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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Positionieren, Halten
oder Spannen mit einer Positionier-, Halte- oder Spannmechanik,
die durch eine drehbare Antriebseinrichtung wie einen Elektromotor
betätigt
wird.
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Die
Erfindung ist besonders nützlich
zum Halten, Positionieren oder Spannen von Karosserieteilen des
Typs, der ein Gehäuse
aufweist, indem sich eine bewegliche Einrichtung translatorisch
unter einer Wirkung der Betätigungsanordnung
bewegen lässt.
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In
der US-Patentschrift 5.483.135 sind ein anpassbares System und ein
Verfahren zum Steuern der Betätigung
eines Fahrzeugfensters beschrieben, die zum Halten, Positionieren
oder dem Spannen von Karosserieteilen nicht geeignet sind.
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In
der EP-A-0 243 599 ist eine Spannvorrichtung, insbesondere zum Spannen
von Karosserieteilen des Typs beschrieben, der wenigstens ein Gehäuse aufweist,
in dem sich eine translatorisch unter der Wirkung einer einen Elektromotor
aufweisenden Betätigungseinrichtung
bewegbare bewegliche Anordnung befindet und Positionsfühler sowie
Steuereinrichtungen für
die Stromzufuhr zum Elektromotor umfasst. Da die Abfrage der Endstellungen „offen" oder „geschlossen" häufig mittels
elektrischer Endschalter erfolgt, ergibt dies auch einen Vorteil
hinsichtlich des elektrischen Antriebs. Das Dokument EP-A-0 243
599 beschreibt nicht, dass die Positionsfühler mit den Steuereinrichtungen
und der Stromzufuhr verbunden sind, um die Stromzufuhr des Elektromotors
in Abhängigkeit
von einer durch die Positionsfühler
festgestellten Position zu steuern.
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Die
Vorrichtungen gemäß dem Dokument EP-A-0
243 599 werden in der Praxis wegen des Risikos der Erwärmung und
Beschädigung
der elektrischen Teile, insbesondere in der Spannstellung, wenig
benutzt.
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Ziel
der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden,
und eine neuartige Vorrichtung vorzuschlagen, die einen Elektromotor
eines besonderes Typs sowie Steuereinrichtungen eines besonderen
Typs umfasst, dabei aber eine Genauigkeit und eine Haltekraft, Positionierkraft
oder Spannkraft gewährleistet,
die mit den Merkmalen des Standes der Technik vergleichbar sind.
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Gegenstand
der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Halten, Positionieren oder
Spannen von Karosserieteilen entsprechend Anspruch 1.
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Gemäß weiteren
Merkmalen der Erfindung:
- – weisen die Steuereinrichtungen
Steueranordnungen zum Beginnen einer Ablauffolge auf, die einen
Steuerbefehl zum Beginn der Stromzufuhr zum Elektromotor, zu den
Positionsfühlern
abgeben, die das Erreichen einer Blockierstellung feststellen und
zu Speichereinrichtungen für
diese Blockierstellung als anfängliche
Referenzstellung der Vorrichtung leiten, die in Kombination angeordnet
sind, um die Vorrichtungen in einer Blockierstellung in einen Startzustand
zu bringen;
- – weist
die Vorrichtung einen mit einem Drehungsaufnehmer, wie beispielsweise
einen Drehgeber, verbundenen Satz Module zur Energieversorgung und
zur Steuerung des Elektromotors auf;
- – weist
der Satz Module eine Umschalteinrichtung zwischen mehreren vorgegebenen
Stellungen auf, die jeweils einer vorgewählten Wegstrecke, einem Winkel
oder einer Verschiebung entsprechen, um ein vorgegebenes Positionieren,
ein Halten oder ein Spannen durchzuführen;
- – weist
der Satz Module zur Energieversorgung und zur Steuerung des Elektromotors
einen Speicher auf, der geeignet ist, die Position der motorbetätigten Vorrichtung
während
eines aktuellen Funktionszyklusablaufs zu speichern;
- – weist
der Satz Module zur Energieversorgung und Steuerung des Drehantriebs
einen Speicher auf, der geeignet ist, die Position der motorbetätigten Vorrichtung
während
eines vorhergehenden Funktionszyklusablaufs zu speichern;
- – ist
der Satz Module zur Energieversorgung und Steuerung geeignet, eine
