DE3613644A1

DE3613644A1 - Kraftangetriebene kniehebelspannvorrichtung

Info

Publication number: DE3613644A1
Application number: DE19863613644
Authority: DE
Inventors: Josef Gerhard Tuenkers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-04-23
Filing date: 1986-04-23
Publication date: 1987-10-29
Also published as: EP0243599B1; DE3613644C2; JPS62271680A; ES2027975T3; EP0243599A2; EP0243599A3

Description

Gattung

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, vornehmlich zur Verwendung im Karosseriebau, mit einem das Kniehebelgelenk betätig baren, achsial verstellbarem Teil.

Stand der Technik

Kniehebelspannvorrichtungen sind insbesondere als druck mittelbetätigbare Kniehebelspannvorrichtungen in mannig faltigen Ausführungsformen vorbekannt. Eine vorteil hafte Ausführungsform dieser Art besteht aus einem Gehäuse mit einem Zylinderraum für den Kolben, an dessen freiem Kolbenstangenende Führungsmittel für die Kolbenstange und ein Kolbenstangenbolzen angeordnet sind, der über eine Lasche mit dem Kniehebelgelenk eines werkstück spannenden Winkelhebels verbunden ist, welcher auf einem im Gehäuse gelagerten Lagerzapfen schwenkbar gelagert ist. Führungsmittel für die Kolbenstangen bestehen aus den Enden des Kolbenstangenbolzens und im Gehäuse ange ordneten, in Achsrichtung der Kolbenstange verlaufenden Führungsnuten zum Führen dieser Enden (DE-AS 22 22 686).

Alle bisher bekanntgewordenen, durch Luftdruck betätigten Kniehebelspannvorrichtungen besitzen den Nachteil, daß die verwendete Druckluft relativ teuer ist. Diese Druckluft wird teilweise wieder in den Freiraum zurückgeblasen und wirkt damit wenig umweltfreundlich, zumal die Druckluft oftmals sogenannte "geölte" Druckluft ist. Das Ausströmen in den Freiraum ist mit erheblichen Geräuschen verbunden.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebel spannvorrichtung der gattungsmäßig vorausgesetzten Art so auszubilden, daß die Konstruktion gegenüber dem Stand der Technik wesentlich vereinfacht wird und die Nachteile des Standes der Technik vermieden sind.

Lösung

Ausgehend von einer Kniehebelspannvorrichtung der gattungs gemäß vorausgesetzten Art wird diese Aufgabe durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Bei einer erfindungsgemäßen Kniehebelspannvorrichtung wird keine Druckluft mehr benötigt. Dadurch sind die durch die Verwendung von Druckluft auftretenden, insbe sondere die Umwelt belastenden Nachteile (geölte Druck luft wird ausgeblasen; erhebliche Geräusche; teure Her stellung der Druckluft) restlos vermieden.

Darüber hinaus ist die Kniehebelspannvorrichtung auch montagefreundlich, da keine starren Rohrleitungen, Ver schraubungen usw. verlegt werden müssen, sondern nur flexible Kabel zur Anwendung kommen, die dann über Stecker mit dem Spanner verbunden sind.

Da die Endabfragung "auf" oder "zu" oftmals über elektrische Endschalter abgefragt wird, bedeutet dies auch einen Vorteil bezüglich des elektrischen Antriebes. Bei pneu matischen Spannern müssen jeweils die Signale von elektrisch auf pneumatisch umgewandelt werden. Ebenso sind bei pneumatischen Spannern aufwendige Steuerungssysteme notwendig, z. B. Magnetventile usw., die bei den elek trischen Spannern entfallen können.

