DE69817949T2

DE69817949T2 - Zug / Druck Kolbenspannvorrichtung

Info

Publication number: DE69817949T2
Application number: DE69817949T
Authority: DE
Inventors: Henry Hartland Dykstra
Original assignee: Delaware Capital Formation Inc; Capital Formation Inc
Current assignee: Delaware Capital Formation Inc; Capital Formation Inc
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2018-02-19
Also published as: BR9802385A; EP0895830B1; US5904349A; EP0895830A2; EP0895830A3; DE69817949D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Kolbenspannvorrichtung und spezieller den Aufbau einer Kolbenspannvorrichtung mit einem Körper zur Unterstützung und Stabilität.
Kolbenspannvorrichtungen sind in der Industrie seit langem bekannt und arbeiten mittels eines Hebels, der mit einer Anlenkung verbunden einen zylindrischen Kolben bewegt. Die Anlenkung besteht hauptsächlich aus drei Drehpunkten in der gleichen Ebene mit der Bewegung des Hebels. Zusätzlich haben alle Anlenkungsteile einen im wesentlichen linearen Aufbau mit longitudinalen Achsen in Reihe mit den Drehpunkten, wenn der Hebel entweder in der Zug- oder Druckposition ist. Ein Beispiel dieser Art von Gerät wird von Firma De-Sta-Co, Modell 604, hergestellt.
Der Aufbau von solchen Geräten verursacht Probleme. Erstens ist der mechanische Wirkungsgrad einer typischen Kolbenspannvorrichtung, also das Verhältnis zwischen der Kraft auf den Hebel und die resultierende Reaktionskraft auf den Kolben, so groß, dass die Anlenkung routinemäßig während des normalen Gebrauchs überlastet wird, was den Ausfall der Anlenkung zur Folge hat.
Zweitens verwendet die Anlenkung einer typischen Kolbenspannvorrichtung Niete um die schwenkbaren Verbindungen herzustellen, wobei routinemäßig jeweils nur zwei Teile miteinander verbunden werden. Diese Art der Verbindung führt zu ungleichen Kräften, welche ein Drehmoment auf die Niet ausüben. Dementsprechend steigt die Belastung der Niete während des normalen Gebrauchs auf einen Wert, der einen Ausfall der Niete zur Folge hat, wenn die verbundenen Teile des Kolbens nicht innerhalb enger Toleranzen genau bearbeitet wurden.
US 3,926,418 offenbart eine Kolbenspannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Die im Folgenden beschriebene und illustrierte Ausführungsform einer Kolbenspannvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hat einen mechani schen Wirkungsgrad, der die Anlenkung bei normaler Benutzung nicht überbeansprucht. Sie verwendet außerdem volle Querstifte, um die Drehmoment-Kräfte an den schwenkbaren Verbindungen zu vermindern und so das Risiko eines Ausfalls der drehbaren Verbindungen zu senken.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine von Hand betriebene Kolbenspannvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 dargestellt.
Ein im Wesentlichen V-förmiger Gelenkarm ist sowohl mit einer zweiten Achse an einer seitlichen Verlängerung eines Hebels als auch mit dem Kolben über eine dritte Achse schwenkbar verbunden, in welcher der Gelenkarm eine Winkelbewegung des Hebels in eine Bewegung des Kolbens entlang einer Längsachse zwischen einer zurückgezogenen und einer ausgefahrenen Position, entsprechend der Bewegung des Hebels, übersetzt.
Der Kolben hat ein rechteckiges, gegabeltes Ende, wobei der Gelenkarm zwischen den gabelförmigen Enden für die schwenkbare Verbindung mit der dritten Achse angeordnet ist und die gegabelten Enden kleinere Abmessungen haben, als der Durchmesser des Kolbens, um die Aufnahme dieser schwenkbaren Verbindung im Linearlager zu erlauben. Dementsprechend muss das Linearlager nicht vergrößert werden, um diese schwenkbare Verbindung unterzubringen und die Abstützung für den Kolben effektiv zu maximieren.
Die Verbindungs-Anordnung, Der V-förmige Gelenkarm, das gabelförmige Kolbenende, und die seitliche Verlängerung des Hebels, reduzieren die Belastung in der Verbindung durch Herabsetzen des mechanischen Wirkungsgrades der Spannvorrichtung und ermöglicht den Einsatz von vollen Querstift als schwenkbare Verbindungen. Zusätzlich hat dieser Aufbau nur drei schwenkbare Verbindungen an Stelle von fünfen, was die Herstellung der Spannvorrichtung vereinfacht. Schließlich ist ein wesentlicher Teil der Anlenkung in dem Hohlraum des Körpers untergebracht um die Anlenkung der vorliegenden Erfindung während der Benutzung am Einsatzort zu schützen.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin lediglich anhand von Beispielen mit Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen beschreiben, in denen:
