DE3686385T2 - MULTI-HEAD TENSIONING DEVICE WITH A SINGLE REMOTE CONTROL. - Google Patents
MULTI-HEAD TENSIONING DEVICE WITH A SINGLE REMOTE CONTROL.Info
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung, bestimmt zum Sicherstellen einer Plazierung oder Anpassung von Blechen, Metallprofilen oder allen anderen Materialien, die durch Verlöten, Verschweißen oder Verkleben gefügt werden müssen oder maschinell bearbeitet werden sollen.The present invention relates to a clamping device intended for ensuring the placement or adjustment of sheet metal, metal profiles or any other material that must be joined by soldering, welding or gluing or that is to be machined.
Gegenwartig vorhandene Vorrichtungen dieses Typs, wie jene, die in dem Patent EP-A-088 843 beschrieben ist, bestehen aus mehreren Spannköpfen, einem einheitlichen Steuergehäuse, das im Abstand von den Spannköpfen angeordnet ist und ein Motorelement umfaßt, und Kraftübertragungsorganen, die jeweils das Motormittel mit einem Spannkopf verbinden. Jeder Spannkopf besteht aus einem Korpus, der auf einem Support mit Hilfe von Schrauben befestigt ist, und einem Spannarm, der schwenkbeweglich ist um eine erste feste Achse relativ zu dem Korpus. Dieser Spannarm wird von der Stange eines Arbeitszylinders betätigt, der mit dem Korpus verbunden ist, über ein Gestänge, das einerseits an dem Spannarm angelenkt ist und andererseits an der Kolbenstange des Arbeitszylinders über zwei Achsen, die parallel sind zur ersten Achse des Spannarms.Currently existing devices of this type, such as that described in patent EP-A-088 843, consist of several clamping heads, a single control box arranged at a distance from the clamping heads and comprising a motor element, and power transmission members each connecting the motor means to a clamping head. Each clamping head consists of a body fixed to a support by means of screws and a clamping arm which is able to pivot about a first fixed axis relative to the body. This clamping arm is actuated by the rod of a working cylinder connected to the body, via a linkage which is articulated on the one hand to the clamping arm and on the other hand to the piston rod of the working cylinder via two axes which are parallel to the first axis of the clamping arm.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist die Blockierung des Spannarms in der Arbeitsposition wirksam, und die am Ende des Spannarms ausgeübte Kraft ist besonders hoch, wenn die Ausfluchtung der Achsen des Gestänges nahe einer Senkrechten zur Kolbenstange des Arbeitszylinders ist. Diese Optimalposition, die Bogenanlage, wird irreversibel gemacht durch überschreiten der Ausfluchtposition der Achsen des Gestänges.In these known devices, the locking of the clamping arm is effective in the working position and the force exerted at the end of the clamping arm is particularly high when the alignment of the axes of the rod is close to a perpendicular to the piston rod of the working cylinder. This optimal position, the arc position, is made irreversible by exceeding the alignment position of the axes of the rod.
Die am Ende des Spannarmes ausgeübte Kraft, herrührend von dieser Ausfluchtung, ist in einer wohldefinierten Position erhältlich und macht es unmöglich, eine konstante Spannkraft aufrechtzuerhalten im Falle einer Veränderung der Dicke der zu spannenden Bleche oder bei Verschleiß des Systems nach langem Gebrauch. Andererseits ist bei diesen handelsüblichen Vorrichtungen, wenn diese Position des Bogenanschlags realisiert ist, die Entriegelung des Systems sehr häufig schwierig, weil die Blockierkräfte zu überwinden sind.The force exerted on the end of the clamping arm, resulting from this alignment, is available in a well-defined position and makes it impossible to maintain a constant clamping force in the event of a variation in the thickness of the sheets to be clamped or in the event of wear of the system after a long period of use. On the other hand, in these commercial devices, when this position of the sheet stop is realized, the unlocking of the system is very often difficult because the blocking forces must be overcome.
Eine Überdimensionierung des Arbeitszylinders oder eine Regulierung, wo diese möglich ist, an dem Mechanismus ist demgemäß unverzichtbar und steigert die Kosten des Eingriffs. Bei diesen Systemen wird nämlich die große Kammer des pneumatischen Arbeitszylinders verwendet für den Übergang in die Position des Bogenanschlags, wobei man dabei von der Trägheit der Gesamtheit des Systems mit Vorteil Gebrauch macht, doch liegt dabei der Hauptnachteil vor, daß sie nicht für den Rücklauf verwendbar ist.Oversizing the working cylinder or, where possible, adjusting the mechanism is therefore essential and increases the cost of the intervention. In these systems, the large chamber of the pneumatic working cylinder is used to move to the position of the sheet stop, making good use of the inertia of the system as a whole, but the main disadvantage is that it cannot be used for the return movement.
Die kleine Kammer des Arbeitszylinders wird demgemäß verwendet, um den Bogenanschlag rückgängig zu machen und das System zu entriegeln. Da ferner alle gegenwärtig auf dem Markt erhältlichen Spannvorrichtungen aus einem Spannkopf und einem Steuermittel bestehen (Arbeitszylinder), findet sich der Benutzer einerseits vor der Notwendigkeit, kompliziert zu installierende Spannsysteme zu verwenden: Abmessungen der Spannsysteme und noch größere Abmessungen des Installationsortes, und andererseits ist er Beschränkungen unterworfen:The small chamber of the working cylinder is therefore used to reverse the bow stop and to unlock the system. Furthermore, since all the clamping devices currently available on the market consist of a clamping head and a control means (working cylinder), the user is faced with the need to use clamping systems that are complicated to install: dimensions of the clamping systems and even larger dimensions of the installation site, and on the other hand is subject to limitations:
- Individuelle Energiequelle (Luft, Öl, . . .), die ständig in Betrieb ist, solange die Spannung aufgebracht wird.- Individual energy source (air, oil, . . .) that is constantly in operation as long as the voltage is applied.
