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Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau mit einem Spannkopf und mit einem sich in axialer Verlängerung an das zylinderseitige Ende des Spannkopfes anschließenden Zylinder, der mit seiner Kolbenstange den Zylinder und einen Hohlraum des Spannkopfes axial durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange eine Kniehebelgelenkanordnung befestigt ist, die mit einem Spannarm gekoppelt ist, und wobei im Gehäuse eine Öffnung vorgesehen ist und darin ein Hohlraum für die Montage einer Abfrageeinrichtung zur Abfrage der Endstellungen des Spannkopfes und wobei die Abfrageeinrichtung als Austauschteil, sogenannte Kassette, gestaltet ist.
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Außerdem betrifft die Erfindung eine Abfrageeinheit zur Abfrage der Endstellungen eines Spannkopfes, vorzugsweise zur Montage in eine Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau, mit Endschaltern bzw. Stellungsgebern in Form von Mikroschaltern, induktiven Schaltern, Pneumatikschaltern oder Sensoren, die in einem durch eine Öffnung zugänglichen Raum des Spannkopfes integriert sind, und an einer die Abdeckung für die Öffnung bildenden Halterung als insgesamt austauschfähige Abfragekassette befestigt sind.
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Kniehebelspannvorrichtungen werden im Karosseriebau zum Halten von blechförmigen Bauteilen eingesetzt, um diese dann dauerhaft durch Punktschweißen, Kleben, Clinchen oder dergleichen zu verbinden. Die durch das Kniehebelgelenk erzielten hohen Halte- und Presskräfte ermöglichen damit eine sichere Fixierung. In der Regel bestehen derartige Kniehebelspannvorrichtungen aus einem Spannkopf und einer sich axial daran anschließenden Kolben-Zylinder-Einheit, bestehend aus einem Zylinder und einem darin abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck, insbesondere durch Druckluft, zu beaufschlagenden Kolben, der mit einer Kolbenstange versehen ist, die den Spannkopf teilweise durchgreift und am Ende über ein Gelenk die Kniehebelgelenkanordnung trägt, die mit einem Spannarm verbunden ist, der mit einem Kiefer oder dergleichen zusammenwirkt, so dass zwischen dem Kiefer und dem Spannarm die zu haltenden Bauteile festgespannt werden können. In der Regel sind derartige Kniehebelspannvorrichtungen in eine Folgesteuerung einbezogen, damit die Fertigungsstrassen weitgehend automatisiert werden können.
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Aus der
DE 198 24 579 C1 ist beispielsweise eine Kniehebelspannvorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie vorbekannt, mit einem Spannkopf und einem sich in axialer Verlängerung daran anschließenden Zylinder, in dem ebenfalls abwechselnd ein beidseitig durch Druckmittel-druck zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich, verdrehsicher und dichtend geführt ist und deren Gehäuse dichtend verschlossen ist, mit Endstellungsabfragevorrichtungen für den Kolben in Form von berührungslosen, z. B. induktiven Sensoren oder dergleichen. Die Verstellvorrichtung kann allerdings auch als Linearmotor, Luftmotor, Hydromotor, Elektro-Spindelmotor oder abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sein. Bei der vorbeschriebenen Kniehebelspann-vorrichtung sind die Zylinderendlage, der Öffnungswinkel eines Spannarmes, die Endlagenabfragung und gegebenenfalls eine Endlagendämpfung gleichzeitig und gemeinsam über ein Stellelement einstellbar. Dies ist dann von Vorteil, wenn sich z. B. zeigen sollte, dass Toleranzen nicht genau eingehalten werden oder sich Konturen der zu klemmenden Teile ändern. Dies ist ein nicht zu unterschätzender Vorteil, da es dann zu keinen Stillstandszeiten in Fertigungsstraßen der Kfz-Industrie kommt, womit sonst hohe Kosten für Rüstzeiten usw. verbunden sind. Außerdem ermöglicht das Stellelement die jeweils gewünschte feinfühlige Einstellung unter Betriebsbedingungen. Da das Stellelement an einer nicht behindernden Stelle, z. B. am Zylinderboden, angeordnet werden kann, wird auch die Außenkontur der Kniehebelspannvorrichtung nicht nachteilig beeinflusst, so dass dessen allseitige Anbaumöglichkeit von vier Seiten erhalten bleibt. Es brauchen dann auch keine Öffnungen am Zylinder, am Spannkopf oder dergleichen vorgesehen zu werden, um z. B. Sensoren anzuordnen. Vielmehr ist es bei dieser Ausgestaltung möglich, alle elektrischen Leitungen, Sensoren und Dämpfungselemente in die Kniehebelspannvorrichtung, z. B. in den Zylinder und/oder den Spannkopf, hineinzuverlagern.
