DE29901364U1 - Toggle clamp device - Google Patents

Toggle clamp device

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Description

G 18621 - lens 14. Januar 1999G 18621 - lens 14 January 1999

FESTO AG & Co. 73734 EsslinqenFESTO AG & Co. 73734 Esslingen Kniehebel-SpannvorrichtungKnee lever clamping device

Die Erfindung betrifft eine Kniehiebel-Spannvorrichtung, mit einer nach Art eines fluidbetätigten Arbeitszylinders ausgeführten Betätigungseinrichtung, die an einer Stirnseite mit einem Lagerungskopf versehen ist, an dem ein Spannarm verschwenkbar gelagert ist, der über einen Kniehebelmechanismus mit einer Betätigungsstange der Betätigungseinrichtung in Wirkverbindung steht.The invention relates to a toggle clamping device with an actuating device designed in the manner of a fluid-operated working cylinder, which is provided on one end with a bearing head on which a clamping arm is pivotably mounted, which is operatively connected to an actuating rod of the actuating device via a toggle lever mechanism.

Eine derartige Kniehebel-Spannvorrichtung geht beispielsweise aus der EP 0 575 888 Bl hervor. Dort ist eine von einem fluidbetätigten Arbeitszylinder gebildete Betätigungseinrichtungen vorgesehen, an die stirnseitig ein mit einem schwenkbeweglichen Spannarm bestückter Lagerungskopf angesetzt ist. Die Schwenkbewegung des Spannarmes wird unter Vermittlung eines Kniehebelmechanismus durch eine von der Kolbenstange des Arbeitszylinders gebildete Betätigungsstange hervorgerufen, die durch Fluidbeaufschlagung eines mit ihr verbundenen Betätigungskolbens zu einer linearen Ausfahr- oder Einfahrbewegung angetrieben werden kann.Such a toggle lever clamping device is shown, for example, in EP 0 575 888 Bl. There, an actuating device formed by a fluid-operated working cylinder is provided, to which a bearing head equipped with a pivoting clamping arm is attached on the front side. The pivoting movement of the clamping arm is caused by a toggle lever mechanism through an actuating rod formed by the piston rod of the working cylinder, which can be driven to a linear extension or retraction movement by applying fluid to an actuating piston connected to it.

Eine gewisse Unzulänglichkeit der bekannten Kniehebel-Spannvorrichtung ist darin zu sehen, daß die ausübbare Spannkraft einen bestimmten Maximalwert nicht überschreiten kann, ohne die Querabmessungen der Betätigungseinrichtung und damit die Beaufschiagungsfläche des Betätigungskolbens zu vergrößern. Dies wirkt sich vor allem dann nachteilig aus, wenn ein Werkstück an eng beabstandeten Punkten festgespannt werden soll.A certain inadequacy of the known toggle lever clamping device is that the clamping force that can be exerted cannot exceed a certain maximum value without increasing the transverse dimensions of the actuating device and thus the contact surface of the actuating piston. This is particularly disadvantageous when a workpiece is to be clamped at closely spaced points.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kniehebel-Spannvorrichtung zu schaffen, die auch unter beengten Platzverhältnissen noch in der Lage ist, ausreichend hohe Spannkräfte zu entwickeln.It is therefore an object of the present invention to provide a toggle lever clamping device which is still able to develop sufficiently high clamping forces even under confined space conditions.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Betätigungseinrichtung mehrstufig aufgebaut ist und wenigstens zwei axial hintereinandergeschaltete Betätigungseinheiten enthält, die jeweils einen mit der Betätigungsstange bewegungsgekoppelten fluidbeaufschlagbaren Betätigungskolben aufweisen.To solve this problem, it is provided that the actuating device is constructed in several stages and contains at least two actuating units connected axially one behind the other, each of which has a fluid-loaded actuating piston that is motion-coupled to the actuating rod.

