DE202004019099U1

DE202004019099U1 - Spannvorrichtung für Werkstücke mit einem Rückzugs-Spannbauteil

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Publication number: DE202004019099U1
Application number: DE200420019099
Authority: DE
Original assignee: Univer SpA
Current assignee: Univer SpA
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2014-12-11
Also published as: ITMI20032544A1

Abstract

Kniehebelklemmvorrichtung (10) zum Klemmen von Werkstücken (11) des Typs umfassend:
– ein kastenförmiges Gehäuse (12),
– ein Spannbauteil (13), welches bewegbar zwischen einer hinteres Position innerhalb des kastenförmigen Gehäuses (12) und einer vorderen Halteposition für das Werkstück (11), in welcher dieses partiell von einer Öffnung (29) an einem Ende des kastenförmigen Gehäuses (12) hervorragt, ausgebildet ist und
– Steuermittel für das Spannbauteil (13) umfassend ein Gleitdruckteil (14), ein Gelenksystem (16), welches zusammenwirkend mit dem Spannbauteil (13) verbunden ist, und eine Zwischenkniehebelverbindungsstange (17) zwischen dem Gleitdruckteil (14) und dem Gelenksystem (16),
wobei das Gelenksystem (16) ein erstes und ein zweites Verbindungsteil (19, 20), umfasst, wobei das erste Zwischenteil (19) drehbar mit der Zwischenkniehebelstange (17) und dem kastenförmigen Gehäuse (12) der Spannvorrichtung (10) verbunden ist,
und wobei das zweite Verbindungsteil (20) wiederum drehbar mit dem Spannbauteil (13) und dem kastenförmigen Gehäuse (12) der Vorrichtung (10) verbunden ist,...

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken mit einem rückziehbaren Spannbauteil, insbesondere zur Verwendung auf dem Automotiv-Gebiet bei der Konstruktion von Kraftfahrzeugaufbauten.
Stand der Technik
Im Allgemeinen sind Kniehebelvorrichtungen der vorstehend erwähnten Art bekannt, welche üblicherweise zum Spannen und/oder Positionieren von Werkstücken entlang Kanten oder durch entsprechende Löcher in den gleichen Werkstücken durch Spannen dieser gegen eine Absatzoberfläche an der Vorrichtung selbst oder gegen eine externe Stützstruktur verwendet werden.
Insbesondere offenbart EP-A-O 433 601 eine Kniehebelvorrichtung zum Spannen und/oder Positionieren von Werktücken, welche ein kastenförmiges Gehäuse umfasst, der ein hakenförmiges Spannbauteil mittels eines Gelenk-Systems stützt, wobei das Spannbauteil winkelig bewegbar zwischen einer hinteren Position in dem kastenförmigen Gehäuse und einer vorderen Position zum Halten eines Werkstückes ausgebildet ist, in welchem es teilweise von einer Öffnung an einem Ende des kastenförmigen Gehäuses hervorragt.
Diese Vorrichtung umfasst auch Steuermittel zum Steuern des Spannbauteils bestehend aus einem Hydraulikzylinder mit einem gleitenden Kolben, der zusammenwirkend mit den gelenkigen Trägersystemen mittels einer Zwischenkniehebelverbindungsstange verbunden ist.
Das Gelenksystem wiederum umfasst ein Zwischenglied mit einer Drehachse zu dem kastenförmigen Gehäuse und einer Gelenkachse zu einem Ende des Spannbauteils.
Die Vorrichtung umfasst weiter einen Führungsstift, der integral mit dem Spannbauteil ausgebildet ist, der gleitend in einem Führungsschlitz, welcher in dem kastenförmigen Gehäuse ausgebildet ist, angeordnet.
Eine derartige Vorrichtung mit einem rückziehbaren Spannbauteil ermöglicht es, dass die Werkstücke in einem Arbeitsbereich platziert und entfernt werden können mittels einer einfachen Gleitbewegung in einer Ebene, ohne diese zu heben oder zu entfernen mit exzessiven weiten Bewegungen in unterschiedliche Richtungen.
Jedoch weist die in der EP-A-O 433 601 beschriebene Vorrichtung einige Nachteile auf, so wie das die Spannbauteilbewegung, wenn diese zwischen der vorderen und der hinteren Position verfährt, besonders weit ist und es daher nicht möglich ist, die gesamten Dimensionen der Vorrichtung zu begrenzen.