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Eine zu diesem Zweck verwendbares Sensor- und Auswertesystem für Doppelsensoren zur Endlagen- und Grenzwerterfassung ist in der
DE 196 53 291 C1 beschrieben.
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Die
DE 196 16 441 C1 betrifft gleichfalls eine Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau mit einem in einem orthogonal zur Längsachse der Kolbenstange geführten im Querschnitt rechteckförmigen Spannkopf, der aus zwei Gehäuseteilen aufgebaut ist, und mit einem sich in axialer Verlängerung an das zylinderseitige Ende des Spannkopfes anschließenden Zylinder, in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Luftdruck zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist. Am freien Ende der Kolbenstange ist eine Kniehebelgelenkanordnung befestigt, die mit einem Spannarm gekoppelt ist, mit Endschaltern bzw. Stellungsgebern in Form von Mikroschaltern, induktiven Schaltern, Pneumatikschaltern oder Sensoren, die in einem Raum des Spannkopfes integriert sind, wobei die Schalter relativ zueinander einstellbar sind und an einer die Abdeckung für dieselbe bildende Halterung als insgesamt austauschfähige Abfragekassette in Form einer Platine im Bereich eines Schlitzes in axialer Richtung des Spannkopfes angeordnet und befestigt sind, wobei die Abfragekassette in der Draufsicht eine „T-förmige“-Gestalt mit einer Befestigungsschiene und einem Flansch aufweist, an den sich ein mit seiner Längsachse parallel zur Längsachse der Kolbenstange erstreckendes Profil anschließt. Die Abfragekassette ist von der Rückseite des Gehäuses des Spannkopfes durch einen engen, sich in Richtung der Längsachse der Kolbenstange erstreckenden Schlitz und unter Beibehaltung der Anbaumöglichkeit der Kniehebelspannvorrichtung von allen vier Seiten, insbesondere auch von der Rückseite her eingesteckt, derart, dass das Profil den Schlitz nach außen hin möglichst fugendicht abdichtet.
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Aus der
EP 0 778 107 A1 ,
EP 0 962 285 A2 ,
EP 0 769 353 B1 und US 2004 / 0 041 324 A1 sind weitere Kniehebelspannvorrichtungen zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie mit einem Spannkopf und einem sich in axialer Verlängerung daran anschließenden Zylinder bekannt bekannt.
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Aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 201 02 184 U1 ist eine Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie vorbekannt, mit einem Spannkopf und einem sich daran anschließenden Zylinder, in dem ein z. B. abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Druckluft, zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist.
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Schließlich ist aus der
EP 0 803 331 B1 , von der ausgegangen wird, eine Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau mit einem in einem orthogonal zur Längsachse der Kolbenstange geführten Querschnitt rechteckförmigen Spannkopf, der aus zwei Gehäuseteilen aufgebaut ist, und mit einem sich in axialer Verlängerung an das zylinderseitige Ende des Spannkopfes anschließenden Zylinder, in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Luftdruck zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist, der mit seiner Kolbenstange den Zylinder und einen Hohlraum des Spannkopfes axial durchgreift.
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Am freien Ende der Kolbenstange ist eine Kniehebelgelenkanordnung befestigt, die mit einem Spannarm gekoppelt ist, mit Endschaltern bzw. Stellungsgebern in Form von Mikroschaltern, induktiven Schaltern, Pneumatikschaltern oder Sensoren, die in einem Raum des Spannkopfes integriert sind.
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Die Schalter sind relativ zueinander einstellbar und sind an einer die Abdeckung für dieselben bildenden Halterung als insgesamt austauschfähige Abfragekassette in Form einer Platine befestigt, die im Bereich eines Schlitzes in axialer Richtung des Spannkopfes angeordnet ist.