Weitere Ausführungsformen

In Patentanspruch 2 ist eine sehr vorteilhafte Aus führungsform der Erfindung beschrieben. Bei dieser wird das achsial verstellbare Teil durch eine Schraubspindel, die beispielsweise ein Steilgewinde, insbesondere ein Trapezgewinde oder gleichen aufweisen kann, ersetzt, die in einer passenden Schraubmutter arbeitet, die durch einen elektrischen Motor, beispielsweise über eine Hohl welle, angetrieben wird, so daß in beiden Achsrichtungen eine stufenlose Verstellung der Spindel und damit auch des Kniehebelgelenks gegeben ist. Nach Ausfall der elek trischen Energie können sich die Teile selbst nicht lösen, da alle Teile bei allen Ausführungsformen der Erfindung Selbsthemmung besitzen können. Auch ist kein Entweichen von "Energie" möglich, wie dies z. B. bei durch Druckluft betätigbaren Spannern nicht auszuschließen ist. Erfindungsgemäße Spanner halten die eingestellte Kraft unveränderbar, so daß solche Spanner auch bei Schichtwechsel und/oder beim Verladen von Karosserieteilen der Kfz-Industrie auf Palettenwagen verfahren werden können, ohne daß sie nach Trennen von der elektrischen Energiezufuhr ihre Spannstellung verändern.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 3 erfolgt der Antrieb des Elektromotors über ein Getriebe, wobei eines der Zahnräder oder Ritzel mit einem entsprechenden Gewinde für die als achsial verstellbares Teil ausgebil dete Spindel versehen sein kann.

Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform gemäß Patentanspruch 4, bei welcher das achsial verstell bare Teil durch die Achse oder Welle eines sogenannten Linearmotors gebildet ist, bei dem dieses achsial verstell bare Teil auf elektro-magnetischem Wege stufenlos in beiden Richtungen verstellbar ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kniehebelspannvorrichtung teils in der Seitenansicht, teils im Schnitt, gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Teildraufsicht, teils abgebrochen darge stellt, gemäß Fig. 1.

Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 bei einer anderen Ausführungsform und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Elektromotor mit für die jeweilige Ausführungsform bestimmter Ausgestaltung bezeichnet, der bei der Ausführungsform nach Fig. 1 in achsialer Richtung einer Ausnehmung 2 aufweist, in die eine in Richtung X bzw. Y stufenlos verstellbare Schraubspindel 3 einzutreten vermag. Mit 4 ist eine Montage- oder Abschlußplatte bezeichnet, die aber auch entfallen kann.

Koaxial zum Elektromotor 1 ist ein Gehäuse 5 der Kniehebel spannvorrichtung angeordnet und mit dem Elektromotor 1 in nicht dargestellter Weise, beispielsweise durch Schrauben, fest, aber lösbar, verbunden. Das Gehäuse 5 weist im stirnseitigen Bereich zum Elektromotor 1 eine radiale Erweiterung 6 auf, in der eine Gewindemutter 7 angeordnet ist, deren Gewinde zu dem Gewinde der Schraub spindel 3 paßt. Die Gewindemutter 7 ist mit einer Hohlwelle 8 des Elektromotors 1 getrieblich verbunden. Die Hohlwelle 8 weist somit die Ausnehmung 2 für den Eintritt der Schraubspindel 3 auf. Die Schraubspindel 3 ist in jeder während des Betriebes möglichen Stellung der Teile in der Schraub- bzw. Gewindemutter 7 mindestens mit mehreren Gewindegängen eingeschraubt, ragt aber auch bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Spannstellung noch um ein be trächtliches Längenmaß aus der Gewinde- bzw. Schraubmutter 7 in die Ausnehmung 2 der Hohlwelle 8 hinein. Die zu spannenden Teile sind in der Zeichnung allerdings nicht dargestellt. Auch sind in den Spannstellungen der Fig. 1 und 3 Zwischenräume zwischen einer Klemmbacke 9 und einem Widerlager 10 dargestellt, die in der Praxis natürlich nicht oder nicht in dieser Größe vorhanden zu sein brauchen. Die Klemmbacke 9 ist über ein Spannteil 11 und einer am Gehäuse 5 fest angeordneten Schwenkachse 12 in Richtung A bzw. B schwenkbeweglich angeordnet.

Mit dem Spannteil 11 ist über eine Schwenkachse 13 eine Verbindungslasche 14 gekuppelt, die an ihrem der Schwenk achse 13 abgekehrten Endteil über einen Bolzen 15 schwenk beweglich mit einem Teil 16 verbunden ist, das mit der Schraubspindel 3 gekuppelt ist. Die Schwenkachse 15 ist in dem Teil 3 gelagert. Die Schraubspindel 3 greift mit einem Längenabschnitt in das Teil 16 ein und kann beispielsweise in das Teil 16 eingeschraubt sein.