aktuelle Stellung der motorbetätigten
Vorrichtung mit ihrer vorhergehenden Position zum Feststellen eines
Funktionsfehlers der Vorrichtung zu vergleichen;
- – weist
die Betätigungseinrichtung
ein Gehäuse mit
einem darin angeordneten Zahnrad, das direkt von der Welle des Elektromotors
angetrieben wird, sowie ein Zahnrad, das die Bewegungsmutter für die Translationsbewegung
einer Gewindestange einer Hebelanordnung bildet, auf;
- – ist
die Betätigungseinrichtung
so eingerichtet, dass sie eine Selbsthemmung oder ein Festhalten der
Vorrichtung im Stillstand bei Unterbrechung der Stromzufuhr zum
Elektromotor gewährleistet;
- – weist
das Gehäuse
einen Abschlussdeckel oder einen durchbohrten Deckel auf, der an
der einen Seiten den Elektromotor, dessen Welle sich durch die Bohrung
des Abschlussdeckels erstreckt, trägt, während das Zahnrad auf der zum
Elektromotor entgegengesetzten Seite getragen wird.
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Die
Erfindung lässt
sich auf Grund der nachfolgenden, beispielsweise und nicht beschränkenden,
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen gegebenen Beschreibung leichter verstehen. In den Zeichnungen
zeigen
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1 eine
schematische, perspektivische Ansicht einer Gesamtheit der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
mit teilweiser Vergrößerung eines Schaltkasten
mit einem darin angeordneten Satz Module;
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2 ein
schematisches Ablaufdiagramm zum Anlauf einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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3 ein
schematisches Ablaufdiagramm beim Halten, Positionieren oder Spannen
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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4 ein
schematisches Ablaufdiagramm beim Freigeben bzw. Entspannen einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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5 ein
schematisches Ablaufdiagramm zum Feststellen eines Zwischenfalls
bei der Betätigung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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6 eine
schematische, teilweise Schnittansicht einer symmetrischen Längsebene
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
in der geöffneten
Stellung und
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7 eine
schematische Ansicht mit teilweisem Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
in der geschlossenen Stellung bei Annäherung an den Endanschlag.
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Gemäß 1 ist
ein Schaltschrank oder ein programmierbarer Automat 1 mittels
Leitungsverbindungen 2a, 2b mit einem Schaltkasten 3 verbunden, der
eine Mehrzahl von Modulsätzen 4 enthält: Jeder Modulsatz 4 besteht
vorteilhafterweise aus wenigstens einer Schaltkreisplatte 5 zur
Steuerung und zur Energiezufuhr. Die Modulsätze 4 in dem Schaltkasten 3 sind
jeweils einzeln mittels Leitungsverbindungen 6 mit motorbetätigten Vorrichtungen 7 zum
Halten, Positionieren oder Festspannen verbunden. Diese motorbetätigten Vorrichtungen 7 sind
dem Fachmann auf diesem Gebiet wohl bekannt und erfordern keine
ins Einzelne gehende Beschreibung.
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Die
mit Bezug auf die Modulsätze
zur Energieversorgung und zur Steuerung, die in einem Schaltkasten
angeordnet sind gegebene Beschreibung, ist nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt,
sondern umfasst jede Variante, bei der der Modulsatz 4 in
die motorbetätigte
Vorrichtung 7 integriert ist und auf diese Weise einen „intelligenten" Mechanismus darstellt,
der sich direkt durch den programmierbaren Automaten oder den zentralen Schaltschrank 1 betätigen und
steuern lässt.
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Jeder
Modulsatz 4 umfasst vorteilhafterweise nicht nur eine Schaltkreisplatte 5 sondern
auch Einrichtungen oder Druckknopfwahlschalter 8, 9, 10, die
dazu bestimmt sind, die Geschwindigkeit und/oder den Hub des Mechanismus
zu verändern oder
von einer Funktionsweise zu einer anderen Funktionsweise überzugehen.