- Pneumatische, hydraulische oder elektrische Logik für die Regulierung der Abläufe des Spannens.- Pneumatic, hydraulic or electrical logic for regulating the clamping processes.
- Erhebliche Leitungen (je nach der Kompliziertheit der Montagevorrichtung), was Probleme der Synchronisation beim Verriegeln und Entriegeln der Köpfe mit sich bringt und erhebliche Ansprechzeiten der Steuerungen.- Considerable wiring (depending on the complexity of the assembly), which causes problems of synchronization when locking and unlocking the heads and considerable response times of the controls.
- Erhebliche Energieverbräuche infolge der Quantität und Qualität der verwendeten Energie (Luft, Öl, . . .), wie auch wegen der Multiplikation der Steuermittel.- Significant energy consumption due to the quantity and quality of the energy used (air, oil, etc.), as well as due to the multiplication of tax resources.
- Wartung der Vorrichtungen und Reparaturzeiten an einer Montagekette, die sehr lang sind infolge des schwierigen Zugangs und der Demontage (zahlreiche Leitungen und Kabel).- Maintenance of equipment and repair times on an assembly line which are very long due to difficult access and dismantling (numerous lines and cables).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, alle Nachteile und Mängel, die vorstehend beschrieben wurden, zu beheben.The object of the present invention is to remedy all the disadvantages and deficiencies described above.
Genauer gesagt hat die vorliegende Erfindung zum Gegenstand eine Spannvorrichtung zum Bewirken des Spannens mehrerer zu bearbeitender Teile oder Baugruppen, umfassend mehrere Spannköpfe und eine einzige Steuerung, die entfernt von den Spannköpfen positioniert ist, welche Steuerung mit einem Antriebsmittel und Übertragungsorganen für lineare Kräfte versehen ist, welche jeweils das Antriebsmittel mit einem der Spannköpfe verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannkopf einen Korpus umfaßt, mindestens eine abgewinkelte Kurbel, die einen Spannarm trägt und drehfest mit einer Welle verbunden ist, die translationsfest in dem Korpus gehalten ist, einen Schlitten, der linear verlagerbar ist, mindestens einen Kopplungslenker, der drehbeweglich einerseits mit einem Ende der Kurbel und andererseits mit dem Schlitten verbunden ist, wobei zwei Führungsrampen für den Schlitten einen geraden Abschnitt entsprechend einem Schließweg des Spannarms und einen ungeraden Abschnitt entsprechend einem Verriegelungsweg durch Blockierung des Spannarmes in der Spannposition aufweisen, und mindestens ein elastisch deformierbares Element umfassend, dessen Deformation längs einer Übertragungslinie von Kräften zwischen der Kurbel und dem Korpus erfolgt und elastisch nachgiebig ist im Augenblick der Verriegelung des Spannarmes in der Spannposition, und daß jedes Übertragungsorgan der linearen Kräfte mit dem Schlitten des entsprechenden Kopfes verbunden ist.More specifically, the present invention relates to a clamping device for clamping several workpieces to be machined. Parts or assemblies comprising several clamping heads and a single control positioned remotely from the clamping heads, which control is provided with a drive means and transmission members for linear forces, each of which connects the drive means to one of the clamping heads, characterized in that each clamping head comprises a body, at least one angled crank carrying a clamping arm and connected in a rotationally fixed manner to a shaft held in a translationally fixed manner in the body, a carriage which is linearly displaceable, at least one coupling link which is connected in a rotationally movable manner on the one hand to one end of the crank and on the other hand to the carriage, two guide ramps for the carriage having a straight section corresponding to a closing path of the clamping arm and an odd section corresponding to a locking path by blocking the clamping arm in the clamping position, and comprising at least one elastically deformable element, the deformation of which takes place along a transmission line of forces between the crank and the body and is elastically flexible at the moment of locking the clamping arm in the clamping position, and in that each transmission member of the linear forces with the carriage of the corresponding head.
Mit anderen Worten besteht die Vorrichtung gemäß der Erfindung aus zwei Gruppen von Organen, die im Abstand voneinander angeordnet sind.In other words, the device according to the invention consists of two groups of organs arranged at a distance from each other.
Die erste Baugruppe besteht aus Spannköpfen mit Winkel- oder Linearverlagerung. Jeder Spannkopf besteht aus einem Korpus aus zwei maschinell bearbeiteten symmetrischen Platten, die mittels Senkschrauben verbunden sind, welche die Platten fixieren und gleichzeitig positionieren. Die Gewindepartie der Schraube greift in einer geradegekordelten beweglichen Mutter.The first assembly consists of clamping heads with angular or linear displacement. Each clamping head consists of a body made of two machined symmetrical plates connected by countersunk screws that fix the plates and position them at the same time. The threaded part of the screw engages in a straight-knotted movable nut.
In dem so aufgebauten Korpus wirkt eine Gruppe von mechanischen Teilen auf eine Kurbel, die je nach Wahl auf einer glatten Welle oder einer verzahnten Welle sitzt. Bei Verwendung einer glatten Welle trägt die Kurbel direkt das Spannelement.In the body constructed in this way, a group of mechanical parts act on a crank, which is mounted on a smooth shaft or a toothed shaft, depending on the choice. When using a smooth shaft, the crank directly carries the clamping element.
