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Die
Erfindung betrifft eine Schwenkspannvorrichtung gemäß Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1.
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Eine
Spannvorrichtung der eingangs genannten Art ist nach der
DE 36 13 644 C2 bekannt, bei
der ein Drehantrieb über eine Spindel und eine damit verbundene
Kniehebelstellmechanik den am Kopfstück der Vorrichtung
angelenkten Spannarm betätigt und in Schließ-
und Öffnungsstellung bringt. Solche Spannvorrichtungen
sind für die Festlegung von zu bearbeitenden Werkstücken
bestimmt.
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Nach
dem gleichen Verstellprinzip arbeitet auch eine Vorrichtung zur
Steuerung der Schwenkbewegung des Armes eines Verstellorganes nach der
DE 602 03 577 T2 .
Diese Vorrichtung dient im Gegensatz zur Vorrichtung nach der
DE 36 13 644 dazu, Werkstücke
(bspw. ganze Karosseriebaugruppen) oder auch Werkzeuge per Schwenkung
in eine bestimmte Position zu verschwenken, d. h., derartige Schwenkspannvorrichtungen
müssen in der Lage sein, relativ hohe Belastungen aufnehmen
und bewegen zu können. Solche Schwenkspannvorrichtungen werden
deshalb auch als so genannte Power Pivots bezeichnet.
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Der
Erfindung liegt, ausgehend von der Vorrichtung nach der
DE 602 03 577 , die Aufgabe
zugrunde, diese dahingehend umzugestalten und zu verbessern, dass
bei einfacher und kompakter Bauweise die bei Belastung auftretenden
Kräfte und auch die Übergabegeschwindigkeiten
günstiger aufnehm- und kontrollierbar sind, verbunden mit
der Maßgabe, umzusetzende Gegenstände nicht nur
verschwenken sondern die Vorrichtung zum Einen bezgl. ihres Schwenkweges
quasi stufenlos einstellen und zum Anderen in ihrer Endposition
erforderlichenfalls auch anpressend zusätzlich belasten
zu können.
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Diese
Aufgabe ist mit einer Schwenkspannvorrichtung der eingangs genannten
Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des unabhängigen Schutzanspruchs
1 gelöst.
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Mit
anderen Worten wird die einfache und kompakte Bauweise durch den
Einbau eines keinen Hubweg verlangenden Schneckengetriebes erreicht, das
außerdem dazu führt, dass ein insoweit normaler Drehantrieb
verwendet werden kann, also bspw. keine Hohlwellenmotore verwendet
werden müssen oder an der Vorrichtung keine diese verlängernden Stellwegfreiräume
für die Stellstangen vorzusehen sind.
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Schneckengetriebe,
für die hier selbstverständlich solche mit selbsthemmender
Steigung in Betracht kommen, sind zwar grundsätzlich bekannt, dies
aber nicht in Verbindung mit Spannvorrichtungen der hier interessierenden
Art mit den auf engsten Raum unterzubringenden Stellmechaniken für
die Betätigung der Spann- bzw. Schwenkarme, für
die bislang, soweit bekannt, nur Kniehebelmechaniken (siehe vorerwähnter
Stand der Technik) zur Verwendung gekommen sind.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausführungeformen der erfindungsgemäßen
Schwenkspannvorrichtung bestehen in Folgendem:
Abgesehen davon,
dass der Drehantrieb direkt am Kopfstück angeschlossen
werden kann, wird das Kopfstück mit einem den Drehantrieb
aufnehmenden Gehäuse verbunden, wobei das Kopfstück
und das Gehäuse vorzugsweise als integrales Bauteil aus gebildet
sind und dieses aus zwei Schalenhälften gebildet ist, um
günstige Einbauverhältnisse zu schaffen.
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Der
Drehantrieb ist dabei als elektrischer Umkehrstellmotor ausgebildet,
der mit einem Absolutdrehweggeber versehen ist, um im Gegensatz
zu bei reinen Spannvorrichtungen lediglich gegebenen Öffnungs-
und Schließstellungen speziellen Einstellerfordernissen
für den Schwenkweg genügen zu können.
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Mit
Rücksicht auf die Verwendung normaler, motorischer Drehantriebe
aber auch mit Rücksicht auf mit der Vorrichtung zu versetzende,
schwere Gegenstände (bspw. bis zu 500 Kg schwere Karosseriebaugruppen)
ist zwischen dem Schneckengetriebe und dem Drehantrieb ein Vorgelege
angeordnet.
