-
Die
Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung gemäß Oberbegriff
des Schutzanspruches 1.
-
Derartige
Spannvorrichtungen kommen je nach Ausbildung Ihrer Stellmechaniken
für den Spannarm insbesondere als so genannte Kniehebelspannvorrichtungen
zur Fixierung von Werkstücken beispielsweise im Karosseriebau,
dort also zum Festspannen von insbesondere Blechen für
die Weiterverarbeitung (bspw. Verschweißung) zur Verwendung.
-
So
ist eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art beispielsweise
nach der
DE 100 13 874
A1 bekannt, die auch eine Endstellungsabfragesensorik aufweist,
wobei der Abfragesensor in einen besonderen Öffnungsstellungsanschlag
integriert ist. Ähnliches gilt auch für eine Spannvorrichtung
nach der
DE 196 16
441 C1 , deren Abfragesensorik in Form einer Kassette in
eine daran genau angepasste Öffnung des Kopfstückes
einsetzbar ist. Sowohl der Öffnungsstellungsanschlag als
auch die Abfragekassette verlangen dabei am Kopfstück eine
an dessen Rückseite angeordnete Aufnahmeöffnung
bzw. einen Schlitz, in den die Abfragekassette passgenau einsetzbar
ist.
-
Abgesehen
von diesen druckschriftlich nachgewiesenen Spannvorrichtungen liegt
bei allen derartigen, mit einer Endstellungssensorik ausgestatteten
Spannvorrichtungen das Bauprinzip vor, das Kopfstück an
eine spezifische Sensorikgestaltung bzw. umgekehrt die Sensorik
an die räumlichen Gegebenheiten des Kopfstückes
anzupassen, wobei es zu berücksichtigen gilt, dass es geschlossene
bzw. gekapselte Kopfstücke aber auch gabelförmig offene Kopfstücke
gibt und auch gekapselte Kopfstücke, bei denen die Stellstange
des Antriebsgliedes in sich längeneinstellbar ist (siehe
beispielsweise
DE
202 09 237 U1 ), wobei es in diesem letzten Falle keiner
Einstellbarkeit der Endstellungssensoren bedarf. Bei Kniehebelspannvorrichtungen
mit ihrer speziellen Stellmechanik, die in der Mehrzahl der Fälle
für den genannten Zweck zum Einsatz kommen, ist am Kopfstück
parallel zu einer mit Stellungsgebern versehene Stellstange des
Antriebes (siehe die genannten Druckschriften) eine aus einem mit
Sensoren bestückter Träger gebildete Sensorik
zur Endstellungsabfrage des Spannarmes vorgesehen. Im Prinzip gilt dies
auch für Spannvorrichtungen, deren Stellmechaniken nicht
im Sinne einer Kniehebelmechanik ausgebildet sind.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spannvorrichtungen der eingangs
genannten Art und deren zugehörige Abfragesensoriken dahingehend auszugestalten
und zu verbessern, dass bei auch hier selbstverständlicher
Anpassung des Kopfstückes an die an diesem zu applizierende
Sensorik diese bei gleicher prinzipieller Ausgestaltung an alle
Arten von Kopfstücken und Stellmechaniken anbringbar sind,
verbunden mit der Maßgabe, den Zugang zur Einbringung der
Sensorik in das Kopfstück und den Aufnahmeraum im Kopfstück
für die Sensorik so klein wie möglich zu halten.
-
Diese
Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art
nach der Erfindnung durch die im Kennzeichen des unabhängigen Schutzanspruchs
1 angeführten Merkmale gelöst.
-
Die
vorerwähnte selbstverständliche Anpassung des
Kopfstückes an die hier von einem erfindungsgemäß flexibel
ausgebildeten Träger gebildete Sensorik besteht also im
vorliegenden Fall in der Anbringung eines Einschubkanales am jeweiligen
Kopfstück.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausführungsformen zur erfindungsgemäßen
Spannvorrichtung ergeben sich nach den abhängigen Schutzansprüchen.