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Vorzugsweise
ist dieses Antriebsmittel einem Bewegungsmelder des Antriebsmittels
zugeordnet: Im Fall eines drehenden Antriebsmittel, wie beispielsweise
einem Elektromotor, ist vorteilhafterweise ein zugeordneter Drehungsgeber,
wie beispielsweise ein Drehgeber vorgesehen, um fortlaufend die Anzahl
der Umdrehungen oder die Drehung der drehenden Antriebsmittel zu
messen.
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Die
einzelnen Schaltkreisplatten 5, von denen jede mit einer
motorbetätigten
Vorrichtung 7 verbunden ist, umfassen des Weiteren vorzugsweise
einen Schalter, wodurch an eine Trennung vom programmierbaren Automaten 1 bzw.
dem zentralen Schaltschrank möglich
ist, um individuell an der betreffenden Schaltkreisplatte 5 den Öffnungsvorgang, den
Schließvorgang
oder den Anlaufvorgang der betreffenden, zugeordneten motorbetätigten Vorrichtung 7 durchzuführen.
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In
Abweichung davon kann der vorerwähnte Schalter
durch eine Steuerung ersetzt werden, die durch ein Rechnerprogramm
betätigt
wird, das vorgegebene Daten oder Programme verarbeitet, die in einem
Festwertspeicher (ROM oder EE-PROM) gespeichert sind.
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Vorteilhafterweise
lassen sich die Leitungsverbindungen 2a, 2b oder 6 durch
eine serielle Verbindung von der Art eines Datenbus ersetzten, um den
Schaltkasten 3 mit den Vorrichtungen 7 und dem programmierbaren
Automaten 1 mit Hilfe einer einzigen festen Leitung mittels
eines geeigneten seriellen Kommunikationsprotokolls zu verbinden.
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Die
Leitungsverbindungen, Kabel, Drähte oder
Verbindungsbusse können
aus leitenden Verbindungen oder optischen Verbindungen bestehen, für die metallische
Leiter oder optische Fasern verwendet werden.
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Jeder
Modulsatz 4 umfasst vorteilhafterweise eine Umschalteinrichtung
zwischen mehreren, vorgegebenen Positionen, die jeweils einem Hub,
einem Winkel oder einer ausgewählten
Verschiebung eines gewählten
Wertes entsprechen, um eine Positionierung, ein Halten oder ein
vorgegebenes Spannen zu bewirken.
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Das
Umschalten zwischen zwei ausgewählten,
vorgegebenen Positionen, die jeweils einer unterschiedlichen Stellung
der motorbetätigten
Vorrichtung entsprechen, wird entweder von Hand mit Hilfe eines
geeigneten Elements, beispielsweise eines auf der Vorderseite des
Schaltkastens 3 zugänglichen Schalters 9 oder
durch einen Schaltbefehl des programmierbaren Automaten 1 nach
Empfang einer Information über
die Art des folgenden Teils, das positioniert oder gespannt gehalten
werden soll, bewirkt.
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Gemäß 2 erfolgt
der Anlauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung
durch einen Anfangsbefehl im Schritt 100 der Anfangssteuerung.
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Das
Anfangssteuerung lässt
sich mit Hilfe eines Druckknopfes auf der Vorderseite des Schaltkastens 3 auslösen oder
durch den programmierbaren Automaten oder den zentralen Schaltschrank 1 übertragen.
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Auf
Grund der Anfangssteuerung beginnt die Stromzufuhr des Motors der
motorbetätigten
Vorrichtung 7 in einem Schritt 101 in einer Richtung,
die der Wirkung der Vorrichtung entspricht: Es handelt sich beispielsweise
um ein Spannen.
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Die
Stromversorgung wird fortgesetzt, solange die Ankunft in einer Anschlagsposition
in einem Schritt 102 noch nicht festgestellt ist. Es handelt
sich um einen Schritt, durch den geprüft wird, ob die Vorrichtung
in eine Anschlagsposition angelangt ist, die einer Wirkung der Vorrichtung
entspricht, beispielsweise einem Einspannen eines Teils.