Vielmehr ist das Spannbauteil in Übereinstimmung mit der vorderen Position in einer Entfernung von einer Absatz- oder Schulteroberfläche der Vorrichtung selbst angeordnet, welche für mehrer Anwendungen als zu extrem begrenzt angesehen wird, folglich ist, wann immer es erforderlich ist, einen größeren Raum zwischen dem Spannbauteil und der Absatzoberfläche zu haben, um dickere Werkstücke zu spannen oder (Auto-)Zubehör zu halten, um die Werkstücke zu zentrieren, eine Vorrichtung dieser Art nicht ganz geeignet oder sollte in einer Weise modifiziert werden, welche zu einer weiteren Vergrößerung der Abmessungen der gleichen Vorrichtung führt.
Schließlich verursacht die Gleitbewegung des Führungsstiftes des Spannbauteils in dem Schlitz in dem kastenförmigen Gehäuse Reibungskräfte, welche einen optimalen Betrieb der Vorrichtung verhindern.
Aus der DE-U-89 13 386 ist eine Kniehebelvorrichtung zum Klemmen von Werkstücken bekannt, umfassend ein kastenförmiges Gehäuse das ein hakenförmiges Spannbauteil mittels eines Gelenksystems stützt, wobei das Spannbauteil bewegbar zwischen einer hinteren Position innerhalb des kastenförmigen Gehäuses und einer vorderen Halteposition für ein Werkstück ausgebildet ist, in welcher dies teilweise von einer Öffnung an einem Ende des kastenförmigen Gehäuses hervorragt.
Die Vorrichtung umfasst auch einen linearen Aktuator für das Spannbauteil umfassend ein gleitendes Druckstück, welches zusammenwirkend mit dem Gelenkträgersystem für das Spannbauteil mittels eines Zwischenkniehebelverbindungsstab verbunden ist.
Das Gelenksystem umfasst wiederum ein erstes Zwischenteil mit einer ersten Länge und ein zweites Zwischenteil mit einer zweiten Länge, welche größer ist als die des ersten Zwischenteils, wobei das erste Zwischenteil mit dem Kniehebelverbindungsstab mittels einer Gelenkachse verbunden ist, welche auch das gleiche erste Zwischenteil mit dem Spannbauteil verbindet.
Jedoch weist eine solche Vorrichtung beträchtliche Gesamtabmessungen auf aufgrund der Längen und Anordnungen der Zwischenteile des Gelenksystems auf, insbesondere die große Länge des zweiten Zwischenteils führt zu einer erhöhten Querschnittsabmessung der Vorrichtung, während die Verbindung zwischen dem ersten Zwischenteil und der Kniehebelzwischenstange in Übereinstimmung mit der Gelenkachse eine erhöhte Längsabmessung derselben Vorrichtung impliziert.
Ein weiterer Nachteil einer solchen Vorrichtung betrifft die Möglichkeit, dass Schmutz und Dreck in die Vorrichtung eindringen durch die Öffnung des kastenförmigen Gehäuses, aus welchem das Spannbauteil hervorragt, was funktionelle Probleme an der gleichen Vorrichtung bewirkt.
Aufgaben der Erfindung
Die Hauptaufgabe der Erfindung ist es, eine Kniehebelvorrichtung zum Spannen von Werkstücken der vorstehend aufgeführten Art bereitzustellen, welche eine Verringerung der Gesamtabmessung ermöglicht und welche effizient und mit niedrigen Reibungskräften arbeitet und das Eindringen von Dreck in die gleiche Vorrichtung verhindert.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Kniehebelvorrichtung zum Spannen von Werkstücken der vorstehend aufgeführten Art bereitzustellen, wobei es möglich ist, einen weiten Raum zwischen dem Spannbauteil und der Absatzoberfläche der Vorrichtung zu erhalten, in Übereinstimmung mit der vorderen Halteposition des Spannbauteils.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Derartige Kniehebelspannvorrichtungen zum Spannen von Werkstücken umfassen:

– ein kastenförmiges Gehäuse,
– ein Spannbauteil, bewegbar zwischen einer hinteren Position innerhalb des kastenförmigen Gehäuses und einer vorderen Halteposition für das Werkstück ausgebildet, in welcher es teilweise aus einer Öffnung an einem Ende des kastenförmigen Gehäuses hervorragt, und