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Dieses
Vorgelege, der Drehantrieb und die Schnecke des Schneckengetriebes
sind dabei vorteilhaft als in das Kopfstück und das Gehäuse
integrale, einbaufertige Einheit ausgebildet.
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Für
die Zuordnung der ganzen Antriebsmechanik zum auf der Schwenkwelle
sitzenden Schneckenrad ergeben sich für die erfindungsgemäße
Vorrichtung vorteilhaft zwei Möglichkeiten, nämlich
zum Einen dahingehend, dass die mit dem Schneckenrad kämmende
Schnecke axial fluchtend zur Achse des Drehantriebes angeordnet
ist, und zum Anderen, dass die mit dem Schneckenrad kämmende
Schnecke parallel neben dem Drehantrieb angeordnet ist und beide
Elemente zusammen mit dem Vorgelege in einem aus Kopfstück
und Gehäuse zusammengefassten Umschließungsgehäuse
angeordnet sind. Im ersten Fall ist der Raumbedarf der Vorrichtung
längenorientiert und im zweiten Fall breitenorientiert,
d. h., unter Beibehaltung des erfindungsgemäßen
Grundprinzips hat man mit Rücksicht auf die räumlichen Gegebenheiten
am Einsatzort eine entsprechende Wahlmöglichkeit.
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Da
es für die erfindungsgemäße Schwenkspannvorrichtung
auch Einsatzfälle geben kann, bei denen Schwenkwege bis
zu 360° in Betracht gezogen werden müssen, ist
die Verzahnung des Schneckenrades gezielt über dessen ganzen Umfang
erstreckt und der Schwenkarm ist in diesem Zusammenhang nur einseitig
und um 360° frei drehbar an der aus dem Kopfstück
oder dem Umschließungsgehäuse herausragenden Schwenkwelle
angeordnet.
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Ansonsten
ist aber der Schwenkarm an seinem kopfanschlussseitigen Ende gabelförmig
ausgebildet und mit seinen Gabelenden an den aus dem Kopfstück
beidseitig herausragenden Enden der Schwenkwelle befestigt.
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Die
erfindungsgemäße Schwenkspannvorrichtung wird
anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen
nachfolgend näher erläutert.
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Es
zeigt
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1 eine
Seitenansicht der Vorrichtung im geöffneten Zustand;
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2 eine
Ansicht der Vorrichtung in Pfeilrichtung P der 1;
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3 in
Seitenansicht die als Einbaueinheit zusammengefassten Antriebselemente
und
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4 in
Seitenansicht die geöffnet dargestellte Vorrichtung in
einer besonderen Ausführungsform.
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Die
Schwenkspannvorrichtung besteht unter Verweis auf 1 aus
einem Kopfstück 1, in dem eine Stellwelle 2 für
einen daran zu befestigenden Schwenkarm 3 angeordnet ist,
und aus einem bestrombaren Drehantrieb 4, dessen Welle 5 über
eine ebenfalls im Kopfstück 1 angeordnete Stellmechanik 6 mit
der Stellwelle 2 in Wirkverbindung steht.
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Für
eine solche Schwenkspannvorrichtung ist nun wesentlich, dass die
Stellmechanik 6 aus einem Schneckengetriebe 7 mit
Schneckenrad 8 und damit im Eingriff stehender Schnecke 9 gebildet
ist. Vorbehaltlich etwa zwischenzuordnender Glieder ist ist das
Schneckenrad 8 verdrehfest vorteilhaft direkt auf der Stellwelle 2 des
Kopfstückes 1 angeordnet.
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In 1 ist
dabei die ganze Vorrichtung offen dargestellt, wobei das Kopfstück 1 mit
einem den Drehantrieb 4 aufnehmenden Gehäuse 10 verbunden
ist. Verbunden ist dabei auch im Sinne der Darstellung so zu verstehen,
dass Kopfstück 1 und Gehäuse 10 ein
integrales Teil für je eine Schalenhälfte 12.1 bilden
können, von denen die eine Hälfte in 2 nur
gestrichelt angedeutet ist.
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Der
im Gebäue 10 untergebrachte Drehantrieb 4 ist
als elektrischer Umkehrstellmotor 4.1 ausgebildet, der
einen so genannten Absolutdrehweggeber 4.2 aufweist, mit
dem der geforderte Schwenkweg des Schwenkarmes 3 vorgegeben
werden kann. Da das Schneckengetriebe 6 mit selbsthemmender Steigung
ausgelegt ist, verharrt der verschwenkte Schwenkarm beim Erreichen
der aufgegebenen Stellung sofort, d. h., irgendwelche, bei großer
Massenbewegung erforderliche Bremsen, einstellbare Anschläge
oder dergleichen sind Dank des Schneckengetriebes 6 und
des Drehweggebers 4.2 entbehrlich.