Somit läßt sich die vom Betätigungsfluid beaufschlagte Fläche der Betätigungseinrichtung unter Beibehaltung geringer Querabmessungen der Spannvorrichtung problemlos vergrößern. Die Gesamt-Betätigungsfläche wird auf mehrere Betätigungskolben aufgeteilt, die zu axial hintereinander geschalteten Betätigungseinheiten gehören und die mit der die Schwenkbewegung des Spannarmes hervorrufenden Betätigungsstange bewegungsgekoppelt sind. Da größere Längenabmessungen der Spannvorrichtung am Einsatzort in der Regel unproblematisch sind, kannThis means that the area of the actuating device acted upon by the actuating fluid can be easily increased while maintaining small transverse dimensions of the clamping device. The total actuating area is divided between several actuating pistons, which belong to actuating units connected axially one behind the other and which are motion-coupled to the actuating rod that causes the pivoting movement of the clamping arm. Since larger length dimensions of the clamping device are generally not a problem at the place of use,

somit eine auf den jeweiligen Anwendungsfall spezifisch angepaßte Auslegung der Betätigungskräfte erfolgen.This allows the actuating forces to be designed specifically for each application.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich im Zusammenhang mit einer den Betätigungseinheiten zugeordneten Steuereinrichtung, die eine individuelle Fluidbeaufschlagung wenigstens zweier Betätigungskolben ermöglicht. Eine derartige Anordnung genügt insbesondere auch hohen Sicherheitsanforderungen, da sie eine kräftemäßig abgestufte Spannbewegung des Spannarmes realisieren läßt. So ist es beispielsweise möglich, zu Beginn der Spannbewegung des Spannarmes und etwa bis zu dessen Erreichen eines zu spannenden Werkstückes nur eine reduzierte Anzahl von Betätigungskolben zu aktivieren, so daß die Betätigungskräfte gering sind und die Verletzungsgefahr in Fällen reduziert ist, in denen eine Person versehentlich in die Schwenkbahn des Spannarmes eingreift. Hat sich der Spannarm ausreichend weit an das zu spannende Werkstück angenähert, können, je nach Ausgestaltung, ein oder mehrere weitere Betätigungskolben zugeschaltet werden, um die zur Aktivierung des Kniehebeleffektes erforderlichen höheren Betätigungskräfte zu erhalten. In diesem Zusammenhang bietet sich insbesondere ein zweistufiger Aufbau der Betätigungseinrichtung an, so daß von einem Tandemantrieb gesprochen werden könnte, wobei zum Spannen anfänglich nur ein Betätigungskolben fluidbeaufschlagt wird und erst zum Ende des Stangenhubes der zweite Betätigungskolben hinzugeschaltet wird.A particular advantage arises in connection with a control device assigned to the actuating units, which enables individual fluid application to at least two actuating pistons. Such an arrangement also meets high safety requirements in particular, as it enables a force-graduated clamping movement of the clamping arm to be implemented. For example, it is possible to activate only a reduced number of actuating pistons at the start of the clamping movement of the clamping arm and until it reaches a workpiece to be clamped, so that the actuating forces are low and the risk of injury is reduced in cases in which a person accidentally intervenes in the swivel path of the clamping arm. Once the clamping arm has come sufficiently close to the workpiece to be clamped, one or more additional actuating pistons can be switched on, depending on the design, in order to obtain the higher actuating forces required to activate the toggle lever effect. In this context, a two-stage design of the actuating device is particularly suitable, so that one could speak of a tandem drive, whereby initially only one actuating piston is actuated by fluid for clamping and the second actuating piston is only switched on at the end of the rod stroke.

Es ist in diesem Zusammenhang desweiteren von Vorteil, wenn die Betätigungskolben während der die Spannbewegung desSpannarmes hervorrufenden Ausfahrbewegung der Betätigungsstange hubabhängig fluidbeaufschlagt werden. Die entsprechenden Signale können beispielsweise durch eine geeignete Sensorik hervorgerufen werden.In this context, it is also advantageous if the actuating pistons are subjected to fluid during the extension movement of the actuating rod, which causes the clamping movement of the clamping arm. The corresponding signals can be generated, for example, by a suitable sensor system.

Bei einem vorteilhaften Aufbau der Spannvorrichtung ist sämtlichen Betätigungskolben eine gemeinsame Betätigungsstange zugeordnet, die zumindest diejenige oder diejenigen Betatigungseinheiten durchsetzt, die sich zwischen dem Lagerungskopf und der rückseitigen Betätigungseinheit der Betätigungseinrichtung befinden.In an advantageous design of the clamping device, all actuating pistons are assigned a common actuating rod, which passes through at least the actuating unit or units located between the bearing head and the rear actuating unit of the actuating device.