-
Da
es sich bei der erfindungsgemäßen Lösung
mit anderen Worten bezüglich der dem Kopfstück
zuzuordnenden Sensorik weder um eine formstabile Kassette noch um
einen sonstig formstabilien Träger für die Sensoren
handelt, sondern um einen flexiblen, d. h., einen in sich biegsamen,
quasi wurmartigen Träger für die Sensoren handelt,
ist die konstruktive Anpassbarkeit der Kopfstücke solcher Spannvorrichtungen
erweitert, d. h., diese auf die besondere Gestaltung des Trägers
gleichbleibende Anpaßbarkeit ist an Kopfstücken
vorsehbar, egal ob es sich bei diesen um vollständig geschlossene
Kopfstücke handelt, um geschlossene Kopfstücke
aber mit auf der spannarmabgewandten Seite angeordnetem Schlitz
oder auch um gabelförmige, quasi offene Kopfstücke
von Spannvorrichtungen. Letztere können allerdings praktisch
außer Betracht bleiben, da sie für den Einsatz
in automatischen Fertigungsstraßen für bspw. Autokarosserien
wegen ihrer Störanfälligkeit durch etwa einfallende
Schweißperlen, Metallspäne oder dergleichen in
diesem Bereich kaum noch zur Verwendung kommen. Aufgrund der flexiblen
bzw. biegsamen Ausbildung des Trägers sind mit dem gleichen
Träger vorteilhaft auch solche Fälle von Stellmechaniken
zu erfassenen, bei denen sich die Stellungsgeber nicht linear bzw.
auf einem geradlinigen Stellweg bewegen.
-
Von
vorteilhaften und bevorzugten Ausführungsformen seien zunächst
insbesondere folgende genannt und kurz erläutert:
Obgleich
der flexible Träger von allen vier Seiten aus in entsprechend
am Kopfstück angebrachte Kanäle eingeschoben werden kann,
wird die Einschuböffnung des Einschubkanales vorzugsweise
am anschlussseitigen Ende des Kopfstückes zum Antriebsglied
(in der Regel Pneumatik- oder Hydraulikzylinder) angeordnet, da
dies für den elektrischen, zum Träger gehörenden
Anschlussstecker die günstigste Stelle ist, und zwar insbesondere
dann, wenn der Einschubkanal an der zum Spannarm abgewandten Seite
des Kopfstückes ausmündet.
-
Ferner
ist der Einschubkanal einschubseitig in die Einschuböffnung
in Form eines querschnittsentsprechenden Kanalbogens übergehend ausgebildet,
der vorzugsweise als 90°-Bogen ausgebildet ist, um den
in Parallellage zur Stellstange bzw. zum Stellglied einzuschiebenden
Träger von einer der Außenseiten her einschieben
zu können.
-
Was
den flexiblen Träger selbst betrifft, so ist dieser bevorzugt
aus einer Mehrzahl von im Einzelnen noch näher zu erläuternden
Einzelgliedern gebildet, wobei in zusätzlicher Weiterbildung
die Sensoren an unterschiedlichen Gliedern des Trägers
anbringbar ausgebildet sind, d. h., abhängig von der Länge
des Stellweges, den die Stellungsgeber des Stellgliedes beim Verschwenken
des Spannarmes der jeweiligen Spannvorrichtung zurückzulegen
haben, können zum Einen die Sensoren an den entsprechenden
Gliedern angebracht werden und zum Anderen kann in Anpassung an
die Kanallänge die Länge des Trägers
durch Zugabe oder Entfernung von einem oder mehreren Gliedern angepaßt
werden. Die grundsätzliche Ausbildung des mit an entsprechenden
Gliedern angeordneten Sensoren und eines Anschlußsteckers
bleibt, abgesehen von der jeweiligen Längenbemessung, nicht
nur für größenunterschiedliche Spannvorrichtungen
gleich, sondern ein solcher erfindungsgemäßer
Träger kann auch an konstruktiv unterschiedlichen Kopfstücken für
Spannvorrichtungen verwendet werden, und zwar immer unter selbstverständlicher Voraussetzung
der Unterbringbarkeit eines entsprechenden Aufnahmekanales im Kopfstück
für den Träger. Je nach Orientierung der Stellungsgeber
an der Stellstange ist durch den flexiblen Träger am Kopfstücke
der Vorrichtung die konstruktive Freiheit geschaffen, den elektrischen
Anschlussstecker letztlich an jeder Seite des Kopfstückes
anordnen zu können, wobei immer nur Voraussetzung bleibt,
den mit den Sensoren besetzten wirksamen Strang des Trägers
in die richtige Position zum Stellweg der Stellungsgeber am betreffenden
Glied der jeweiligen Stellmechanik zu bringen.
-
Die
erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit der zugehörigen
Sensorik wird anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen
nachfolgend näher erläutert, wobei auf weitaus
häufiger zum Einsatz kommenden Kniehebelspannvorrichtungen
Bezug genommen ist.