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Nach
der Ankunft in der Anschlagsposition wird in einem Schritt 103 die
Stromversorgung des Motors unterbrochen, und diese Position wird
als anfängliche
Referenzposition der Vorrichtung gespeichert.
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Anschließend wird
der Motor im Schritt 104 in entgegengesetzter Richtung
mit Strom versorgt, beispielsweise in Richtung der Öffnung der
Einspannung, wobei die Drehung des Motors während dieses Öffnens gemessen
wird.
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Im
Schritt 105 wird die Drehung des Motors geprüft und die
Stromversorgung des Motors wird fortgesetzt, bis ein vorgegebener
Rotationswinkel erreicht ist.
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Daraufhin
wird im Schritt 106 die Stromversorgung des Motors unterbrochen
und im Schritt 107 wird ein Signal erzeugt, das die Öffnung der
Einspannung oder das Freigeben des zu haltenden oder zu positionierenden
Teils zum programmierbaren Automaten oder zum Schaltkreis 1 übermittelt.
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Entsprechend 3 beginnt
das Halten, das Positionieren oder das Spannen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
durch ein Startsignal in einem Schritt 200. Das Startsignal
kann von Hand oder auf Grund eines vom programmierbaren Automaten
oder dem zentralen Schaltschrank übermittelten Signal ausgelöst werden.
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Ab
dem Ausgangsbefehl versorgt die Vorrichtung den Motor mit Strom
in einer Richtung, die der Wirkung der Vorrichtung in einem Schritt 201 entspricht:
Es handelt sich beispielsweise um ein Schließen zum Spannen.
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Die
Bewegung der Vorrichtung wird während eines
Schrittes 202 überwacht,
um fortlaufend zu prüfen,
ob eine vorgegebene Annäherungsposition,
die einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen seit der Ausgangsposition
entspricht, erreicht ist oder nicht.
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Nachdem
die vorgegebene Annäherungsposition
erreicht ist, wird die Stromzufuhr des Motors im Schritt 203 unterbrochen,
um den Motor anhalten zu können.
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Im
Schritt 204 wird geprüft,
ob der Motor still steht bzw. ob seine Geschwindigkeit Null ist
und gegebenenfalls wird der Motor im Schritt 205 in entgegengesetzter
Richtung mit Strom versorgt, wenn die Geschwindigkeit des Motors
nicht gleich Null ist, um den Motor elektrisch abzubremsen.
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Nach
dem Stillstand des Motors wird im Schritt 206 die restliche
Drehung durchgeführt,
um die volle Spannwirkung zu erreichen. Zu diesem Zweck wird der
Motor erneut in Wirkungsrichtung der Vorrichtung mit Strom beaufschlagt,
wobei im Schritt 207 kontrolliert wird, ob die Drehung
des Motors einen vorgegebenen Wert erreicht, oder ob die Wirkung
der Vorrichtung erreicht ist, beispielsweise ob das Einspannen des
Teils erfolgt ist.
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Wenn
die Vorrichtung ihre volle Wirkung erreicht hat, wird die Stromzufuhr
des Motors im Schritt 208 unterbrochen.
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Anschließend wird
im Schritt 209 ein Signal „geschlossen", das beispielsweise
einem Signal des Abschlusses eines Einspannens entspricht, zum programmierbaren
Automaten 1 oder zum zentralen Schaltschrank übertragen.
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Gemäß 4 beginnt
das Öffnen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
durch einen Startbefehl in einem Schritt 300, der von Hand
oder durch den programmierbaren Automaten 1 oder einen
zentralen Schaltschrank ausgelöst
wird.
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Anschließend wird
der Motor dauernd in Richtung der Freigabe oder dem Entspannen der Vorrichtung
in einem Schritt 301 mit Strom versorgt, wobei gleichzeitig
und fortwährend
die Drehung des Motors in einem Schritt 302 überwacht
wird.
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Wenn
der vorgegebene Wert der Freigabe oder des Entspannens erreicht
und im Schritt 302 festgestellt ist, wird sofort im Schritt 303 die
Stromversorgung des Motors unterbrochen.
