DE102013005484B3 - Kniehebelspannvorrichtung mit Spindelantrieb - Google Patents

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DE102013005484B3
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung mit Spindelantrieb, wobei die Spindel an ihren Endbereichen in Wälzlagern gelagert ist und eine, Mutter aufweist, die auf der Spindel angeordnet und im Innenraum eines Gabelstücks gelagert ist, der in den Innenraum des Spannkopfes offen ausmündet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie.
  • Stand der Technik
  • Das auf die Anmelderin zurückgehende deutsche Gebrauchsmuster DE 202 03 791.6 betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einem die Kniehebelgelenkanordnung betätigbaren, in einem als Spannkopf ausgebildeten Gehäuse befindlichen, durch einen Elektromotor axial verstellbaren Teil, wobei das axial verstellbare Teil zum Beispiel als Kugelumlaufspindel ausgebildet ist und insbesondere eine Kugelumlaufspindelmutter in entgegengesetzten Richtungen in Richtung der Längsachse des längenverstellbaren Teils antreibt, wobei zum Beispiel die Kugelumlaufspindel über ein Kupplungsteil mit der Kniehebelgelenkanordnung gekuppelt ist, wobei in den Wänden des Spannkopfes auf diametral gegenüberliegenden Seiten gleich große und gleich geformte, in Richtung der Längsachse des längenverstellbaren Teils sich erstreckende Führungsnuten angeordnet sind, in denen die Kniehebelgelenkanordnung mit mehreren hinter- und/oder nebeneinander angeordneten Führungsrollen reibungsarm zwangsgeführt ist, die auf einem Schwenkbolzen der Kniehebelgelenkanordnung gelagert sind, wobei die durch die Drehmittelpunkte der Führungsrollen verlaufende Längsachse parallel sowie mit Abstand zur Längsachse des Elektromotors und des längenverstellbaren Teils, insbesondere in Richtung auf eine gehäusefeste Achse des Spannarmes, angeordnet ist. Auch dem Kupplungsteil ist ein Schwenkbolzen zugeordnet, der an seinen entgegengesetzten Endabschnitten mit Führungsrollen versehen ist, die in denselben Führungsnuten wie die Führungsrollen der Kniehebelgelenkanordnung zwangsgeführt sind. Sämtliche Führungsrollen sind in Wälzlagern reibungsarm gelagert. Die Wälzlager können als Nadellager oder als Kugellager ausgebildet sein. Das Kupplungsteil ist an einem mit einem Gabelkopf versehenen und mit dem auf dem längenverstellbaren Teil axial verstellbaren Teil, insbesondere einer Kugelumlaufspindelmutter, gekuppelt. Der Kniehebelspannvorrichtung ist eine als insgesamt austauschfähiges Bauteil ausgebildete Kassette zugeordnet, die in einem sich in Richtung der Längsachse erstreckenden Schlitz des Spannkopfes diesen abdeckend angeordnet ist, wobei in Längsachsrichtung der Kassette mindestens zwei relativ zueinander verstellbare Sensoren (Mikroschalter, induktive Schalter, Pneumatikschalter) angeordnet sind, wobei mit dem Kupplungsteil eine Schaltfahne verbunden ist, die die Sensoren oder dergleichen bedämpft.