1 eine seitliche Ansicht der vorliegenden Erfindung mit der Kolbenspannvorrichtung in eingefahrener Position ist.
2 eine seitliche Ansicht ähnlich der 1 ist, die die Kolbenspannvorrichtung in einer ausgefahrenen Position zeigt.
3 eine Ansicht von oben von 1 ist.
4 eine Seitenansicht des Körpers der vorliegenden Erfindung ist.
5 eine Ansicht von unten auf den Körper in 4 ist.
6 eine Ansicht auf das Ende von 5 ist.
7 eine seitliche Ansicht des Gelenkarmes der vorliegenden Erfindung ist.
8 eine Ansicht von oben auf die Verbindung in 7 ist.
Jetzt detaillierter bezugnehmend auf die Zeichnungen illustriert 1 eine Kolbenspannvorrichtung 20 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Die Spannvorrichtung 20 beinhaltet einen Körper 26 mit einem mit einem Gewinde 39 versehen Ende, wobei der Körper 26 ein Linearlager 36 formt, um einen verlängerten Kolben 28 aufzunehmen, der von einem Gelenkarm 24 bewegt wird, der schwenkbar mit einem vollen Querstift 34 am Kolben 28 und ebenfalls schwenkbar mit einem gabelförmigen Hebel 40 durch den vollen Querstift 32 an der seitlichen Verlängerung 38 von diesem Hebel 40 verbunden ist, wobei der Hebel 40 eine zweite schwenkbare Verbindung durch einen vollen Querstift 30 zum Ende des Körpers 26 am gegenüberliegenden Ende des Gewindes 39 hat.
7–8 illustrieren eine Ausführungsform eines im wesentlichen V-förmigen bewegenden Gelenkarmes 24 mit einer innenliegenden Krümmung 42. 1 illustriert die vorliegende Erfindung in einer eingefahrenen Position, in der Hebel 40 im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Hebel 28 liegt, mit dem Querstift 32 leicht oberhalb einer Ebene, die durch Querstifte 30, 34 und die Längsachse von Kolben 28 gebildet wird, was den Kolben effektiv oberhalb der Mittelachse verriegelt. In dieser Position liegt die Krümmung 42 des Gelenkarms 24 sicher am Querstift 30 auf, um eine weitere Bewegung des Hebels 40 in Richtung des Körpers 26 zu verhindern.
2–3 illustrieren die Kolbenspannvorrichtung 20 in der ausgefahrenen Position. Aus der Position in 1 ist der Hebel 40 um die Achse von Querstift 30 um einen Weg vom Körper 26 weggeschwenkt, so dass sich der Hebel 40 wiederum im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Kolbens 28 befindet. Diese Bewegung des Hebels übersetzt die Achse von Querstift 32 von einem Punkt außerhalb des Körpers 26, wie in 1 dargestellt, über einen Weg mit dem Endpunkt innerhalb des Körpers 26 zwischen Zapfen 30 und 34. Querstift 32 bewegt sich leicht über eine Ebene, die durch Zapfen 30, 34 und der Längsachse von Kolben 28 definiert wird, um den Kolben 28 über der Mittelachse mit dem Ende 50 der Verbindung 24 zu verriegeln, aufliegend auf dem Hohlraum 46 des Körpers 26.
4–6 illustriert Hohlräume 46, 52 und ein Linearlager 36, die im Körper 26 ausgeformt sind, um eine maximale Bewegung des Gelenkarmes 24 und des Kolbens 28 zu ermöglichen und um den Aufbau der Verbindung zu beherbergen. Diese Ausführung des Körpers 26 ist im wesentlichen rechteckig, mit dem Linearlager 36, welches die Hälfte der Länge des Körpers 26 durchquert, und mit dem Linearlager 36 welches eine rechteckige Hohlraum-Aussparung 52 hat, die dem Gelenkarm 24 die Bewegung durch den Körper 26 ermöglicht. Der Rest des Körpers 26 ist im wesentlichen offen mit zwei Seitenteilen 54, 56 in denen Hebel 40 schwenkbar um Querstift 30 in Körper 26 gelagert ist.
Kolben 28 ist im wesentlichen zylindrisch, wobei ein Ende am Querstift 34 ein Paar rechteckiger Gabeln 58 mit kleineren Abmessungen als dem Durchmesser des Kolbens 28 besitzt, so dass eine ungehemmte Bewegung der Gabeln 58 im Linearlager 36 ermöglicht wird. Der Abstand der Gabeln voneineinander lässt gerade genug Raum, um den Gelenkarm 24 sicher zwischen den Gabeln anzubringen und schwenkbar mit Querstift 34 zu befestigen. Der vorliegende Aufbau von Kolben 28 ist im Inneren mit einem Gewinde versehen, geeignet einen Justage-Knopf aufzunehmen (nicht abgebildet) der eine Einstellung des Hubs des Kolbens 28 ermöglicht.