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Die Abfragekassette weist in der Draufsicht eine „T“-förmige Gestalt mit einer Befestigungsschiene und einem Flansch auf, an den sich ein mit seiner Längsachse parallel zur Längsachse der Kolbenstange erstreckendes Profil anschließt.
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Eine andere Konstruktion einer Spannvorrichtung ist aus der
DE90 16 781 U1 vorbekannt, mit Verstellaggregat, Spannarm, Endstellungsabfrageeinrichtungen und Antriebsstellstange, mit der der Spannarm direkt oder indirekt zwischen von den Endstellungsabfrageelementen vorgegebenen Endstellungen verschwenkbar ist. Die Endstellungsabfrageelemente sind in einem separaten, mit der Spannvorrichtung lösbar verbundenen Gehäuse neben einer in diesem Gehäuse axial geführten und verstellbaren, mit Stellungsgeber versehenen Fühlerstange angeordnet, die sich parallel zu einer Gehäuseanschlußfläche erstreckt und mit ihrem oberen Ende aus dem Gehäuse herausragt. Zwischen dem Gehäuse und dem oberen Ende und der Stellstange ist eine axial fixierte Mitnehmertraverse angeordnet. Die Endstellungsabfrageelemente sind in dem Gehäuse in Bezug auf den Stellungsgeber einstellbar angeordnet.
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Aus
DE 20 2008 012 622 U1 ist zudem eine Spannvorrichtung zur Festlegung von Werkstücken bekannt, bestehend aus einem mit einem Antrieb mit seinem antriebsseitigen Ende verbundenen Kopfstück, das in seinem Innenraum eine Stellmechanik zur Betätigung eines schwenkbar am Kopfstück gelagerten Spannarmes aufweist, wobei am Kopfstück zu einem mit Stellungsgebern versehenen, vom Antrieb betätigbaren Stellglied eine aus einem mit gegen die Stellungsgeber gerichteten Sensoren bestückten Träger gebildete Sensorik zur Endstellungsabfrage des Spannarmes angeordnet ist, wobei der mit den Sensoren und einem Anschlussstecker bestückte Träger flexibel ausgebildet ist. Im Kopfstück ist ein fluchtend zum Stellweg der Stellungsgeber des Stellgliedes angeordneter Einschubkanal mit am Kopfstück ausmündender Einschuböffnung für den flexiblen Träger angeordnet.
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DE 93 11 132 U1 beschreibt eine Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau mit einem Spannkopf und mit einem sich in axialer Verlängerung daran anschließenden Zylinder, in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, insbesondere durch Luftdruck, zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist. Der Kolben greift mit seiner Kolbenstange den Zylinder und einen Hohlraum des Spannkopfes axial durch, wobei am freien Ende der Kolbenstange eine Kniehebelgelenkanordnung befestigt ist, die mit einem Spannarm gekoppelt ist, mit Endschaltern bzw. Stellungsgebern, die in der Kniehebelspannvorrichtung integriert sind, wobei die Stellungsgeber bzw. Endschalter vorzugsweise relativ zueinander einstellbar sind.
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Schließlich ist aus
EP 1 878 539 A1 eine Spann- und/oder Zentriereinrichtung für Werkstücke bekannt, die insbesondere für den Automobilbau geeignet ist. Diese Spann- und / oder Zentriereinrichtung umfasst einen kastenförmigen Körper zum Tragen eines beweglichen Klemm- und / oder Zentrierelements. Das Klemm- und/oder Zentrierelement ist betriebsmäßig mit einem Stellglied verbunden, um zwischen mehreren Arbeitsstellungen entlang eines Arbeitshubes bewegt zu werden. Ein optischer Erfassungssatz zum Abtasten und Erfassen der Betriebspositionen des Klemmelements ist in den kastenförmigen Körper eingebaut. Der Erfassungssatz kann gleitend in den kastenförmigen Körper von einer dem Stellglied zugewandten rückwärtigen Seite gemäß einer axialen Richtung eingeführt werden. Eine manuell einstellbare elektronische Steuereinheit ermöglicht das selektive Aktivieren optischer Sensoren des Erfassungssatzes.