  • Aus der EP 1 066 929 A2 ist eine kraftangetriebene Kniehebelspannvorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie mit einem Spannkopf, einem sich koaxial an den Spannkopf anschließenden Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten elektromotorischen Antrieb für ein das Kniehebelgelenk abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen linear antreibbaren Teil vorbekannt, das mit einem Längenabschnitt im Spannkopf angeordnet ist, mindestens einem einem über das Kniehebelgelenk antreibbaren Spannarm oder Greifer, und mit einer dem Elektromotor zugeordneten dauermagnetischen Bremse, dessen einer Teil unbeweglich dem Gehäuse oder dem Stator währenddessen anderer Teil mit Spaltabstand drehbeweglich der Welle des Elektromotors zugeordnet ist. Die beiden Teile der dauermagnetischen Bremse sind scheibenförmig gestaltet, wobei das eine Teil in einem Lagerbock für die Lagerung der Welle und das andere Teil auf dem freien Endabschnitt der Welle des Elektromotors angeordnet und arretiert ist. Die dauermagnetische Bremse weist eine Vielzahl von Polelementenpaaren auf. Die Welle des Elektromotors ist als Hohlwelle ausgebildet und weist an ihrem dem Spannkopf zugekehrten Endabschnitt eine Schraubmutter auf, in der das linear antreibbare, als Schraubspindel ausgebildete Teil ein- und ausschreibbar angeordnet ist. Das linear antreibbare Teil taucht in die Welle des Elektromotors ein. Diese Kniehebelspannvorrichtung weist eine Spindel auf, die an beiden Endabschnitten im Spannkopf gelagert ist, wobei auf dieser Spindel eine Schraubmutter je nach Antriebsrichtung des Elektromotors in die eine oder in die andere Richtung schraubbar ist und mit dieser Schraubmutter über eine Schwenkachse ein Lenker des Kniehebelgelenks schwenkbeweglich gekuppelt ist. Mit der Schraubmutter sind mehrere Lenkerelemente gekoppelt, die mehrere Greiferarme antreiben. Der Spindeltrieb ist als Kugelgewindespindel bzw. als Kugelgewindespindeltrieb ausgebildet. Dem linear antreibbaren Teil ist ein Endanschlag zugeordnet, wobei der Endanschlag in der Hohlwelle des Elektromotors angeordnet ist. Der Endanschlag ist von der dem Spannkopf abgekehrten Stirnseite her zur Veränderung des Schwenkwinkels des Spannarms einstellbar und arretierbar. Dieser Endanschlag kann als Industriestoßdämpfer ausgebildet sein.
  • Aufgabe
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung der vorausgesetzten Gattung derart auszubilden, dass die Kniehebelgelenkanordnung sich mit dem Spindeltrieb leicht montieren lässt, bei zuverlässiger Lagerung der Spindeln.
  • Lösung
  • Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
  • Einige Vorteile
  • Bei der erfindungsgemäßen Kniehebelspannvorrichtung ist das Kupplungsteil mindestens an einem Längenabschnitt gabelförmig gestaltet. In dem durch die U-Schenkel des gabelförmigen Teils umgrenzenden Raum ist eine Mutter mit Spiel angeordnet, die sich abwechselnd je nach Verstellrichtung gegen die eine oder andere Innenseite eines der Schenkel anlehnt und dadurch kraftschlüssig die Verstellkraft auf das Kniehebelgelenk und damit auf den Spannarm überträgt. Dadurch lässt sich der Spindeltrieb, insbesondere die Spindelmutter, leicht montieren, bei biegesteifer Lagerung des Spindeltriebs.
  • Weitere erfinderische Ausgestaltungen
  • Weitere erfinderische Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen 2 bis 14 beschrieben.
  • In Patentanspruch 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Spindelmutter wird hierbei von den äußeren Umgrenzungslinien der U-Schenkel des gabelförmigen Abschnitts des Kupplungsteils umgrenzt und liegt dadurch geschützt in der so gebildeten seitlichen Ausbildung des Kupplungsteils.
  • Die Patentansprüche 3 und 4 beschreiben eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
  • Wird eine Ausführungsform nach Patentanspruch 5 gewählt, so ergeben sich Gewindequerschnitte, die einerseits eine Selbsthemmung ermöglichen, andererseits die Übertragung relativ großer Kräfte gestatten.
  • Die Ausführungsform nach Patentanspruch 6 benutzt dagegen einen Kugelumlaufspindeltrieb, der relativ spielarm und leichtgängig arbeitet.
  • Der in Patentanspruch 7 vorgeschlagene Elektromotor kann als Gleichstrommotor mit 12- oder 24-Volt betrieben werden. Es ist aber auch möglich, den elektrischen Antriebsmotor als Asynchronmotor auszubilden – Patentanspruch 8. Vorteilhafterweise ist der Elektromotor gemäß Patentanspruch 9 steuerbar und/oder regelbar ausgebildet und lässt sich in jeder beliebigen Spannstellung des Spannarms durch eine Kreuzschaltung blockieren.