Im Falle der Verzahnung der Welle ist die Kurbel ihrerseits abweichend von der Kurbel verzahnt. Dieses Element trägt demgemäß das Spannelement. Der Unterschied der Verzahnungen verleiht der Anordnung die Möglichkeit, sich der Einstellung des Spannelementes bis auf einige Minuten zu nähern, proportional der Multiplikation der Verzahnungen. Diese beiden Möglichkeiten nach Wahl des Anwenders bewirken eine große Modularität der Spannköpfe und dies mit einem Minimum zu entnehmender Teile. Die mit der Welle schwenkende Kurbel wird betätigt von zwei Lenkern, die einerseits an der Kurbel angelenkt sind und andererseits an einem Schlitten über zwei zur Welle der Kurbel parallele Achsen. Dieser Schlitten ist ein gerade geführtes bewegliches Organ, versehen mit vier Rollenlagern, von denen zwei auf der Achse der beiden Lenker sitzen. Der Schlitten läuft auf zwei Formrampen, gebildet von einer ersten geradlinigen Partie, an die eine vorspringende Partie in Kreisbogenform anschließt, gefolgt von einer kreisbogenförmigen Partie umgekehrter Krümmung und ihrerseits gefolgt von einer vierten kreisbogenförmigen Partie gleicher Richtung wie die zweite Partie, wobei der dritte und der vierte Abschnitt dieser Form einen konkaven Abschnitt bilden. Die Formrampen ruhen auf elastischen Unterlagen, die mit dem Korpus verbunden sind. Die beiden unteren Rollenlager des Schlittens verlagern sich an der geradlinigen Partie der Formrampen und ermöglichen eine Drehung um ihre gemeinsame Achse des Schlittens. Die beiden anderen Rollenlager, angeordnet auf der Achse der beiden Lenker, laufen auf der nichtgeraden Partie der Rampen. Die nichtgerade Partie der Rampen ermöglicht, einen vorzeitigen Bogenanschlag bei der Drehung der Kurbel sicherzustellen und diesen Bogenanschlag aufrechtzuerhalten während eines bestimmten Weges des Schlittens, wobei jedoch gleichwohl die Kurbel ihren Weg fortsetzen kann. Die nichtgerade Partie der Rampen und der Elastizitätsmodul der elastischen Unterlagen sind perfekt definiert und ermöglichen der Kurbel, durch Reaktion auf die Rollenlager bei dem Bogenanschlag eine zusätzliche Drehung auszuführen, die es ermöglicht, das Spiel und den Verschleiß einerseits zu überwinden und in bestimmten Grenzen andererseits ein oder zwei zusätzliche Bleche hinzuzufügen nach einer ersten Fügung. Demgemäß wird dank der Elastizität der elastischen Unterlagen und der nichtgeraden Partie der Rampen ein konstanter Druck erzeugt während des Bogenanschlags des Mechanismus, unabhängig von dem Druck, der von den Steuermitteln erzeugt wird. Auf der Seite gegenüber den Formrampen und ebenfalls mit dem Korpus verbunden sind elastische Kompensationsunterlagen vorgesehen, auf denen sich die Rollenlager abstützen und auf diese Weise ein vorzeitiges Kippen der Kurbel unterdrücken, das Spiel begrenzen und einen Freiheitsgrad den auf den Formrampen laufenden Rollenlagern verleihen. Der Schlitten ist mit dem biegsamen Organ verbunden, das die Linearbewegung überträgt mittels eines Fortsatzes, der an dem Schlitten befestigt ist. Der Fortsatz ist frei beweglich auf einer Achse in dem Schlitten. Der so aufgebaute Spannkopf ist außerdem mit einem Schlittenverriegelungsmittel mit Öffnung versehen, gebildet beispielsweise von Klinken, Krallen oder elastischen Haken, die sich in eine Nut legen, die an dem Schlitten vorgesehen ist. Die Entriegelung erfolgt durch einen Nocken, der mit dem Fortsatz, der weiter oben beschrieben wurde, verbunden ist und seinerseits verbunden ist mit bestimmten Begrenzungen des Schlittens. Die Klinken, Krallen oder elastischen Haken sind an dem Spannkopf befestigt. Die Verriegelungskraft ist einstellbar.In the case of the shaft being toothed, the crank is itself toothed differently from the crank. This element therefore carries the Clamping element. The difference in the gear teeth allows the assembly to approach the adjustment of the clamping element to within a few minutes, proportional to the multiplication of the gear teeth. These two possibilities, at the user's discretion, allow a high degree of modularity of the clamping heads, with a minimum of parts to be removed. The crank, which pivots with the shaft, is operated by two links, one hinged to the crank and the other to a carriage via two axes parallel to the crank shaft. This carriage is a straight-guided moving member, equipped with four roller bearings, two of which are located on the axis of the two links. The carriage runs on two forming ramps, formed by a first straight section, followed by a projecting section in the shape of a circular arc, followed by a circular arc section of inverse curvature, followed in turn by a fourth circular arc section in the same direction as the second section, the third and fourth sections of this shape forming a concave section. The forming ramps rest on elastic supports connected to the body. The two lower roller bearings of the carriage move on the straight part of the molding ramps and allow rotation around their common axis of the carriage. The other two roller bearings, located on the axis of the two links, run on the non-straight part of the ramps. The non-straight part of the ramps makes it possible to ensure a premature stop of the curve when the crank rotates and to maintain this stop of the curve during a certain path of the carriage, while still allowing the crank to continue its path. The non-straight part of the ramps and the elastic modulus of the elastic supports are perfectly defined and allow the crank to perform an additional rotation when the curve is stopped, reacting to the roller bearings, which makes it possible to overcome the play and wear on the one hand and, within certain limits, to add one or two additional sheets after a first fitting on the other. Thus, thanks to the elasticity of the elastic supports and the non-straight part of the ramps, a constant pressure is generated during the curve stop of the mechanism, regardless of the pressure exerted by the control means. On the side opposite the molding ramps and also connected to the body, elastic compensation pads are provided on which the roller bearings rest, thus preventing premature tilting of the crank, limiting play and giving a degree of freedom to the roller bearings running on the molding ramps. The carriage is connected to the flexible member which transmits the linear movement by means of an extension fixed to the carriage. The extension is freely movable on an axis in the carriage. The clamping head thus constructed is also provided with a carriage locking means with an opening, formed for example by pawls, claws or elastic hooks which fit into a groove provided on the carriage. Unlocking is carried out by a cam which is connected to the extension described above and is in turn connected to certain limits of the carriage. The pawls, claws or elastic hooks are fixed to the clamping head. The locking force is adjustable.
