DE3936396C1

DE3936396C1 - Toggle tightening device - has housing containing toggle with piston and cylinder, and right angled two armed lever pivoted at other end

Info

Publication number: DE3936396C1
Application number: DE19893936396
Authority: DE
Inventors: Josef Gerhard 4030 Ratingen De Tuenkers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1991-04-25
Anticipated expiration: 2009-11-03

Description

Gattung

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigbare Knie hebelspannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruches 1.

Stand der Technik

Kniehebelspannvorrichtungen der vorausgesetzten Gattung sind durch die DE-AS 22 22 686 vorbekannt. Solche Vor richtungen werden vielfältig, insbesondere im Karosse riebau eingesetzt.

Vielfach müssen Blechteile an Karosseriegruppen ange schweißt werden. Hierzu ist es wünschenswert, daß die Kniehebelspannvorrichtung zum Beispiel durch Öffnungen von Karosserieteilen hindurchgreifend die miteinander durch Punktschweißen oder dergleichen zu verbindenden Teile fest spannt und bis zu ihrer Fixierung auch in der vorbestimmten Lage zentriert.

Durch die DE-PS 34 19 878 ist eine Tragplatte, insbeson dere Transportwagen oder Palettentragplatte, vorbekannt, mit Spannvorrichtungen für auf der Platte festspannbare Gegenstände, wobei die Spannvorrichtung einen Spannhebel als Verbindungsglied zweier Schwingen aufweist und mit diesen ein Gelenkviereck bildet, mit seinem Spannteil das Gelenk der einen Schwinge überragt und am Gelenkviereck ein Verstellantriebsglied angeordnet ist. Die Tragplatte ist mit einer im Stellweg des Spannhebels angeordneten Durchgriffsöffnung versehen. Außerdem ist die Spannvor richtung unter der Tragplatte angeordnet, wobei das Spannteil des Spannhebels in Form eines Hakens ausgebil det ist. Die Gelenke des Gelenkvierecks sind derart ange ordnet und die Schwingen derart bemessen, daß der Spann hebel in Spannstellung die Durchgriffsöffnung durchgrei fend mit seiner Längsachse quer zu deren Verlauf bei Rückzugstellung des Spannhebels unter der Tragplatte steht. Das Antriebsglied des Gelenkvierecks ist in Form eines Kniehebelantriebes ausgebildet. Im Bereich des Kniehebelantriebes ist ein Übertotpunktanschlag angeord net. In Spannstellung des Spannhebels schließt dessen Längsachse in bezug auf die Horizontale einen Winkel von 0°C bis etwa 10° und in Spannstellung einen Winkel von etwa 85° bis 90° ein. Am Kniegelenk des Kniehebelantrie bes ist das Ende eines Antriebselementes, wie die Kolben stange eines Pneumatik-, Hydraulikzylinders oder derglei chen, mit dem Kniegelenk in Wirkverbindung stehend, ange ordnet.

Die GB-PS 7 78 865 beschreibt eine Klemmvorrichtung mit Parallellogramm-Gelenkanordnung.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebel spannvorrichtung derart auszugestalten, daß sie in der Lage ist, mehrere blechförmige Teile so zu spannen, daß die wesentlichsten Vorrichtungsteile der Kniehebelspann vorrichtung unterhalb einer Bezugsebene liegen und nur die Spannbacke nach oben hin in Erscheinung tritt, um die blechförmigen Teile gegeneinander zu verspannen.