  • Die Lösung nach Patentanspruch 10 ermöglicht eine reibungsarme und verschleißfeste Lagerung der Spindelmutter in der gabelförmigen Aussparung zwischen den U-Schenkeln des Kupplungsteils.
  • Vorteilhafterweise ist gemäß Patentanspruch 11 der Innenraum des Spannarms durch das hier vorgesehene Wälzlager der Spindel nach Außen hin abgedichtet, so dass kein Schmutz in den Spannraum des Spannarms gelangen kann.
  • Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 12 ist die Spindel an ihrer Stirnseite mit einer entsprechenden Ausprägung in Form eines Schlitzes oder eines Innen- oder Außenmehrkants ausgestaltet, so dass durch Ansetzen eines Werkzeuges, zum Beispiel eines Schraubendrehers oder eines Schraubschlüssels, sich die Spindel in entgegengesetzten Richtungen bewegen lässt, um zum Beispiel den Spannarm und damit das Kniehebelgelenk auch ohne den Elektromotor zu drehen. Dies kann zum Beispiel vorteilhaft sein, wenn es zur Selbstblockade kommt oder wenn es beim Einjustieren und Ausprobieren des Umfahrens von Störkanten erforderlich ist.
  • Die Ausführung nach Patentanspruch 13 weist an einem der Schenkel einen Sensor auf, der mit einem Sensor eines Sets korrespondiert, das in einer seitlichen schlitzförmigen und sich in Längsachsrichtung der Spindel erstreckenden Aussparung des Spannkopfes auswechselbar angeordnet ist und gegebenenfalls in Hubrichtung verstellbare Sensoren trägt, die beim Verstellen des Kniehebelgelenks durch den dem Kupplungsteil zugeordneten Sensor bedämpft werden.
  • Patentanspruch 14 beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung – teils schematisch – an Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen:
  • 1 eine Kniehebelspannvorrichtung, teils im Längsschnitt, teils abgebrochen dargestellt, in Spannstellung des Spannarms, ohne Spannwiderlager (Kiefer);
  • 2 die aus 1 ersichtliche Kniehebelspannvorrichtung mit offen geschwenktem Spannarm, ebenfalls im Teillängsschnitt, teils abgebrochen dargestellt, und
  • 3 einen Teilquerschnitt nach der Linie III-III der 2.
  • Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Spannkopf bezeichnet, der aus zwei dichtend aufeinander liegenden Gehäuseteilen, vorzugsweise Gehäusehälften (nicht dargestellt), besteht, die einen Innenraum 2 begrenzen, in welchem eine Kniehebelgelenkanordnung 3 staub- und weitgehend auch feuchtigkeitsdicht abgekapselt angeordnet ist. In der Zeichnung ist nur ein Gehäuseteil des Spannkopfes 1 geschnitten ersichtlich, das andere Gehäuseteil ist entsprechend ausbildet. Beide Gehäuseteile liegen mit umlaufenden ebenen Flächen und durch mindestens eine ebenfalls nicht dargestellte Dichtung abgedichtet satt aufeinander.
  • Die Kniehebelgelenkanordnung 3 treibt einen in Richtung A bzw. B um eine gehäusefeste Achse 4 schwenkbeweglichen Spannarm 5 an, der mit einem nicht dargestellten sogenannten Kiefer (Widerlager) zusammenwirkt, um gleichfalls nicht dargestellte Blechteile oder dergleichen, zum Beispiel Karosserieteile eines Pkw im Karosseriebau der Kfz-Industrie, zu spannen und zu halten, bis diese weiter bearbeitet, zum Beispiel durch Schweißen oder durch Kleben miteinander verbunden worden sind.
  • Bei der dargestellten Kniehebelspannvorrichtung besitzt der Spannkopf 1 an allen vier Seiten mit Gewinde versehene Sacklöcher (nicht dargestellt), mittels derer sich die Kniehebelspannvorrichtung bedarfsweise an einer der vier Seiten in eine Vorrichtung einer Fertigungslinie, zum Beispiel im Karosseriebau der Kfz-Industrie, einbauen und auswechselbar befestigen lässt (ebenfalls nicht dargestellt).