Um eine einfache Montage zu ermöglichen und auch bei Bedarf die Anzahl der Betätigungseinheiten variieren zu können, empfiehlt sich ein mehrteiliger Aufbau der Betätigungsstange, so daß sie sich aus mehreren koaxial aufeinanderfolgend angeordneten Stangenelementen zusammensetzt.In order to enable easy assembly and to be able to vary the number of actuating units if necessary, a multi-part structure of the actuating rod is recommended, so that it consists of several coaxially arranged rod elements.

Es ist ferner zweckmäßig, wenn jede Betätigungseinheit über eine ein rohrförmiges Mittelteil und stirnseitige Abschlußwände aufweisende Gehäuseeinheit verfügt, so daß insgesamt ein modularer Aufbau möglich ist. Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die an den einander zugewandten Axialseiten zweier benachbarter Betätigungseinheiten vorgesehenen Abschlußwände von einer einzigen gemeinsamen Trennwand gebildet sind, die somit die Abschlußfunktion beider aneinander angrenzender Betätigungseinheiten übernimmt. Auf diese WeiseIt is also expedient if each actuating unit has a housing unit with a tubular middle part and end walls, so that a modular structure is possible overall. It is expediently provided that the end walls provided on the axial sides of two adjacent actuating units facing each other are formed by a single common partition wall, which thus takes over the closing function of both adjacent actuating units. In this way

läßt sich die Anzahl der Bauteile und die Baulänge der Betätigungseinrichtung reduzieren.the number of components and the length of the actuating device can be reduced.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Deren einzige Figur zeigt eine im Bereich der Betätigungseinrichtung im Längsschnitt dargestellte Kniehebel-Spannvorrichtung bei in die Freigabestellung verschwenktem Spannarm mit einer zugehörigen Steuereinrichtung zweckmäßigen Aufbaus.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. The only figure shows a toggle lever clamping device shown in longitudinal section in the area of the actuating device with the clamping arm pivoted into the release position with an associated control device of appropriate construction.

Die abgebildete Kniehebel-Spannvorrichtung verfügt über eine längliche, nach Art eines fluidbetätigten Arbeitszylinders ausgebildete Betätigungseinrichtung l und einen an einer axialen Stirnseite an die Betätigungseinrichtung 1 angesetzten und beispielsweise durch Schraubverbindungen festgelegten Lagerungskopf 2.The toggle lever clamping device shown has an elongated actuating device 1 designed in the manner of a fluid-operated working cylinder and a bearing head 2 attached to an axial end face of the actuating device 1 and secured, for example, by screw connections.

An dem Lagerungskopf 2 ist ein schematisch angedeuteter Spannarm 3 um eine Schwenkachse 4 schwenkbeweglich gelagert. Er kann daher zwischen der abgebildeten und eine Freigabestellung definierenden Endstellung und einer nicht näher gezeigten, eine Spannstellung definierenden anderen Endstellung gemäß Doppelpfeil 5 verschwenkt werden.A schematically indicated clamping arm 3 is mounted on the bearing head 2 so that it can pivot about a pivot axis 4. It can therefore be pivoted between the end position shown and defining a release position and another end position (not shown in detail) defining a clamping position according to the double arrow 5.

Ein üblicher Verwendungszweck der Kniehebel-Spannvorrichtung ist die lösbare Fixierung eines oder mehrerer Werkstücke während eines Fertigungs- oder Montageprozesses. Dabei ist das betreffende Werkstück in der Freigabestellung zu beliebigen Manipulationen freigegeben, während es in der Spannstellung durch den Spannarm 3 festgespannt wird. Die SchwenkbewegungA common use of the toggle lever clamping device is the releasable fixation of one or more workpieces during a manufacturing or assembly process. The workpiece in question is released for any manipulation in the release position, while in the clamping position it is clamped by the clamping arm 3. The pivoting movement

aus der Freigabestellung in die Spannstellung sei nachfolgend als Spannbewegung, die entgegengesetzte Bewegung als Freigabebewegung bezeichnet.from the release position to the clamping position is referred to below as the clamping movement, the opposite movement as the release movement.