-
Es
zeigt schematisch
-
1 ein
Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung mit geöffnetem
Kopfstück und eingebauter Sensorik;
-
2 eine
Teilansicht des Kopfstückes in Richtung Pfeil gemäß 1;
-
3 perspektivisch
eine Ausführungsform des flexiblen Trägers mit
Anschlussstecker;
-
4 eine
andere Ausführungsform des flexiblen Trägers gestreckt
und in Draufsicht;
-
5 einen
Schnitt längs Linie Y-Y durch den Träger gemäß 4;
und
-
6 schematisch
einen vergrößerten Schnitt längs Linie
X-X in 1.
-
Die
Spannvorrichtung, von der ausgegangen wird, besteht unter Verweis
auf 1 aus einem am Antrieb 2 (Pneumatik-
oder Hydraulikzylinder) sitzenden Kopfstück 1 mit
in dessen Innenraum I angeordneter Stellmechanik 3 zur
Betätigung eines schwenkbar am Kopfstück 1 bzw.
an beidseitig aus dem Kopfstück 1 herausragenden
Vierkant-Schwenkwellenstümpfen 24 gelagerten Spannarmes 4.
Am bzw. im Kopfstück 1 ist dabei in diesem Falle
parallel zu einer mit Stellungsgebern 5 versehenen Stellstange
als Stellglied 6 des Antriebes 2 eine aus einem
mit Sensoren 7 und bestückten Träger 8 gebildete
Sensorik 9 zur Endstellungsabfrage des Spannarmes 4 angeordnet.
-
Für
eine solche, insoweit bekannte Kniehebelspannvorrichtung ist nun
unter Verweis auf 1, die übrigens der Öffnungsstellung
der Spannvorrichtung entspricht, wesentlich, dass der mit den Sensoren 7 und
einem Anschlussstecker 17 bestückte Träger 8 flexibel,
d. h., biegbar ausgebildet und im Kopfstück 1 ein
fluchtend zum Stellweg der Stellungsgeber 5 des Stellgliedes 6 angeordneter
Einschubkanal 10 mit am Kopfstück 1 ausmündender
Einschuböffnung 11 für den flexiblen
Träger 8 angeordnet ist.
-
Von
der dargestellten, in sich durch ein verzahntes Oberteil 61 und
ein gegenverzahntes Unterteil 62 längeneinstellbaren
Stellstange als Stellglied 6 sei zunächst abgesehen,
auf welche spezielle Ausbildung später noch Bezug genommen
wird.
-
Wie
aus dem Ausführungsbeispiel der 1 ersichtlich,
ist die Einschuböffnung 11 des Einschubkanales 10 am
anschlussseitigen Ende 12 des Kopfstückes 1 zum
Antriebsglied 2 angeordnet, und der Einschubkanal 10 geht
einschubseitig in die Einschuböffnung 11 in Form
eines querschnittsentsprechenden Kanalbogens 13 über,
welcher Kanalbogen 13 als 90°-Bogen aus gebildet
ist. Der Einschubkanal 10 ist bei diesem Ausführungsbeispiel
an der dem Spannarm 4 abgewandten Seite 14 des
Kopfstückes 1 ausmündend angeordnet,
was bevorzugt wird aber nicht zwingend ist.
-
Die
Einschuböffnung 11 am Kopfstück 1 ist mit
einem Halter 17' des Anschlusssteckers 17 für
die am Träger 8 angeordnete Sensorik 9 verschlossen, wobei
die Einschuböffnung 11 und der Querschnitt des
Einschubkanales 10 an den Querschnitt des Trägers 8 derart
angepasst sind, dass der Träger 8 mit seinen Sensoren 7 problemlos
mit Schiebesitz in den Kanal 10 eingeschoben werden kann.
-
Der
flexible Träger 8 mit seinen Sensoren 7 und
der Anschlussstecker 17 bilden dabei eine Baueinheit, die
nach außen letztlich nur noch durch den Anschlußstecker 17 mit
seinem Halter 17' in Erscheinung tritt. Mit Rücksicht
auf evtl. erforderliche Variabilität und Austauschbarkeit
kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass der Anschlussstecker 17,
dessen Halter 17', der Träger 8 und auch
die Sensoren 7 lösbar zur Baueinheit zusammenfügbar
sind.