  • Aus der Zeichnung ist zu erkennen, dass auf der dem Spannarm 5 abgekehrten Rückseite des Spannkopfes 1 ein nur schematisch angedeuteter Schlitz 6 vorgesehen ist, der sich in Richtung der Längsachse des Spannkopfes 1 erstreckt und durch das eine als Kassette ausgebildete Abfragevorrichtung (Set, 7) hindurchgreift, die als austauschfähiges Bauteil ausgebildet ist und an der zwei mit Abstand zueinander angeordnete Sensoren 8, 9 angeordnet sind. Mindestens einer der Sensoren 8 oder 9 ist in Richtung der Längsachse 26, insbesondere der Sensor 9, verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar ausgebildet. Die Sensoren 8 und 9 dienen zur Fernübertragung der jeweiligen Schwenkstellung des Spannarms 5 in der noch zu beschreibenden Art und Weise. Die Sensoren 8, 9 können als Mikroschalter, Pneumatikschalter oder Induktivschalter ausgebildet sein und wirken mit einem Sensorteil 10a zusammen, das als Fahne ausgebildet ist. Das Sensorteil bzw. die Fahne 10a bedampft die Sensoren 8 und 9. Die jeweils gemessenen Werte werden über im Einzelnen nicht dargestellte elektrische Leitungen an ein Steckergehäuse 10 weitergeleitet, dem ein Stecker 11 zugeordnet ist, mit dem elektrische Leitungen verbunden sind, durch die die Messwerte zu einer Fernanzeige akustisch oder optisch weiterzuleiten sind. Das Steckergehäuse 10 kann einstückig, insbesondere funktionell einstückig, mit dem Set 7 verbunden sein, so dass sich das Set 7 mit dem Steckergehäuse 10 als zum Beispiel einheitlich handzuhabendes Bauteil austauschen lässt. Auf diese Weise lässt sich die Kniehebelspannvorrichtung leicht zum Zwecke der Wartung bei Reparaturen oder dergleichen umrüsten oder austauschen. Des Weiteren ist es durch Verstellung zum Beispiel des Sensors 9 auch möglich, entsprechend die Schwenkwinkel A–B des Spannarms 5 zu ändern.
  • Mit 12 ist eine auf einer Spindel 13 in Richtung X bzw. Y in Richtung der Längsachse 26 verstellbare Mutter bezeichnet, die durch eine Welle 14 eines Elektromotors 15 in entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben wird. Bei dem Elektromotor 15 kann es sich um einen üblichen, preiswerten Normmotor, insbesondere um einen Gleichstrommotor, handeln, der über nicht dargestellte Schrauben an ein Verbindungsteil 16 auswechselbar und koaxial zu der Spindel 13 angeflanscht ist, das ebenfalls über nicht dargestellte Schrauben mit der betreffenden Stirnseite des Spannkopfes 1 lösbar verbunden ist.
  • Die Welle 14 greift in ein Kupplungslagerteil 17 ein, das über ein Wälzlager 18 reibungsarm rotierbar an der Stirnseite des Spannkopfes 1 angeordnet ist. Als Wälzlager 18 können Kugellager oder Nadellager in Betracht kommen, oder auch Schrägrollenlager oder dergleichen, um einen etwaigen Axialschub aufzunehmen (letzteres nicht dargestellt).
