DE3022376C2 - Kniehebelspannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken - Google Patents

Description

Die l-jfindung betrifft eine Knichchclspnnnvorrich-/um Festspannen von WerkMüi-kcn. insbesondere Kamsscricleilen j>cm:iß Oberbegriff lies I laiiplaiispriidies.

KnichchclspunnvoiTichliingcn der genannten Art sind nach der DK-OS 22 22 68b bekannt. Solche Kniehcbclspannvorrichmngen arbeiten an sich zufriedenstellend, sie haben jedoch, wie sich gezeigt hat. den Nachteil, daß keine Ubertotpunktverriegelung des Spannhebels erfolgen und demgemäß bei Störung der Druckbeaufschlagung eine Selbstlösung eintreten kann, insbesondere dann, wenn das festgespannte Werkstück bspw. durch die Bearbeitung Schwingungen unterliegt. Außerdem sind die Flachführungen in Form von seitlich dem Führungsstück angebrachten Nuten ausgebildet, die eine Obertotpunktführung der am Kolbenstarjenendc angeordneten Rollen nicht zulassen. Gleiches gilt für ähnlich ausgebildete Spannvorrichtungen nach den DE-PS 12 68 074 und 19 50 721. Nach der US-PS 31 16 058 ist eine Vorrichtung ebenfalls der einschlägigen Art bekannt, bei der das Kolbenstangenende wie ein Kolben in einem entsprechend angepaßten zylindrischen Führungsstück geführt ist. Auch hierbei ist eine Obcrtotpunktstellung weder vorgesehen noch möglich, weil sich dabei das Kolbenstangenende in der Führung festkeilen würde.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei möglicher Nullgrad-Spannhebelstellung eine Übertolpunktverriegelung erfolgen, die ganze Spanngliederanordnung vom Doppelkolben her aber wieder geöffnet werden kann, wobei die Ubertotpunktverriegelung dafür sorgen soll, daß aurb bei Störungen in der Druckbcaufschlagung und bei evtl. Werkstückschwingungen keine Selbstentriegelung eintreten kann.

Diese Aufgabe ist mit einer Kniehebelspannvorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Durch die zur Kolbenstangenlängsachse außermittige Anordnung geht beim Öffnungsvorgang ein wesentlich vergrößertes Drehmoment in den Bewegungsvorgang ein. mit dem die Totpunktsicllung. insbesondere beim Rückhub ohne weiteres überwunden werden kann, wie sich bei Langzeitversuchen gezeigt hai. Bei gleichachsiger Anordnung der Scilcnführungcn /.um Zwischcnglicdgelenk am Kolbcnstangcncndc wird das eingehende Drehmoment bezüglich seines Hebelarmes nur durch den relativ kleinen Radius des Rollenlagers repräsentiert, während bei der erfindungsgemäßen lösung das Drehmoment wesentlich vergrößert ist, eben weil die Flachführung maximal von der Kolbenstangcnachse entfernt auf der Innenfläche des Führungsstückes angeordnet ist.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung im Sinne des Anspruches 4 hat die Rolle bzw. haben die Rollen einen entsprechend großen Durchmesser, so daß auch hierbei ein entsprechend großes Drehmoment beim Rückzug gewährleistet ist und die Totpunktstellung trotz kleinerer Rückzugskraft ohne weiteres überwunden werden kann.

Die erfindungsgemäße Kniehebelspannvorrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispiclcn näher erläutert. \'.s zoigl

Ii g. I im .Schnitt die Spannvorrichtung in Spannstd hing:

I- i μ. 2 die Spaiinvonidiiuiig in Öfiiumgsstdlim}.':

I- ig. i im Schnitt ein lüii/.clleil der Spaiinvunidilinij; in besondere;· Ausführungsfarm und

F i g. 4 im Schnitt ein Ein/elteil der Spannvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform.

Wie insbesondere aus F i g. 2 erkennbar, besteht die ganze Spannvorrichtung im wesentlichen aus einem Druckzylinder 22 (Druckmediumsanschlüsse nicht dargestellt), dem Führungsstück 13 und dem eigentlichen Spannhebel 5, der über ein Zwischenglied 20 gelenkig mit dem Ende 2 der Kolbenstange 2' des Kolbens 2" in Verbindung steht Der Spannhebel 5 ist in bezug auf die Kolbenstangenlängsachse 3, wie dargestellt, außermittig mit dem Schwenkpunkt 4 am Führungsstück 13 angelenkt.

Unter Verweis auf die Fig. 1, 2 und aufgrund der einfach überschaubaren Kniehebelmechanik bedarf der grundsätzliche Bewegungävorgang keiner näheren Erläuterung.

Im Gegensatz zur bisherigen und vorbekannten An-Ordnung kleiner seitlicher Stützrollen auf der Achse 7 des Zwischengliedes 20, sind gemüß bevorzugter Ausführungsform in F i g. 1,2, bei der das Kolbenstangenende 2 in Form eines besonderen Kopfstückes 19 ausgebildet ist, an diesem und außermittig zur Kolbenstangenlängsachse 3 zwei Rollenpaare 14 mit Rollen angeordnet, die auf der Flachfühning 12 des Führjngsstückcs 13 laufen. Die Achsen 6' der Rollen bilden die Endpunkte eines gleichschenkligen oder gleichseitigen Dreiecks, dessen dritter Punkt von der Achse 7 des einen Zwischcnglicdgelenkes 8 gebildet wird. Die Höhe dieses Dreieckes 23 plus die Distanz der Dreiecksbasis zur Flachführung 12 am Zwischenstück 13 bilden den wirksamen Hebelarm der Achse 7 in bezug auf die Flachführung 12, wobei der Hebelarm konstruktiv so bemessen ist. daß die reduzierte Kolbenkraft beim Rückhub (die wirksame Kolbenkraft ist durch die Ansatzfläche der Kolbenstange 2' zwangsläufig verkleinert) die Kolbenstange auch dann zurückziehen kann, wenn sich die Achse 7 des Zwischengliedgelenkes 8 in Übertotpunktstellung T befindet. Beim Spannhub reicht die größere Kolbcnkraft aus, die Kolbenstange 2' in die Totpunktstellung T zu drücken, die die in F i g. 1 gezeigte Spannstcllung selbst dann aufrecht erhält, wenn der auf den Kolben wirkende Druck ausfallen sollte Voraussetzung dafür ist aber, daß die Flachführung 12 nur gegenüberliegend zum Schwenkgelenk 4 angeordnet ist. Wie ohne weiteres vorstellbar, kann das die Abstützung bewirkende Kopfsiück 19 natürlich auch nur als Gleitelement (iilso ohne die Rollen 15) ausgebildet sein.