– Steuermittel für das Spannbauteil umfassend ein Gleitdruckteil, ein Gelenksystem zusammenwirkend mit dem Spannbauteil verbunden und eine zwischen Kniehebelverbindungsstange zwischen dem Gleitdruckteil und dem Gelenksystem, wobei das Gelenksystem umfasst ein erstes und ein zweites Zwischenteil, wobei das erste Zwischenteil drehbar mit der Zwischenkniehebelstange verbunden ist und mit dem kastenförmigen Gehäuse des Spannbauteils, wobei das zweite Zwischenteil wiederum drehbar mit dem Spannbauteil und dem kastenförmigen Gehäuse der Vorrichtung verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, dass die Zwischenkniehebelverbindungsstange mit einem Zwischenpunkt des ersten Zwischenteils verbunden ist, dadurch, dass das erste Zwischenteil eine Länge aufweist, welche größer ist als die des zweiten Zwischenteils und dadurch, dass ein schwenkbares Schließbauteil innerhalb des kastenförmigen Gehäuses bereitgestellt ist, um die Öffnung des kastenförmigen Gehäuses an der Seite des Spannbauteils, welche zu der Zwischenkniehebelverbindungsstange weist zu schließen und Vorspannungsmittel, um das Schließbauteil gegen das Spannbauteil der Spannvorrichtung zu zwingen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
Diese und weitere Merkmale gemäß dieser Erfindung werden klarer deutlich anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen:
1 eine Längsschnittansicht einer Spannvorrichtung für Werkstücke gemäß dieser Erfindung zeigt, mit dem Spannbauteil in einer hinteren Position innerhalb des kastenförmigen Gehäuses,
2 eine Längsschnittansicht der Spannvorrichtung gemäß 1 zeigt mit dem Spannbauteil in einer vorderen Position zum Halten des Werkstückes, in welcher es teilweise von einer Öffnung an einem Ende des kastenförmigen Gehäuses hervorragt.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Die allgemeinen Merkmale dieser Erfindung werden im Folgenden hier mittels eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.
1 und 2 zeigen eine Kniehebelvorrichtung 10 zum Spannen von Werkstücken 11, welche ein kastenförmiges Gehäuse 12 umfasst, das sich in Längsrichtung erstreckt und ein Spannbauteil 13, welches zwischen einer hinteren Position innerhalb des kastenförmigen Gehäuses 12 und einer vorderen Halteposition für das Werkstück 11 bewegbar ist, in welcher es teilweise aus einer Öffnung 29 an einem Ende des kastenförmigen Gehäuses 12 hervorragt.
Vorzugsweise umfasst das Spannbauteil 13 eine Schaltspindel 13a und einen hakenförmigen Seitenarm 13b, welcher sich seitlich an einem Ende der Schaltspindel 13a erstreckt, wobei der hakenförmige Seitenarm 13b und ein Teil der Schaltspindel 13a ausgebildet sind, um von der Öffnung 29 des kastenförmigen Gehäuses 12 in die vordere Halteposition hervorzuragen.
Die Vorrichtung 10 umfasst auch Steuermittel zum Steuern des Spannbauteils 13, welches wiederum ein Druckbauteil 14 umfasst, welches entlang einer Achse 15 parallel zu der Längsrichtung des kastenförmigen Gehäuses 12 gleitet, ein Gelenksystem 16, welches zusammenwirkend mit dem Spannbauteil 13 verbunden ist und eine Zwischenkniehebelverbindungsstange 17 zwischen dem gleitenden Druckteil 14 und dem Gelenksystem 16.
Das Druck- oder Schubbauteil 14 ist wiederum mit einem linearen Aktuator 18 verbunden, zum Beispiel einem elektrischen Zylinder oder einem pneumatischen Zylinder, oder einer Handsteuerung oder einer anderen geeigneten Steuerung.
Das Gelenksystem 16 umfasst ein erstes Zwischenteil 19 mit einer ersten Länge und ein zweites Zwischenteil 20 mit einer zweiten Länge, die kürzer ist, als die Länge des ersten Zwischenteils 19, wobei das erste Zwischenteil 19 zusammenwirkend mit der Zwischenkniehebelstange 17 verbunden ist und eine erste Drehachse 21 aufweist, um diese zu dem kastenförmigen Gehäuse 12 zu drehen und eine erste Gelenkachse 22, um diese gelenkig zu einem Ende der Spannbauteilschaltspindel 13a gegenüber zu dem hakenförmigen Seitenarm 13b zu bewegen, während das zweite Zwischenteil 20 wiederum eine zweite Drehachse 23 aufweist, um dieses zu dem kastenförmigen Gehäuse 12 zu drehen und eine zweite Gelenkachse 24, um diese in eine Zwischenposition zu der Spannbauteilschaltspindel 13a zu bewegen.
Die Drehachse 23 des zweiten Zwischenteils 20 befindet sich im Hinblick auf eine Achse 25, die durch die Drehachse 21 des ersten Zwischenteils 19 und parallel zu der Gleitachse 15 des Druckstücks 14 verläuft auf einer Seite gegenüber des gleichen Druckstücks 14.