  • Die Spindel 13 ist als Schraubspindel, insbesondere mit Trapezgewinde und mit Selbsthemmung, ausgebildet und koaxial zur Welle 14 des Elektromotors 15 angeordnet. Auf der Spindel 13 ist je nach Antriebsrichtung der Welle 14 durch den Elektromotor 15 die Mutter 12 in Richtung X oder Y in axialer Richtung der Spindel 13 verstellbar. Die Mutter 12 ist in einem Raum 19 angeordnet, der durch einen gabelförmigen Längenabschnitt 20 eines Kupplungsteils 21 gebildet ist. Der Raum 19 ist in der aus den 1 und 2 ersichtlichen Querschnittsebene etwa U-förmig gestaltet und besitzt eine Basis 22 sowie parallel und mit Abstand zueinander angeordnete U-Schenkel 23 und 24, die an ihren der Mutter 12 zugekehrten Stirnseiten ebenflächig ausgebildet sind. Im Raum 19 ist die Mutter 12 mit Spiel, insbesondere stirnseitigem Spiel, in Richtung auf die gegenüberliegenden Wandungen der U-Schenkel 23 und 24 angeordnet, so dass sich etwaige Verkantungen nicht ergeben können. Je nach Verstellrichtung in Richtung X oder Y überträgt die Mutter 12 über den gabelförmigen Längenabschnitt 20 des Kupplungsteils 21 Verstellkräfte auf die Kniehebelgelenkanordnung 3 und schwenkt dadurch den Spannarm 5 entweder in Richtung A oder B.
  • Der Raum 19 des gabelförmigen Längenabschnitts 20 des Kupplungsteils 21 ist in Richtung auf das Set 7, das heißt zum Innenraum 2 des Spannkopfes 1 offen ausgebildet und ermöglicht somit das Einsetzen der Mutter 12 von der Seite her auf die Spindel 13, so dass eine leichte Montage gegeben ist. Die Mutter 12 und die Spindel 13 können aus einem metallischen Werkstoff gleicher Art, aber auch aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sein. Das gilt auch für das Kupplungsteil 21 und den gabelförmigen Längenabschnitt 20.
  • Die Spindel 13 ist an ihren beiden Endabschnitten einerseits in Wälzlagern 18 und 25 in entgegengesetzten Richtungen drehbar gelagert. Das Wälzlager 25 befindet sich in einer Aussparung 26a der Stirnseite des Spannkopfes 1, dabei ist das Wälzlager 25 derart ausgestaltet, dass es den Innenraum 2 des Spannkopfes 1 nach Außen gegen Verschmutzung abdichtet.
  • Der im Wälzlager 25 angeordnete Längenabschnitt der Spindel 13 ist an seiner Stirnseite mit einer Anformung 27 (Schlitz, Innensechskant, Außensechskant oder dergleichen) versehen. Dadurch kann mittels eines Werkzeugs, zum Beispiel mittels eines Schraubendrehers oder Schraubschlüssels, je nach Ausbildung der Anformung die Spindel 13 in die eine oder andere Drehrichtung gedreht werden, zum Beispiel wenn sich der Spannarm 5 und damit die Kniehebelgelenkanordnung 3 festgesetzt hat. Auch lassen sich hierdurch Einrichtarbeiten oder dergleichen durchführen, ohne den Elektromotor 15 einzuschalten.
  • Durch die Lagerung der Spindel 13 an ihren beiden Endbereichen ist eine hochpräzise Längsverstellung des Kupplungsteils 21 in Richtung X bzw. Y gegeben, ohne dass sich die Spindel 13 unter praxisnahen Bedingungen in unerwünschter Weise lagemäßig verändern kann. Die Mutter 12 kann im Raum 19 zwischen den U-Schenkeln 23 und 24 im Bedarfsfalle verdrehsicher angeordnet sein und problemlos montiert werden.
  • Das Kupplungsteil 21 ist an einem der Kniehebelgelenkanordnung 3 zugekehrten Endabschnitt ebenfalls gabelförmig – bei 28 – ausgebildet. Zwischen zwei beabstandeten Gabelteilen ist über einen Schwenkbolzen 29 eine Laschenanordnung 30 der Kniehebelgelenkanordnung 3 schwenkbeweglich gekuppelt, wobei die Längsachse des Schwenkbolzens 29 orthogonal zur Längsachse 26 der Spindel 13 verläuft.