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Anschließend wird
im Schritt 304 geprüft,
ob der Motor still steht, gegebenenfalls mit Abbremsung des Motors
durch eine entgegengesetzt gerichtete Stromversorgung des Motors
in einem hilfsweisen Schritt 305.
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Wenn
die Überprüfung im
Schritt 304 zu der Feststellung geführt hat, dass der Motor still
steht, wird in einem Schritt 306 die Position des Motors
gespeichert, und in einem nachfolgenden Schritt 307 wird
ein Öffnungssignal
zur Freigabe oder zum Entspannen des Motors in Richtung des programmierbaren
Automaten 1 oder des zentralen Schaltschranks übermittelt.
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Gemäß 5 entspricht
das Feststellen eines Zwischenfalls bei der Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
einer fortwährenden Überwachung
der Funktionsweise der Vorrichtung, ausgehend von einem Anfangsschritt 400,
der dem Schritt 200 der 3 oder dem
Schritt 300 der 4 entsprechen kann.
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Ausgehend
von dem vorerwähnten
Anfangsschritt 400 und der entsprechenden, zu diesem Zweck
in der Gesamtheit der Modulsätze
gespeicherten Position, erfolgt die Stromversorgung des Motors in
der Richtung, die der gewünschten
Funktion der Vorrichtung im Schritt 401 entspricht.
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Im
Schritt 402 wird eine Prüfung durchgeführt, um
in Abhängigkeit
von der Richtung der Stromversorgung des Motors und der Ausgangsstellung
zu erkennen, welches die erwartete Position des Motors, die dem
nächsten
Stopp entspricht, ist.
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Dieser
vorausgesehene Wert, der der Stoppstellung des Motors entspricht,
wird im Schritt 403 in einem Speicher gespeichert.
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Anschließend wird
im Schritt 404 ein Vergleich zwischen der tatsächlichen
Stoppstellung des Motors und der erwarteten Stoppstellung durchgeführt.
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Wenn
die tatsächliche
Stoppstellung des Motors im Wesentlichen identisch mit der erwarteten Stoppstellung
des Motors ist, wird zum Schritt 405 übergegangen, der einer Feststellung
einer einwandfreien Arbeitsweise entspricht, und es wird gegebenenfalls
in einem Schritt 406 ein Signal, das die einwandfreie Funktion
anzeigt, ausgegeben.
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Wenn
der Unterschied zwischen der tatsächlichen Stoppstellung des
Motors und der erwarteten Stoppstellung des Motors eine vorgegebene
Grenze überschreitet,
erfolgt, der Schritt 407 der fehlerhaften Arbeitsweise
des Motors, und die falsche Stoppstellung des Motors in diesem Schritt 407 wird
gespeichert, bevor ein Ablauf entsprechend 3 oder entsprechend 4 ausgelöst wird,
um das Entfernen eines Hindernisses oder eines unerwünschten
Anschlags, die hier die einwandfreie Arbeitsweise der Vorrichtung
beeinträchtigen,
zu erleichtern.
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Im
Schritt 408 werden die vorerwähnten Korrekturschritte der
Vorrichtung durchgeführt,
und die Regelwidrigkeit der Vorrichtung wird automatisch oder von
Hand korrigiert.
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Nach
der Korrektur der Regelwidrigkeit beginnt die fortdauernde Funktionsüberwachung
der Vorrichtung erneut mit dem Schritt 400, der einer gespeicherten
Anfangsstellung des vorhergehenden Zyklus entspricht.
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Der
Vergleich zwischen aufeinander folgenden Funktionszyklen der Vorrichtung
erlaubt es auf diese Weise, die Abnutzung des Mechanismus zu berücksichtigen
und die progressive Funktionsverschiebung zu kompensieren, die sich
nach und nach aus der Abnutzung dieser Mechanismen ergibt.
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Des
Weiteren erlaubt es das Speichern der Positionen des Motors im Fall
einer Regelwidrigkeit zu vermeiden, dass ein gehaltenes oder gespanntes Teil
zufällig
frei gegeben wird, insbesondere im Fall einer zufälligen Unterbrechung
der Energieversorgung, die zu einer unerwünschten Veränderung der Stellung der Vorrichtung
führen
kann.