Die Zwischenkniehebelverbindungsstange 17 ist mit dem ersten Zwischenteil 19 des Gelenksystems 16 verbunden mittels einer Gelenkachse 26 in einer Zwischenposition zwischen dessen Drehachse 21 zu dem kastenförmigen Gehäuse 12 und dessen Gelenkachse 22 zu dem Spannbauteil 13.
Für die Zwecke der Beschreibung wird Zwischenposition so verstanden, dass gemeint ist, dass die Gelenkachse 2G der Zwischenverbindungsstange 17 zwischen den Ebenen umfasst ist, welche durch die Drehachse 21 und die Gelenkachse 22 des ersten Zwischenteils 19 und orthogonal zu einer geraden Linie, welche definiert ist mittels der Drehachse 21 und der Gelenkachse 22 des gleichen Zwischenteils 19 verläuft.
Die Zwischenteile 19 und 20 des Gelenksystems 16 sind winkelig bewegbar zwischen einer ersten und einer zweiten Betriebsposition, entsprechend korrespondierend zu der vorderen und hinteren Position des Spannbauteils 13.
Die Vorrichtung 10 umfasst ein Anschlagsbauteil 27, um die Zwischenteile 19, 20 in der zweiten Betriebsposition anzuhalten; in dem dargestellten Fall besteht das Anschlagsbauteil 27 aus einem Stift, gegen welchen das erste Zwischenteil 19 in Kontakt gerät.
Die Zwischengelenkachse 26 der Kniehebelverbindungsstange 17 ist an einer Seite des ersten Zwischenteils 19 des Gelenksystems 16 angeordnet, vorzugsweise an einem Zwischenarm 28, welcher sich seitlich zu dem ersten Zwischenteil 19 des Gelenksystems 16 erstreckt.
Die Zwischenkniehebelverbindungsstange 17 ist vorzugsweise elastisch nachgebend in einem kontrollierten Weg in eine axiale Richtung ausgebildet, um die Irreversibilität der Bewegung des Spannbauteils in Übereinstimmung mit dessen vorderer Position zum Halten des Werkstückes zu garantieren, in welchem die Verbindungsstange 17 in einer Totpunktlage verharrt.
Die Vorrichtung 10 ist mit bewegbaren Mitteln zum Schließen der Öffnung 29 in dem kastenförmigen Gehäuse 12 ausgebildet, welche mittels der winkeligen Bewegung des Spannbauteils 13 betrieben werden.
Diese Schließmittel umfassen ein schwenkbares Schließbauteil 30, welches drehbar gelagert in 31, elastisch vorgespannt mittels Federn 32 gegen eine Seitenoberfläche 13' des Spannbauteils 13 ausgebildet ist, wobei das Schließbauteil 30 in solch einer Weise ausgeformt ist, dass dieses die Öffnung 29 des kastenförmigen Gehäuses 12 konstant geschlossen hält an einer ersten Seite des Spannbauteils 13, welche zu der Zwischenkniehebelverbindungsstange 17 weist.
Die Schließmittel zum Schließen der Öffnung 29 umfassen auch einen Vorsprung 33 an einer Seite des Spannbauteils 13, gegenüber der Seite, welche zu der Zwischenkniehebelverbindungsstange 17 weist.
Eine magnetische Zurückhaltevorrichtung 34 ist in einer Position unterhalb der Öffnung 29 des kastenförmigen Gehäuses 12 angeordnet, um jegliche Metallpartikel zurückzuhalten, welche durch die vorhergehend aufgeführte Öffnung 29 eindringen können.
An dem kastenförmigen Gehäuseende, von welchem das Spannbauteil 13 hervorragt, ist es in Übereinstimmung mit der Öffnung 29 möglich, einen Zentrierstift 35 zum Zentrieren der Werkstücke zu sichern, mit einem Seitenschlitz 36, von welchem das Spannbauteil 13 in die vordere Position hervorragen kann.
Eine Kniehebelvorrichtung 10 zum Spannen von Werktücken der vorstehend aufgeführten Art ermöglicht es, einen weiten Raum zwischen dem Spannbauteil 13 und der Absatzoberfläche der Vorrichtung 10 zu erhalten, in Übereinstimmung mit der vorderen Halteposition zum Halten des Spannbauteils 13.
Darüber hinaus ist die Vorrichtung 10 mit einer begrenzten Gesamtabmessung ausgebildet und arbeitet effizient und ohne Reibung, wobei das Eindringen von Schmutz in das kastenförmige Gehäuse der gleichen Vorrichtung verhindert wird.