Lösung

Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergege benen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Die erfindungsgemäße Kniehebelspannvorrichtung ist als Unterbauspanner mit Zentrierdorn ausgebildet. Dadurch be steht die Möglichkeit, den eigentlichen "Körper" der Kniehebelspannvorrichtung unter der durch eine Haupt ebene, beispielsweise eine Karosseriebaugruppe gebildeten Bezugsebene anzuordnen und nur die Spannbacke nach oben durch eine Durchbrechung vortreten zu lassen, um die mit einander zu verbindenden Teile gegeneinander zu verspan nen.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß hierbei von bisher vom Anmelder schon hergestellten und vertriebenen Kniehebelspannvorrichtungen ausgegangen werden kann, die in geeigneter Weise mit einem Parallelogrammgetriebe ver bunden werden, über das die Kniehebelspannvorrichtung die Spannbacke antreibt. Dadurch kann die Vorrichtung nach oben im wesentlichen ebenförmig ausgestaltet werden, wäh rend das Parallelogrammgetriebe neben der Kolbenstange in einem Gehäuse anzuordnen ist, so daß sich nur geringför mige Bauabmessungen ergeben. Besonders vorteilhaft ist aber, daß die eigentliche Kniehebelspannvorrichtung, also der Zylinder, der Kolben und dessen Abdichtungen, die Kolbenstange und die Kniehebelgelenkanordnung und gegebenenfalls auch die Führung der Kolbenstange nicht oder nur unwesentlich konstruktiv zu ändern ist. Im Grunde genommen können auch bisher eingesetzte Kniehebelspannvorrichtungen durch Ergänzung mit einem Parallelogrammgetriebe im Hinblick auf die aufgestellte Aufgabenstellung optimiert werden, da sich die eine La sche des Kniehebelgelenkes mit dem Parallelogrammgetriebe getrieblich verbinden läßt. Dadurch baut ein erfindungs gemäßer Unterbauspanner kompakt und niedrig.

Weitere Ausführungsformen

Bei Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 weist die als Un terbauspanner ausgebildete Kniehebelspannvorrichtung ge mäß der Erfindung an ihrem oberen, flachen Ende einen nach oben hervorragenden, mit seiner Längsachse parallel zur Kolbenlängsachse und im Abstand zu dieser verlaufen den Zentrierdorn auf, in dessen seitlicher Projektion der hakenförmige Spannbacken zumindest teilweise hineinragt. Vorteilhafterweise erfolgt der Antrieb des Spannbackens derart, daß in Lösestellung der hakenförmige Spannbacken ganz innerhalb der Projektion des Spanndornes eingebettet ist, während er in Spannstellung zumindestens zum Teil aus den Umgrenzungen des Spanndornes hervortritt. Der Spanndorn dient zum Ausrichten und Zentrieren der mitein ander zu verbindenden Blechteile von insbesondere Karosserien der Automobilindustrie.

Patentanspruch 3 beschreibt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht worden. Es zeigt

Fig. 1 eine als Unterbauspanner mit Zentrierdorn aus gebildete Kniehebelspannvorrichtung gemäß der Erfindung, teils im Längsschnitt, teils in der Ansicht;

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1, teils im Schnitt und

Fig. 3 eine Seitenansicht zur Fig. 1.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein als Gehäuse ausgebildeter Zylinder bezeichnet, an dessen unterem freien Ende sich ein Zylinderdeckel 2 befindet, der eine Anschlußöffnung 3 aufweist, mit der eine nicht dargestellte Leitung zum Zu führen eines geeigneten Druckmittels, insbesondere Druck luft, verbunden werden kann. Die Anschlußöffnung 3 ist über einen Kanal 4 mit dem einen Zylinderraum 5 druckmittelleitend verbunden. Bei 6 ist ein verstellbarer Endanschlag für einen Kolben 7 angeordnet. Der Kolben 7 ist längsverschieblich und dichtend in dem Zylinder 1 ge führt.

Soweit in den Anmeldungsunterlagen der Begriff "Zylinder" verwendet worden ist, so werden darunter sowohl im Quer schnitt innen und außen kreisförmige Zylinder (Rohre), als auch von der Kreisform abweichende Zylinder, bei spielsweise solche mit elliptischer Grundgestaltung, flachovalem Querschnitt, rechteckiger oder polygonförmi ger Innen- und/oder Außenkontur verstanden, und zwar mit entsprechend angepaßtem Kolben 7.

Der Kolben 7 ist mit einer Kolbenstange 8 fest, aber lös bar, verbunden, deren Längsachse 9 mit der Längs mittenachse des Zylinders 1 zusammenfällt, so daß sich die Kolbenstange 8 koaxial zum Zylinder 1 bewegt.