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Das
Feststellen einer Regelwidrigkeit gewährleistet die Sicherheit der
Personen und erlaubt es, ein von der Vorrichtung gehaltenes Element
freizugeben, indem die Funktionsweise der Vorrichtung umgekehrt
wird, wie dies mit Bezug auf die Schritte 407 und 408 beschrieben
ist.
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Selbst
für den
Fall, dass Hilfsmittel zum Entriegeln von Hand vorgesehen sind,
entweder an einem Drehgeber oder an einem Übertragungsorgan, das mit einem
Zahnradgetriebe direkt mit dem Betätigungsmechanismus verbunden
ist, erlaubt es die fortwährende
Registrierung der Vorrichtungsposition mittels des Drehgebers, die
tatsächliche
Position der Vorrichtung zu kennen, und es wird vermieden, widersprüchliche
Signale zum zentralen Schaltschrank oder zum programmierbaren Automaten 1 zu übertragen
sowie Signale zu empfangen, die nicht dem durchzuführenden
Zyklus entsprechen.
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Diese
Anordnung vermeidet auf diese Weise, dass ungewöhnliche Ereignisse zu Risiken
für das
Personal und die umgebenden Betriebsmittel führen.
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In
den 6 und 7 bezeichnen identische Bezugsziffern
identische Elemente oder äquivalente
Funktionen.
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Die
Vorrichtung umfasst einen Elektromotor 11, der auf einem
Abschlussdeckel 12 oder einem Deckel eines Gehäuses 13,
in dem ein Zahnrad 14 angeordnet ist, das mit einem Zahnrad 15 in
Eingriff steht, das eine Gewindemutter zum Auslösen einer translatorischen
Bewegung einer Gewindestange 16 einer Lenkeranordnung 17 bildet,
angeordnet ist. Das Gehäuse 13 ist
am Ende des Gehäuses 18,
in dem sich die Lenkeranordnung 17 befindet, mittels nicht dargestellter
Schrauben, die in die Gewindebohrungen 19a, 19b des
Gehäuses 18 geschraubt
werden, befestigt.
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Im
Falle eines Mechanismus, beispielsweise mit Nocken oder Rampen,
ist der Mechanismus beispielsweise dazu bestimmt, Teile mittels
eines nicht dargestellten Spannarms zu halten oder zu Spannen, der
mit einem Drehvierkant 20 verbunden ist, analog zur Funktionsweise
der in der französischen
Patentanmeldung 2.769.255 beschriebenen Vorrichtung.
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Die
Ausgestaltung des Gehäuses 18 durch Zusammenfügen von
zwei symmetrischen Schalen mit Bezug auf eine in einer Längsebene
verlaufenden Teilfuge und des Kniehebelmechanismus, der durch die
Lenkeranordnung 17 betätigt
wird, ist an sich bekannt und erfordert keine ausführliche
Beschreibung.
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Die
Gewindestange 16, vorzugsweise mit Trapezgewinde, weist
einen Kopf 16a auf, der drehfest mit der Lenkeranordnung 17,
beispielsweise mittels eines Stifts 21 der durch den Kopf 16a und
die Lenkeranordnung 7 geführt ist, verbunden ist.
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Der
Motor 11 weist vorzugsweise zwei Wellenstummel 22 und 23 auf.
Der Wellenstummel 22 erlaubt es im Falle einer Panne, die
Vorrichtung mechanisch zu betätigen,
nachdem die Schutzkappe 24 abgenommen ist, während der
Wellenstummel 23 mit dem Zahnrad 14 verbunden
ist, um dieses Zahnrad 14, das mit einer äußeren Verzahnung
der Mitnahmemutter 15 in Eingriff steht, direkt anzutreiben.
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Vorteilhafterweise
ist der Abschlussdeckel 12 des Gehäuses 13 mit dem Gehäuse 13 mittels
der Befestigungsschrauben des Gehäuses 13 verbunden,
die auch die Befestigung am Gehäuse 18 durch Einschrauben
in die Gewindebohrungen 19a, 19b gewährleisten:
Auf diese Weise lassen sich der Raumbedarf der Vorrichtung vermindern
sowie eine wirtschaftliche Fertigung und Montage gewährleisten.