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Aus
den einleitend genannten Gründen ist unter Verweis auf
die 1 und 4 zwischen dem Schneckengetriebe 7 und
dem Drehantrieb 4 ein Vorgelege 11 angeordnet.
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Dieses
Vorgelege 11, der Drehantrieb 4 und die Schnecke 9 sind,
wie in 3 separat dargestellt, vorteilhaft als in das
Kopfstück 1 und in das Gehäuse 10 integrale,
einbaufertige Einheit ausgebildet, wobei auch das ganze Vorgelege 11 wiederum
einen in sich geschlossenen Baustein bildet. Bei noch nicht zusammengefügten
Schalenhälften 12.1 ist also der ganze in 3 dargestellte
Baueinheit einfach in die eine oder andere Schalenhälfte 12.1 einzufügen.
Die Schnecke 9 und das Schneckenrad 3 sind dabei
in geeigneter Weise zum kämmenden Eingriff zu bringen.
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Bei
der Ausführungsform gemäß der 1 bis 3 ist
die mit dem Schneckenrad 8 kämmende Schnecke 9 zweckmäßig
axial fluchtend zur Achse 4.3 des Drehantriebes 4 angeordnet,
was aber letztlich von der Dimensionierung der das Vorgelege bildenden
Ritzel und Zahnräder abhängt.
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Neben
dieser Ausführungsform besteht aber noch eine andere Möglichkeit
der Zuordnung des Drehantriebes 4 zum Schneckengetriebe 7,
zu der auf 4 zu verweisen ist. Hiernach
ist die mit dem Schneckenrad 8 kämmende Schnecke 9 parallel
neben dem Drehantrieb 4 angeordnet, wobei dann beide Elemente
zusammen mit dem Vorgelege 11 in einem aus Kopfstück 1 und
Gehäuse 10 zusammengefassten Umschließungsgehäuse 13 angeordnet
sind, was zu einem im Vergleich zur Ausführungsform nach 1 wesentlich
kürzeren Gehäuse führt.
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Aus
dem einleitend genannten Grund ist die Verzahnung des Schneckenrades 8 über
dessen ganzen Umfang erstreckt und der Schwenkarm 3 ist einseitig
und um 360° frei drehbar an der aus dem Kopfstück 1 oder
dem Umschließungsgehäuse 13 herausragenden
Schwenkwelle 2 angeordnet, was nicht besonders dargestellt
ist, da ohne weiteres vorstellbar.
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Dargesellt
ist demgegenüber in den 1 und 2,
dass der Schwenkarm 3 an seinem kopfanschlußseitigen
Ende gabelförmig ausgebildet und mit seinen Gabelenden 3.1 an
den aus dem Kopfstück 1 herausragenden Enden der
Schwenkwelle 2 befestigt ist. Bei einer solchen Schwenkarmausbildung,
die wohl im Wesentlichen in Betracht zu ziehen ist, gewinnt die
kurze Ausführungsform gemäß 4 insofern
an Bedeutung, als bei entsprechend lang bemessenen Gabelarmen des
Schwenkarmes 3, dieser sein eigenes Umschließungsgehäuse 13 umfahren könnte,
was natürlich seine Grenze darin findet, dass das Gehäuse
an geeigneter Stelle seine Befestigung haben muß.
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Das
dargestellte Gehäuse 10 und auch das Umschließungsgehäuse 13 sind
dafür, wie bei Spannvorrichtungen üblich und insoweit
detailliert nicht erläuterungsbedürftig, mit entsprechenden
Anschlußelementen versehen, um die Schwenkspannvorrichtung
an irgendwelchen Montagegestellen oder dergleichen Haltern befestigen
zu können.
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- 1
- Kopfstück
- 2
- Stellwelle
- 3
- Schwenkarm
- 3.1
- Gabelenden
- 4
- Drehantrieb
- 4.1
- Umkehrstellmotor
- 4.2
- Absolutstellweggeber
- 4.3
- Achse
- 5
- Welle
- 6
- Stellmechanik
- 7
- Schneckengetriebe
- 8
- Schneckenrad
- 9
- Schnecke
- 10
- Gehäuse
- 11
- Vorgelege
- 12
- Bauteil
- 12.1
- Schalenhälften
- 13
- Umschließungsgehäuse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3613644
C2 [0002]
- - DE 60203577 T2 [0003]
- - DE 3613644 [0003]
- - DE 60203577 [0004]