DE102010056257B4

DE102010056257B4 - Two tensioning devices with expanding lever for applying an axial force to a shaft

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Publication number: DE102010056257B4
Application number: DE201010056257
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2030-12-25
Also published as: WO2012089195A3; DE112011104589A5; DE102010056257A1; WO2012089195A2

Abstract

Spannvorrichtung zum Aufbringen einer Axialkraft an einem Schaft, die in Form eines offenen oder geschlossenen Rahmens den Schaftquerschnitt teilweise oder ganz umschließt, der Rahmen mehrteilig ist und wie eine Wippe um eine in Richtung der Schaftlängsachse am Schaft (0) fixierte und quer dazu angeordnete Stützachse (12) in mindestens 2 Anlenkpunkten (13a, 13b) drehbar am Schaft gelagert ist, wobei die Schaftlängsachse in Richtung der Stützachse gesehen zwischen mindestens 2 Punkten (18, 19) liegt, an denen sich die Spannvorrichtung zur Einleitung der Axialkraft auf den Schaft an einem Widerlager (43) abstützt und zur Erzeugung der Axialkraft mindestens eine Schraube (4) besitzt, 2 Teile des Rahmens, die Wippe (1) und der Spreizhebel (2), an einer Verbindung (3a, 3b) gegeneinander drehbar sind und die Schraube mit Wippe und Spreizhebel in einer Weise zusammenwirkt, dass eine Drehung der Schraube ein Drehen von Wippe und Spreizhebel gegeneinander und dadurch eine Verschiebung der an den Spreizhebel gekoppelten...Clamping device for applying an axial force to a shaft which partially or completely encloses the shaft cross-section in the form of an open or closed frame, the frame is multi-part and like a rocker about a in the direction of the shaft longitudinal axis on the shaft (0) fixed and arranged transversely thereto support axis ( 12) in at least two articulation points (13 a, 13 b) is rotatably mounted on the shaft, wherein the shaft longitudinal axis seen in the direction of the support axis between at least 2 points (18, 19), where the tensioning device for introducing the axial force on the shaft on a Abutment (43) and supports to generate the axial force at least one screw (4) has 2 parts of the frame, the rocker (1) and the expansion lever (2), at a compound (3a, 3b) are mutually rotatable and the screw with Rocker and expansion lever cooperates in a manner such that a rotation of the screw, a rotation of rocker and spreading lever against each other, thereby shifting the coupled to the expansion lever ...

Description

1. Technisches Problem1. Technical problem

Zur Überwachung und manuellen Steuerung von Maschinen und Anlagen werden Steuertableaus in verschiedensten Größen und Ausführungen verwendet, auf denen spezifisch angepasst an die jeweilige Aufgabe elektrische und/oder fluidische Schalter und Regler und/oder Leuchtanzeigen, kleine Displays und Anzeigeinstrumente wie auch rein mechanisch wirkende Tasten angebracht sind.For monitoring and manual control of machines and systems control panels are used in a variety of sizes and designs on which specifically adapted to the task electrical and / or fluidic switches and / and indicator lights, small displays and gauges as well as purely mechanical buttons attached are.

Je umfangreicher, gedrängter und vielfältiger ein derartiges Tableau bestückt ist, desto mehr wird die Art und Weise der Montage und Fixierung der genannten Geräte auf dem Tableau ein wichtiges Kriterium für wettbewerbsfähige Wirtschaftlichkeit, zuverlässige Funktion und universellen Einsatz.The more extensive, compact and varied such a panel is equipped, the more the way of mounting and fixing the said devices on the panel becomes an important criterion for competitive economy, reliable function and universal use.

2. Stand der Technik2. State of the art

Im Bestreben, diese „Fixierung” ständig weiter zu optimieren, sind eine Vielzahl von technischen Lösungen entwickelt worden, mit denen die Anbieter von Steuertableau-Geräten konkurrieren.In an effort to further optimize this "fixation", a variety of technical solutions have been developed with which providers of control panel devices compete.

In den überwiegenden Fällen des Einbaues von der Steuertableau-Vorderseite aus geht es um das Befestigen eines aus einem Schaft mit Querschnittsvergrößerung („Bund”) bestehenden Gerätes, welches durch die Tableau-Öffnung gesteckt sich mit dem Bund an der Tableau-Vorderseite abstützt.In the vast majority of the installation of the control panel front is about attaching a from a shank with cross-sectional enlargement ("Bund") existing device, which is inserted through the tableau opening is supported with the collar on the front of the panel.

Durch das Anbringen und die Wirkung einer weiteren Mechanik am Schaft wird das Gerät von der Tableau-Rückseite aus gegen die Tableau-Vorderseite gezogen. Eine Abdichtung der Tableau-Öffnung wie auch eine mechanische Blockierung des Geräteschaftes bezüglich daran angreifender Zug- und Drehkräfte während der Bedienung ist sicherzustellen.By attaching and the effect of another mechanism on the shaft, the device is pulled from the back of the panel against the Tableau front. A seal of the tableau opening as well as a mechanical locking of the device shaft with respect to it attacking tensile and rotational forces during operation must be ensured.

Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass bis auf wenige Ausnahmen die Tableau-Öffnungen und demzufolge auch der Querschnitt des Geräteschaftes kreisrund ausgeführt sind.Furthermore, it should be noted that, with a few exceptions, the tableau openings and consequently also the cross section of the device shaft are circular.

So sind „einfache” Lösungen wie eine simple ringförmige Mutter („Ringmutter”) zusammen mit einem Gewinde am Schaft ebenso gebräuchlich wie verschiedene Arten von „Sockeln”, die mit dem Schaft des Gerätes verbunden werden und sich mit Druckschrauben an der Tableau-Rückseite abstützen.So "simple" solutions such as a simple annular nut ("ring nut") together with a thread on the shaft are just as common as various types of "sockets" that are connected to the shaft of the device and supported with pressure screws on the back panel ,

Als besonders vorteilhaft sind dabei mit einfachem Schraubendreher zu bedienende Lösungen mit nur einer Schraube bzw. einem „Bedienelement” anzusehen, die keine – wie bei einer Ringmutter stets erforderlich – formschlüssig mit dem Geräteschaft oder Bund gegen Verdrehen wirkende Radial-Erweiterung („Verdrehschutzausnehmung”) oder Satelliten-Bohrung einer rein kreisrunden Tableau-Öffnung zur Sicherstellung des Verdrehschutzes benötigen.Be particularly advantageous to use with simple screwdriver solutions to be operated with only one screw or a "control" that no - as always necessary with a ring nut - positively acting with the device shaft or collar against rotation Radial extension ("Verdrehschutzausnehmung") or satellite drilling a purely circular tableau opening to ensure the anti-rotation need.

Ebenso sind am Schaft befestigte „Sockel” mit axial zum Schaft verschiebbaren ( EP 0 771 484 B1 ) oder um eine Achse senkrecht zur Schaftlängsachse im Sockel schwenkbar gelagerten ( EP 0 452 462 B1 ) U-förmigen Abstützungen bekannt, welche mittels im Sockel gewindegängig geführter Schrauben bewegt und somit gegen die Tableau-Rückwand gepreßt werden können. Diese Lösungen sind jedoch nur eingeschränkt praxistauglich und haben keine Verbreitung gefunden.Likewise, "base" attached to the shaft with axially displaceable to the shaft ( EP 0 771 484 B1 ) or about an axis perpendicular to the shaft longitudinal axis in the base pivotally mounted ( EP 0 452 462 B1 ) U-shaped supports known, which moves by means of screws threaded in the base and thus can be pressed against the panel back wall. However, these solutions are only practicable to a limited extent and have found no distribution.

Aus der Patentschrift EP 0 889 564 B1 ist ein „Sockel” bekannt, an dem eine wippenartig gelagerte, U-förmige Gabel („Wippe”) durch eine gewindegängig in den verbundenen Schenkelenden („Stegteil”) geführte und sich an der Tableau-Rückseite abstützende Schraube („Stützschraube”) um eine zur Schaftlängsachse rechtwinklig liegende Achse geschwenkt wird bis sich die freien Schenkelenden ebenfalls an der Tableau-Rückseite abstützen. Diese „Wippe mit Stützschraube” ist gut praxistauglich und hat eine große Verbreitung gefunden.From the patent EP 0 889 564 B1 is a "pedestal" is known, on which a rocker-like mounted, U-shaped fork ("rocker") by a threaded in the connected leg ends ("web part") out and on the back of the Tableau supporting screw ("support screw") to an axis perpendicular to the shaft longitudinal axis is pivoted until the free leg ends are also supported on the back panel. This "rocker with support screw" is well practicable and has found a wide distribution.