  • Die Laschenanordnung 30 kann aus einer oder mehreren parallel zueinander verlaufenden Laschen bestehen. An dem den Schwenkbolzen 29 entgegengesetzten Endabschnitt der Kniehebelgelenkanordnung 3 ist ein weiterer Schwenkbolzen 31 angeordnet, mit dem eine Gelenklaschenanordnung 32 gekuppelt ist. Auch diese Gelenklaschenanordnung 32 kann aus einer oder mehreren Laschen bestehen. Die Gelenklaschenanordnung 32 ist mit der gehäusefesten Schwenkachse 4 verbunden, die an ihren aus dem Spannkopf herausragenden Endabschnitten mit einem Vierkant oder dergleichen versehen ist, auf dem der Spannarm 5 ein- oder beidseitig durch geeignete Ausnehmungen formschlüssig und auswechselbar verbunden ist. Die gehäusefeste Achse 4 ist selbst kreisrund ausgebildet, da sie in Richtung A bzw. B das Schwenken des Spannarmes 5 erlaubt.
  • Auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Spannkopfes 1 sind im Innern des Spannkopfes 1 Führungsnuten angeordnet, die gleichgroß und gleich geformt sind und deren Längsachsen parallel zueinander verlaufen und im gleichen Höhenbereich im Innern des Spannkopfes 1 angeordnet sind. Von diesen Führungsnuten ist lediglich eine Führungsnut aus der Zeichnung ersichtlich und mit dem Bezugszeichen 33 bezeichnet. Die in dem nicht dargestellten Gehäuseteil des Spannkopfes 1 diametral gegenüberliegend angeordnete Führungsnut ist entsprechend wie die Führungsnut 33 ausgebildet und parallel zu dieser und höhenkonform im Spannkopf 1 angeordnet.
  • Wie sich aus der Zeichnung entnehmen lässt, erstrecken sich die Führungsnuten 33 mit ihren Längsachsen 34 parallel zur Längsachse 26 der Spindel 13 und des Elektromotors 15. Des Weiteren lässt die Zeichnung erkennen, dass die Längsachsen 34 der Führungsnuten 33 in Richtung auf den Spannarm 5 um das Maß C versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders günstige Ausnutzung des Innenraums 2 zur Unterbringung der Kniehebelgelenkanordnung 3, der Führungsnuten 33, des Kupplungsteils 21 und der Mutter 12 des Spindeltriebs.
  • Auf dem Schwenkbolzen 29, und zwar an dessen Enden, ist je mindestens eine Rolle in Wälzlagern, vornehmlich in Nadellagern, reibungsarm und damit leicht drehbar, gelagert angeordnet. Von diesen Führungsrollen ist lediglich die Führungsrolle 35 aus der Zeichnung zu erkennen. Die am diametral entgegengesetzten Ende des Schwenkbolzens 31 angeordnete weitere Führungsrolle ist entsprechend ausgebildet und angeordnet. Die Führungsrollen 35 sind in den Führungsnuten 33 abrollbar und leichtgängig in Richtung der Längsachse 34 zwangsgeführt.
  • Dem Kupplungsteil 21 ist ebenfalls ein Bolzen 36 zugeordnet, dessen Längsachsen parallel zur Längsachse des Schwenkbolzens 29 verläuft und auf dessen Enden je eine Führungsrolle in Wälzlagern, insbesondere in Nadellagern, leichtgängig angeordnet ist. Von diesen Führungsrollen ist lediglich eine Führungsrolle schematisch in der Zeichnung angedeutet und mit dem Bezugszeichen 37 versehen. Die gegenüberliegende Führungsrolle ist entsprechend ausgebildet und angeordnet. Die Führungsrollen 37 sind ebenso ausgebildet und angeordnet wie die Führungsrollen 35. Auch die Führungsrollen 37 sind in den betreffenden Führungsnuten 33 abrollbar und leichtgängig in Richtung der Längsachse 34 zwangsgeführt.