An dem dem Kolben 7 abgekehrten Ende ist die Kolbenstange 8 mit einem Gabelkopf 10 verbunden, der einen als Schwenkachse ausgebildeten Kolbenstangenbolzen 11 auf weist, deren Längsachse orthogonal zur Längsachse 9 ver läuft. Mit dem Kolbenstangenbolzen 11 ist eine Lasche 12 eines Kniehebelgelenkes schwenkbeweglich gekuppelt, die an ihrem anderen Ende über eine als Schwenkachse aus gebildete Kniehebelgelenkachse 13 mit einem noch zu be schreibenden Parallelogrammgetriebe verbunden ist. Die Längsachse der Kniehebelgelenkachse 13 verläuft parallel zur Längsachse des Kolbenstangenbolzens 11. Mit der Knie hebelgelenkachse 13 ist ein Winkelhebel 14 gelenkbeweg lich verbunden, der einstückig mit einem zweiarmigen He bel 15 gekuppelt ist. Der Winkelhebel 14 und der zweiar mige Hebel 15 sind einstückig miteinander verbunden. Der Winkelhebel 14 ist um eine gehäusefeste Schwenkachse 16 schwenkbeweglich, deren Längsachse parallel zu den Längsachsen des Kolbenstangenbolzens 11 und der Kniehe belgelenkachse 13 verläuft. Außerdem ist der zweiarmige Hebel 15 mit einer gehäusefesten Schwenkachse 17 mit ei nem unteren Spannglied 18 eines Spannhakens 19 gekuppelt. Die Längsachse dieser gehäusefesten Schwenkachse 17 ver läuft ebenfalls parallel zu den übrigen Schwenkachsen.

Im Abstand von dem zweiarmigen Hebel 15 befindet sich eine als Hebel ausgebildete, einarmige Schwinge 20 des Parallelogrammgetriebes, die an ihrem einen Ende um eine gehäusefeste Schwenkachse 21 synchron und gleichsinnig zu dem zweiarmigen Hebel 15 schwenkbeweglich ist und an ih rem anderen Ende über eine Schwenkachse 22 mit dem Spann glied 18 verbunden ist. Die gehäusefeste Schwenkachse 21 und die Schwenkachse 22 sind gleichgroß wie die gehäuse feste Schwenkachse 16 und die Schwenkachse 17, wobei die gehäusefeste Schwenkachse 21 auf einer gedachten Geraden 23, die durch die Mittelpunkte der Kniehebelgelenkachse 13 und der gehäusefesten Schwenkachse 16 verläuft, ange ordnet ist, während der Mittelpunkt der Schwenkachse 22 sich auf einer gedachten Gerade 24 befindet, die ge radlinig durch den Mittelpunkt der Schwenkachse 17 ver läuft, wobei die gedachte Gerade 23 und die gedachte Ge rade 24 orthogonal zu einer gedachten Geraden 25 angeord net sind, die durch die Mittelpunkte der gehäusefesten Schwenkachse 16 und der Schwenkachse 17 und parallel zu einer gedachten Geraden 26 verläuft, die die Mittelpunkte des Kolbenstangenbolzens 11 und der Kniehebelgelenkachse 13 schneidet.

Da die gehäusefesten Schwenkachsen 16 und 21 in dem Ge häuse 27 unverschieblich gelagert sind, hat eine Ver schiebung der Kolbenstange 8 in Richtung X (Fig. 1) zur Folge, daß die Kniehebelgelenkachse 13 auf einem Kreisbo gen 28 wandert, was zur Folge hat, daß sich auch der Mit telpunkt der Schwenkachse 17 auf einem Kreisbogen 29 be wegt. Synchron dazu schwenkt die als Hebel ausgebildete, einarmige Schwinge 20 um die gehäusefeste Schwenkachse 21, so daß der Mittelpunkt der Schwenkachse 22 sich eben falls auf einem Kreisbogen bewegt, derart, daß der Spann haken 19 angehoben und gleichzeitig in einen Hohlraum 36 eines Zentrierdornes 30 bewegt wird. Diese Stellung ist in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien angedeutet wor den. In dieser Stellung können Bleche, zum Beispiel Karosserieteile der Automobilindustrie, leicht über den Zentrierdorn 30 geschoben werden, so daß sie gleichzeitig zueinander ausgerichtet und zentriet werden. Sollen diese Bleche gegeneinander verspannt werden, dann wird der Kolben 7 entsprechend mit Druckmittel beaufschlagt, derart, daß sich die Kolbenstange 8 in Richtung Y (Fig. 1) bewegt. Dies hat eine umgekehrte Bewegung des Paralle logrammgetriebes über die Lasche 12 zur Folge, derart, daß der Spannhaken 19 aus dem Hohlraum 36 des Zentrier dornes 30 hervortritt, derart, daß er die unter ihm lie genden Bleche 31 und 32 gegeneinander und gegen die Ober seite 33 des Gehäuses 27 verspannt.