Die Patentschrift EP 0 683 931 B1 beschreibt eine Art „Getriebe-Ringmutter” in einem speziellen Gehäuse, die durch ein Zahnrad mit Schraubenkopf gedreht und somit ebenfalls mittels einfachstem Werkzeug, wie es ein Schraubendreher darstellt, schnell und zudem ohne Mitdrehwirkung auf den in der Tableau-Öffnung steckenden Schaft angezogen werden kann.The patent EP 0 683 931 B1 describes a kind of "gear-ring nut" in a special housing, which is rotated by a gear with screw head and thus also with the simplest tool, as it represents a screwdriver, can be tightened quickly and also without Mitdrehwirkung on the stuck in the tableau opening shaft ,

Eine zusätzliche, Formschluss bietende Kontur an der Tableau-Öffnung ist hier nicht erforderlich. Dieser Mechanismus stellt ebenfalls eine gute, praxistaugliche Lösung mit hohem Marktanteil dar. Als nachteilig kann eine nicht ganz „selbsterklärende” Handhabung gesehen werden.An additional, form fit bidding contour on the tableau opening is not required here. This mechanism is also a good, practical solution with a high market share. As a disadvantage, not quite "self-explanatory" handling can be seen.

Aus der Patentschrift DE 1 114 880 B ist zur „Befestigung rechteckiger Einbauinstrumente in Schalttafeln” eine Lösung mit einer direkt am Schaft des Instrumentes gelagerten U-förmigen Wippe bekannt, die sich mittels einer am Stegteil gewindegängig geführten Schraube und den freien Schenkelenden an der Tableau-Rückwand abstützt. Diese Lösung ist zwar sehr kostengünstig, erfüllt jedoch nicht die in der Praxis für Montage und Betrieb manuell betätigter Geräte weitaus vielfältigeren und anspruchsvolleren Anforderungen.From the patent DE 1 114 880 B is a solution with a mounted directly on the shank of the instrument U-shaped rocker known for "mounting rectangular installation instruments in control panels", which is supported by means of a threaded screw on the web part and the free leg ends on the panel rear wall. While this solution is very cost effective, it does not meet the much more diverse and demanding requirements of manually-operated equipment for assembly and operation.

In der Patentschrift DE 10 2007 002 565 B4 sind Weiterentwicklungen der direkt am Schaft wirkenden Wippe hin zu deutlicher Verbesserung der Praxistauglichkeit beschrieben. Eine in allen Belangen zufriedenstellende Lösung ist jedoch bisher nicht bekannt, da unabdingbare Praxisbedingungen 3 Hauptprobleme” der prinzipiell praktischen, kostengünstigen und auch „selbsterklärenden” „Wippe mit Stützschraube” aufwerfen, ob nun direkt am Schaft oder an einem Sockel gelagert.In the patent DE 10 2007 002 565 B4 are further developments of the rocker acting directly on the shaft towards a clear improvement of the Practicality described. However, a solution that is satisfactory in all respects is not yet known, since indispensable practical conditions raise 3 main problems "of the basically practical, cost-effective and also" self-explanatory "" rocker with support screw ", whether stored directly on the shaft or on a pedestal.

Problem 1:Problem 1:

Es ist von der Spannvorrichtung z. B. bei den weitverbreiteten, genormten „22,5 mm-Einbaudurch-messer-Geräten” ein Dickenunterschied der Steuertableaus von mindestens 5 mm zu beherrschen. Darüber hinausgehende Werte sind sehr erstrebenswert, denn sie erhöhen Praxistauglichkeit und Marktchancen.It is from the jig z. For example, in the widespread standardized "22.5 mm built-in diameter meters", a thickness difference of the control panels of at least 5 mm must be mastered. Values beyond that are very desirable, because they increase the practicability and market opportunities.

Ein derart großer Klemm- bzw. Schwenkbereich der Wippe erfordert eine entsprechend lange Schraube, was sich sehr störend auf andere Anbauteile wie elektrische Öffner- und Schließer-Elemente sowie kostentreibend durch die deutliche Verlängerung der Montagezeit auswirkt.Such a large clamping or pivoting range of the rocker requires a correspondingly long screw, which has a very disturbing effect on other attachments such as electrical NC and NO elements and cost-driving through the significant extension of assembly time.

Problem 2:Problem 2:

Durch eine möglichst kurze Wippe wegen erwünschter Minimierung des Einbaurasters entsteht ein weiteres Problem mit dem starken Kippen der Wippe bei dünneren Tableaus. Ungünstige Kräfte schräg zur Längsachse des Geräteschaftes und bei starrer Gewindeführung ( DE 1 114 889 B ) ein dem Schwenkwinkel der Wippe folgende Wegkipp-Tendenz der Schraube mit eklatanter Verschärfung dieses Problems sind die Folge.The shortest possible rocker because of the desired minimization of the mounting grid creates another problem with the strong tilting of the rocker with thinner panels. Unfavorable forces obliquely to the longitudinal axis of the device shaft and in rigid thread guide ( DE 1 114 889 B ) a tilting angle of the rocker following wegkipp tendency of the screw with blatantly aggravating this problem are the result.

Es muß eine elastische Gewindeführung ( DE 10 2007 002 565 B4 ) oder eine drehbar im Stegteil gelagerte Mutter mit zusätzlicher Führung der Schraube in einer am Sockel angebrachten Öse ( EP 0 889 564 B1 ), einhergehend mit weiterer Schraubenverlängerung, vorgesehen werden. Dies führt ggf. zur Verschärfung von Problem 1.It must have an elastic thread guide ( DE 10 2007 002 565 B4 ) or a rotatably mounted in the web part mother with additional guidance of the screw in a socket attached to the socket ( EP 0 889 564 B1 ), along with further screw extension, are provided. This possibly leads to aggravation of problem 1.

Problem 3:Problem 3:

Zur Installation der Steuertableau-Geräte sind praxisgerechte Werkzeuge wie Kreuzschlitzdreher Gr. 1 oder 2 und Einfachschlitzdreher Gr. 4,5 bis 6 üblich. Die entsprechend dem mit diesen Werkzeugen von Hand erzeugbarem Drehmoment von etwa 2,5 Nm zu dimensionierende Stützschraube erlaubt, vor allem bei Missachten spezifischer Drehmomentempfehlungen, das Aufbringen übergroßer Zugkräfte auf den Geräteschaft und punktuell kritischer Druckkräfte auf das Steuertableau.To install the control panel devices are practical tools such as Kreuzschlitzdreher Gr. 1 or 2 and single slotted grinder Gr. 4.5 to 6 usual. The support screw to be dimensioned according to the torque of about 2.5 Nm which can be generated by these tools by hand allows, above all for ignoring specific torque recommendations, the application of oversized tensile forces on the device shaft and punctually critical pressure forces on the control panel.

Eine Entschärfung von Problem 3 wird in einem entsprechend EP 0 889 564 B1 realisierten Produkt mit gegenüber der Norm erhöhter Gewindesteigung – unter Zunahme der Lockerungsgefahr – und einem „schlechten” Schraubendreher-Angriff mit „Ratschen-Effekt” versucht. Die in DE 10 2007 002 565 B4 vorgeschlagenen „besseren” Lösungen vermeiden zumindest die mit hoher Gewindesteigung einhergehende Lockerungsgefahr durch spezielle Gewindegestaltung mit elastisch gesteuerter Reibung, stellen jedoch auch noch kein Optimum für die Praxis dar.A mitigation of problem 3 will be in a corresponding EP 0 889 564 B1 realized product with compared to the standard increased thread pitch - with increased risk of loosening - and a "bad" screwdriver attack with "ratcheting effect" tries. In the DE 10 2007 002 565 B4 proposed "better" solutions avoid at least the risk of loosening associated with high thread pitch by special thread design with elastically controlled friction, but also do not represent an optimum for practice.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom Stand der Technik gemäß DE 10 2007 002 565 B4 , diese Probleme zu lösen.Object of the present invention is, starting from the prior art according to DE 10 2007 002 565 B4 to solve these problems.

3. Neue technische Lösungen3. New technical solutions

Diese Aufgabe wird mit Spannvorrichtungen gemäß den Merkmalen der beiden unabhängigen Ansprüche 1 und 2 gelöst.This object is achieved with tensioning devices according to the features of the two independent claims 1 and 2.