Die Schwenkbewegung 5 des Spannarmes 3 wird durch eine Betätigungsstange 6 der Betätigungseinrichtung 1 hervorgerufen. Sie ragt stirnseitig aus dem allgemein mit Bezugsziffer 7 bezeichneten Gehäuse der Betätigungseinrichtung 1 heraus und taucht in den Lagerungskopf 2 ein, wobei ihr im Lagerungskopf 2 befindlicher äußerer Endabschnitt 8 über einen Kniehebelmechanismus 12 mit dem Spannarm 3 in Antriebsverbindung steht. Dieser setzt die lineare Hubbewegung der Betätigungsstange 6 in die Schwenkbewegung des Spannarmes 3 um, wobei die Ausfahrbewegung der Betätigungsstange 6 die Spannbewegung des Spannarmes 3 hervorruft, während die einfahrende Betätigungsstange 6 die Freigabebewegung des Spannarmes 3 bewirkt.The pivoting movement 5 of the clamping arm 3 is caused by an actuating rod 6 of the actuating device 1. It protrudes from the front of the housing of the actuating device 1, generally designated by reference number 7, and dips into the bearing head 2, with its outer end section 8 located in the bearing head 2 being in drive connection with the clamping arm 3 via a toggle lever mechanism 12. This converts the linear lifting movement of the actuating rod 6 into the pivoting movement of the clamping arm 3, with the extending movement of the actuating rod 6 causing the clamping movement of the clamping arm 3, while the retracting actuating rod 6 causes the release movement of the clamping arm 3.

Der Kniehebelmechanismus 12 enthält beim Ausführungsbeispiel einen drehfest mit dem Spannarm 3 verbundenen Schwenkhebel 10, an dem mit radialem Abstand zur Schwenkachse 4 ein Zwischenglied 11 angelenkt ist, das seinerseits mit dem äußeren Endabschnitt 8 der Betätigungsstange 6 in gelenkiger Verbindung steht.In the embodiment, the toggle lever mechanism 12 contains a pivot lever 10 that is connected in a rotationally fixed manner to the clamping arm 3, to which an intermediate member 11 is articulated at a radial distance from the pivot axis 4, which intermediate member 11 in turn is articulated to the outer end section 8 of the actuating rod 6.

Die Betätigungseinrichtung 1 ist vorteilhafterweise mehrstufig aufgebaut und setzt sich aus zwei axial hintereinandergeschalteten Betätigungseinheiten 13, 13' zusammen. Jede dieser Betätigungseinheiten 13, 13' enthält einen mit der Betätigungsstange 6 axial bewegungsgekoppelten Betätigungskolben 14, 14', die unter Vermittlung einer in ihrer Gesamtheit mitThe actuating device 1 is advantageously constructed in several stages and is made up of two actuating units 13, 13' connected axially one behind the other. Each of these actuating units 13, 13' contains an actuating piston 14, 14' which is axially coupled to the actuating rod 6 and which, through the mediation of a

Bezugsziffer 15 versehenen Steuereinrichtung individuell mit einem fluidischen und insbesondere einem pneumatischen Druckmedium beaufschlagt werden können, um die lineare Einfahrbewegung oder Ausfahrbewegung der Betätigungsstange 6 hervorzurufen. The control device provided with reference number 15 can be individually pressurized with a fluidic and in particular a pneumatic pressure medium in order to cause the linear retraction or extension movement of the actuating rod 6.

Jede Betätigungseinheit 13, 13' besitzt einen im Innern des Gehäuses 7 angeordneten Aufnahmeraum 16, 16', in dem einer der beiden Betätigungskolben 14, 14' axial verschiebbar untergebracht ist. Dabei wird jeder Aufnahmeraum 16, 16' vom betreffenden Betätigungskolben 14, 14' unter Abdichtung in zwei axial aufeinanderfolgende Arbeitsräume 17, 18; 17', 18' unterteilt. Alle diese Arbeitsräume sowie die Betätigungskolben 14, 14' und die Betätigungsstange 6 sind koaxial zueinander angeordnet.Each actuating unit 13, 13' has a receiving space 16, 16' arranged inside the housing 7, in which one of the two actuating pistons 14, 14' is accommodated in an axially displaceable manner. Each receiving space 16, 16' is divided by the respective actuating piston 14, 14' into two axially successive working spaces 17, 18; 17', 18' while being sealed. All of these working spaces as well as the actuating pistons 14, 14' and the actuating rod 6 are arranged coaxially to one another.