Was hier beschrieben und gezeigt wurde mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen ist rein beispielhaft angegeben, um die allgemeinen Merkmale der Erfindung darzustellen, genauso wie ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel; daher sind andere Modifikationen und Variationen zu der Kniehebelvorrichtung zum Klemmen von Werkstücken möglich, ohne dadurch von dem Geltungsbereich der angehängten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Kniehebelklemmvorrichtung (10) zum Klemmen von Werkstücken (11) des Typs umfassend: – ein kastenförmiges Gehäuse (12), – ein Spannbauteil (13), welches bewegbar zwischen einer hinteres Position innerhalb des kastenförmigen Gehäuses (12) und einer vorderen Halteposition für das Werkstück (11), in welcher dieses partiell von einer Öffnung (29) an einem Ende des kastenförmigen Gehäuses (12) hervorragt, ausgebildet ist und – Steuermittel für das Spannbauteil (13) umfassend ein Gleitdruckteil (14), ein Gelenksystem (16), welches zusammenwirkend mit dem Spannbauteil (13) verbunden ist, und eine Zwischenkniehebelverbindungsstange (17) zwischen dem Gleitdruckteil (14) und dem Gelenksystem (16), wobei das Gelenksystem (16) ein erstes und ein zweites Verbindungsteil (19, 20), umfasst, wobei das erste Zwischenteil (19) drehbar mit der Zwischenkniehebelstange (17) und dem kastenförmigen Gehäuse (12) der Spannvorrichtung (10) verbunden ist, und wobei das zweite Verbindungsteil (20) wiederum drehbar mit dem Spannbauteil (13) und dem kastenförmigen Gehäuse (12) der Vorrichtung (10) verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, dass die Zwischenkniehebelverbindungsstange (17) mit einem Zwischenpunkt (26) des ersten Zwischenteils (19) verbunden ist, dadurch, dass das erste Zwischenteil (19) eine Länge aufweist, die größer ist, als die des zweiten Zwischenteils (20) und dadurch, dass ein Schwenkschließbauteil (30) innerhalb des kastenförmigen Gehäuses (12) bereitgestellt ist, um die Öffnung (29) des kastenförmigen Gehäuses (12) an der Seite des Spannbauteils (13) zu schließen, welche zu der Zwischenkniehebelverbindungsstange (17) weist und Vorspannmittel, um das Schließbauteil (30) gegen das Spannbauteil (13) der Spannvorrichtung (10) zu zwingen.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Umfassen eines Schließvorsprungs (33) zum Schließen der Öffnung (29) des kastenförmigen Gehäuses (12) an der Seite des Spannbauteils (13) gegenüber der Seite, welche zu der Zwischenverbindungsstange (17) weist.
Spannvorrchtung (10) nach Anspruch 1, in welcher die Zwischenteile (19, 20) des Gelenksystems (16) zwischen einer ersten und einer zweiten winkeligen Position bewegbar ausgebildet sind, gekennzeichnet durch Umfassen eines Anschlagbauteils (27) zum Stoppen der Zwischenteile (19, 20) in der zweiten winkeligen Position.
Spannvorrchtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Kniehebelverbindungsstange (17) verbunden ist mit dem ersten Zwischenteil (19) mittels einer Gelenkachse (26), die angeordnet ist an einer Seite des ersten Zwischenteils (19) des Gelenksystems (16).
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse (26) der Kniehebelverbindungsstange (17) bereitgestellt ist an einem Zwischenarm (28), welcher sich seitlich zu dem ersten Zwischenteil (19) des Gelenksystems (16) erstreckt.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenkniehebelverbindungsstange (17) elastisch nachgiebig in einem kontrollierten Weg in einer axialen Richtung ausgebildet ist.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannbauteil (13) eine Schaltspindel (13a) und einen hakenförmigen Seitenarm (13b), ausgebildet, um von dem kastenförmigen Gehäuse (12) in eine vordere Halteposition hervorzuragen, umfasst.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel für das Spannbauteil (13) einen linearen Aktuator (18) umfassen, der zusammenwirkend mit dem Druckteil (14) verbunden ist.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der lineare Aktuator (18) einen pneumatischen Zylinder umfasst.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollmittel einen elektrischen Zylinder umfasst.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Umfassen einer magnetischen Zurückhaltevorrichtung (34), angeordnet in einer Position unter der Öffnung (29) des kastenförmigen Gehäuses (12), um jegliche Metallpartikel, die in das kastenförmigen Gehäuse (12) eindringen, zurückzuhalten.
Spannvorrichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Umfassen eines Zentrierstiftes (35) zum Zentrieren der Werkstücke (11) an dem Ende des kastenförmigen Gehäuses (12), von welchem das Spannbauteil (13) hervorragt.