Dies gelingt durch ein auf die Praxisbedingungen der Steuertableau-Geräte abgestimmtes, jedoch unkompliziert und damit sehr kostengünstig aufgebautes neuartiges Wippe-(Spreiz)-Hebel-System nach 1, welches die bekannte (Stütz-)Schraube bzw. ein vergleichbares „Bedienelement” (z. B. Nocken, Exzenter) zur Übertragung der von der Montageperson aufgebrachten Kraft (Bedienkraft) auf den Schaft oder Sockel (Spannkraft) in neuartiger Wirkverbindung mit einer modifizierten Wippe und einem zusätzlichen, an der Wippe gelagerten (Spreiz-)Hebel nutzt.This is achieved by a tuned to the practical conditions of the control panel devices, but uncomplicated and thus very cost-effective new rocker (spread) lever system after 1 , which the known (support) screw or a comparable "operating element" (eg cam, eccentric) for transmitting the force applied by the assembler force (operating force) on the shaft or base (clamping force) in a novel operative connection with a modified Rocker and an additional, on the rocker mounted (spreading) lever uses.

3.a) Lösung Problem 13.a) Solution Problem 1

Im Gegensatz zu den bekannten Lösungen mit schwenkbarer Wippe ( EP 0889 564 B1 , DE 10 2007 002565 B4 ) oder schwenkbarer Abstützung an einem Sockel ( EP 0 452 462 B1 ), die in mehr oder weniger praxistauglicher Weise eine axiale wie auch rotatorische Fixierung von Tableau-Geräten in kreisrunden Montageöffnungen ohne formschlüssig mit dem Schaft wirkende Aussparungen erlauben, ist die neuartige „Spannvorrichtung mit Spreizhebel” nach 1 aus mindestens 2 an formschlüssig wirkenden Drehlagern (3a, b) gegeneinander drehbeweglichen Elementen, der rahmenförmigen „Wippe” (1) mit ersteren (8a, b) und zweiteren (9a, b) Armen bzw. Stegen (10, 11) und dem „(Spreiz-)Hebel” (2) aufgebaut.In contrast to the known solutions with swiveling rocker ( EP 0889 564 B1 . DE 10 2007 002565 B4 ) or pivotable support on a pedestal ( EP 0 452 462 B1 ), which allow in a more or less practicable way, an axial as well as rotational fixation of Tableau devices in circular mounting holes without positively acting with the shaft recesses, the novel "tensioning device with expansion lever" after 1 from at least 2 positive-locking rotary bearings ( 3a , b) against each other rotatable elements, the frame-shaped "rocker" ( 1 ) with the former ( 8a , b) and second ( 9a , b) arms or webs ( 10 . 11 ) and the "(spreading) lever" ( 2 ) built up.

Die Verbindungslinie der mindestens 2 Anlenkpunkte (13a, b), an denen erstere Enden (5a, b) des gabelförmigen Hebels (2) am Schaft (0) oder Sockel (00) drehbar und in Richtung weg von der Tableau-Rückseite (43) formschlüssig wirkend gelagert sind, wird als „Stützachse” (12) bezeichnet.The connecting line of the at least 2 articulation points ( 13a , b) where the former ends ( 5a , b) the forked lever ( 2 ) on the shaft ( 0 ) or socket ( 00 ) and in the direction away from the back of the panel ( 43 ) are mounted positively acting, is called "support axis" ( 12 ) designated.

Zweitere Hebel-Enden (6a, b) bzw. der diese verbindende Hebelsteg (7) sowie zweitere Wippen-arme (9a, b) bzw. der diese verbindende zweite Wippensteg (11) wirken mit mindestens einem (Monteur-)Bedienelement (4) (z. B. Schraube) dergestalt zusammen, dass eine Betätigung desselben (z. B Schraubendrehung und daraus resultierende Axialbewegung des Schraubenkopfes) eine Abstandsveränderung der Stützachse (12) bezüglich der Verbindungslinie(n) (17) der mindestens zwei Widerlager-Abstützpunkte (18, 19) bewirkt, mit denen erstere (8) und zweitere (9) Wippenarme bzw. -stege (10, 11) am Widerlager (43) (z. B. Tableau-Rückseite) auftreffen. Second lever ends ( 6a , b) or the connecting this lever web ( 7 ) as well as second rocker arms ( 9a , b) or the second rocker bar connecting them ( 11 ) act with at least one (fitter) control element ( 4 ) (eg screw) in such a way that actuation thereof (eg screw rotation and resulting axial movement of the screw head) changes the distance of the support shaft ( 12 ) with regard to the connecting line (s) ( 17 ) of the at least two abutment support points ( 18 . 19 ), with which the former ( 8th ) and second ( 9 ) Rocker arms or bridges ( 10 . 11 ) on the abutment ( 43 ) (eg tableau back).

Da die Abstandsveränderung der Stützachse bezogen auf die Bewegung des Bedienelementes durch die Wahl der Hebelproportionen in weiten Grenzen übersetzbar ist, können z. B. auch mit einer sehr kurzen Schraube und demzufolge entsprechend wenig Umdrehungen derselben große Dickenunterschiede der Steuertableaus überbrückt werden.Since the distance change of the support axis relative to the movement of the operating element by the choice of the lever proportions can be translated within wide limits, z. B. also with a very short screw and consequently correspondingly little turns the same large differences in thickness of the control panels are bridged.

3.b) Lösung Problem 23.b) Solution problem 2

Mit einer entsprechend weitreichenden Abstandsveränderung der Stützachse nach 2 ist es möglich, die mit der Tableau-Rückseite (43) in Kontakt tretenden Abstützpunkte (18, 19) der Wippe (1) über den gesamten zu überdeckenden Tableau-Dickenbereich annähernd parallel zur Längsachse des Geräte-Schaftes (0) zu verschieben und somit eine tableaudickenabhängige Veränderung der Kraftwirkungsrichtung auf den Schaft (0) wie auch eine Kollision bei engen Platzverhältnissen zwischen einer gekippten Wippe (1) und dem Schaft (0) bzw. Sockel (00) gänzlich zu vermeiden.With a correspondingly far-reaching change in the distance of the support axis 2 it is possible that with the Tableau back ( 43 ) contact points ( 18 . 19 ) of the rocker ( 1 ) over the entire panel thickness range to be covered approximately parallel to the longitudinal axis of the device shaft ( 0 ) and thus a tableaudickenabhängige change in the direction of force action on the shaft ( 0 ) as well as a collision in tight spaces between a tilted rocker ( 1 ) and the shaft ( 0 ) or socket ( 00 ) to avoid altogether.

Ein während des Spannvorganges, d. h. während der Abstandsänderung der Stützachse durch Druck des Schraubendrehers auf die zu drehende Schraube (4) bewirktes Kippen der Wippe (1) gegenüber der Längsachse des Schaftes (0) korrigiert sich während des Spannvorganges von selbst, da die gesamte Vorrichtung an den Anlenkpunkten (13a, b) um die Stützachse (12) drehbeweglich am Schaft (0) oder Sockel (00) gelagert ist.A during the clamping process, ie during the change in distance of the support shaft by pressure of the screwdriver on the screw to be rotated ( 4 ) causes tilting of the rocker ( 1 ) with respect to the longitudinal axis of the shaft ( 0 ) corrects itself during the clamping process, since the entire device at the articulation points ( 13a , b) around the support axis ( 12 ) rotatably on the shaft ( 0 ) or socket ( 00 ) is stored.

Ebenso ist ein gegenüber obigem gegenläufiges Kippen der Wippe in engen Grenzen nicht spürbar nachteilig und wird bei der besonders praktischen Ausführung gemäß 4 bewußt zum Erzielen weiterer Vorteile eingesetzt.Likewise, opposite to the above opposite tilting of the rocker within narrow limits is not noticeable disadvantageous and is in accordance with the particularly practical embodiment 4 deliberately used to achieve other benefits.