Im Falle einer Verwendung von Spannköpfen auf Drehtischen oder Pendeltischen wird eine Verriegelung in der Schließposition beispielsweise bewirkt dank einer Bogenanlage, realisiert auf dem ersten Abschnitt der Rampenform, die sich auf den elastischen Unterlagen abstützt. Im Gegenzug ermöglicht allein eine Entriegelungskraft, aufgebracht bei Traktion auf das System, die Öffnungsposition des Spannkopfes. Auf diese Weise ist selbst dann, wenn ein bei null liegender Druck auf den Schlitten wirkt, der Spannkopf in Schließposition.When clamping heads are used on rotary tables or pendulum tables, locking in the closed position is achieved, for example, thanks to an arched system made on the first section of the ramp, which rests on the elastic supports. In turn, only an unlocking force, applied to the system during traction, allows the clamping head to be opened. In this way, even if zero pressure is applied to the slide, the clamping head is in the closed position.
Die zweite Baugruppe ist das Steuergehäuse, das sich in einem vom Benutzer gewählten Abstand von den Spannköpfen befindet. Es besteht im wesentlichen aus einem Support, auf dem ein Motorelement (pneumatischer oder hydraulischer Arbeitszylinder oder Hydraulikmotor) befindet. Der Support ist mit einer Anzahl von Führungen gleich der Anzahl von Spannköpfen versehen, und auf ihm werden die äußere Hülle oder Hüllen des biegsamen Organs oder der Organe für die Bewegungsübertragung befestigt. Auf der Motorwelle ist weich, zwecks Absorption von Stößen und Fehlausfluchtungen, ein Bügel montiert, der von Säulen geführt wird, befestigt an dem vorbeschriebenen Support und mit elastischen Anschlägen versehen in einer Anzahl gleich der der Spannköpfe. In jeder Aufnahme des Bügels ist das biegsame Organ für die Bewegungsübertragung befestigt. Die Voreinstellung dieser Kulissen über die einstellbaren Anschläge ermöglicht, den Hub- oder den Öffnungswinkel der Spannköpfe zu begrenzen. Wenn die Sicherheitsnotwendigkeiten es erfordern, werden die auf die Anschläge des Bügels wirkenden Kulissen über Reibung angetrieben, wodurch bei einem vorzeitigen Stillstand (Vorhandensein eines Hindernisses) eine Entkupplung von dem Bügel ermöglicht wird. Diese Friktion wird hergestellt zwischen einer weichen Zange, die auf einen gewünschten Druck einstellbar ist. Sie gelangt an einer Stelle der Führung des Supports in ein Rohr, das damit die Kraft sichert. Indem man so von Friktionen ausgeht, kann man die Anzahl der Spannvorgänge modulieren und die Verwendung eines kleineres Arbeitszylinders ermöglichen.The second assembly is the control box, which is located at a distance from the clamping heads chosen by the user. It consists essentially of a support on which a motor element (pneumatic or hydraulic working cylinder or hydraulic motor) is located. The support is provided with a number of guides equal to the number of clamping heads, and the outer casing or casings of the flexible organ or organs for the transmission of motion are fixed to it. A soft bracket is mounted on the motor shaft to absorb shocks and misalignments, guided by columns fixed to the above-described support and equipped with elastic stops. provided in a number equal to the number of clamping heads. The flexible member for transmitting the motion is fixed to each bracket housing. The pre-setting of these guides via the adjustable stops makes it possible to limit the stroke or opening angle of the clamping heads. When safety requirements so require, the guides acting on the bracket stops are driven by friction, allowing the bracket to be disengaged in the event of premature stoppage (presence of an obstacle). This friction is created between a flexible clamp that can be adjusted to the desired pressure. It enters a tube at a point on the support guide, which thus ensures the force. By starting from friction in this way, the number of clamping operations can be modulated and a smaller working cylinder can be used.
Die komplette so gebildete Anordnung weist die folgenden Vorteile auf, herrührend von der Separation der Spannköpfe von dem Steuergehäuse:The complete arrangement thus formed has the following advantages, resulting from the separation of the clamping heads from the control housing:
- Detektoren für das Hubende des Schlittens sind auf dem Spannkopf oder auf dem Support des Motorelements oder auch auf den Kulissen des Bügels montiert;- Detectors for the end of the carriage stroke are mounted on the clamping head or on the support of the motor element or on the guides of the bracket;
- Es ist möglich, direkt auf den Spannköpfen oder auf dem biegsamen Bewegungsübertragungsorgan manuelle Steuerungen vorzusehen, was es im letzteren Fall ermöglicht, auf einen oder mehrere Spannköpfe einzuwirken. Das öffnen der Spannköpfe bleibt automatisch;- It is possible to provide manual controls directly on the clamping heads or on the flexible motion transmission device, which in the latter case makes it possible to act on one or more clamping heads. The opening of the clamping heads remains automatic;
- Bei der Verwendung eines pneumatischen Arbeitszylinders als Steuermotormittel des Systems zieht dieser an dem Bügel und betätigt dabei die aktive Partie der biegsamen Bewegungsübertragungsorgane, die mit den Spannköpfen verbunden sind. Der kleinere Querschnitt des Arbeitszylinders ermöglicht den Durchlauf des gesamten Bogenanschlags beim Drücken unter Ausnutzung der gesamten Trägheit des Systems; der größere Querschnitt des Kolbens wird demgemäß ausgenutzt zum Freigeben des Bogenanschlags und Entriegeln des Systems; jedenfalls arbeitet aus Gründen der Abmessungen des Steuergehäuses das System perfekt unter Ausnutzung der großen Kammer des Zylinders zum Erreichen des Bogenanschlags und der kleinen Kammer des Arbeitszylinders zum Entriegeln des Systems;- When a pneumatic actuator is used as the system's control motor, it pulls on the bracket and activates the active part of the flexible motion transmission elements connected to the clamping heads. The smaller cross-section of the actuator allows the entire arch stop to pass when pressed, taking advantage of the entire inertia of the system; the larger cross-section of the piston is therefore used to release the arch stop and unlock the system; in any case, due to the dimensions of the control box, the system works perfectly by taking advantage of the large chamber of the cylinder to reach the arch stop and the small chamber of the actuator to unlock the system;
