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Kniehebelspannvorrichtung ait Handzustellworrichtung,
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insbesondere zur Verwendung il Karosseriebau Gattung Die Erfindung
betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung mit Handzustellvorrichtung, insbesondere
zur Verwendung im Karosseriebau, mit einem abwechselnd beidseitig vom Druckmitteldruck
beaufschlagbarem, in einem Zylinder längsverschieblich und dichtend geführten Kolben,
dem eine Kolbenstange zugeordnet ist.
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Stand der Technik Kniehebelspannvorrichtungen mit Handzustellvorrichtung
werden zum Beispiel im Karosseriebau in Schweißvorrichtungen eingesetzt, um innerhalb
automatisch arbeitender, angesteuerter Kniehebelspannvorrichtungen Zusatzteile von
Hand einzulegen und mittels Handbetätigung vorspannen zu können. Nachdem diese zu
spannenden Teile durch die
handbetätigten Kniehebelspannvorrichtungen
fixiert sind, erfolgt das Schließen aller, auch der automatischen Kniehebelspannvorrichtungen
durch Druckmittelbeaufschlagung.
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Bekannte Kniehebelspannvorrichtungen haben bereits einen Handhebel,
der mit dem Kniehebelgelenk verbunden ist und somit die Schließ- und Öffnungsbewegung
der Kniehebelspannvorrichtung zwangsläufig mitmacht und dadurch eine Gefahr für
das'Bedienungspersonal darstellt. Werden nämlich diese Kniehebelspannvorrichtungen
durch die Handzustellvorrichtung vorgespannt und anschließend alle Kniehebelspannvorrichtungen
durch den Druckmitteldruck, insbesondere durch Luftdruck, beaufschlagt, so führt
dies zu einem entsprechenden Zurückschlagen der Handhebel, was erhebliche Verletzungen
der Bedienungsper son zur Folge haben kann.
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Üblicherweise werden Kniehebelspannvorrichtungen immer in Reihe geschaltet
und normalerweise mit einem 5/2-Wegeventil gesteuert, wobei in der Stellung "Spanner
geöffnet" ständig die Ringseite des Zylinders mit Luftdruck beaufschlagt ist.
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Um nun diese herkömmlichen Kniehebelspannvorrichtungen mit der Handzustellvorrichtung
zu steuern, sind 5/3-Wegeventile erforderlich, bei denen in Mittelstellung beide
Zylinderseiten drucklos geschaltet sind. Somit steht für die Folgeschaltung bzw.
die elektrische Abfragung "auf" und "zu" kein Signal an, wenn die Steuerung über
eine pneumatische Abfragung erfolgt. Um handbetätigte und automatische Kniehebelspannvorrichtungen
in einer gemeinsamen Anlage einzusetzen - wie es an sich üblich und erforderlich
ist - sind demnach aufwendige Luftsteuerkreise und Zusatzventile erforderlich. Dies
verlangt entsprechend hohe Investitionen, da beim Aufbau der Anlage nicht von vornherein
feststeht, an welchen Stellen eine Vorspannung von Hand, also Kniehebelspannvorrichtungen
mit Handzustellvorrichtungen, und an welchen automatische Knehebelspannvorrichtungen
eingesetzt werden sollen.
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Demgemäß müßten an sich nach dem Stande der Technik alle Kniehebelspannvorrichtungen
mit aufwendigen 5/3-Wegeventilen versehen werden, um in der Produktion die notwendige
Flexibilität erreichen zu können.
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rufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung
gemäß der vorausgesetzten Gattung so auszubilden, daß die aufwendigen 5/3-Wegeventile
entfallen und ohne großen konstruktiven Aufwand sämtliche Kniehebelspannvorrichtungen,
auch solche, die an sich nur zum automatischen Spannen eingesetzt werden können,
so ausgebildet sind, daß wahlweise auch ihre Vorspannung durch eine Handzustellvorrichtung
möglich ist.