3.c) Lösung Problem 33.c) Solution Problem 3

Aus 2 ist ebenfalls ersichtlich, dass durch ein entsprechend gewähltes Verhältnis des ersten Hebelarmes (15) zum zweiten Hebelarm (16) die genannte Abstandsveränderung der Stützachse (12) abhängig von der Axialbewegung der Schraube (4) bestimmt und ein praxisgerechter, steiler Kraftbedarfsanstieg zur weiteren Drehung der Schraube bzw. Bewegung des Hebels ab dem Auftreffen der Abstützpunkte (18, 19) am Widerlager (43) erzeugt werden kann.Out 2 is also apparent that by a correspondingly selected ratio of the first lever arm ( 15 ) to the second lever arm ( 16 ) said distance change of the support axis ( 12 ) depending on the axial movement of the screw ( 4 ) and a practical, steep increase in power demand for further rotation of the screw or movement of the lever from the impact of the support points ( 18 . 19 ) on the abutment ( 43 ) can be generated.

Im Gegensatz zur bekannten Wippe mit Stützschraube verändert sich hier selbst bei größeren Hebel-übersetzungen die Kraftwirkungsrichtung auf den Schaft in keiner irgendwie nachteiligen Weise. Ist das Bedienelement als Gewindeschraube ausgeführt, so kann wegen der vermittels der Hebelübersetzung bestimmbaren Abstandsveränderungskinematik der Stützachse eine quasi beliebige Gewindesteigung gewählt werden.In contrast to the known rocker with support screw, the direction of force action on the shaft does not change in any way disadvantageous here, even with larger lever ratios. If the operating element is designed as a threaded screw, a quasi arbitrary thread pitch can be selected because of the distance change kinematics of the support axis which can be determined by means of the lever transmission.

Der praxisgerechte, steile Drehmomentanstieg für ein gut spürbares „Festsitzgefühl” zusammen mit kurzer Montagezeit und trotzdem hoher Sicherheit gegen Lockerung ist durch entsprechende Abstimmung mit der Hebelübersetzung gut zu realisieren.The practice-oriented, steep increase in torque for a clearly noticeable "tight seat feeling" together with short assembly time and nevertheless high safety against loosening can be easily achieved by appropriate coordination with the lever ratio.

Mit gezielt dimensionierten, ggf. progressiv veränderlichen Federungen und Hebelverhältnissen der Spannvorrichtung können weitere Optimierungen der Praxistauglichkeit erreicht werden.With specifically dimensioned, possibly progressively variable suspensions and lever ratios of the clamping device further optimizations of practicality can be achieved.

4. Optimierte Spannvorrichtungen4. Optimized fixtures

4.a) mit speziellem Vorteil bei Anlenkung direkt am Schaft4.a) with special advantage in articulation directly on the shaft

Für eine direkt am Schaft gelagerte Spannvorrichtung zeigen 3 und 4 optimierte Ausführungen zur Befestigung von Steuertableau-Geräten mit nur „einer Hand”. Unter der Voraussetzung, dass das Tableau-Gerät selbst eine zumindest sein Eigengewicht tragende Klemmung in der Montagebohrung besitzt – z. B. durch einen gummielastischen „Übermaß-Kragen” – erlaubt ein federndes Element (14) an der Wippe (1) durch ein Einhaken seines Steges (21) in eine Quernut (22) am Schaft (0) und eine anschließende Drehung der Wippe um die Quernut- bzw. Stegachse mit gleichzeitiger Verschiebung der Wippe quer zur Schaftlängsachse – unter elastischer Verformung des federnden Elementes – ein Anbringen der Spannvorrichtung am Schaft, d. h. ein Ankoppeln des Hebels (2) an den Anlenkpunkten (13a, b), ohne Krafteinwirkung zur Tableau-Rückseite hin, d. h. vorteilhaft ohne „Auswurf-Kraft” auf das Steuertableau-Gerät.For a directly mounted on the shaft jig show 3 and 4 optimized versions for mounting control panel devices with just one hand. Provided that the panel device itself has at least its own weight-bearing clamp in the mounting hole - z. B. by a rubber-elastic "oversize collar" - allows a resilient element ( 14 ) on the rocker ( 1 ) by hooking his bridge ( 21 ) in a transverse groove ( 22 ) on the shaft ( 0 ) and a subsequent rotation of the rocker about the transverse groove or web axis with simultaneous displacement of the rocker transversely to the shaft longitudinal axis - under elastic deformation of the resilient element - attaching the clamping device on the shaft, ie a coupling of the lever ( 2 ) at the articulation points ( 13a , b), without force to Tableau back out, ie advantageous without "ejection force" on the control panel device.

4.b) mit weiteren Vorteilen unabhängig von Anlenkung an Schaft oder Sockel4.b) with further advantages regardless of articulation on shaft or socket

Ein derartig wirkendes federndes Element ist zwar bereits aus DE 10 2007 002 565 B4 bekannt und dort in seiner Funktion ausführlich beschrieben, es wird jedoch jetzt an der neuartigen Spannvorrichtung in einer neuen Doppelfunktion gleichzeitig zur federnden Rückstellung des Hebels (2) in die „Start-Position”, d. h. den vorbereiteten Lieferzustand für ein maximal dickes Steuertableau, genutzt.Such a resilient element is indeed already off DE 10 2007 002 565 B4 known and described there in detail in its function, but it is now at the novel Clamping device in a new double function at the same time as the resilient return of the lever ( 2 ) in the "start position", ie the prepared delivery condition for a maximum thick control panel used.

Dazu ist es als U-förmige Drahtfeder mit an den Enden 3-fach abgewinkelten Schenkeln (20a, b) ausgeführt, wodurch an jedem Schenkelende wiederum eine (kleine) U-förmige, durch Torsion im Torsions-Schenkel (39a, b) und Biegung im ersteren Biegeschenkel (40a, b) federnde, zur Hauptebene der Drahtfeder schräg stehende Torsions-Biegezone (23) entsteht, die dem Schwenken des Hebels (2) gegenüber der Wippe (1), d. h. dem Spannen der Vorrichtung, entgegenwirkt. Beim Ansetzen der Spannvorrichtung direkt am Schaft unterstützt die Federung dieser Kontur das Ankoppeln des Hebels an den dort vorhandenen Anlenkpunkten, wie bereits unter 4.a erwähnt.For this it is as a U-shaped wire spring with at the ends 3-fold angled legs ( 20a , b), whereby at each leg end a (small) U-shaped, by torsion in the torsion leg ( 39a , b) and bending in the former bending leg ( 40a , b) resilient, torsion bending zone oblique to the main plane of the wire spring ( 23 ) arises, the pivoting of the lever ( 2 ) opposite the rocker ( 1 ), ie the clamping of the device, counteracts. When attaching the clamping device directly on the shaft, the suspension of this contour supports the coupling of the lever at the articulation points there, as already mentioned under 4.a.

Die Federschenkel (20) können wie in 3 dargestellt zwischen den Wippen- (8, 9) und Hebelarmen (15, 16), aber auch wie in 4 zwischen den Hebelarmen (15, 16) und dem Schaft (0) angeordnet sein, so dass mit einer zusätzlichen radialen Klemmung des Schaftes durch die Federschenkel eine weitere Stabilisierung der Vorrichtung im ungespannten Zustand erreicht werden kann.The spring legs ( 20 ) can as in 3 shown between the rocker ( 8th . 9 ) and lever arms ( 15 . 16 ), but also like in 4 between the lever arms ( 15 . 16 ) and the shaft ( 0 ), so that with an additional radial clamping of the shaft by the spring legs, a further stabilization of the device can be achieved in the untensioned state.

Zur De- und Wiedermontage der Spannvorrichtung ist durch die beschriebene Federkraft zwischen Hebel und Wippe auch eine in „Entspannungsrichtung” wirkende Axial-Fixierung des Hebelsteges (7) am hier als Schraube (4) mit Kopf (24) und Bund (28) ausgeführten Bedienelement nicht zwingend notwendig, denn der Hebelsteg bzw. die Schraubenkopfauflage (42) wird dem Bund durch die Federwirkung nachgeführt.For disassembly and reassembly of the tensioning device is described by the spring force between the lever and rocker also acting in "relaxation direction" axial fixation of the lever web ( 7 ) at here as screw ( 4 ) with head ( 24 ) and Bund ( 28 ) executed control element is not absolutely necessary, because the lever web or the screw head support ( 42 ), the federal government is tracked by the spring effect.

Indem somit das Gesamtsystem stets unter Federbelastung steht, ergeben sich als weitere Vorteile eine hohe Qualitätsanmutung – ”klapperfrei” auch im Lieferzustand – und eine exakte Handhabbarkeit bei der Montage.By thus the entire system is always under spring load, resulting in other benefits a high quality appearance - "rattle-free" in the delivery state - and an exact handling during assembly.