Das Parallelogrammgetriebe ist somit in dem Gehäuse 27 untergebracht und unmittelbar neben der Kolbenstange 8 der Kniehebelspannvorrichtung raumgünstig angeordnet, so daß alle Getriebeteile abgekapselt sind und die Kniehe belspannvorrichtung in ihren Längenabmessungen kaum ge genüber herkömmlichen Kniehebelspannvorrichtungen verän dert, insbesondere nicht oder nicht wesentlich vergrößert wird.

Mit den Bezugszeichen 34 und 35 sind als Rollen ausgebil dete Führungsmittel zum Führen der Kolbenstange 8 und der Kniehebelgelenkanordnung 39 bezeichnet. Mit 37 ist eine Öffnung bezeichnet, durch die der Spannhaken 19 hindurch tritt.

Claims

1. Druckmittelbetätigbare Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere für Karosserieteile, bestehend aus

1.1 einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse (1, 27) mit einem Zylinderraum (5) für den Kolben (7) und einem Bewegungsraum (38) für die Kolbenstange (8) und die Kniehe belgelenkanordnung (39);
1.2 Führungsmitteln (34) am freien Kolbenstan genende für die Kolbenstange, die im Ge häuse und an einem Kolbenstangenbolzen (11) angeordnet sind;
1.3 einer Lasche (12), die auf dem Kolbenstan genbolzen (11) und auf einer Kniehebelge lenkachse (13) schwenkbar gelagert ist;
1.4 einem zweiarmigen Hebel (15), dessen An triebsende gleichfalls auf der Kniehebel gelenkachse (13) gelagert ist;

dadurch gekennzeichnet, daß

1.5 der zweiarmige Hebel (15) eine aus einem Winkelhebel (14) bestehende Schwinge (40) bildet, deren Scheitel (41) schwenkbar im Gehäuse (gehäusefeste Schwenkachse (16)) gelagert ist und dessen abtriebsseitiges Ende (42) über eine Schwenkachse (17) mit einem Spannglied (18) gekoppelt ist;
1.6 eine einarmige Schwinge (20) von gleicher Länge wie der abtriebsseitige Hebelarm der zweiarmigen Schwinge (40) schwenkbar im Gehäuse (27) (Schwenkachse (21)) gelagert ist sowie parallel zum abtriebsseitigen Hebelarm (42) des Winkelhebels (14) ver läuft und über eine Schwenkachse (22) mit dem Spannglied (18) gekoppelt ist, wobei in der Spannstellung die gehäusefesten Schwenkachsen (16, 21) und die Kniehebel gelenkachse (13) am antriebsseitigen Ende (43) des Winkelhebels (14) auf einer ge dachten Geraden (23) liegen, die parallel zur Längsachse (9) der Kolbenstange (8) verläuft.

2. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung als Unter bauspanner ausgebildet ist, deren Spannglied (18) am spannseitigen Ende einen Spannhaken (19) auf weist, der durch eine Öffnung (37) der Werkstück auflagefläche (Oberseite 33 des Gehäuses 27) hin durchtritt und mit seiner Aufspannfläche der Spannvorrichtung zugewandt ist.

3. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Gehäuse befestig ter, einen Hohlraum (36) bildender Zentrierdorn (30) vorgesehen ist, der den Spannhaken in der entspannten Stellung umschließt und in der Spann stellung radial heraustreten läßt.