-
Unter
Verweis auf 4 ist der den flexiblen Träger 8 aufnehmende
Einschubkanal 10 an seiner gegen die Stellungsgeber 5 offenen
Seite 15 mindestens einseitig mit einem die Sensoren 7 freigestellt bleiben
lassenden Fixierungselement 16 versehen, das dafür
sorgt, dass sich der in den Kanal 10 eingeschobene flexible
bzw. biegsame Träger 8 nicht selbsttätig
aus dem offenen Einschubkanal 10 ausbiegen kann. Eine solche
Sicherung gegen Ausbiegung ist bspw. auch durch eine Hinterschneidung
der seitlichen Kanalwände möglich. Das genannte
Fixierungselement 16 beispielsweise in Form einer Abdeckleiste
wird später in einem anderen Zusammenhang nochmals angesprochen.
Abge sehen von einer solchen Leiste, kann aber der Einschubkanal 10 und damit
der eingeschobene Träger 8 mit seinen Sensoren 7 auch
total abgedeckt werden, wenn das Abdeckungsmaterial die Stellungssignalaufnahme
nicht behindert, also bspw. aus einem geeigneten Kunststoff besteht.
-
Was
nun den flexiblen Träger 8 für die Aufnahme
der Sensoren 7 betrifft, so ist der flexible Träger 8 mit
Rücksicht auf die gekrümmte Passage zum eigentlichen
Einschubkanal 10 vorteilhaft aus einer Mehrzahl von Einzelgliedern 18 gebildet,
wobei die Sensoren 7 an unterschiedlichen Gliedern 18 des Trägers 8 mit
entsprechendem Abstand zueinander angebracht bzw. anbringbar ausgebildet
sind. Bezüglich "angebracht bzw. anbringbar" sei darauf
hingewiesen, dass bei längeneinstellbarer Stellstange,
wie sie in 1 dargestellt ist, die Sensoren 7 nicht
einstellbar am Träger 8 angeordnet sein müssen,
während bei nicht einstellbarer, d. h., bis zur Stellmechanik 3 durchgehendem
Stellglied 6, die Sensoren 7 ihre bestimmte Zuordnung
zum Träger 8, also einstellbar erhalten müssen.
Mit Rücksicht darauf können der Träger 8 und
die Sensoren 7 vorteilhaft so ausgebildet werden, dass
die Sensoren 7 gegf. mit Hilfe eines Zwischenträgers
auf den Träger 8 bzw. dessen Einzelglieder 18 bspw.
aufgeschnäppt, also lösbar angebracht werden können.
-
Bezüglich
konkreter Ausbildung der Glieder 18 des Trägers 8,
der ja gut biegbar sein soll, wird auf die 3 bis 5 verwiesen,
in denen die Einzelglieder 18 der Einfachheit halber nur
in Teilabschnitten dargestellt sind, die Gesamtlängen der
Trägers 8 aber nur gestrichelt angedeutet ist.
-
Gemäß 3 besteht
eine konkrete Ausführungsform des Trägers darin,
dass der flexible, mit den Sensoren 7 bestückbare
Träger 8 aus kettengliedartig miteinander verknüpften
Einzel gliedern 18 gebildet ist, wobei die Einzelglieder
wegen der Längenbemessung und Anordnung bzw. Einschaltung
selbst Glieder bildende Sensoren sein können. Abgesehen davon
sind die Einzelglieder 18 bevorzugt lösbar miteinander
verknüpft, um auf einfache Weise die Länge des
Trägers 8 und auch die Anordnung der Sensoren 7 variieren
zu können. Die Einzelglieder 18 sind dabei vorzugsweise
aus geeignetem Kunststoff gebildet.
-
Bei
der Ausführungsform nach 4 ist der flexible,
mit den Sensoren 7 bestückbare Träger 8 aus
einem über seine ganze Länge biegbaren, ebenfalls
aus geeignetem Kunststoff bestehende Strang 19 gebildet
und dieser ist mit einer Vielzahl von an den Querschnitt des Einschubkanales 10 angepassten,
die Glieder 18 bildenden Führungsprofilen 20 versehen,
die sich im Schnitt gemäß Linie Y-Y in 4 darstellen.