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Außerdem soll die erfindungsgemäße Kniehebelspannvorrichtung so ausgebildet
sein, daß keine Unfallgefahr mehr durch das Hin- und Herschlagen des Handhebels
beim automatischen Spannen besteht.
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Losung Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen
Merkmale gelöst.
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Einige Vorteile Der erfindungsgemäßen Kniehebelspannvorrichtung ist
ein
Absperrvorrichtung zugeordnet, die abwechselnd zum Entlüften
des von der Kolbenstange durchsetzten Zylinderraums (Ringraums) durch die Handzustellvorrichtung
in Entlüftungsstellung und durch den Kolben selbst in eine Sperrstellung gebracht
werden kann, wenn der dem Ringraum gegenüberliegende andere Zylinderraum beim automatischen
Spannen vom vollen Druckmitteldruck, insbesondere Luftdruck, beaufschlagt wird.
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Dies kann in einfacher Weise so geschehen, daß einer üblicherweise
ausgebildeten Kniehebelspannvorrichtung ohne äußerer konstruktiven Änderung ein
Absperrschieber bzw. ein Ventil zugeordnet wird, welches durch Handbetätigung die
Ringseite der Kniehebelspannvorrichtung entlüftet und die Druckmittelzuführung auf
der Ringseite gleichzeitig absperrt.
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Der Handhebel kann nun in Spannstellung bewegt und danach in seine
Ausgangsstellung zurückgeführt werden, um dort einzurasten, und zwar ohne das anstehender
Druckmitteldruck ihn daran behindert.
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Da bei einer erfindungsgemäßen Kniehebelspannvorrichtung in der geöffneten
Stellung auf der Ringseite Druck ansteht, kann somit auch ein Signal abgefragt werden.
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Dadurch, daß der Handhebel in seiner Ausgangsstellung einrastet, besteht
keine Gefahr für das Bedienungspersonal, wenn die Kniehebelspannvorrichtung automatisch
gesteuert wird. Ein Hin- und Herschlagen des Handhebels ist somit bei einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Kniehebelspannvorrichtung nicht mehr möglich.
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Ebenso ist es durch den eingerasteten Handhebel möglich, den Spanner
in jeder beliebigen Lage einzubauen. Außerdem gestattet die erfindungsgemäß verwendete
Absperrvorrichtung den Betrieb mit ölfreier Luft.
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Weitere Ausführungsfornen Bei Ausgestaltung gemäß Patentanspruch
2 ist die Absperr vorrichtung in einfacher Weise als Kolbenschieber ausgebildet,
der zum Entlüften des Ringraumes durch den Handhebel in die eine Stellung verschiebbar
ist und durch den Kolben der Kniehebelspannvorrichtung wieder in die
Absperrlage
zurückzuführen ist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich aus Patentanspruch
3. Diese Ausführungsform ist extrem einfach, da nur sehr wenige bewegliche Einzelteile
vorgesehen sind, die auch bei ölfreier Luft problemlos arbeiten.
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Dadurch, daß der Kolben zwischen Anschlägen in axialer Richtung der
Kolbenstange verschiebbar ist, ergibt sich die Möglichkeit, den Handhebel bei dieser
Konstruktion nach dem Entlüften der Ringseite wieder in Ausgangsstellung zurückzubewegen,
ohne das der Kolben schon in dieser Stellung in der Lage wäre, das Ventil in die
Absperrstellung zurückzudrücken. Dies erfolgt erst bei Beaufschlagung der der Ringseite
gegenüberliegenden Zylinderseite durch Luftdruck, wodurch der Kolben weiter bis
gegen seinen zugehörigen Anschlag geschoben wird, in der auch der Kolbenschieber
in seine Absperrstellung axial verschoben worden ist, in der er sich in einer Lage
befindet, in der über ein normales 5/2-Wegeventil für die Folgeschaltung bzw. die
elektrische Abfrage wiederum ein Signal ansteht.