- Im Falle einer Verwendung der Spannköpfe bei einer pendelnd arbeitenden Anordnung wird der einfache Arbeitszylinder durch einen solchen mit doppelter Kolbenstange ersetzt;- If the clamping heads are used in a pendulum arrangement, the single working cylinder is replaced by one with a double piston rod;
- Schließlich wird ein einziges Motormittel verwendet für die Fernsteuerung mehrerer Spannköpfe (Anzahl der Spannköpfe ist eine Funktion der Auswahl des Motormittels). Auf diese Weise werden erhebliche Energieeinsparungen realisiert. Alle pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Verbindungen mit den Spannköpfen fehlen, womit die Installationskosten gesenkt werden, ebenso wie die Wartungskosten, und die Ausführungsverzögerungen herabgesetzt werden. Darüber hinaus wird die gesamte oder ein Teil der Steuerlogik weggelassen. Alle Steuerungen der Spannköpfe sind an einer einzigen Stelle zentralisiert (das Steuergehäuse):- Finally, a single motor means is used for the remote control of several clamping heads (the number of clamping heads is a function of the choice of motor means). In this way, significant energy savings are achieved. All pneumatic, hydraulic or electrical connections to the clamping heads are eliminated, thus reducing installation costs, maintenance costs and execution delays. In addition, all or part of the control logic is eliminated. All clamping head controls are centralized in a single location (the control box):
- Synchronisiertes öffnen/Schließen;- Synchronized opening/closing;
- Regulierung des Winkelausschlags;- Regulation of the angular deflection;
- Manuelle Steuerungen;- Manual controls;
- Erkennung des Hubendes;- Detection of the end of stroke;
- Versatz in der Bewegung, um eine Priorität in der Reihenfolge des Spannens zu haben.- Offset in the movement to have a priority in the order of clamping.
Ein Abstand (bis zu 25 m) der Spannköpfe kann realisiert werden dank der vorliegenden Erfindung, ohne die Synchronisation der Bewegungen zu beeinträchtigen.A distance (up to 25 m) of the clamping heads can be realized thanks to the present invention, without affecting the synchronization of the movements.
Die Erfindung wird deutlicher verständlich dank der nachstehenden, sich auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen, die als nichtbeschränkende Beispiele gegeben werden, beziehenden Beschreibung, in der auf die beigefügten schematischen Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen:The invention will be more clearly understood thanks to the following description relating to certain preferred embodiments given as non-limiting examples, in which reference is made to the attached schematic drawings in which:
- Die Fig. 1 ein Gesamtschema einer Spanneinrichtung mit mehreren Spannköpfen ist mit Fernbedienung und ausgebildet gemäß der Erfindung, wobei die wiedergegebene Zahl der Spannköpfe (1) nicht als Beschränkung anzusehen ist;- Fig. 1 is an overall diagram of a clamping device with several clamping heads with remote control and designed according to the invention, whereby the number of clamping heads (1) shown is not to be seen as a limitation;
- Die Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Spannkopfes gemäß der Erfindung ist;- Figure 2 is a sectional view of a clamping head according to the invention;
- Die Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Spannkopfes ist, in der die Formrampen in Anlage an den elastischen Auflagen erkennbar sind und das hintere Verriegelungssystem während des Entspannens;- Fig. 3 is a sectional view of a clamping head, in which shows the forming ramps in contact with the elastic supports and the rear locking system during relaxation;
- Die Fig. 4 eine Schnittansicht der hinteren Verriegelungsanordnung ist und den Rücklauf der elastischen Klinken erkennen läßt;- Figure 4 is a sectional view of the rear locking arrangement showing the return of the elastic pawls;
- Die Fig. 5 eine Teilansicht der Spannverriegelung ist und das System mit konstantem Bogenanschlag und das Spielausgleichsystem zeigt;- Fig. 5 is a partial view of the tension lock and shows the constant bow stop system and the play compensation system;
- Die Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Steuergehäuses der Vorrichtung ist und ein Beispiel der Anbringung der biegsamen Verbindungen wiedergibt;- Figure 6 is a sectional view of the control box of the device and shows an example of the installation of the flexible connections;
- Die Fig. 7 eine Teilschnittdarstellung des Steuergehäuses bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist und ein Beispiel einer anderen Anwendung der Anbringung der biegsamen Verbindung durch Reibung darstellt;- Figure 7 is a partial sectional view of the control box in the device according to the invention and shows an example of another application of the application of the flexible connection by friction ;
- Die Fig. 8 eine schematische Seitenansicht im Schnitt eines Spannkopfes ist, identisch mit der Ausführungsform der Fig. 2, wobei jedoch der Schnitt in einer anderen Ebene liegt, um bestimmte in Fig. 2 nicht erkennbare Organe sichtbar zu machen;- Fig. 8 is a schematic side view in section of a clamping head, identical to the embodiment of Fig. 2, but with the section in a different plane in order to make certain organs not visible in Fig. 2 visible;
- Die Fig. 9 eine schematische Ansicht von oben im Schnitt nach Linie II-II der Ausführungsform nach Fig. 8 ist;- Fig. 9 is a schematic top view in section along line II-II of the embodiment of Fig. 8;
- Die Fig. 10 bis 12 schematische Teilfrontansichten im Schnitt sind und drei weitere Ausführungsformen gemäß der Erfindung darstellen.- Figures 10 to 12 are schematic partial front views in section and show three further embodiments according to the invention.
Es sei zunächst darauf hingewiesen, daß die gleichen Organe in allen Figuren mit den gleichen numerischen Bezugszeichen versehen sind.Firstly, it should be noted that the same elements are provided with the same numerical reference symbols in all figures.