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Nachteilig an den vorgeschlagenen Lösungen ist, dass zum Einbau der Endlagenabfragevorrichtungen relativ große und lange Schlitze erforderlich sind, oder ein Austausch der Endlagenabfragevorrichtungen erst nach Teildemontage des Zylinders möglich ist, wobei auch das Austauschen defekter Schalter und deren Montage sehr zeitaufwendig ist.
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Es besteht somit ein dringendes Bedürfnis an bequem und einfach zu montierenden Endlagenabfragevorrichtungen, die auch bei beengten Platzverhältnissen leicht und vor allem schnell montierbar sind und möglichst kurze Fugenlängen aufweisen, um das Innere der Kniehebelspannvorrichtungen vor den rauen Bedingungen des Montageumfeldes zu schützen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 oder 2 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
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[A1] Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau mit einem Spannkopf und mit einem sich in axialer Verlängerung an das zylinderseitige Ende des Spannkopfes anschließenden Zylinder der mit seiner Kolbenstange den Zylinder und einen Hohlraum des Spannkopfes axial durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange eine Kniehebelgelenkanordnung befestigt ist, die mit einem Spannarm gekoppelt ist, und wobei im Gehäuse eine Öffnung vorgesehen ist und darin ein Hohlraum für die Montage einer Abfrageeinrichtung zur Abfrage der Endstellungen des Spannkopfes und wobei die Abfrageeinheit als Austauschteil, sogenannte Kassette, gestaltet ist, dadurch gelöst, dass die Abfrageeinrichtung aus einer Halterung und mindestens einem Sensorträger besteht, und die Halterung mit dem mindestens einen Sensorträger um eine Schwenkachse schwenkbeweglich verbunden ist, wobei die Schwenkachse quer zur Richtung der Kolbenstange orientiert ist. Durch die schaltbare Verbindung von Sensorträger und Halter ist es möglich, die Abfrageeinheit auch durch eine kleine Öffnung in das Gehäuse einer Kniehebelspannvorrichtung einzubringen. Durch die kleinere Öffnung verringert sich auch die Länge notwendiger Fugen, so dass Schmutz und Wasser nicht in das Gehäuse der Kniehebelspannvorrichtung im Bereich der Abfrageeinheit eindringen können. Die sonst üblichen langen Schlitze für die Abfrageeinheit können mit Vorteil entfallen. Auch in Feld arbeitende Kniehebel Spannvorrichtungen können mit der erfindungsgemäßen Abfrageeinheit nachgerüstet werden, damit die für bekannte Kassetten Ausführungen notwendigen Schlitze verschlossen werden können. Es sind mindestens zwei orthogonal zueinander orientierte Maßbezugsflächen vorgesehen, die zur Schwenkachse parallel orientiert sind. Damit nach dem austauschen der Abfrageeinheit die Endlagen des Kolbens im Zylinder bzw. des Spannarmes der Kniehebelspannvorrichtung nicht neu eingestellt werden müssen, sorgen die rechtwinklig zueinander gerichteten Maßbezugsflächen der Halterung auch nach wiederholten Montagen eine hohe Wiederholgenauigkeit. Dabei legt eine Maßbezugsfläche den Abstand der Schwenkachse von der Gehäuseoberfläche der Kniehebel Spannvorrichtung fest, während die andere Maßbezugsfläche die Lage der Schwenkachse in axialer Richtung der Kolbenstange festgelegt. Durch geeignete Passungen ist es möglich auch nach Austausch der Abfrageeinheit auf Einstellvorgänge vollständig zu verzichten. Wenn der mindestens eine Sensorträger in einer quer zur Schwenkachse gerichteten Ebene biegeweich ausgebildet ist und in einer parallel zur Schwenkachse gerichteten Ebene biegesteif ausgebildet ist, ist auch die Umlenkung des Sensorträgers bei kleineren Bewegungsradien möglich. Der Sensorträger lässt sich somit elastisch biegen oder schwenken.