  • Wie man erkennt, kann der Elektromotor 15 leicht und schnell ausgetauscht werden, wobei handelsübliche, preiswerte Elektromotoren zum Einsatz kommen können, da die Welle 14 lediglich in die Kupplung eingeführt und zum Beispiel formschlüssig, insbesondere durch Nut-Feder-Verbindung oder dergleichen, gekuppelt zu werden braucht. Der Elektromotor kann als Gleichstrom- oder Wechselstrommotor, insbesondere mit 12- oder 24-Volt Spannung, ausgebildet sein. Die äußeren Abmessungen des Spannkopfes 1 brauchen gegenüber herkömmlichen durch die verschiedenen Industrieformen genormten Abmessungen nicht verändert zu werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Spannkopf
    2
    Innenraum
    3
    Kniehebelgelenkanordnung
    4
    Achse, gehäusefeste
    5
    Spannarm
    6
    Schlitz
    7
    Set
    8
    Sensor
    9
    Sensor
    10
    Steckergehäuse
    10a
    Sensorteil
    11
    Stecker
    12
    Mutter
    13
    Spindel
    14
    Welle
    15
    Elektromotor, Antriebsmotor
    16
    Verbindungsteil
    17
    Kupplungslagerteil
    18
    Wälzlager
    19
    Raum
    20
    Längenabschnitt, gabelförmiger
    21
    Kupplungsteil
    22
    Basis
    23
    U-Schenkel
    24
    U-Schenkel
    25
    Wälzlager
    26
    Längsachse
    26a
    Aussparung
    27
    Anformung
    28
    Teil, gabelförmiges
    29
    Schwenkbolzen
    30
    Laschenanordnung
    31
    Schwenkbolzen
    32
    Gelenklaschenanordnung
    33
    Führungsnut
    34
    Längsachse
    35
    Führungsrolle
    36
    Bolzen
    37
    Führungsrolle
    A
    Schwenkrichtung
    B
    Schwenkrichtung
    C
    Maß
    X
    Hubrichtung
    Y
    Hubrichtung

Claims (14)

  1. Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einer die Kniehebelgelenkanordnung (3) betätigbaren, in einem als Spannkopf (1) ausgebildeten Gehäuse befindlichen, durch einen in seiner Drehrichtung umsteuerbaren, zum Beispiel als Elektromotor (15) ausgebildeten Antriebsmotor angetriebene Spindel (13), auf der eine Mutter (12) in entgegengesetzten Richtungen (X–Y) in Richtung der Längsachse (26) der Spindel (13) verstellbar ist, wobei die Mutter (12) über ein Kupplungsteil (21) mit der Kniehebelgelenkanordnung (3) getrieblich gekuppelt ist und wobei das Kupplungsteil (21) an einem der Kniehebelgelenkanordnung (3) zugekehrten Endabschnitt gabelförmig ausgebildet ist und zwischen zwei beabstandeten Gabelteilen über einen Schwenkbolzen (29) eine Laschenanordnung (30) der Kniehebelgelenkanordnung (3) gekuppelt ist, wobei in den Wänden des Spannkopfes (1) auf diametral gegenüberliegenden Seiten gleich große und mit ihren Längsachsen (34) parallel zur Längsachse (26) der Spindel (13) und des Elektromotors (15) verlaufende Führungsnuten (33) angeordnet sind, wobei die Längsachsen (34) der Führungsnuten (33) in Richtung auf den Spannarm (5) um das Maß (C) von der Längsachse (26) der Spindel (13) versetzt angeordnet sind und in den Führungsnuten (33) die Kniehebelgelenkanordnung (3) mit mehreren Führungsrollen (35) reibungsarm zwangsgeführt ist, die auf dem Schwenkbolzen (29) der Kniehebelgelenkanordnung (3) gelagert sind, wobei auf dem Schwenkbolzen (29), an dessen Endbereichen je mindestens eine Führungsrolle (35) in Wälzlagern, vornehmlich in Nadellagern, gelagert ist, wobei auf dem Kupplungsteil (21) ein Bolzen (36) angeordnet ist, dessen Längsachse parallel zur Längsachse des Schwenkbolzens (29) für die Führungsrollen (35) verläuft und der ebenfalls durch beabstandete Führungsrollen (21) in den Führungsnuten (33) des Spannkopfes (1) in Längsrichtung (X bzw. Y) der Längsachse (26) geführt ist, wobei mit diesem den Bolzen (36) aufweisenden Teil des Kupplungsteils (21) parallel zur Längsrichtung der Führungsnuten (33) und damit orthogonal zu den Schwenkbolzen (29) bzw. zu den Bolzen (36) geführten