Außerdem nimmt die Federkraft und somit die schwächende Wirkung auf die Axialkraft am Schaft mit dünner und damit empfindlicher werdenden Steuertableaus vorteilhafterweise zu und erlaubt dadurch gleichbleibende Montagekraft am Bedienelement, d. h. eine tableaudickenunabhängige Drehmomentempfehlung für die Schraube.In addition, the spring force and thus the weakening effect on the axial force on the shaft with thinner and thus more sensitive control panels advantageously increases and thereby allows consistent mounting force on the control, d. H. a tableau thickness-independent torque recommendation for the screw.

Durch zusätzliche Verschränkung der zweiteren Biegeschenkel (41a, b) gegen die ersteren Biegeschenkel (40a, b) kann der Federkraftverlauf progressiv ausgelegt und somit ein noch deutlicherer Kraftbedarfsanstieg am Bedienelement ab dem Erreichen einer Mindestspannkraft erreicht werden.By additional entanglement of the second bending leg ( 41a , b) against the former bending legs ( 40a , b) the spring force curve can be designed progressively and thus an even clearer increase in power demand on the operating element can be achieved from reaching a minimum clamping force.

Wenn wie in 4 das Bedienelement zum Spannen der Vorrichtung als eine zwischen Hebel (2) und Wippe (1) wirkende Zug-Schraube (4) ausgebildet, diese in einem an den zweiten Wippensteg (11) am unteren Flachquerschnitt (36) als Blechmutter (26) angeformten Gewinde (27) geführt ist und eine Schraubenspitze (25) besitzt, die den Widerlager-Abstützpunkt der zweiteren Wippenarme (9a, b) bildet, ergibt sich eine besonders vorteilhafte Ausführung der Spannvorrichtung.If like in 4 the operating element for tensioning the device as an intermediate lever ( 2 ) and rocker ( 1 ) acting pull screw ( 4 ), this in a to the second rocker bar ( 11 ) at the lower flat cross section ( 36 ) as a metal nut ( 26 ) molded thread ( 27 ) is guided and a screw tip ( 25 ) having the abutment support point of the second rocker arms ( 9a , b) forms, results in a particularly advantageous embodiment of the clamping device.

Der Spannbereich der Vorrichtung vergrößert sich durch Addition der durch die Bewegung der Schraubenspitze zusätzlich entstandenen Abstandsveränderung zwischen Stützachse und Verbindungslinie der Widerlager-Abstützpunkte. Bei symmetrisch zur Stützachse liegenden Widerlager-Abstützpunkten wirkt die Hälfte des axialen Weges der Schraubenspitze als zusätzliche Abstandsveränderung, wie auch aus dem Vergleich mit 2 zu erkennen ist.The clamping range of the device is increased by adding the additionally caused by the movement of the screw tip distance change between the support axis and connecting line of the abutment support points. In the case of abutment support points lying symmetrically to the support axis, half of the axial travel of the screw tip acts as an additional change in distance, as well as from the comparison with FIG 2 can be seen.

Ist zwischen Schraubenkopf und -Schaft ein ausgeprägter Bund (28) mit größerem Durchmesser als der Schraubenkopf und ist im oberen Flachquerschnitt (37) am zweiten Wippensteg (11) eine zwar für den Schraubenkopf (24), jedoch nicht für den Bund durchlässige Aussparung (29) vorgesehen, so kann zwischen unterem und oberem Flachquerschnitt, d. h. zwischen Blechmutter (26) und Aussparung (29) die Schraube stets unverlierbar gehalten werden, indem sie mit geringer Überlänge von Gewindeanfang bis Bund gegenüber dem Abstand der Flachquerschnitte zwischen diesen eingeschnappt wird.Is there a pronounced collar between the head and shaft ( 28 ) with a larger diameter than the screw head and is in the upper flat cross section ( 37 ) on the second rocker bar ( 11 ) one for the screw head ( 24 ), but not for the federal government permeable recess ( 29 ) provided, it can be between the lower and upper flat cross-section, ie between the metal nut ( 26 ) and recess ( 29 ), the screw can always be held captive by being snapped over with slight excess length from the thread start to the collar in relation to the distance of the flat cross sections between them.

Gleichzeitig wird dadurch der Weg des Hebelsteges in Entspannungsrichtung begrenzt und bei vollständigem Ausdrehen der Schraube, wenn also nur noch die Schraubenspitze bis zum Gewindeanfang in der Blechmutter steckt, eine definierte Ausgangsstellung von Hebelsteg und Schraube, d. h. die Start-Position für ein maximal dickes Tableau, eingenommen.At the same time thereby the path of the lever web is limited in the relaxation direction and with complete unscrewing of the screw, so if only the screw tip inserted to the beginning of the thread in the sheet metal nut, a defined starting position of the lever web and screw, d. H. the start position for a maximum thick tableau, taken.

Wie auch im Vergleich von 1 und 2 gut zu erkennen, verändert sich die Schrägstellung des mittleren Flachquerschnittes (34) gegenüber der Schraube (4) beim Spannen der Vorrichtung und somit die Position der Schraubenkopfauflage (42) je nach Auslenkung des Hebels, d. h. abhängig von der Tableaudicke. Der „Hebelarm”, d. h. der Abstand der Schraubenkopfauflage (42) zur Verbindung Wippe mit Hebel (3) ist vorteilhaft bei dicken, stabilen Tableaus größer und es wird bei gleichem Drehmoment an der Schraube eine größere Spannkraft entwickelt als an dünneren Tableaus.As in the comparison of 1 and 2 easy to recognize, the inclination of the central flat cross-section changes ( 34 ) opposite the screw ( 4 ) during clamping of the device and thus the position of the screw head rest ( 42 ) depending on the deflection of the lever, ie depending on the tableau thickness. The "lever arm", ie the distance of the screw head rest ( 42 ) for connection rocker with lever ( 3 ) is advantageous in thick, stable tableaus larger and it is developed at the same torque on the screw greater clamping force than thinner panels.

Zur Schonung sehr dünner Tableaus kann der mittlere Flachquerschnitt (34) des Hebelsteges schon am unteren Flachquerschnitt (36) des zweiten Wippensteges anschlagen, bevor der Spannbereich der Vorrichtung voll durchfahren ist. Ab diesem Anschlag wird an der Schraube ein wesentlich vergrößertes Drehmoment erforderlich, da für eine weitere (kleine) Hebelbewegung der mittlere Flachquerschnitt (34) des Hebels (2) zusätzlich durchgebogen werden muß.To protect very thin panels, the average flat cross-section ( 34 ) of the lever web already at the lower flat cross section ( 36 ) of the second rocker bar strike before the Clamping range of the device is fully passed through. From this stop on the screw a much larger torque is required because for a further (small) lever movement of the average flat cross section ( 34 ) of the lever ( 2 ) must be additionally bent.

Da nach 4 die Schraube (4) in Doppelfunktion als Zugschraube auf den Hebelsteg (7) und als Druck-Schraube auf die Tableau-Rückseite (43) wirkt, erhöht sich die Reibung im Gewinde (27) durch Addition dieser richtungsgleichen Kräfte im Vergleich zu den bekannten Spannvorrichtungen mit reiner(n) Zug- oder Druckschraube(n).After that 4 the screw ( 4 ) in double function as a lag screw on the lever web ( 7 ) and as a pressure screw on the back panel ( 43 ), the friction in the thread increases ( 27 ) by adding these directional forces compared to the known tensioning devices with pure (n) tensile or compression screw (s).

Weiterhin kommt gegenüber einer reinen, nur Druck erzeugenden „Stützschraube” mit der „Unterkopf-Reibung” einer Zug-Schraube eine – durch z. B. wechselwirkende Radialrippen auf beiden Reibflächen ggf. auch gezielt steuerbare – Drehmomentkomponente hinzu womit insgesamt wesentlich mehr Parameter zur optimalen Abstimmung der Montage- und Spannkräfte in Bezug auf Handhabbarkeit und zuverlässige aber auch Fehlbedienung vermeidende Funktion zur Verfügung stehen.Furthermore, compared to a pure, only pressure-generating "support screw" with the "under-head friction" of a pull-a screw - by z. B. interacting radial ribs on both friction surfaces if necessary also specifically controllable - torque component with a total of significantly more parameters for optimum coordination of assembly and clamping forces in terms of manageability and reliable but also incorrect operation are avoiding function available.