An jedem Ende des Bolzens 15 ist je eine Rolle 17 bzw. 18 gelagert, die in je einer Nut oder Längsführung 19 bzw. 20 des Gehäuses 5 parallel zur Längsachse der Schraub spindel 3 und damit auch Parallel zur Längsachse des Gehäuses 5, also in Richtung X bzw. Y, reibungsarm beweglich geführt sind. Bei den Rollen 17 und 18 kann es sich auch um Kugellager handeln, die auf den Enden des Bolzens 15 angeordnet sind und deren Außengehäuse in den Nuten 19 bzw. 20 o. dgl. abrollen. Im übrigen kann die Ausbildung und Führung so wie in der DE-AS 22 22 686 getroffen sein.

Wird dem Elektromotor 1 Energie zugeführt, so wird die Hohlwelle 8 in bestimmter Richtung angetrieben, wodurch auch die Gewindemutter 7 im entsprechenden Drehsinne bewegt wird, was eine entsprechende Längsverschiebung der Schraubspindel 3, beispielsweise in Richtung X, zur Folge hat, so daß z. B. die Klemmbacke 9 in Richtung B schwenkt, sich also öffnet.

Wird dem Elektromotor 1 im andern Sinne elektrische Energie zugeführt, so hat dies eine andere Drehbewegung der Hohlwelle 8 zur Folge, was wiederum eine entsprechende Drehbewegung der Gewindemutter 7 bewirkt, wodurch die Schraubspindel 3 in Richtung Y bewegt wird, sich die Klemmbacke 9 also gegen das Widerlager 10 schließt und die nicht dargestellten Werkstücke, beispielsweise Bleche, festspannt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Hierbei treibt ein Elektromotor 1 über eine Welle 21 ein Ritzel 22 an, das mit einem Zahnrad 23 kämmt, das innen - bei 24 - eine Verzahnung aufweist, die mit der Schraubspindel 3 zusammenwirkt und dadurch je nach Dreh richtung des Elektromotors 1 die Schraubspindel 3 in Richtung X oder in Richtung Y achsial bewegt. Hierbei kann es sich auch um ein Schneckengetriebe handeln.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind wiederum für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen ver wendet worden. Der Elektromotor 1 ist hier durch einen Linearmotor 25 ersetzt, der eine Stange 26 in Richtung X bzw. Y antreibt und dadurch die Klemmbacke 9 in Richtung A oder B schwenkt.

Aus Gründen der Einfachheit wurden die elektrischen Zu- und Ableitungen sowie Schalter nicht dargestellt.

Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste 1 Elektromotor
2 Ausnehmung
3 Schraubspindel, Kugelgewindetrieb, Kugelwindespindel
4 Montage- oder Abschlußplatte
5 Gehäuse
6 radiale Erweiterung
7 Schraubmutter, Gewindemutter
8 Hohlwelle
9 Klemmbacken
10 Widerlager
11 Spannteil
12 Schwenkachse
13 Schwenkachse
14 Verbindungslasche
15 Bolzen
16 Teil
17 Rolle
18 Rolle
19 Nut
20 Nut
21 Welle
22 Ritzel
23 Zahnrad
24 Verzahnung
25 Linearmotor
26 Stange
A Schwenkrichtung
B Schwenkrichtung
X achsiale Verschieberichtung
Y achsiale Verschieberichtung LiteraturverzeichnisDE-PS 7 08 439
DE-PS 5 50 737
DE-GM 83 07 606
DE-GM 19 17 295

Claims

1. Kniehebelspannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, vornehmlich zur Verwendung im Karosse riebau, mit einem das Kniehebelgelenk betätig baren, achsial verstellbarem Teil, dadurch gekenn zeichnet, daß dem achsial verstellbaren Teil (3; 20) ein elektrischer Antrieb (1; 25) zugeordnet ist, der die Achsialverstellung des Teiles (3; 26) bewirkt.

2. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem elektrischen Antrieb (1) ein Schubspindeltrieb (3; 7) oder ein Kugelge windetrieb bzw. eine Kugelgewindespindel zugeordnet ist.

3. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (1) über ein Zahnradvorgelege (22; 23) eine Schraubspindel o. dgl. (3) antreibt.

4. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das achsial verstellbare Teil (26) durch einen elektrischen Linearmotor (25) angetrieben ist.