Jeder Aufnahmeraum 16, 16' wird axial von einer vorderen und einer hinteren Abschlußwand 22, 23; 22', 23' begrenzt. Bevorzugt sind dabei die einander zugewandten vorderen und hinteren Abschlußwände 22', 23 der beiden Betatigungseinheiten 13, 13' in Baueinheit ausgeführt und werden gemeinsam von einer einzigen Trennwand 24 gebildet. Zwischen dieser Trennwand 24 und der vorderen Abschlußwand 22 der vorderen Betätigungseinheit 13 sowie der hinteren Abschlußwand 23' der hinteren Betätigungseinheit 13' erstreckt sich jeweils ein rohrförmiges Mittelteil 25, 25', das den jeweils zugeordneten Aufnahmeraum 16, 16' umfangsseitig begrenzt.Each receiving space 16, 16' is axially delimited by a front and a rear end wall 22, 23; 22', 23'. The front and rear end walls 22', 23 of the two actuating units 13, 13' facing each other are preferably designed as a structural unit and are formed together by a single partition wall 24. Between this partition wall 24 and the front end wall 22 of the front actuating unit 13 and the rear end wall 23' of the rear actuating unit 13' there extends a tubular middle part 25, 25' which delimits the respective associated receiving space 16, 16' on the circumference.

Das Gehäuse 7 der Betätigungseinrichtung 1 hat somit einen modularen Aufbau, wobei jede Betätigungseinheit 13, 13' überThe housing 7 of the actuating device 1 thus has a modular structure, with each actuating unit 13, 13' having

eine Gehäuseeinheit verfügt, die sich aus einem rohrförmigen Mittelteil 25, 25' und an dessen beiden stirnseitigen Enden angeordneten vorderen und hinteren Abschlußwänden 22, 23; 22', 23' zusammensetzt. Auf diese Weise lassen sich nach Bedarf Betätigungseinrichtungen unterschiedlicher Baulängen realisieren, wobei insbesondere auch die Möglichkeit besteht, einen mehrstufigen Aufbau mit mehr als zwei Betätigungseinheiten zu realisieren. Dabei durchsetzt die Betätigungsstange 6 sämtliche zwischen dem Lagerungskopf 2 und der dem entgegengesetzten Ende der Betätigungseinrichtung 1 zugeordneten hinteren Betätigungseinheit 13' liegenden Betätigungseinheiten, wobei vorliegend nur eine solche vollständig durchsetzte Betätigungseinheit 13 vorhanden ist. Das dem Kniehebelmechanismus 12 axial entgegengesetzte Ende der Betätigungsstange befindet sich innerhalb der hintersten Betätigungseinheit 13', so daß sie deren hintere Abschlußwand 23' nicht durchsetzt und lediglich durch die übrigen Abschlußwände, unter Abdichtung, hindurchtritt.a housing unit which is made up of a tubular middle part 25, 25' and front and rear end walls 22, 23; 22', 23' arranged at its two front ends. In this way, actuating devices of different lengths can be realized as required, whereby in particular it is also possible to realize a multi-stage structure with more than two actuating units. The actuating rod 6 penetrates all actuating units located between the bearing head 2 and the rear actuating unit 13' assigned to the opposite end of the actuating device 1, whereby in the present case only one such fully penetrated actuating unit 13 is present. The end of the actuating rod axially opposite the toggle lever mechanism 12 is located within the rearmost actuating unit 13', so that it does not penetrate its rear end wall 23' and only passes through the other end walls, while being sealed.