Wird, wie in 1, 3 (detailliert) und 4 gezeigt, nahe des die Schraube (4) führenden Gewindes (27) ein rotatorisch wirkender Formschluß zum Schaft (0) des Tableau-Gerätes durch Eintauchen eines mit der Wippe (1) verbundenen Gegenstückes, wie z. B. eine Zunge (30) am unteren Flachquerschnitt (36) des zweiten Wippenstegs (11), in eine Nut (31) des Schaftes geschaffen, so ergibt sich ganz besonders in der Ausführung nach 4 eine optimal steife Drehmomentübertragung von der Nutwand über den Hochkantquerschnitt der Zunge auf den einstückig verbundenen Gewindebereich und damit auf die an der Tableau-Rückseite (43) durch Druck und je nach Härte des Tableaus auch durch formschlüssige Einkerbung verankerte Schraubenspitze (25).Will, as in 1 . 3 (detailed) and 4 shown near the screw ( 4 ) leading thread ( 27 ) a rotationally acting positive connection to the shaft ( 0 ) of the tableau device by immersing one with the rocker ( 1 ) associated counterpart such. B. a tongue ( 30 ) at the lower flat cross section ( 36 ) of the second rocker land ( 11 ), into a groove ( 31 ) created by the shaft, it is especially after the execution 4 an optimally stiff torque transmission from the groove wall over the vertical section of the tongue on the integrally connected threaded portion and thus on the back of the panel ( 43 ) by pressure and depending on the hardness of the panel also by positive notch anchored screw tip ( 25 ).

Gegenüber den bekannten Lösungen mit Wippe und Stützschraube ist vor allem bei dünneren Tableaus eine zusätzliche deutliche Versteifung der Kraftübertragung durch den systembedingt geringeren Abstand zwischen dem „Mutter”-Gewinde, d. h. dem umfassten Schraubenquerschnitt, und der Tableau-Rückseite gegeben.Compared to the known solutions with rocker and support screw especially for thinner panels an additional significant stiffening of the power transmission through the systemic smaller distance between the "mother" thread, d. H. the included screw cross-section, and the panel back.

4.c) mit speziellem Vorteil bezüglich Montagezeit4.c) with special advantage in terms of assembly time

Sofern es die zur praxisgerechten Funktion und Handhabung erforderlichen Kräfteverhältnisse erlauben, kann durch ein „Schnellspann-Bedienelement” die Montagezeit weiter verkürzt werden.If the force ratios required for practice-oriented function and handling allow it, the assembly time can be further shortened by a "quick-release operating element".

Prinzipiell bewirkt das Bedienelement ja das Zusammenführen von Hebelsteg und zweiterem Wippensteg. Dies kann neben einer „normalen” Schraube auch mit einem „Exzenter- oder Nocken-Schnellspanner” (wie an Sportfahrrädern üblich), mittels eines „Kniehebels” oder auch mit einer ”Doppelgewindeschraube” geschehen.In principle, the operating element indeed causes the merging of the lever web and the second rocker web. This can be done in addition to a "normal" screw with an "eccentric or cam quick release" (as usual on sports bicycles), by means of a "toggle lever" or with a "double-threaded screw".

Eine solche Doppelgewindeschraube hat keine Kopfreibung und benötigt z. B. bei gleicher Steigung der beiden Gewinde nur die halbe Umdrehungszahl, d. h. auch nur die halbe Montagezeit zum „Zusammenziehen” der genannten Hebel- und Wippenstege.Such a double-threaded screw has no Kopfreibung and needed z. B. with the same slope of the two threads only half the number of revolutions, d. H. even half the assembly time for "contraction" of the said lever and seesaw webs.

Sie besitzt von der Spitze ausgehend auf einem „kleinen” Durchmesser vorzugsweise ein (erstes) Rechtsgewinde und auf einem abgesetzt größeren Durchmesser ein (zweites) Linksgewinde, dessen Kerndurchmesser größer als der Außendurchmesser des ersten Gewindes ist.It has from the tip on a "small" diameter preferably a (first) right-hand thread and a larger diameter on a (second) left-hand thread whose core diameter is larger than the outer diameter of the first thread.

Das Rechtsgewinde wirkt mit einem entsprechenden Gewinde des Wippensteges, das Linksgewinde mit einem entsprechenden Gewinde des Hebelsteges zusammen, so dass für die Handhabung „Rechtsdrehen gleich Festziehen” erhalten bleibt. Ist „Linksdrehen gleich Festziehen” erwünscht, können Rechts- und Linksgewinde natürlich auch vertauscht werden.The right-hand thread cooperates with a corresponding thread of the rocker web, the left-hand thread with a corresponding thread of the lever web, so that for handling "right turn equals tightening" is maintained. If "turning to the left is the same as tightening", right-hand and left-hand threads can, of course, be reversed.

Die Gewindelängen sind den funktionell erforderlichen Umdrehungen anzupassen. Bei gleicher Steigung gleiche Gewindelängen, bei unterschiedlicher Steigung entsprechend proportionierte unterschiedliche Gewindelängen.The thread lengths must be adapted to the functionally required revolutions. For the same pitch equal thread lengths, with different pitch correspondingly proportioned different thread lengths.

Sollte ohne Rücksicht auf die Schraubenumdrehungen und die Schraubenlänge eine besonders leichtgängige Handhabung mit hoher Spannkraft erwünscht sein, kann mit einem gleichgerichteten, abgesetzten Doppelgewinde unterschiedlicher Steigung auch ein beliebig feines „Differenzgewinde” erzeugt werden.Should be desired regardless of the screw revolutions and the screw length particularly smooth handling with high clamping force, with a rectified, offset double thread of different pitch and an arbitrarily fine "differential thread" can be generated.

5. Dimensionierungsbeispiel für Bedientableau-Geräte der sogenannten „22,5 mm”-Norm5. Dimensioning example for control panel devices of the so-called "22.5 mm" standard

Da derartige Geräte für einen kreisrunden Steuertableau-Einbaudurchmesser von 22,5 mm in der Industrie weit verbreitet sind und gewissermaßen die Messlatte für gute Praxistauglichkeit in rauer Umgebung darstellen, soll hierzu ein Dimensionierungsbeispiel angegeben werden.Since such devices for a circular control panel mounting diameter of 22.5 mm are widely used in industry and to some extent represent the benchmark for good practicality in harsh environment, a sizing example will be given.

Als Material für Wippe und Hebel bietet sich gehärtetes und verzinktes Stahlblech von ca. 0,9 mm Stärke an. Derartige Stanz-, Biege-, Prägeteile bieten neben kostengünstiger und prozesssicherer Herstellbarkeit eine Fülle von Gestaltungsmöglichkeiten zum Realisieren erwünschter Funktionen.The material used for rocker and lever is hardened and galvanized sheet steel of approx. 0.9 mm thickness. Such stamping, bending, embossing parts offer, in addition to cost-effective and process-reliable manufacturability, a wealth of design options for realizing desired functions.

Mit aus einem Hochkantquerschnitt herausgescherten, gebogenen oder geprägten Zungen, Laschen und Durchzügen können stabile Anschläge und Lagerzapfen, mit Sicken gezielte Versteifungen und mit Abkantungen Flächen für die Schraubenführung (Blechmutter, Hebelsteg) und für elektrische Anschlußklemmen (Erdung) geschaffen werden. Rigid stops and trunnions, beaded stiffeners and bevelled edges can be created for the screw guide (sheet metal nut, lever bridge) and for electrical connection terminals (earthing) by means of curved or embossed tongues, tabs and passages cut out from a vertical cross-section.

Die Vorzüge der neuartigen Spannvorrichtung mit Spreizhebel sollen nun im konkreten Beispiel vor allem hinsichtlich der bekannten Hauptprobleme herkömmlicher Lösungen besonders verdeutlicht werden.The advantages of the novel tensioning device with expansion lever should now be made particularly clear in the concrete example, especially with regard to the known main problems of conventional solutions.

5.a) Schraubenlänge5.a) screw length

Es wird ein Spannbereich von 0 bis 8 mm angenommen, was eine Steigerung von 60 % gegenüber der Normforderung darstellt. Mit einem Übersetzungsverhältnis der Bewegung von Hebelsteg und Stützachse von 1 zu 2,5 ist eine Axialbewegung von max. 3,5 mm des an der Schraubenkopfauflage des Hebelsteges aufliegenden Schraubenkopfes ausreichend, um diesen Spannbereich und zusätzlich über 1 mm Federweg in Schaftlängsrichtung abzufahren, wozu eine Schraube von nur etwa 14 mm Gesamtlänge genügt.It is assumed a clamping range of 0 to 8 mm, which represents an increase of 60% compared to the standard requirement. With a ratio of the movement of the lever bridge and support shaft from 1 to 2.5 is an axial movement of max. 3.5 mm of the screw head resting on the screw head support of the lever web sufficient to extend this clamping range and in addition over 1 mm travel in the longitudinal direction of the shaft, for which a screw of only about 14 mm overall length is sufficient.