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[A2] Die Aufgabe wird auch durch eine Abfrageeinheit gelöst zur Abfrage der Endstellungen eines Spannkopfes, vorzugsweise zur Montage in eine Kniehebelspannvorrichtung für den Karosseriebau, mit Endschaltern bzw. Stellungsgebern in Form von Mikroschaltern, induktiven Schaltern, Pneumatikschaltern oder Sensoren, die in einem durch eine Öffnung zugänglichen Raum des Spannkopfes integriert sind, und an einer die Abdeckung für die Öffnung bildenden Halterung als insgesamt austauschfähige Abfragekassette befestigt sind, wenn die Halterung mit mindestens einem Sensorträger verbunden ist, der um eine Schwenkachse schwenkbeweglich gelagert ist, wobei die Schwenkachse parallel zu einer Öffnungsebene orientiert ist. Die Halterung für den Sensorträger dient mit Vorteil gleichzeitig als Verschluss für die Öffnung im Gehäuse der Kniehebelspannvorrichtung zum Einbringen der Abfrageeinheit. Das Verschließen der Öffnung geschieht folglich durch eine Bewegung senkrecht zur Öffnung bzw. einer durch die Öffnung aufgespannten Ebene. Zuvor wird der Sensorträger durch die Öffnung in das Gehäuse eingeführt und dabei um etwa 90° geschwenkt, so dass er parallel zur Kolbenstange ausgerichtet ist. Dieser Schwenkvorgang wird durch die gelenkige Lagerung des Sensorträgers in der Halterung der Abfrageeinheit ermöglicht. Die Richtung der Schwenkachse ist dabei etwa senkrecht zur Richtung der Kolbenstange orientiert. Mit Vorteil lässt sich folglich die gesamte Abfrageeinheit leicht demontieren, austauschen und neu einsetzen. Etwaige Stillstandszeiten des Bandes in der Kfz Fertigung werden somit auf ein Minimum reduziert.
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Die Abfrageeinheit weist mindestens zwei orthogonal zueinander orientierte Maßbezugsflächen auf, die zur Schwenkachse parallel orientiert sind. Damit nach dem austauschen der Abfrageeinheit die Endlagen des Kolbens im Zylinder bzw. des Spannarmes der Kniehebelspannvorrichtung nicht neu eingestellt werden müssen, sorgen die rechtwinklig zueinander gerichteten Maßbezugsflächen der Halterung auch nach wiederholten Montagen eine hohe Wiederholgenauigkeit. Dabei legt eine Maßbezugsfläche den Abstand der Schwenkachse von der Gehäuseoberfläche der Kniehebel Spannvorrichtung fest, während die andere Maßbezugsfläche die Lage der Schwenkachse in axialer Richtung der Kolbenstange festgelegt. Durch geeignete Passungen ist es möglich auch nach Austausch der Abfrageeinheit auf Einstellvorgänge vollständig zu verzichten.Wenn der mindestens eine Sensorträger in einer quer zur Schwenkachse gerichteten Ebene biegeweich ausgebildet ist und in einer parallel zur Schwenkachse gerichteten Ebene biegesteif ausgebildet ist, ist auch die Umlenkung des Sensorträgers bei kleineren Bewegungsradien möglich. Der Sensorträger lässt sich somit elastisch biegen oder schwenken.
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[A3] Alternativ dazu ist in anderer Ausgestaltung es auch möglich, dass der Sensorträger als Flachband, insbesondere aus einem Stahlband bestehend, ausgebildet ist. Durch die geringe Dicke des Flachbandes weist es in Dickenrichtung ein geringeres Widerstandsmoment als quer dazu auf. Folglich ist das Flachband in Dickenrichtung flexibel, also biegeweich, und quer dazu biegesteif, da es in der Breite ein höheres Widerstandsmoment aufweist.
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[A4] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Flachband bombiert ausgebildet ist. Durch die Bombierung verhält es sich auch in Dickenrichtung biegesteif. Die Einbaulage der Kniehebelspannvorrichtung beeinflusst dadurch nicht die Genauigkeit der Sensorpositionierung. Gravitationskräfte können infolge des Eigengewichts des Sensorträgers damit nicht zu Ungenauigkeiten bei den Schaltpunkten führen.
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[A5] Wenn der Sensorträger mindestens ein Führungsteil, insbesondere an seinem freien Ende, aufweist, kann beim Einschwenken des Sensorträgers in das Gehäuse der Kniehebelspannvorrichtung auch ein geführtes Umschwenken des Sensorträgers im Gehäuse erfolgen, was die Lagegenauigkeit eines auf dem Sensorträger angebrachten Sensors verbessert.