Die Fig. 1 zeigt als Beispiel eine Fernsteuervorrichtung mehrerer Spannköpfe 1 (deren Spannkopfanzahl nicht beschränkend ist), montiert in geschlossener Position, und die mit einem Steuergehäuse 9 über biegsame Verbindungen 8 verbunden sind, die eine Linearbewegung übertragen (Typ Kabel oder Kugelfernsteuerung 23). Diese Fig. 1 zeigt die Intention der den Gegenstand der Erfindung bildenden Vorrichtung.Figure 1 shows, by way of example, a remote control device for several clamping heads 1 (the number of clamping heads is not limiting), mounted in the closed position and connected to a control box 9 by flexible connections 8 transmitting a linear movement (cable or ball remote control type 23). This figure 1 shows the intention of the device that is the subject of the invention.
Die Fig. 2 zeigt das Detail des Aufbaus eines Spannkopfes, gebildet aus zwei spanabhebend bearbeiteten Platten 1, die symmetrisch mittels Senkkopfschrauben 42 verbunden sind, welche sie fixieren und zugleich positionieren. Eine Kurbel 2 entsprechender Form, drehbar um eine Welle 47 oder 47, die auf Wälz- oder Gleitlagern ruht, ist mit einem Schlitten 3 über zwei Lenker 4 und Achsen 48 und 49 verbunden. Der Schlitten 3 ist mit vier Rollen 5 versehen, die auf zwei Formrampen 6 laufen, welche auf zwei elastischen Unterlagen 45 abgestützt sind, die mit einem gewünschten Druck versehen sind. An diesen Schlitten ist ein Fortsatz 7 angekoppelt, der die Stange 23 der biegsamen Verbindung 8 aufnimmt. Der Schlitten 3 unterliegt während seiner Verlagerung einer Querbewegung infolge der Form der Rampen 6. Um diese Bewegung aufzufangen, dienen die beiden Rollen, die auf der Verbindung 43 plaziert sind, als Gelenke, und die kompensierenden elastischen Unterlagen 46 führen die Rollen auf die Formrampen 6 zurück. Ein unterer Abschnitt der Platten 1' ist mittels der Schrauben 42 mit einer Glocke 41 verbunden, die dazu dient, einen Teil der Hülle der biegsamen Verbindung 8 aufzunehmen, und andererseits elastische Klinken 40, an denen sich der Schlitten 3 verankert, wobei die Aufgabe der Befestigungen 42 darin besteht, eine der Platten 1' zu demontieren, ohne den Spannkopf von seinem Support zu entfernen, so daß man sehr schnell Zugang zu seinem inneren Mechanismus erhält.Fig. 2 shows the detail of the structure of a clamping head, formed by two machined plates 1, which are symmetrically connected by means of countersunk screws 42, which fix them and at the same time. A crank 2 of appropriate shape, rotating about a shaft 47 or 47 resting on roller or plain bearings, is connected to a carriage 3 by two links 4 and axles 48 and 49. The carriage 3 is provided with four rollers 5 running on two forming ramps 6 supported on two elastic pads 45 provided with a desired pressure. Coupled to this carriage is an extension 7 which receives the rod 23 of the flexible connection 8. During its displacement, the carriage 3 undergoes a transverse movement due to the shape of the ramps 6. To absorb this movement, the two rollers placed on the connection 43 act as joints and the compensating elastic pads 46 return the rollers to the forming ramps 6. A lower portion of the plates 1' is connected by means of the screws 42 to a bell 41 which serves to receive part of the sheath of the flexible joint 8 and, on the other hand, to elastic catches 40 to which the carriage 3 is anchored, the purpose of the fastenings 42 being to dismantle one of the plates 1' without removing the clamping head from its support, so as to obtain very rapid access to its internal mechanism.
Die Fig. 3 zeigt die gleichen Elemente wie die Fig. 2, jedoch in der Öffnungs- und Schließposition zum Verdeutlichen der Drehbewegung der Kurbel 2 mit der Welle 47 und der Verankerung des Schlittens 3 an den elastischen Klinken 40. Man erkennt außerdem das Abwälzen der Rollen 5 auf den Formrampen 6 und den kompensierenden Unterlagen 46.Fig. 3 shows the same elements as Fig. 2, but in the opening and closing position to illustrate the rotational movement of the crank 2 with the shaft 47 and the anchoring of the carriage 3 to the elastic pawls 40. One can also see the rolling of the rollers 5 on the forming ramps 6 and the compensating supports 46.
Die Fig. 4 zeigt das System der Entriegelung des Schlittens 3: sobald das Kabel oder sein starres Ende 23, verbunden mit dem Fortsatz 7, sich um einen Leerhub 44 verlagert, ermöglicht der Nocken 41 des Fortsatzes 7 das Zurückschieben der Klinken 40.Fig. 4 shows the system for unlocking the slide 3: as soon as the cable or its rigid end 23, connected to the extension 7, moves by an idle stroke 44, the cam 41 of the extension 7 allows the pawls 40 to be pushed back.