Eine herkömmliche, auf dem Markt weit verbreitete einfache Wippe mit Stützschraube benötigt beispielsweise mit einer 40 mm langen Wippe für einen Spannbereich von 0 bis 6 mm bereits eine ca. 24 mm lange Schraube.A conventional, widespread on the market simple rocker with support screw, for example, with a 40 mm long rocker for a clamping range of 0 to 6 mm already needs a 24 mm long screw.

5.b) Schrägstellung von Wippe und Schraube5.b) Inclination of rocker and screw

Im angenommenen Spannbereich von 0 bis 8 mm bleibt die maximale Schrägstellung der Wippe eines ebenfalls 40 mm langen neuartigen Wippe-Hebel-Systems mit „Doppelfunktionsschraube” völlig unkritisch unter 5 Grad Abweichung von der Parallelität zur Tableau-Rückseite.In the assumed clamping range of 0 to 8 mm, the maximum inclination of the rocker of a likewise 40 mm long innovative rocker-lever system with "double-action screw" remains completely uncritical under 5 degrees deviation from the parallelism to the back of the panel.

Im Gegensatz dazu wären mit diesem Spannbereich bei einer vergleichbaren herkömmlichen Vorrichtung etwa 25 Grad Schrägstellung für das dünnste Tableau erforderlich.In contrast, this clamping range would require about 25 degrees skew for the thinnest panel in a comparable conventional device.

Die der Wippenschrägstellung folgende, ebenso geringe Schrägstellungstendenz der Schraube ist mit dem „natürlichen” Kippspiel einer Blechmutter leicht abzufangen, so dass die Schraube stets nahezu parallel zur Schaftlängsachse stehen kann ohne dass eine drehbare Mutter wie bei der verbreiteten herkömmlichen Lösung erforderlich ist.The rocker inclination following, equally low skew tendency of the screw is easy to intercept with the "natural" tilting play a metal nut, so that the screw can always be almost parallel to the shaft longitudinal axis without a rotatable nut as in the widespread conventional solution is required.

Da der Hebelsteg bzw. dessen die Schraube unterhalb ihres Kopfes führende Bohrung sich auch nur weniger als 1 mm parallel zum Tableau bewegt, bleibt die Schraube alleine hierdurch nahezu parallel zur Schaftlängsachse stabilisiert. Eine großzügig bemessene „Führungsöse” wie bei der verbreiteten Lösung ist nicht erforderlich.Since the lever web or its bore leading the screw below its head moves even less than 1 mm parallel to the tableau, the screw alone hereby remains stabilized almost parallel to the shaft longitudinal axis. A generously sized "guide eyelet" as with the common solution is not required.

5.c) Querkräfte am Schaft5.c) lateral forces on the shaft

Die Verschiebung des Wippe-Hebel-Systems quer zu seiner Stützachse durch die kreisförmige Bewegung der Hebelenden kann während einer über den gesamten angenommenen Spannbereich von 0 bis 8 mm verlaufenden „Überbrückungsphase” auf weniger als 1 mm beschränkt bleiben, wenn die Vorrichtung so proportioniert wird, dass die Stützachse und die Anlenkung des Hebels an der Wippe im Falle eines 4 mm dicken Tableaus auf einer Ebene parallel zur Tableau-Rückseite liegen.The displacement of the rocker-lever system transversely to its support axis by the circular movement of the lever ends may be limited to less than 1 mm during a "bridging phase" over the entire assumed 0 to 8 mm clamping range, when the device is proportioned that the support axis and the articulation of the lever on the rocker in the case of a 4 mm thick panel on a plane parallel to the Tableau back.

Auch in der durch die Setz- bzw. Federwirkung des Gesamtsystems aus Steuertableau-Gerät und Spannvorrichtung über ca. 1,5 mm Stützachsenverschiebung verlaufenden „Spannphase” treten keinerlei störende Querkräfte am Geräteschaft auf, da die aufgrund der wenig von der Parallelität zum Tableau abweichenden Wippenstellung ohnehin geringe „Schrägkomponente” der Wippe von der entgegengesetzten Komponente der Hebelkraft entschärft wird.Even in the by the setting or spring action of the overall system of control panel device and tensioning device about 1.5 mm support axis shift extending "clamping phase" occur no disturbing lateral forces on the device shaft, as due to the little of the parallelism to the tableau deviating rocker position anyway low "oblique component" of the rocker is defused by the opposite component of the leverage.

5.d) Umdrehungen der Schraube5.d) turns of the screw

Mit einer bei Blechschrauben der hier gut geeigneten Größe von 4,2 mm üblichen Steigung von 1,4 mm wird mit maximal 2,5 Umdrehungen der Schraube ein Spannbereich von gut 8 mm Tableaudicken-Unterschied zuzüglich 1 mm Federweg überstrichen.With a typical 1.4 mm pitch of self-tapping screws of a suitable size of 4.2 mm, a clamping range of a good 8 mm panel thickness difference plus 1 mm spring travel is covered with a maximum of 2.5 turns of the screw.

Die verbreitete herkömmliche Version benötigt für nur 6 mm Dickenunterschied ca. 7 Umdrehungen.The widespread conventional version requires about 7 turns for only 6 mm thickness difference.

5.e) Spannkraft-Drehmoment-Verhältnis5.e) Tension-torque ratio

Die Spannkraft der Vorrichtung in Abhängigkeit vom Drehmoment an der Bedienschraube bewegt sich mit den Dimensionierungen des Beispiels nach überschlägiger Berechnung in einem praxisgerechten Bereich von etwa 300 N bei 1 Nm Drehmoment an der Schraube.The clamping force of the device as a function of the torque on the operating screw moves with the dimensions of the example after rough calculation in a practical range of about 300 N at 1 Nm torque on the screw.

Eine optimale Anpassung an die jeweiligen Praxisanforderungen kann durch Variation von Gewindesteigung und Flankenwinkel der Schraube, Oberflächenbehandlung von Schraube und Blechmutter, Struktur von Schraubenkopf-Unterseite und Hebelsteg und vor allem durch das Übersetzungsverhältnis des Hebels vorgenommen werden.An optimal adaptation to the respective practical requirements can be made by varying the thread pitch and flank angle of the screw, surface treatment of the screw and sheet metal nut, structure of the screw head underside and the lever web and above all by the transmission ratio of the lever.

Obwohl auch gegenläufige Wirkungen berücksichtigt werden müssen, läßt sich durch die Vielzahl der Eingriffsmöglichkeiten immer ein den herkömmlichen Systemen weit überlegener Kompromiss finden.Although opposing effects must be taken into account, can be found by the variety of intervention options always far superior to the conventional systems compromise.

5.f) Montage mit „einer Hand”5.f) Installation with "one hand"

Bei Anlenkung des Wippe-Hebel-Systems direkt am Schaft kann – wie bereits erwähnt und in der Patentschrift DE 10 2007 002 565 B4 genau beschrieben – unter Hinzufügen einer einfachen, kostengünstigen Drahtfeder, ergo mit nur insgesamt 4 Einzelteilen, auch die Montage am Schaft mit nur „einer Hand” ohne „Auswurfkraft”, also in einer den herkömmlichen Lösungen weit überlegenen Weise, realisiert werden.In articulation of the rocker-lever system directly on the shaft can - as already mentioned and in the patent DE 10 2007 002 565 B4 exactly described - with the addition of a simple, inexpensive wire spring, ergo with only a total of 4 individual parts, the assembly on the shaft with only "one hand" without "ejection force", so in a conventional solutions far superior manner realized.

Beim neuartigen Wippe-Hebel-System eröffnet eine derartige Feder- wie unter 4. bereits erwähnt – zusätzliche Möglichkeiten zur Steuerung der Spannkräfte und eine vorteilhafte Stabilisierung der ungespannten Vorrichtung.In the novel rocker-lever system, such a spring, as already mentioned under 4., opens up additional possibilities for controlling the tension forces and an advantageous stabilization of the unstressed device.