-
Wie
einleitend vorerwähnt, verlangen Kopfstücke 1 von
Spannvorrichtungen mit längenveränderlicher Stellstange
als Stellglied 6, wie in 1 dargestellt,
einen Zugriffsschlitz fluchtend zur Stellstange, um an dieser die
Längeneinstellung vornehmen zu können, d. h.,
das Oberteil 61 des Stellgliedes 6 muss einerseits
etwas ausschwenkbar sein, andererseits stünde dem aber
die Anordnung des Einschubkanales 10 entgegen. Bei solchen
Spannvorrichtungen, bei denen also das Kopfstück 1 einen auf
der spannarmabgewandten Seite 14 angeordneten, in den Innenraum
I des Kopfstückes 1 führenden Schlitz 21 (siehe
auch 6) aufweist, ist der Einschubkanal 10 in
einer den Schlitz 21 begrenzenden Seitenflanke 22 des
Kopfstückes 1 angeordnet und die Stellungsgeber 5 des
Stellgliedes 6 sind in den Schlitz 21 des Kopfstückes 1 bis
in den Bereich der Sensoren 7 einragend ausgebildet, wie
dies aus 1 ersichtlich ist.
-
Der
Schlitz 21 und die Einschuböffnung 11 für
den Träger 8 sind dabei (siehe 2)
als voneinander getrennte Öffnungen angeordnet, und der Schlitz 21 wird
mit einem lösbaren, in den Schlitz einsetzbaren Deckel 23,
wie in 6 dargestellt, verschlossen, dessen einer Schenkel
mit seinem Ende gleichzeitig das vorerwähnte Fixierungselement 16 für
den flexiblen Träger bildet, der somit unausbiegbar in
Einschubkanal 10 gehalten wird. Die Ausnehmung für
die Ausbildung des Schlitzes 21 muss übrigens
nicht gemäß 2 in beiden
Kopfstückhälften H1, H2 vorgesehen werden, sondern
kann auch nur in die Flanke der Kopfstückhälfte
H1, wie in 6 verdeutlicht, eingeschnitten
werden.
-
Die
Ausführungsform der Spannvorrichtung, bei der die Stellstange 6 bis
zur Stellmechanik 3 durchgeht, d. h., keine zueinander
verstellbaren Ober- und Unterteile 61, 62 aufweist
und die eine entsprechende Positionierung der Sensoren 7 am
Träger 8 verlangt, ist nicht besonders dargestellt,
da anhand der 1 ohne weiteres vorstellbar.
In diesem Falle ist natürlich am Kopfstück 1 überhaupt
kein Schlitz erforderlich, sondern es ist lediglich an einer oder
gegf. auch an beiden Innenflanken der Kopfstückhälften
H1, H2 der Einschubkanal 10 für den flexiblen
Träger 8 einzuschneiden, der damit bis auf seinen
Anschlußstecker 17 völlig im Kopfstück
verschwindet.
-
In
diesem Falle können die am Träger 8 befindlichen
Sensoren 7, wie vorbeschrieben, so orientiert angeordnet
sein, dass die Stellungsgeber 5 die Sensoren 7 seitlich
erreichen, es ist aber auch möglich, die Sensoren 7 frontal
gegen die Stellungsgeber 5 weisen zu lassen. Beim Ausführungsbeispiel
des Trägers 8 gemäß 3 müssten
dann die Sensoren 7 stirnseitig den Gliedern 18 zugeordnet
werden und beim Ausführungsbeispiel nach 4 müsste
der Anschlussstecker 17 eine um 90° gedrehte Zuordnung
zum Träger 8 erhalten.
-
- 1
- Kopfstück
- 2
- Antrieb
- 3
- Stellmechanik
- 4
- Spannarm
- 5
- Stellungsgeber
- 6
- Stellglied
- 61
- Oberteil
- 62
- Unterteil
- 7
- Sensoren
- 8
- Träger
- 9
- Sensorik
- 10
- Einschubkanal
- 11
- Einschuböffnung
- 12
- Ende
- 13
- Kanalbogen
- 14
- Seite
des Kopfstückes
- 15
- offene
Seite Einschubkanales
- 16
- Fixierungselement
- 17
- Anschlußstecker
- 17'
- Halter
- 18
- Einzelglieder
- 19
- Strang
- 20
- Führungsprofile
- 21
- Schlitz
- 22
- Seitenflanke
- 23
- Deckel
- 24
- Schwenkwellenstumpf
- P
- Pfeil
- H1
- Kopfstückhälfte
- H2
- Kopfstückhälfte
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10013874
A1 [0003]
- - DE 19616441 C1 [0003]
- - DE 20209237 U1 [0004]