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[A6] Die Maßnahme, dass am Sensorträger mindestens ein Sensor befestigt ist, insbesondere längsverschieblich befestigt ist, erlaubt es große Stückzahlen zu fertigen und erst bei Auslieferung beispielsweise die genaue Lage des Sensors festzulegen.
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[A7] Wenn die Halterung mindestens eine Befestigungsbohrung und eine elektrische Zuführung aufweist, die vorzugsweise als eine Seite einer Steckverbindung ausgebildet ist, ist auch keine aufwändige Verdrahtung der Abfrageeinheit nach Austausch notwendig.
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[A8] Mit Vorteil können die Halterungen auch zusätzliche Funktionen übernehmen, wenn die Halterung einen Hohlraum zur Aufnahme einer Platine und/oder transparente Öffnungen zur Anzeige eines Schaltzustandes aufweist.
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[A9] Durch die Maßnahme, dass der Sensorträger als flexible Leiterplatte ausgebildet ist, lässt sich der technische Fertigungsaufwands weiter vorteilhaft verringern.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft an Hand von Zeichnungen erläutert.
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Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
- 1 einen Schnitt durch die Einbausituation der erfindungsgemäßen Abfrageeinheit in einer Kniehebelspannvorrichtung,
- 2 eine perspektivische Seitenansicht der Abfrageeinheit,
- 3 eine perspektivische Aufsicht auf die erfindungsgemäße Abfrageeinheit,
- 4 eine perspektivische Sicht der erfindungsgemäßen Abfrageeinheit von unten und
- 5 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abfrageeinheit als perspektivische Sicht von unten.
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In 1 ist das Detail eines Spannkopfes als Schnitt dargestellt, so dass die Einbausituation der Abfrageeinheit 1 erkennbar ist. Dabei wird als bekannt vorausgesetzt, wie eine Kniehebelspannvorrichtung konstruiert ist und deren Spannkopf aufgebaut ist. Im Gehäuse 32 des Spannkopfes 34 ist zur Montage der Abfrageeinheit 1 eine Öffnung 33 eingebracht, in die die Halterung 2 eingesteckt wird. In der Halterung 2 ist ein um die Schwenkachse 4 schwenkbarer Sensorträger 3 drehbeweglich gelagert. Dabei ist ein Sensor in der Halterung 2 vorgesehen und ein weiterer Sensor 7 in dem Führungsteil 15, das an einem freien Ende 16 des Trägers 3 befestigt ist. Für die Stromversorgung und Weiterleitung des Signals von Sensor 7 ist ein Kabel 31 vorgesehen, dass oberhalb des Sensorträgers 3 verläuft.
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Zwischen der Wand des Gehäuses 32 des Spannkopfes 34 und dem im Spannkopf angeordneten Spannarm 26 bzw. der daran angelenkten Kolbenstange 27 befindet sich ein Hohlraum 25 der den Sensorträger 3 der Abfrageeinrichtung 1 aufnimmt. Im eingebauten Zustand hat folglich der Sensorträger in etwa dieselbe Richtung wie die Bewegungsrichtung 5 der Kolbenstange 27 bzw. des Spannarms 26.
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Damit nach Einbau bzw. Austausch der Abfrageeinrichtung 1 die Sensoren 7 immer dieselbe Lage einnehmen, weist die Halterung 2 eine Maßbezugsfläche 9 auf, die als Anschlag ausgebildet ist und die parallel zur Öffnungsebene 8 der Öffnung 33 ausgerichtet ist. Damit auch die Lage in einer dazu orthogonal angeordneten Ebene fixiert wird, ist eine zweite Maßbezugsfläche 10 an die Halterung 2 an geformt die auch orthogonal zur Maßbezugsfläche 9 angeordnet ist. Die miteinander zusammenwirkenden Passflächen sind in 1 mit Dreiecken gekennzeichnet. Auf diese Weise ist die Schwenkachse 4 im Raum fixiert und damit auch die Lage der Abfrageeinrichtung 1, die als Baueinheit, sogenannte Abfragekassette 6, austauschbar ist.