Allerdings wäre es durchaus möglich, die Betätigungsstange 6 an dem dem Lagerungskopf 2 entgegengesetzten Ende aus dem Gehäuse 7 der Betätigungseinrichtung 1 herausragen zu lassen, beispielsweise zum Zwecke einer Positionserfassung.However, it would be entirely possible to allow the actuating rod 6 to protrude from the housing 7 of the actuating device 1 at the end opposite the bearing head 2, for example for the purpose of position detection.

Die Betätigungseinrichtung 1 könnte mit einer durchgehend einstückigen Betätigungsstange 6 versehen sein. Um dem modularen Aufbau Rechnung zu tragen und die Montage zu vereinfachen, empfiehlt sich allerdings ein mehrteiliger Aufbau der Art, daß sich die Betätigungsstange 6 aus mehreren koaxial aufeinanderfolgend angeordneten länglichen StangenelementenThe actuating device 1 could be provided with a continuous one-piece actuating rod 6. In order to take the modular design into account and to simplify assembly, however, a multi-part design is recommended, such that the actuating rod 6 consists of several elongated rod elements arranged coaxially one after the other.

26, 26' zusammensetzt. Das vordere Stangenelement 26 ragt dabei stirnseitig aus dem Gehäuse 7 heraus und bildet den am Kniehebelmechanismus 12 angreifenden äußeren Endabschnitt 8.26, 26'. The front rod element 26 protrudes from the front of the housing 7 and forms the outer end section 8 engaging the toggle lever mechanism 12.

Die Verbindungsbereiche zwischen axial benachbarten Stangenelementen 26, 26' sind zweckmäßigerweise so gewählt, daß sich dort gleichzeitig ein Betätigungskolben 14 fixieren läßt. Beim Ausführungsbeispiel ist zwischen den beiden, jeweils einer Betätigungseinheit 13, 13' zugeordneten Stangenelementen 26, 26' der Betätigungskolben 14 der vorderen Betätigungseinheit 13 fixiert und beispielsweise axial eingespannt. Hierzu können die Stangenelemente 26, 26' unter gleichzeitigem Durchgriff durch den Betätigungskolben 14 miteinander verschraubt sein. Die am rückseitigen Ende der Stangenelemente 26, 26' vorhandenen Verbindungsmittel 27 können bei der hintersten Betätigungseinheit 13' dazu verwendet werden, in Kooperation mit komplementären Verbindungsmitteln 28 den hinteren Betätigungskolben 14' zu fixieren.The connecting areas between axially adjacent rod elements 26, 26' are expediently selected so that an actuating piston 14 can be fixed there at the same time. In the exemplary embodiment, the actuating piston 14 of the front actuating unit 13 is fixed and, for example, axially clamped between the two rod elements 26, 26', each assigned to an actuating unit 13, 13'. For this purpose, the rod elements 26, 26' can be screwed together while simultaneously passing through the actuating piston 14. The connecting means 27 present at the rear end of the rod elements 26, 26' can be used in the rearmost actuating unit 13' to fix the rear actuating piston 14' in cooperation with complementary connecting means 28.

In jedem der Arbeitsräume 17, 17'; 18, 18' mündet ein separater Fluidkanal 32, 33; 32', 33', der im Gehäuse 7 verläuft und andernends an geeigneter Stelle an der Außenfläche des Gehäuses 7 ausmündet, wo sich weiterführende Fluidleitungen 34, 34' der Steuereinrichtung 15 anschließen lassen. Sie führen zu einer beispielsgemäß zwei voneinander unabhängig betätigbare Steuerventile 35, 35' enthaltenden Steuerventilanordnung, über die sich die Fluidzufuhr in die Arbeitsräume und die Fluidabfuhr aus den Arbeitsräumen beeinflussen läßt. Das zugeführte bzw. eingespeiste Betätigungsfluid wirkt auf die an den beiden Stirnseiten der Betätigungskolben 14, 14'A separate fluid channel 32, 33; 32', 33' opens into each of the working spaces 17, 17'; 18, 18', which runs in the housing 7 and opens out at the other end at a suitable point on the outer surface of the housing 7, where further fluid lines 34, 34' of the control device 15 can be connected. They lead to a control valve arrangement containing, for example, two independently operable control valves 35, 35', via which the fluid supply into the working spaces and the fluid discharge from the working spaces can be influenced. The supplied or fed actuating fluid acts on the two end faces of the actuating pistons 14, 14'

vorgesehenen Beaufschlagungsflächen ein und ruft auf diese Weise die Linearbewegung der Betätigungsstange 6 im Ausfahroder Einfahrsinne hervor.provided impact surfaces and in this way causes the linear movement of the actuating rod 6 in the extension or retraction direction.