Die Fig. 5 zeigt die Art und Weise, wie der Bogenanschlag auf den Formrampen 6 betätigt wird, unter Berücksichtigung der Tatsache, daß zum Erzielen des Bogenanschlags wir die Lenker 4 senkrecht stellen müssen gleichzeitig mit der Linie, die durch die Achse 49 und die Welle 47 der Kurbel 2 verläuft, und mit der Schräge, die vorteilhafterweise auf den Formrampen 6 ausgearbeitet ist mittels der Rollen 5. Unter Beibehaltung des Bildes dieser geometrischen Figur und durch Verändern der Form der Rampe 6 können wir den Bogenanschlag beibehalten, sobald die Rollen 5 ihren Weg durchlaufen. Die elastischen Unterlagen 45 stellen die Kraft wieder her, die für das Spannen erforderlich ist, und die kompensierenden elastischen Unterlagen 46 halten die Rollen 5 im Eingriff mit der gegenüberliegenden Mantellinie. Gleichzeitig erhalten wir eine positive Verriegelung unter leichtem Schließen des geraden Winkels auf den Rampen 6. Es ist offensichtlich, daß die Kraft, ausgeübt von den elastischen Unterlagen 45, vorteilhafterweise das Spiel kompensiert, das bei der Funktion des Mechanismus auftreten kann.Fig. 5 shows the way in which the arch stop is operated on the forming ramps 6, taking into account the fact that in order to obtain the arch stop we must place the links 4 vertically at the same time as the line passing through the axis 49 and the shaft 47 of the crank 2 and with the slope that is advantageously worked on the forming ramps 6 by means of the rollers 5. Maintaining of the image of this geometric figure and by changing the shape of the ramp 6, we can maintain the arch stop as soon as the rollers 5 traverse their path. The elastic pads 45 restore the force required for tensioning and the compensating elastic pads 46 keep the rollers 5 in engagement with the opposite generatrix. At the same time, we obtain a positive locking with a slight closure of the right angle on the ramps 6. It is obvious that the force exerted by the elastic pads 45 advantageously compensates for the play that may occur in the functioning of the mechanism.
Die Fig. 6 zeigt das Steuergehäuse 9, ausgestattet mit einem Motorelement für hin- und hergehende Bewegung 10, dessen an einem Ende mit einem Gewinde versehene Stange 13 mit einer Nabe 17 verbunden ist, die mit Stoßdämpfern 18 versehen ist, montiert mittels Stiften 19. Diese Nabe 17 trägt und treibt an einen Bügel 14, geführt von Säulen 24 und versehen mit Führungen 15, in welchen die Säulen 24 und Elemente 16 gleiten, wobei deren Verlagerung einstellbar ist mittels Anschlägen 22. Elastische Dämpfer 20 vervollständigen außerdem diese Elemente 16. Das Motorelement 10 ist auf einem Support 11 befestigt, der mit Führungen 12 ausgestattet ist, die verbunden sind mit den biegsamen Verbindungen 8. Durch die Führungen 8 erstrecken sich starre Stangen 21, verbunden mit den Elementen 16. Die linearen hin- und hergehenden Verlagerungen des Motorelements treiben den Bügel 14 an und übertragen auf die Elemente 16 eine Linearbewegung des gewünschten Hubes, die vorher einstellbar ist.Fig. 6 shows the control box 9 equipped with a motor element for reciprocating movement 10, whose rod 13, threaded at one end, is connected to a hub 17, provided with shock absorbers 18, mounted by means of pins 19. This hub 17 supports and drives a bracket 14, guided by columns 24 and provided with guides 15 in which the columns 24 and elements 16 slide, their displacement being adjustable by means of stops 22. Elastic dampers 20 also complete these elements 16. The motor element 10 is fixed on a support 11, provided with guides 12 connected to the flexible connections 8. Rigid rods 21 connected to the elements 16 extend through the guides 8. The linear reciprocating displacements of the motor element drive the bracket 14 and transmit to the elements 16 a linear movement of the desired stroke, which can be set beforehand.
Die Fig. 7 zeigt in dem Steuergehäuse ein Beispiel des Antriebs der Stange 21 durch Friktion. Auf ihr ist ein eingeschnittener Kern 52 befestigt, der gefangen ist in einer elastischen Zange 51, die auf die gewünschte Friktion mittels des Ringes 54 eingestellt ist. Jeder Gegenstand, der sich in der Bahn der Kurbel 2 des Spannkopfes befindet, löst den Kern 52 und damit zugleich die Schubstange 21 und erlaubt somit dem Bügel 14, seinen Weg fortzusetzen. Elektrische oder pneumatische Kontakte steuern die Verlagerung des Kerns 52 an seinen extremen Hubenden. Um zu ermöglichen, daß die Maximalkraft an dem Spannkopf bestätigt wird, umfaßt ein Bestätigungsrohr 50 die Zange 51 am Ende des Hubes und verhindert damit, daß sie sich unter der Wirkung der Spannkraft öffnet.Fig. 7 shows an example of the drive of the rod 21 by friction in the control box. On it is fixed a cut core 52 which is caught in an elastic clamp 51 which is adjusted to the desired friction by means of the ring 54. Any object located in the path of the crank 2 of the clamping head releases the core 52 and at the same time the push rod 21, thus allowing the bracket 14 to continue its travel. Electric or pneumatic contacts control the displacement of the core 52 at its extreme ends of stroke. To enable the maximum force to be confirmed on the clamping head, a confirmation tube 50 surrounds the clamp 51 at the end of the stroke and This prevents it from opening under the effect of the tension force.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine andere Ausführungsform eines Spannkopfes gemäß der Erfindung, und die gemäß den oben gemachten Angaben im wesentlichen aus zwei spanabhebend bearbeiteten symmetrischen Platten 1' besteht, zusammengefügt von Senkschrauben 42, die sie befestigen und zugleich positionieren, und einer Glocke 41, die dazu dient, die Hülle der biegsamen Verbindung 8 aufzunehmen. Das Vorhandensein der Befestigungen 42 ermöglicht, eine der Platten 11 zu demontieren, ohne den Spannkopf von seinem Support abnehmen zu müssen, was auf diese Weise einen sehr schnellen Zugang zum inneren Mechanismus ermöglicht. Der innere Mechanismus besteht aus einer Kurbel 2 entsprechender Form, die um eine Welle 47 schwenken kann, die auf Wälz- oder Gleitlagern ruht; die Kurbel 2 ist verbunden mit einem Schlitten 3 (nicht in Fig. 8 dargestellt) über zwei Lenker 4 und die Achsen 48 und 49. Die Achse 49 ist unter Beilage eines kompensierenden elastischen Ringes 30 montiert.Figures 8 and 9 show another embodiment of a clamping head according to the invention and which, according to the above, consists essentially of two machined symmetrical plates 1', joined together by countersunk screws 42 which fix and position them, and a bell 41 which serves to receive the casing of the flexible joint 8. The presence of the fixings 42 makes it possible to dismantle one of the plates 11 without having to remove the clamping head from its support, thus allowing very rapid access to the internal mechanism. The internal mechanism consists of a crank 2 of appropriate shape which can pivot about a shaft 47 which rests on rolling or sliding bearings; the crank 2 is connected to a carriage 3 (not shown in Fig. 8) via two links 4 and the axles 48 and 49. The axle 49 is mounted with a compensating elastic ring 30.