Schnitt des Kupplungsteils (21) ein ebenfalls gabelförmiges Teil (28) aufweist, dessen Basisteil von dem Bolzen (36) quer durchgriffen ist und dessen U-Schenkel (23, 24) koaxial zueinander angeordnete Bohrungen aufweisen, durch die die Spindel (13) hindurchgreift, wobei der durch die U-Schenkel (23, 24) umgrenzte Raum des Kupplungsteils (21) die Mutter (12) mit seitlichem Spiel aufnimmt, wobei die Mutter (12) je nach Hubrichtung (X bzw. Y) gegen den einen oder anderen U-Schenkel (23 bzw. 24) kraftschlüssig zum Zwecke des Antriebs der Kniehebelgelenkanordnung (3) und des damit getrieblich verbundenen Spannarms (5) einwirkt, wobei der die Spindel (13) aufnehmende gabelförmig gestaltete Raum auf der der gehäusefesten Schwenkachse (4) des Spannarms (5) abgekehrten Seite in den Innenraum (2) des Spannkopfes (1) offen ausmündet, und dass die Spindel (13) an ihren beiden Endbereichen in Wälzlagern (18, 25) drehbar gelagert ist.
  2. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (12) innerhalb der seitlichen Umgrenzungen des gabelförmig ausgebildeten Raumes des Kupplungsteils (21) angeordnet ist.
  3. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (21) in einer auf die gabelförmige Öffnung gerichteten Seitenansicht rechteckförmig gestaltet ist.
  4. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (21) in einer in Längsachsrichtung der Spindel (13) gerichteten Draufsicht rechteckförmig gestaltet ist.
  5. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (13) mit Trapezgewinde mit Selbsthemmung ausgebildet ist.
  6. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (13) als Kugelumlaufspindel ausgebildet ist.
  7. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (15) als Gleichstrommotor ausgebildet ist.
  8. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (15) als Asynchronmotor ausgebildet ist.
  9. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (15) steuerbar und/oder regelbar ist, insbesondere in jeder beliebigen Spannstellung blockierbar ist.
  10. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den gabelförmigen Schenkeln (23, 24) des Kupplungsteils (21) zusammenwirkenden Stirnseiten der Mutter (12) aus einem reibungsarme Eigenschaften aufweisenden Werkstoff, insbesondere aus einem Werkstoff mit PTFE-Einlagen, gebildet sind, oder dass die Mutter (12) insgesamt materialmäßig einstückig aus einem derartige Selbstschmiereigenschaften aufweisenden Werkstoff besteht.
  11. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Elektromotor (15) entferntest gelegene Wälzlager (25) der Spindel (13) den Innenraum des Spannkopfes (1) nach Außen abdichtet.
  12. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (13) mit der äußeren Stirnseite des Spannkopfes (1) abschließt, aber an ihrer Stirnseite mit einer den Ansatz eines Werkzeuges ermöglichten Anformung (27), zum Beispiel mit einem Schlitz, mit einem Innenmehrkant oder mit einem Außenmehrkant versehen ist.
  13. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schenkel (23, 24) des gabelförmig ausgebildeten Kupplungsteils (21) ein Sensorteil (10a) aufweist, das in der oberen und/oder unteren Spannstellung einen Sensor (8, 9) einer Abfragevorrichtung (7 – Set), insbesondere eines Mikrosensors, bedämpft.
  14. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (21) an seinen Endbereichen je einen gabelförmig ausgestalteten Längenabschnitt aufweist, wobei die so gebildeten Gabeln um 90° gegeneinander versetzt zueinander an dem Kupplungsteil (21) angeordnet sind, derart, dass die der Kniehebelgelenkanordnung (3) zugewandte Gabel den Schwenkbolzen (29) mit seinen Führungsrollen (35) in den U-Schenkeln lagert, während durch die um 90° hierzu versetzt angeordneten beiden U-Schenkel (23, 24) der anderen Gabel die Mutter (12) umschließen.
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