Durch die axial mehrstufige Ausführung der Betätigungseinrichtung 1 läßt sich bei geringen Quer- bzw. Radialabmessungen eine sehr hohe Gesamtbeaufschlagungsflache realisieren, die sich aus der Summe der Beaufschlagungsflächen der einzelnen Betätigungskolben 14, 14' zusammensetzt. Auf diese Weise können trotz extrem schmaler Bauweise hohe Stellkräfte realisiert werden.The axially multi-stage design of the actuating device 1 allows a very large total impact area to be achieved with small transverse or radial dimensions, which is made up of the sum of the impact areas of the individual actuating pistons 14, 14'. In this way, high actuating forces can be achieved despite the extremely narrow design.

Außerdem besteht die vorteilhafte Möglichkeit, durch individuelle Ansteuerung der einzelnen Betätigungseinheiten 13, 13' spezielle gewünschte Betriebsabläufe zu realisieren. Es kann insbesondere eine hubabhängige Beaufschlagung der Betätigungskolben 14, 14' realisiert werden, beispielsweise indem ausgehend von der eingefahrenen Betätigungsstange 6 anfänglich nur einer der beiden Betätigungskolben beaufschlagt wird, bis der Spannarm 3 zur Anlage am zu spannenden Werkstück oder zumindest bis in die Nähe desselben verschwenkt ist. Erst dann wird auch der zweite Betätigungskolben beaufschlagt und zugeschaltet, so daß der eigentliche Spannvorgang mit verstärkter Kraft ausgeführt wird.In addition, there is the advantageous possibility of implementing specific desired operating sequences by individually controlling the individual actuating units 13, 13'. In particular, a stroke-dependent actuation of the actuating pistons 14, 14' can be implemented, for example by initially only acting on one of the two actuating pistons starting from the retracted actuating rod 6 until the clamping arm 3 is pivoted to rest on the workpiece to be clamped or at least close to it. Only then is the second actuating piston actuated and switched on, so that the actual clamping process is carried out with increased force.

In der Zeichnung ist strichpunktiert ein elektronisches Steuergerät 36 angedeutet, das zum einen mit einer Sensoreinrichtung 37, 37' und zum anderen mit den Antrieben der beiden Steuerventile 35, 35' gekoppelt ist. Die Sensoreinrichtung 37 meldet vorbestimmte Axialpositionen eines oder mehrerer Betä-In the drawing, an electronic control unit 36 is indicated in dash-dotted lines, which is coupled to a sensor device 37, 37' and to the drives of the two control valves 35, 35'. The sensor device 37 reports predetermined axial positions of one or more actuators.

tigungskolben 14, 14', um davon abhängig die Steuerventile 35, 35' unabhängig voneinander zu betätigen, von denen jeweils eines für den Betrieb einer der beiden Betätigungseinheiten 13, 13' zuständig ist. Auf diese Weise lassen sich insgesamt sehr variabel die unterschiedlichsten Betriebsweisen realisieren, um dem jeweiligen Anwendungsfall Rechnung tragen zu können.actuating pistons 14, 14' in order to actuate the control valves 35, 35' independently of one another, each of which is responsible for operating one of the two actuating units 13, 13'. In this way, a wide variety of operating modes can be implemented in a very variable manner in order to be able to take the respective application into account.