5.g) Anlenkung an einem Sockel5.g) linkage on a pedestal

Ist alternativ das neuartige Wippe-Hebel-System an einem „herkömmlich” am Schaft zu befestigenden Sockel angelenkt, so kann ohne gravierende Nachteile für die Hauptfunktionen die genannte Feder zur Kostenersparnis weggelassen werden. Die vorteilhafte Rückstellwirkung auf den Hebel kann vergleichbar auch durch zwischen Wippe und Hebel wirkende federnde Zungen erzeugt werden, die einstückig aus deren Querschnitten herausgeschert bzw. gebogen werden können.Alternatively, if the novel rocker-lever system is articulated on a "conventional" socket to be fastened to the shaft, the said spring can be omitted for cost savings without serious disadvantages for the main functions. The advantageous restoring action on the lever can be generated comparatively by acting between rocker and lever spring tongues, which can be cut out in one piece from the cross sections or bent.

In dieser alternativen Ausführung besteht die neuartige Spannvorrichtung damit ebenso aus nur 3 Teilen wie die verbreitete „Wippe mit Stützschraube” und bietet trotzdem neben vergleichbaren Kosten bisher nicht gekannte Vorteile in Funktion und Bedienkomfort.In this alternative embodiment, the novel clamping device thus consists of only three parts as the widespread "rocker with support screw" and still offers not only comparable costs so far unrecognized advantages in function and ease of use.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

00: Schaftshaft
0000: Sockelbase
11: Wippeseesaw
22: (Spreiz-)Hebel(Spreading) lever
3(a, b)3 (a, b): (Dreh-)Verbindung Wippe und Hebel(Rotary) connection rocker and lever
44: Bedienelement/SchraubeControl / screw
5(a, b)5 (a, b): erstere Hebelendenformer ends of levers
6(a, b)6 (a, b): zweitere Hebelendensecond ends of levers
77: Hebelsteglever bar
8(a, b)8 (a, b): erstere Wippenarmeformer rocker arms
9(a, b)9 (a, b): zweitere Wippenarmesecond rocker arms
1010: erster Wippenstegfirst rocker bar
1111: zweiter Wippenstegsecond rocker bar
1212: Stützachsesupport axle
13(a, b)13 (a, b): Anlenkpunkt(e) am Schaft oder SockelArticulation point (s) on the shaft or base
1414: federndes Elementresilient element
1515: erster Hebelarmfirst lever arm
1616: zweiter Hebelarmsecond lever arm
1717: Verbindungslinie der AbstützpunkteConnection line of the support points
1818: erster Abstützpunkt zum Widerlagerfirst support point to the abutment
1919: zweiter Abstützpunkt zum Widerlagersecond support point to the abutment
20(a, b)20 (a, b): Federschenkelspring leg
2121: Federstegspring bar
2222: Quernut am SchaftQuernut on the shaft
23(a, b)23 (a, b): Torsions- und BiegezoneTorsion and bending zone
2424: Schraubenkopfscrew head
2525: Schraubenspitzescrew tip
2626: BlechmutterBlechmutter
2727: Gewindethread
2828: Schraubenbundscrew collar
2929: Aussparung im zweitem WippenstegRecess in the second rocker bar
3030: Gegenstück/ZungeCounterpart / tongue
3131: Längsnut am SchaftLongitudinal groove on the shaft
3232: SchraubenkopfauflageScrew head contact
3333: Hochkantquerschnitt des HebelstegesVertical section of the lever web
3434: mittlerer Flachquerschnitt des Hebelstegesaverage flat cross-section of the lever web
35(a, b)35 (a, b): äußere Flachquerschnitte des Hebelstegesouter flat cross-sections of the lever web
3636: unterer Flachquerschnitt am zweiten Wippensteglower flat cross-section on the second rocker bar
3737: oberer Flachquerschnitt am zweiten WippenstegUpper flat cross-section on the second rocker bar
3838: Flachquerschnitt am ersten WippenstegFlat cross section on the first rocker bar
39(a, b)39 (a, b): Torsions-FederschenkelTorsion spring leg
40(a, b)40 (a, b): erstere Biege-Schenkelformer bending thighs
41(a, b)41 (a, b): zweitere Biege-Schenkelsecond bending thighs
4242: SchraubenkopfauflageScrew head contact
4343: Widerlager/Tableau-RückseiteAbutment / Tableau back

Claims

Clamping device for applying an axial force to a shaft which partially or completely encloses the shaft cross-section in the form of an open or closed frame, the frame is multi-part and like a rocker about one in the direction of the shaft longitudinal axis on the shaft ( 0 ) fixed and transverse thereto arranged support axis ( 12 ) in at least 2 articulation points ( 13a . 13b ) is rotatably mounted on the shaft, wherein the shaft longitudinal axis seen in the direction of the support axis between at least 2 points ( 18 . 19 ), at which the tensioning device for the introduction of the axial force on the shaft at an abutment ( 43 ) and for generating the axial force at least one screw ( 4 ), 2 parts of the frame, the rocker ( 1 ) and the spreading lever ( 2 ), on a connection ( 3a . 3b ) are rotatable against each other and the screw with rocker and spreading lever cooperates in a manner that a rotation of the screw, a rotation of rocker and expansion lever against each other and thereby a displacement of the coupled to the expansion lever support axis ( 12 ) in the direction of the shaft longitudinal axis with respect to the distance to the connecting line ( 17 ) of at least 2 points ( 18 . 19 ) causes, where the tensioning device is supported to initiate the axial force on the shaft to an abutment.

Clamping device for applying an axial force to a shaft which partially or completely encloses the shaft cross-section in the form of an open or closed frame, the frame is multi-part and like a rocker about one on the shaft ( 0 ) fixed pedestal ( 00 ) fixed in the direction of the shaft longitudinal axis and arranged transversely thereto support axis ( 12 ) in at least 2 articulation points ( 13a . 13b ) is rotatably mounted on the base, wherein the shaft longitudinal axis seen in the direction of the support axis between at least 2 points ( 18 . 19 ), at which the tensioning device for the introduction of the axial force on the shaft at an abutment ( 43 ) and for generating the axial force at least one screw ( 4 ), 2 parts of the frame, the rocker ( 1 ) and the spreading lever ( 2 ), on a connection ( 3a . 3b ) are mutually rotatable and the screw cooperates with rocker and spreading lever in a manner that a rotation of the screw rotation of the rocker and spreading lever against each other and thereby a displacement of the support shaft coupled to the support shaft ( 12 ) in the direction of the shaft longitudinal axis with respect to the distance to the connecting line ( 17 ) of at least 2 points ( 18 . 19 ) causes, at which the clamping device is supported to initiate the axial force on the shaft on an abutment.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that a rotation of the screw in addition to the effected by means of the expansion lever displacement of the support axis in the direction of the shaft longitudinal axis in the opposite direction simultaneously an additive counting displacement of the connecting line of the at least two abutment support points based on the distance to the support axis causes.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the screw with its end facing away from the head forms one of the at least two abutment support points.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the screw has a plurality of threads of different pitch, diameter and / or direction, executed in several parts, multiple or present by means of a (s) further screw, lever, cam, eccentric or toggle lever with respect to its longitudinal axis slidable pin which effectively changes the distance between the support shaft and the abutment-support point connection line (s).

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that a screw carrying the thread is integrally formed on the rocker and the screw allows a tilting play to a degree that the screw can be aligned parallel to the shaft longitudinal axis in the entire bridging region of the clamping device.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of threads are integrally formed on the rocker and overlapping the going-through the screw - if necessary, by this resiliently - allow tilting radially to the shaft longitudinal axis to a degree that the screw throughout Bridging the clamping device can be aligned parallel to the shaft longitudinal axis.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the required for generating a certain clamping force operating force increases with increasing displacement of the support axis and at least one of the elastically deformed by the applied forces zones of the clamping device causes a further, progressively increasing operating force.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that for rotational Fxierung the clamping device on the shaft or base in the direction of the shaft longitudinal axis on the shaft or socket at least one groove is present in which at least one counterpart dips positively, which in turn non-positively or positively or in one piece is connected to at least one of the abutment support points.

Clamping device according to claim 1 or one of claims 3 to 9, characterized in that at least one resilient element is present on the tensioning device, which, after hooking the same into a transverse groove on the shaft, allows the shaft and tensioning device to be brought together by springing, then the tensioning device on Holds shaft and the rocker and the expansion lever resiliently against the direction of movement during clamping of the device loaded.