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Die 2 bis 4 zeigen in perspektivischen Ansichten die erfindungsgemäße Abfrageeinheit aus verschiedenen Richtungen. In der Seitenansicht gemäß 2 sind insbesondere die Maßbezugsflächen 9 und 10 zu erkennen und eine schwenkbare Fassung 30, die von der Schwenkachse 4 durchsetzt ist und in die der Sensorträger 3 an seinem gelagerten Ende 35 eingespannt ist. Das andere Ende 6 ist im Führungsteil 15 eingespannt. Zur Verbindung mit der übergeordneten Steuerung ist am Gehäuse 28 der Abfrageeinheit 1 eine Steckverbindung 19 vorgesehen. Der Sensorträger 3 ist ein Stahlband mit geringer Dicke, so dass er sich in der Zeichnungsebene biegeweich elastisch verformbar verhält. Quer dazu, also senkrecht zur Zeichnungsebene, verhält sich der Sensorträger 3 biegesteif.
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In der Aufsicht gemäß 3 ist im Gehäuse 28 der Abfrageeinheit 1 ein Hohlraum 20 erkennbar, in dem die Elektronik zur Versorgung der Sensoren 7 auf einer Platine 21 eingebaut ist und von der auch das Kabel 31 zu dem im Führungsteil 15 vorgesehenen Sensor 7 geführt ist. Im Deckel 36 des Gehäuses 28 dienen die transparenten Öffnungen 37 dazu, um den Schaltzustand der Abfrageeinheit erkennen zu können. Zu diesem Zweck sind auf der Platine 21 sichtbare Leuchtdioden angeordnet, die den Schaltzustand anzeigen. Zur Befestigung des Deckels 36 reicht eine Schraube 38. Eine Durchgangsbohrung 17 dient zur Befestigung der Abfrageeinrichtung 1 auf dem Gehäuse 32 des Spannkopfes 34. Mit 11 ist die senkrecht zur Zeichnungsebene gestellte Ebene bezeichnet, in der sich der Sensorträger 3 biegeweich fällt. In der Zeichnungsebene 12 verhält er sich biegesteif.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Abfrageeinheit von unten. In dieser Ansicht sind insbesondere die Sensoren 7 erkennbar, von denen einer im Führungsteil 15 und der andere in der Halterung 2 angeordnet sind.
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5 zeigt ebenfalls in einer perspektivischen Ansicht eine Abfrageeinheit von unten, bei dem der Sensorträger 3 nicht als Flachband 13, wie in den 3 und 4 dargestellt, ausgebildet ist sondern durch eine Kette aneinander gereihter Glieder 39 verwirklicht ist. Diese bilden somit eine Gliederkette 23. Durch die parallelen Gliedergelenkachsen 24 verhält sich der Sensorträger 3 in einer zur Zeichnungsebene senkrechten Ebene biegeweich, während er sich in der Zeichnungsebene wiederum biegesteif verhält.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abfrageeinrichtung
- 2
- Halterung
- 3
- Sensorträger
- 4
- Schwenkachse
- 5
- Richtung
- 6
- Abfragekassette
- 7
- Sensor
- 8
- Öffnungsebene
- 9
- Maßbezugsfläche
- 10
- Maßbezugsfläche
- 11
- Ebene
- 12
- Ebene
- 13
- Flachband
- 14
- Stahlband
- 15
- Führungsteil
- 16
- Ende
- 17
- Befestigungsbohrung
- 18
- Zuführung
- 19
- Steckverbindung
- 20
- Hohlraum
- 21
- Platine
- 22
- Leiterplatte
- 23
- Gliederkette
- 24
- Gliedergelenkachsen
- 25
- Hohlraum (Kniehebelspannvorrichtung)
- 26
- Spannarm
- 27
- Kolbenstange
- 28
- Gehäuse (Abfrageeinheit)
- 29
- Führungsnut
- 30
- Fassung
- 31
- Kabel
- 32
- Gehäuse (Spannkopf)
- 33
- Öffnung
- 34
- Spannkopf
- 35
- Ende
- 36
- Deckel
- 37
- Öffnungen
- 38
- Schraube
- 39
- Glied