Claims (9)

AnsprücheExpectations 1. Kniehebel-Spannvorrichtung, mit einer nach Art eines fluidbetätigten Arbeitszylinders ausgeführten Betätigungseinrichtung (1), die an einer Stirnseite mit einem Lagerungskopf (2) versehen ist, an dem ein Spannarm (3) verschwenkbar gelagert ist, der über einen Kniehebelmechanismus (12) mit einer Betätigungsstange (6) der Betätigungseinrichtung (1) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (1) mehrstufig aufgebaut ist und wenigstens zwei axial hintereinandergeschaltete Betätigungseinheiten (13, 13') enthält, die jeweils einen mit der Betätigungsstange (6) bewegungsgekoppelten fluidbeaufschlagbaren Betätigungskolben (14, 14') aufweisen.1. Knee lever clamping device, with an actuating device (1) designed in the manner of a fluid-operated working cylinder, which is provided on one end with a bearing head (2) on which a clamping arm (3) is pivotably mounted, which is operatively connected to an actuating rod (6) of the actuating device (1) via a knee lever mechanism (12), characterized in that the actuating device (1) is constructed in several stages and contains at least two actuating units (13, 13') connected axially one behind the other, each of which has a fluid-loaded actuating piston (14, 14') which is coupled in motion to the actuating rod (6). 2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine den Betätigungseinheiten (13, 13') zugeordnete Steuereinrichtung (15), die eine individuelle Fluidbeaufschlagung wenigstens zweier Betätigungskolben (14, 14') ermöglicht.2. Clamping device according to claim 1, characterized by a control device (15) assigned to the actuating units (13, 13'), which enables individual fluid loading of at least two actuating pistons (14, 14'). 3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (15) wenigstens zwei die Fluidbeaufschlagung unterschiedlicher Betätigungskolben (14, 14') steuernde und insbesondere individuell betätigbare Steuerventile (35, 35') aufweist.3. Clamping device according to claim 2, characterized in that the control device (15) has at least two control valves (35, 35') which control the fluid supply to different actuating pistons (14, 14') and in particular can be actuated individually. 4. Spannvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (15) so ausgelegt ist, daß bei der die Spannbewegung des Spannarmes (3) hervorrufenden Ausfahrbewegung der Betätigungsstange (6) mindestens zwei Betätigungskolben (14, 14') hubabhängig fluidbeaufschlagt werden.4. Clamping device according to claim 2 or 3, characterized in that the control device (15) is designed such that during the extension movement of the actuating rod (6) causing the clamping movement of the clamping arm (3), at least two actuating pistons (14, 14') are actuated by fluid depending on the stroke. 5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine einzige Betätigungsstange (6), an der sämtliche Betätigungskolben (14, 14') festgelegt sind und die zumindest die zwischen dem Lagerungskopf (2) und der entgegengesetzten rückseitigen Betätigungseinheit (13') angeordnete mindestens eine Betätigungseinheit (13) durchsetzt.5. Clamping device according to one of claims 1 to 4, characterized by a single actuating rod (6) to which all actuating pistons (14, 14') are fixed and which passes through at least one actuating unit (13) arranged between the bearing head (2) and the opposite rear actuating unit (13'). 6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (6) mehrteilig aufgebaut ist und über mehrere koaxial aufeinanderfolgend angeordnete Stangenelemente (26, 26') verfügt.6. Clamping device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the actuating rod (6) is constructed in several parts and has several coaxially successively arranged rod elements (26, 26'). 7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungsbereich zweier axial aufeinanderfolgender Stangenelemente (26, 26') jeweils ein Betätigungskolben (14) festgelegt ist.7. Clamping device according to claim 6, characterized in that an actuating piston (14) is fixed in the connecting region of two axially successive rod elements (26, 26'). 8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Betätigungseinheit (13, 13') über eine ein rohrförmiges Mittelteil (25, 25') und stirnseitige Abschlußwände (22, 22'; 23, 23') aufweisende Gehäuseeinheit verfügt, wobei die an den einander zugewandten Axialseiten zweier benachbarter Betätigungseinheiten (13, 13') vorgesehenen Abschlußwände (22', 23) von einer einzigen Trennwand (24) gebildet sind.8. Clamping device according to one of claims 1 to 7, characterized in that each actuating unit (13, 13') has a housing unit having a tubular middle part (25, 25') and end walls (22, 22'; 23, 23') on the front side, the end walls (22', 23) provided on the mutually facing axial sides of two adjacent actuating units (13, 13') being formed by a single partition wall (24). 9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen zweitstufigen Aufbau der Betätigungseinrichtung (1) .9. Clamping device according to one of claims 1 to 8, characterized by a two-stage structure of the actuating device (1).
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