Der Abschlussdeckel 12 umfasst des Weiteren vorzugsweise
mehrere Bohrungen 25a, 25b für Befestigungsschrauben für den Motor 11 am
Deckel 12.
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Die
Mitnehmermutter 15 der Gewindestange 16 ist außen als
Zahnrad ausgebildet, das mit dem Zahnrad 14 zusammenwirkt.
Diese Mutter 15 ist drehbar im Gehäuse 13 mittels der
Kugellager 26a, 26b gelagert, die durch eine Spannmutter 27 gehalten
werden, wobei die Spannmutter 27 mittels einer Madenschraube
in einer radialen Gewindebohrung 28 gegen Lösen gesichert
ist. Wenn der Elektromotor in Drehung versetzt wird, dreht der Wellenstummel 23 das
damit verbundene Zahnrad 14, das im Eingriff mit der Verzahnung
der Mutter 15 steht, die die Gewindestange 16 der
Lenkeranordnung 17 in translatorische Bewegung versetzt,
wodurch eine Bewegung von der geöffneten
Stellung gemäß 6 bis
in die Position der 7 in der Nähe der geschlossenen Stellung
erfolgt, in der der Lenker der Kniehebelanordnung mit dem Anschlag 29 in
der Endstellung der Vorrichtung in Kontakt kommt.
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Die
mechanische Struktur der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auf Grund
der Tatsache, dass der Deckel 12 des Gehäuses 13 auf
der einen Seite den Elektromotor 11 und auf der anderen
Seite das Zahnrad 14 am durchgehenden Wellenstummel 23 des
Elektromotors trägt,
besonders einfach. Das Gehäuse 13 enthält die Mitnehmermutter 15,
die durch die Spannmutter 27 in Position gehalten wird,
wobei diese Spannmutter 27 von außerhalb des Gehäuses 13 einstellbar
oder demontierbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich
leicht, ausgehend von drei getrennten Modulen, die jeweils einen
Deckelmodul, ein Gehäusemodul
und ein weiteres Gehäusemodul,
das die Funktion des Haltens, des Positionierens und des Spannens
gewährleistet,
bilden, montieren und demontieren. Es folgt daraus, dass die Erfindung
nicht nur beim Spannen anwendbar ist, sondern auch bei allen analogen
Vorrichtungen, beispielsweise bei Positioniervorrichtungen die unter der
Bezeichnung „Stiftziehzylinder" bekannt sind.
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Ein
in den 6 und 7 nicht dargestellter Rotationsgeber
kann sowohl auf der Gewindestange 16 oder auf dem Wellenstummel 22 angeordnet
sein, um fortlaufend die Drehung des drehenden Motors 11 oder
der Gewindestange 16 zu messen.
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Vorzugsweise
wird ein Elektromotor verwendet, der als Gleichstrommotor mit verhältnismäßig hoher
Drehzahl, beispielsweise in der Größenordnung von 3000 min–1 ausgebildet
ist, wodurch das Zahnrad 15 an der Bewegungsmutter in Anbetracht des Übersetzungsverhältnisses
kleiner eins, vorzugsweise in der Nachbarschaft ein halb, mit einer Drehgeschwindigkeit
in der Größenordnung
von 1500 min–1 angetrieben
wird.
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Ebenfalls
vorteilhafterweise ist die Betätigungsanordnung
in der Weise ausgebildet, dass sie selbsthemmend ist oder die Vorrichtung
im Stillstand in der jeweiligen Funktion hält, wenn die Stromversorgung
des Elektromotors 11 ausfällt. Hierfür genügt es, einfach die Steigung
des Trapezgewindes der Gewindestange 16 so klein zu halten,
das der Antrieb nicht umkehrbar ist, sondern im Gegenteil selbsthemmend.
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Die
mit Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschriebene Erfindung
ist darauf keineswegs beschränkt,
sondern umfasst im Gegenteil jede Änderung der Form und jede Variante
in der Ausführung
im Rahmen der Ansprüche.
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Die
Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
als Roboterzange oder Greiforgan wird durch die vorliegende Erfindung
ebenfalls umfasst.