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In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch -an einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 Eine Kniehebelspannvorrichtung gemäß der Erfindung
im Längsschnitt, wobei der Ringraum entlüftet ist und Fig. 2 die aus Fig. 1 ersichtliche
Kniehebelspannvorrichtung, wobei der dem Ringraum gegenüberliegende Zylinder raum
durch Luftdruck beaufschlagt worden ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in Anwendung auf eine Kniehebelspannvorrichtung
veranschaulicht, die mit besonderem Vorteil im Karosseriebau Verwendung finden kann.
Bei der Darstellung wurden alle nicht zum Verständnis der Erfindung notwendigen
Einzelteile, insbesondere auch das Kniehebelgelenk und Spannteile weggelassen, da
sie übliche Ausbildung besitzen können, weil der Erfindungsgedanke (Aufgabe + Lösung)
grundsätzlich auf alle Kniehebelspannvorrichtungskonstruktionen Anwendung finden
kann, da die nachfolgend zur Verwirklichung der Erfindung beschriebenen konstruktiven
Einzelheiten so einfach sind, daß keine grundsätzliche Umkonstruktion
vorbekannter
Kniehebelspannvorrichtungen mit Handzustellvorrichtungen erforderlich ist.
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Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Handhebel bezeichnet, der über einen
Gelenkhebel 2 und Führungskörper 3 in einer Kulisse 4 in Richtung X bzw. Y, also
in axialer Richtung eines Zylinders 26, geführt ist. Der Gelenkhebel 2 ist sowohl
an dem Handhebel 1 als auch an dem Führungskörper 3 um parallel zueinander verlaufende
Achsen schwenkbeweglich geführt. Außerdem ist der Handhebel 1 an seinem Ende über
eine Schwenkachse 5 als ortsfeste Schwenkachse in Richtung T bzw. Z schwenkbeweglich
angeordnet, während der Handhebel 1 durch eine Anlenkung 6 einer Kolbenstange 7
zugeordnet ist. Auf diese Weise wird die Kolbenstange 7 beim Hin- und Herschwenken
des Handhebels 1 in Richtung T bzw. Z in Richtung X bzw. Y, also koaxial zur Längsachse
des Zylinders 26 verschoben.
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Mit dem Bezugszeichen 8 ist ein Ringraum bezeichnet, der von der Kolbenstange
7 durchsetzt wird, während mit 9 ein Zylinderraum bezeichnet ist, dem über einen
Kanalanschluß 10 Druckmittel, beispielsweise Druckluft, zuführbar ist.
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Der Ringraum 8 und der Zylinderraum 9 sind abwechselnd durch Druckmitteldruck
zu beaufschlagen.
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Das freie Ende der Kolbenstange 7 ist auf dem Abschnitt 11 im Durchmesser
verringert, so daß sich zwei mit Abstand zueinander angeordnete, parallel zueinander
verlaufende Anschlagschultern 12 bzw. 13 ergeben, zwischen denen ein Kolben 14 in
Richtung X bzw. Y beweglich ist. Der Kolben 14 ist in üblicher Weise an der Innenwandung
15 des Zylinderraums 8,9 abgedichtet.
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Die Länge des im Durchmesser verkleinerten Abschnittes 11 ist mit
dem Buchstaben L bezeichnet. Die Länge L ist größer als der axiale Hub des Kolbens
14 in Richtung X beim Schwenken des Handhebels 1 derart, daß auch nach einer Verstellung
des Kolbens 14 in Richtung Y durch entsprechende Schwenkbewegung des Hebels 1 in
Richtung Z und dadurch Entlüftung des Ringraumes 8 (Fig. 1) in der nachfolgend noch
beschriebenen Art und Weise kein erneutes Absperren dieses Ringraumes 8 durch Zurückschwenken
des Handhebels 1 in Richtung T möglich ist, sondern erst nach Druckmittelbeaufschlagung
des Zylinders 9 und entsprechend weiterer axialer Verschiebungen des Kolbens 14
in Richtung X.