Die gleiche Wirkung ist im Sinne der F i g. 3 auch mit einer Seitenführung 1 erreichbar, die nur aus einem Rollenpaar 11 mit Rollen 9, 10 besteht, die zentrisch unter der Achse 7 auf der gemeinsamen Achse 6 sitzen.

Die Ausführungsform gemäß F i g. 4 ist insofern noch einfacher, als hierbei die i»eitcnführung Γ von einem Kollcnpuar 16 mit Rollen 17 gebildet wird, wobei die Rollen 17 scidich mit auf der Gelenkwelle 18 des Zwischcngliedgelenkes 8 sitzen. Wesentlich ist hierbei aber, daß die Rollen 17 einen Radius haben, der dem oben definierten Maß des Abstandes der Achse 7 zur Flachfiihrung 12 hat, d.h., diese Rollen 17 sind wesentlich größer gehalten als die bisher bei solchen Spannvorrichtungen auf der der Achse 7 entsprechenden Achse sitzenden Scitenführungsrollen. Das tatsächlich konstruk- t>o tive Maß richtet sich natürlich auch hierbei nach den gegebenen Druck- bzw. Kraftverhältnissen, die an einer bestimmten Vorrichtung gegeben sind.

Wie aus F i g. I erkennbar, kann vorteilhaft am freien linde des Führungsstückes 13 ein Hubbegrenzungssteilelement 21 vorgcschf" werden. Falls erforderlich, stellen entsprechende Ausnehmungen 24 am Führungsstiick 13 den Schwenkweg des Spannhebels 5 frei, der übrigens nicht die dargestellte Form haben «nuß und auch anders in bezug auf den notwendigen Hebelarm 25 abgewinkelt sein kann, wobei dann evtl. anders und ggf. weiter eingeschnittene Ausnehmungen 24 vorgesehen werden müssen.

Gemäß Fig. 1 kann das Kopfstück 19 mit dem Kolbenstangenende 2 im Anschlußbereich 24 begrenzt beweglich, wie dargestellt, in dem Sinne und in an sich bekannter Weise verbunden sein, daß die Kolbenstange 2 während der Öffnungshubbewegung des Kopfstückes 19 aus der Obertotpunktstellung T, also schon in Bewegung herauszieht, welche Ausbildung aber nur für besonders kritische Spannfälle erforderlich ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kniehebelspannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, insbesondere Karosserieteilen, bestehend aus einem Druckzylinder mit doppelt wirksamem Kolben und Kolbenstange, deren Ende mit einem Kopfstück versehen ist, das in einem an dem Zylinder axial angesetzten Führungsstück geführt und über ein angelenktes Zwischenglied beweglich mit einem am Führungsstück an einem seitlichen Schwenkgelenk gelagerten Spannhebel verbunden sowie über eine Flachführung am Führungsstück abgestützt ist, wobei diese Rachführung in einer Ebene liegt, die parallel zu einer durch die KoI-benstangenachse gelegten Ebene und auf der zum Schwenkgelenk des Spannhebels abgewandten Seite angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachführung (12) an einer dem Schwenkgelenk (4) gegenüberliegenden, maximal von der «Colbenslangenachse (3) entfernten Innenfläche des Führungsstückes (13) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenführung (1) in Form eines auf einer Achse (6) angeordneten Rollenpaares (11) mittig zur Achse (7) des Zwischengliedgelenkes (8) am Kopfstück (19) des Kolbens.angenendes (2) angeordnet ist und die beiden Rollen (9, 10) des Rollenpaares (11) in entsprechend außermittig versetzten Flachführungcn (12) des Führungsslückes (13) ge- jo führt sind (Fi j?. 3).

3. Vorricntung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seirenführ· /ig (1) in Form zweier jeweils auf einer Achse (6') angeordneter Rollenpaare (14) ausgebildet und die Ro/ mpaare (14) symmeirisch zur Achse (7) des Zwischengliedgelenkes (8) am Kopfstück (19) des Kolbenstangenendes (2) angeordnet und die jeweils beiden Rollen (15) jedes Rollenpaares (15) in entsprechend außermittig versetzten Flachführungen (12) des Führungsstückes (13) geführt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenführung (V) am Kopfstück (19) in Form eines gleichachsig zum Zwischenglicdgelcnk (8) am Kolbenstangcnende (2) angeordneten und auf der Flachführiing (12) des Führungsstückes (13) abgestützten Rolicnpaares (16) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Führungsstückes (13) ein Hubbegrenzungsstellele- -* ment (21) in der Nähe der Flachführung (12) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (19) in an sich bekannter Weise in Kolbenstangenlängsrichtung begrenzt beweglich an der Kolbenstange (3) angeordnet ist (Fig-1)·