Claims

Handbetätigte Kolbenspannvorrichtung (20) enthaltend: einen Körper (26); einen langgestreckten Kolben (28), der in dem Körper (26) verschieblich gehalten ist; einen Hebel (40), der schwenkbar mit dem Körper (26) an einer ersten Achse (30) verbunden ist; und einen Gelenkarm (24), der schwenkbar mit dem Hebel (40) an einer zweiten Achse (32) und schwenkbar mit dem Kolben (28) an einer dritten Achse (34) verbunden ist, wobei der Gelenkarm (24) angeordnet ist, um eine Winkelbewegung des Hebels (40) zu übertragen und den Kolben (28) entlang seiner Längsachse zwischen ersten und zweiten Positionen entsprechend der Bewegung des Hebels (40) zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (28) ein versetztes gegabeltes Ende mit Abmessungen hat, die kleiner sind als der Durchmesser des Kolbens (28), wo der Gelenkarm schwenkbar an der dritten Achse (34) zwischen den gegabelten Enden verbunden ist, der Körper (26) im wesentlichen rechtwinklig ist mit einem quadratischen Querschnitt und einem mit Gewinde versehenen Ende (39); und der Kolben (28) innen mit Gewinde versehen ist und volle Querstifte an jeder schwenkbaren Verbindung (30, 32, 34) verwendet sind.
Kolbenspannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Hebel (40) ein gegabelter Hebel mit einer Verlängerung (38) ist.
Kolbenspannvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Verlängerung (38) nahe der Gelenkverbindung (30) an der ersten Achse angeordnet ist, die Gelenkverbindung (32) an der zweiten Achse in der Verlängerung (38) positioniert ist, wodurch die erste Position des Hebels (40) die zweite Achse (32) oberhalb einer Ebene positioniert, die durch die erste Achse (30) verläuft, und wobei die dritte Achse (34) und die Längsachse des Kolbens (40) den Kolben (28) übermittig verriegelt, wobei ein konkaver Abschnitt des Gelenkarms (42) an der Gelenkverbindung an der ersten Achse (30) anliegt, um den Kolben (28) in der ersten Position zu verriegeln.
Kolbenspannvorrichtung nach dem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gelenkarm (24) Hauptabmessungen hat, die als ein V geformt sind, die einen Sitz an dem konkaven Abschnitt (42) der V-Form bilden.
Kolbenspannvorrichtung nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Gelenkarm (24) gemessene Dimensionen hat, die als ein V geformt sind und einen Sitz an einem konkaven Abschnitt (42) der V-Form bilden.
Kolbenspannvorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Körper einen ersten Hohlraum (52) bildet, der es ermöglicht, daß der Gelenkarm sich innerhalb des Körpers (26) während der Winkelbewegung des Hebels (40) zwischen den ersten und zweiten Positionen des Kolbens (28) bewegt.
Kolbenspannvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Körper (26) einen zweiten Hohlraum (46) bildet, der es erlaubt, daß die Verlängerung (38) des Hebels (40) in eine Position innerhalb des Körpers bewegt wird, die die zweite Achse (32) zwischen der ersten und der dritten Achse (30, 34) direkt oberhalb einer Ebene positioniert, die durch die erste Achse (30), die dritte Achse (34) und die Längsachse des Kolbens (28) gebildet ist, um den Kolben (28) übermittig zu verriegeln, wobei eine Ende des Gelenkarms (24) an dem zweiten Hohlraum anliegt, um den Kolben (28) in der zweiten Position zu verriegeln.