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In der einen Stirnwand 16 der dargestellten Kniehebelspannvorrichtung
ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 17 bezeichneter Kolbenschieber 17 angeordnet,
der ebenfalls in Richtung X bzw. Y verschieblich ist. Außerdem ist der Kolbenschieber
17 in der Stirnwandung 16 an seinem äußeren Umfang druckmitteldicht durch nicht
dargestellte Dichtelemente abgedichtet ausgeführt.
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Der Kolbenschieber 17 weist an jedem Ende je einen im Durchmesser
vergrößerten Anschlag 18 bzw. 19 auf. Gegen den Anschlag 18 vermag der Handhebel
1 mit seinem Führung körper 3 o. dgl. einzuwirken, während gegen den Anschlag 19
der Kolben 14 nach entsprechender Verschiebung in Richtung X einwirkt und dadurch
den Kolbenschieber 17 in entsprechende Richtung zurückzuschieben vermag.
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In die Stirnwand 16 münden zwei parallel und mit Abstand zueinander
angeordnete, radial zur Kolbenstangenlängs achse verlaufende Kanäle 20 und 21. An
den Kanal 20 ist eine Leitung 22 angeschlossen, die zu einem Mehrwegeventil, insbesondere
einem 5/2-Ventil 23, führt, das in nicht dargestellter Weise an eine geeignete Druckmittelquelle,
insbesondere
an eine Luftdruckquelle, anschließbar ist.
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Der Kanal 21 mündet in die freie Atmosspähre aus.
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Der Kolbenschieber 17 weist einen ihn auf einen Teil seiner axialen
Länge durchsetzenden Kanal 24 auf, der über einen radial verlaufenden Abschnitt
25 je nach axialer Stellung des Kolbenschiebers 17 entweder an den Kanal 20 (Fig.
2) oder an den Kanal 21 (Fig. 1) anschließbar ist.
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In der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung wurde durch Verschwenkung
des Handhebels 1 in Richtung Z der Kolben schieber 17 in eine Stellung gebracht,
in der der Ringraum 8 über den Kanal 24 und seinen radialen Abschnitt 25 an die
freie Atmosphäre entlüftet ist, so daß durch Schwenkung des Handhebels 1 in Richtung
T das nicht dargestellte Spannelement das zu haltende Teil vorspannen kann.
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Erfolgt anschließend die Druckmittelbeaufschlagung des Zylinders 9
durch Folgesteuerung oder in sonstiger Weise, so wird der Kolben 14 in Richtung
X in die aus Fig. 2
ersichtliche Lage geschoben, wobei er den Kolbenschieber
17 mitnimmt und den radialen Abschnitt 25 vom Kanal 21 trennt und ihn an die Leitung
22 anschließt, so daß der Ringraum 8 über die Leitung 22 ebenfalls an das Mehrwegeventil
23 angeschlossen ist und ein Signal für eine elektrische Abfrage o. dgl. zur Verfügung
steht.
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Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung
beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale könnten sowohl einzeln
als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich
sein.
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Bezugszeichenliste 1 Handhebel 2 Gelenkhebel 3 Führungskörper 4 Kulisse
5 Schwenkachse 6 Anlenkung 7 Kolbenstange 8 Ringraum 9 Zylinderraum 10 Kanalanschluß
11 Abschnitt 12 Anschlagschulter 13 14 Kolben 15 Innenwandung 16 Stirnwand 17 Kolbenschieber,
Ventil 18 Anschlag 19 20 Kanal 21
22 Leitung 23 Ventil, Mehrwegeventil,
5/2-Ventil, Absperrvorrichtung 24 Kanal 25 radialer Abschnitt 26 Zylinder L Länge
T Schwenkrichtung Z Verschwenkrichtung X Verschieberichtung Y "
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