Der Schlitten 3 (Fig. 9) ist mit vier Rollen 5 versehen, die auf Formrampen 6 laufen. An dem Schlitten ist ein Fortsatz angebracht, der die Stange 23 der biegsamen Verbindung 8 aufnimmt. Der Schlitten 3 unterliegt bei seiner Verlagerung einer Querbewegung infolge der Form der Rampe 6. Um diese Bewegung auszugleichen, drücken die kompensierenden elastischen Unterlagen 46 die Rollen gegen die Formrampen 6. Gemäß der Erfindung sind die Formrampen 6 insbesondere durch Verkleben befestigt, und zwar direkt auf dem Korpus 1 des Spannkopfes.The carriage 3 (Fig. 9) is provided with four rollers 5 which run on forming ramps 6. An extension is attached to the carriage which receives the rod 23 of the flexible connection 8. The carriage 3 is subject to a transverse movement during its displacement due to the shape of the ramp 6. In order to compensate for this movement, the compensating elastic supports 46 press the rollers against the forming ramps 6. According to the invention, the forming ramps 6 are attached in particular by gluing, directly to the body 1 of the clamping head.
Im Betrieb bleibt die allgemeine Funktion dieser Spannvorrichtung identisch mit der, die vorhergehend angegeben wurde, wobei jedoch der elastische Ring 30 die Kraft aufbringt, die für das Spannen erforderlich ist, und die kompensierenden elastischen Unterlagen 46 die Rollen 5 auf ihrer gegenüberliegenden Mantellinie halten.In operation, the general function of this tensioning device remains identical to that previously indicated, but the elastic ring 30 applies the force required for tensioning and the compensating elastic pads 46 hold the rollers 5 on their opposite generatrix.
Die in Fig. 10 dargestellte dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Fig. 8 und 9 (deren Bezugszeichen beibehalten wurden zum Bezeichnen identischer Teile) durch die Tatsache, daß der elastisch deformierbare kompensierende Ring 30 nicht mehr zwischen der Achse 49 und der Kurbel 2 vorgesehen ist, sondern zwischen der Welle 47 und der Kurbel 2. Die Funktion bleibt identisch mit der zuvor beschriebenen.The third embodiment shown in Fig. 10 differs from that of Figs. 8 and 9 (the reference numerals of which have been retained to indicate identical parts) by the fact that the elastically deformable compensating ring 30 is no longer provided between the axis 49 and the crank 2, but between the shaft 47 and the crank 2. The function remains identical to that previously described.
Die in Fig. 11 dargestellte vierte Ausführungsform (bei der die gleichen Bezugszeichen immer noch dieselben Teile bezeichnen) unterscheidet sich von den beiden vorhergehenden durch die Tatsache, daß der elastisch deformierbare kompensierende Ring 30 nicht mehr zwischen Kurbel 2 und Achse 49 oder Welle 47 angebracht ist, sondern verdoppelt ist in zwei elastisch deformierbare Ringe, die auf den Enden der Welle 47 zwischen diesen Enden und dem Stützlager dieser Welle 47 montiert sind, eingearbeitet in den Korpus 1 des Spannkopfes. Auch hier ist die Funktion identisch mit der bereits beschriebenen.The fourth embodiment shown in Fig. 11 (in which the same reference numerals still designate the same parts) differs from the two previous ones in that the elastically deformable compensating ring 30 is no longer mounted between the crank 2 and the axle 49 or shaft 47, but is doubled into two elastically deformable rings mounted on the ends of the shaft 47 between these ends and the support bearing of this shaft 47, incorporated in the body 1 of the clamping head. Here too, the function is identical to that already described.
Schließlich unterscheidet sich die fünfte in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform (wo die gleichen Bezugszeichen immer noch die gleichen Teile markieren) von den vorhergehenden durch die Tatsache, daß der elastisch deformierbare kompensierende Ring 30 zerlegt ist in zwei Ringe, deren einer 30 zwischen der Achse 49 und der Kurbel 2 angeordnet ist, während der andere 30'' zwischen der Welle 47 und der Kurbel 2 angeordnet ist. Die Funktion bleibt identisch mit der bereits zuvor beschriebenen.Finally, the fifth embodiment shown in Fig. 12 (where the same reference numerals still mark the same parts) differs from the previous ones by the fact that the elastically deformable compensating ring 30 is divided into two rings, one of which 30 is arranged between the axis 49 and the crank 2, while the other 30'' is arranged between the shaft 47 and the crank 2. The function remains identical to that already described previously.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen und dargestellten Beispiele beschränkt, ausgehend von welchen man noch andere Ausführungsformen und Realisierungen ableiten könnte, ohne dafür den Rahmen der Erfindung verlassen zu müssen. Die Erfindung hat zum Ziel, durch Erstreckung eine Fernsteuerung vorzusehen, insbesondere: von Handhabungsgeräten, Positioniergeräten, linear verlagerbaren Spannorganen, Betätigungselementen, Verriegelungen, Kulissen, Schließvorrichtungen, Anschlägen, Schlitten, Auswerfern, Hebezeugen und alle anderen Anwendungsfällen mit den gleichen Vorteilen wie bei den Spannköpfen.The invention is not limited to the examples described and illustrated above, from which other embodiments and realizations could be derived without having to leave the scope of the invention. The aim of the invention is to provide, by extension, remote control, in particular: of handling devices, positioning devices, linearly displaceable clamping elements, actuating elements, locking mechanisms, guides, closing devices, stops, slides, ejectors, hoists and all other applications with the same advantages as with the clamping heads.
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Legal Events
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