustand gezeigt. Strichpunktiert ist seine ausgelenkte Position in der Klemmstellung angedeutet, in der es mit der beweglichen Klemmfläche 47 an der Beaufschlagungsfläche 28a der Stange 4 anliegt.
  • Zweckmäßigerweise besteht das gesamte Membranelement 32 aus Material mit gummielastischen Eigenschaften. Dies gilt auch für den aufgrund seiner Dicke über eine geringere Elastizität verfügenden zentralen Wandabschnitt 35. Die Elastizität hat den Vorteil, dass sich das Betätigungsglied 34 optimal an die Stange 4 anschließen kann und Beschädigungen an der Außenoberfläche der Stange 4 vermieden werden.
  • Abweichend vom Ausführungsbeispiel könnte als Betätigungsglied 34 auch unmittelbar ein verschiebbar in der Bodenwand 22 aufgenommener Kolben verwendet werden, der über konventionelle Dichtungen dynamisch dichtend mit der Bodenwand 22 zusammenwirkt. Die Nutzung des Membranelementes 52 hat jedoch den Vorteil, dass wegen der statischen Abdichtung keine Undichtigkeiten zu befürchten sind und dass wegen der flexiblen Aufhängung über den Befestigungswandabschnitt 36 eine selbsttätige Ausrichtung des quasi schwimmend aufgehängten Betätigungsgliedes 34 bezüglich der Stange 4 möglich ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19543471 C1 [0002, 0003]
    • - DE 3136311 A1 [0003]
    • - DE 2850561 C2 [0004]

Claims (18)

  1. Klemmvorrichtung, mit einer im nicht festgeklemmten Zustand axial bewegbaren Stange (4) und mit einer fluidisch betätigbaren Klemmeinheit (2) zum lösbaren, axial unbeweglichen Festklemmen der Stange (4), wobei die Klemmeinheit (2) einen von der Stange (4) durchsetzten Grundkörper (6) aufweist, der ein längsseits neben der Stange (4) angeordnetes Betätigungsglied (34) trägt, das durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung zu einer quer zur Längsachse (3) der Stange (4) orientierten, entweder auf die Stange (4) zu oder von der Stange (4) weg gerichteten Arbeitshubbewegung (38) antreibbar ist, um auf eine bewegliche Klemmfläche (47) einzuwirken, die zum Festklemmen der Stange (4) mit deren Außenfläche verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Klemmfläche (47) an einem ausschließlich auf der dem Betätigungsglied (34) zugewandten Längsseite der Stange (4) angeordneten, mit dem Betätigungsglied (34) gleichgerichtet bewegbaren Druckstück (46) ausgebildet ist und durch das Betätigungsglied (34) derart einseitig an die Stange (4) andrückbar ist, dass die Stange (4) eine Querkraft relativ zu dem Grundkörper (6) er fährt, durch die sie an mindestens eine auf der der beweglichen Klemmfläche (47) entgegengesetzten Längsseite der Stange (4) angeordnete, entgegengesetzt zu der beweglichen Klemmfläche (47) orientierte Gegenklemmfläche (48) des Grundkörpers (6) angedrückt und somit zwischen der beweglichen Klemmfläche (47) und der mindestens einen Gegenklemmfläche (48) festgeklemmt wird.
  2. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (46) unmittelbar von dem Betätigungsglied (34) gebildet ist, wobei die bewegliche Klemmfläche (47) von einer der Stange (4) zugewandten äußeren Stirnfläche des Betätigungsgliedes (34) gebildet ist.
  3. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (34) Bestandteil eines über einen flexiblen Befestigungs-Wandabschnitt unter Abdichtung an dem Grundkörper (6) fixierten Membranelementes (32) ist.
  4. Klemmvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungs-Wandabschnitt (36) faltenartig strukturiert ist.
  5. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranelement (32) eine kreisförmige Außenkontur aufweist.
  6. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der von der beweglichen Klemmfläche (47) beaufschlagbare Außenflächenabschnitt (28a) der Stange (4) eben ausgebildet ist und sich in einer zur Richtung der Arbeitshubbewegung (38) rechtwinkeligen Ebene erstreckt.
  7. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine Gegenklemmfläche (48) aus zwei winkelig zueinander verlaufenden und zu der Stange (4) hin divergierenden Flächenabschnitten (26b, 26c) zusammensetzt, zwischen die die Stange (4) in Querrichtung eintaucht, um sich daran mit je einer Abstützfläche (28b, 28c) abzustützen.
  8. Klemmvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abstützflächen (28b, 28c) winkelig zueinander verlaufen und zu der Gegenklemmfläche (48) hin konvergieren.
  9. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (4) an zwei in Längsrichtung der Stange (4) beabstandeten Gegenklemmflächen (48) anliegt und die bewegliche Klemmfläche (47), insbesondere mittig, zwischen diesen beiden Gegenklemmflächen (48) an der Stange (4) angreift.
  10. Klemmvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gegenklemmflächen (48) jeweils von der Innenumfangsfläche einer in dem Grundkörper (6) ausgebildeten Führungsdurchbrechung (25) gebildet sind und sich die Stange (4) gleichzeitig durch beide Führungsdurchbrechungen (25) hindurch erstreckt.
  11. Klemmvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungsdurchbrechungen (25) einander diametral gegenüberliegend in einem ringförmigen Wandabschnitt (23) des Grundkörpers (6) ausgebildet sind, der an einer axialen Seite von einer Bodenwand (22) des Grundkörpers (6) begrenzt ist, an dem das Betätigungsglied (34) angeordnet ist.
  12. Klemmvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Wandabschnitt (23) und das Betätigungsglied (34) koaxial zueinander angeordnet sind.
  13. Klemmvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (34) in einem von dem ringförmigen Wandabschnitt (23) umrahmten Innenraum (24) des Grundkörpers (6) angeordnet ist, wobei dieser Innenraum (24) an der der Bodenwand (22) entgegengesetzten Axialseite zweckmäßigerweise offen ist.
  14. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (6) eine Steuerventileinrichtung (42) trägt, die über in der Wandung des Grundkörpers (6) verlaufende interne Kanäle (18a, 18b, 45) mit einem von dem Betätigungsglied (34) begrenzten Arbeitsraum (33) sowie mit zwei an der Außenfläche des Grundkörpers (6) angeordneten, zur Fluideinspeisung und zur Fluidabfuhr dienenden Anschlußöffnungen verbunden ist.
  15. Klemmvorrichtung nach Anspruch 14 in Verbindung mit einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung (42) an oder in der Bodenwand (22) angeordnet ist.
  16. Klemmvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung in einer in der Bodenwand (22) ausgebildeten Aufnahmekammer (44) untergebracht ist, deren Längsachse zweckmäßigerweise rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der Arbeitshubbewegung (38) verläuft.
  17. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (4) prismatisch profi liert ist und insbesondere eine durch die bewegliche Klemmfläche (47) beaufschlagbare Beaufschlagungsfläche (28a) sowie zwei winkelig dazu und zueinander angeordnete Abstützflächen (28b, 28c) zur Abstützung an der mindestens einen Gegenklemmfläche (48) aufweist.
  18. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (6) Befestigungsmittel (7) zur Fixierung an einer Tragstruktur (8) angeordnet sind und dass an der Stange (4) Befestigungsmittel (13) zur Kopplung mit einer die Verschiebebewegung der Stange (4) hervorrufenden Antriebseinrichtung (14) und zweckmäßigerweise Befestigungsmittel (15) zur Fixierung eines durch die Stange (4) oszillierend zu bewegenden Objektes angeordnet sind.
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