EP0497175A1 - Spannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken - Google Patents

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EP0497175A1
EP0497175A1 EP92100831A EP92100831A EP0497175A1 EP 0497175 A1 EP0497175 A1 EP 0497175A1 EP 92100831 A EP92100831 A EP 92100831A EP 92100831 A EP92100831 A EP 92100831A EP 0497175 A1 EP0497175 A1 EP 0497175A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuating cylinder
line
piece
clamping
walls
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP92100831A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Detlev Ulle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DESTACO Europe GmbH
Original Assignee
DE STA CO Metallerzeugnisse GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DE STA CO Metallerzeugnisse GmbH filed Critical DE STA CO Metallerzeugnisse GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/149—Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/12—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links
    • B25B5/122—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links with fluid drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1433—End caps

Definitions

  • Clamping devices of the type mentioned are known, for example, from DE-U-88 11 579.
  • the clamping arms of such devices are actuated with actuating cylinders, the pistons of which can be pressurized pneumatically from one side and the other.
  • the pressure medium connections are attached to the flanges forming the cylinder ends on both sides, ie in particular the reset pressure medium line extends laterally over the entire length of the actuating cylinder.
  • sensors used magnetic field switches, proximity switches or roller pushbuttons
  • these sensors are located either on the head of the device or in the area of the actuating cylinder, with the cable routing also being on the side extend to the devices and the cable connector is also arranged projecting transversely to the longitudinal axis of the device.
  • a lateral arrangement of the connector can be a hindrance, especially since the risk of damage to current-carrying cables is increased, which can lead to malfunctions in the end detection in the event of damage.
  • a tensioning device has therefore already been designed in such a way that it is provided at the cylinder end with an adjustable cover to which the cable connector is attached.
  • it has both the manufacturer and the user devices of this type in hand, depending on the installation conditions of the overall device on production facilities, for example for welding body parts, to arrange the leads leading from the sensors to the cable connector and the connector itself either on the side of the cylinder or to the rear.
  • the cover must be loosened, repositioned and reattached.
  • the invention has for its object to improve a tensioning device of the type mentioned in such a way that the change in the outgoing direction of equipment supply lines with respect to their handling is further simplified and the risk of cable or line jams should be excluded.
  • Equipment connections are to be understood here not only as electrical cables leading to end position sensors, although the invention is intended in particular for them, but possibly also for equipment lines for piston actuation (compressed air / hydraulic fluid).
  • the pivotable connection piece is expediently assigned to the end of the actuating cylinder so as to be "tight" that no tools are required to hold the connection piece in its desired and set position.
  • the clamping device is intended for clamping workpieces and, as shown in FIG. 1, consists of an actuating cylinder 3 with an attached head piece 3 '(only shown in part) in which the clamping lever mechanism coupled to the piston rod is arranged, with equipment connections at the free end 1 of the actuating cylinder 3 are arranged, one of which is repositionable in different directions associated with the end 1 of the actuating cylinder 3.
  • the line connection piece 4 is hollow in the form of a shell and is arranged with its opening 7 directed towards the end 1 of the actuating cylinder 3, the connection piece 4 being provided with a lateral line passage opening 8.
  • the line connection piece 4 is formed from a box-shaped part 4 'and a semicircular part 4'', which of course form the connection piece 4 as a whole and not as separate components are to be understood.
  • the corner recess 2 is provided with a quarter circle wall 2 'corresponding to the semicircular part 4'', from the ends of which tangential recess walls 2''extend, which are perpendicular to the two boundary walls 9 of the end 1 of the actuating cylinder 3.
  • the connector 4 is advantageously assigned to the end 1 or the recess 2 such that the walls 4 '' 'of the connector 4 are respectively aligned with the walls 9 of the component 1 of the actuating cylinder 3 forming the end 1 in the extreme positions, as shown in FIG all related representations can be seen.
  • a line channel 10 with a line inlet or line outlet 11 is arranged, which outlet 11 has an opening width B corresponding to the swivel range.
  • a connector 4 for a cable connection it is possible, as indicated in Fig. 4, not only to provide a connector 4 for a cable connection, but at least one other connector can be arranged at other free corners of the end, which is then shown in FIG. 7 as a connector 4 for the Print media is used.
  • a connector 4 for the Print media With a corresponding design of the pressure medium channels in the end 1 of the actuating cylinder, it is possible to connect the connecting piece 4 and to dimension and design the associated recess 2 so that the corner area is taken up over its entire width by the connecting piece and this the connections for the pressure medium supply and discharge and, if the space conditions allow, possibly also the cable routing for the end position sensors (not shown) contains.
  • the line connector 4 which is not particularly shown, because it is easily conceivable, for example also spherical or partially spherical, and the recess 2 can be designed in the manner of a dome, with limited rotatability even in the most varied of directions, provided the rotatability is given is to be understood.

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Abstract

Die Spannvorrichtung ist zum Festspannen von Werkstücken bestimmt und besteht aus einem Betätigungszylinder (3) mit aufgesetztem Kopfstück (3'), in dem die mit der Kolbenstange gekoppelte Spannhebelmechanik angeordnet ist, wobei Betriebsmittelanschlüsse am freien Ende (1) des Betätigungszylinders (3) angeordnet sind, von denen einer in unterschiedliche Richtungen umpositionierbar dem Ende des Betätigungszylinders (3) zugeordnet ist. Nach der Erfindung ist seitlich am Ende (1) oder in einer formangepaßten Eckausnehmung (2) des Endes (1) des Betätigungszylinders (3) dreh- und/oder schwenkbar mindestens ein Leitungsanschlußstück (4) angeordnet. In dieses Leitungsanschlußstück (4) erstreckt sich mindestens ein biegsames, im Ende (1) des Betätigungszylinders (3) befindliches Betriebsmittelleitungsstück (5) zu einem außen am Anschlußstück (4) angeordneten Leitungsankupplungsstück (6). <IMAGE>

Description

  • Spannvorrichtungen der genannten Art sind bspw. nach dem DE-U-88 11 579 bekannt. Die Betätigung der Spannarme solcher Vorrichtungen erfolgt mit Betätigungszylindern, deren Kolben pneumatisch von der einen und der anderen Seite mit Druck beaufschlagbar sind. Die Druckmediumsanschlüsse sind beidseitig an den die Zylinderenden bildenden Flanschen angesetzt, d.h. insbesondere die Rückstell-Druckmediumsleitung erstreckt sich seitlich über die ganze Länge des Stellzylinders. Je nach Art der ggf. verwendeten Sensoren (Magnetfeldschalter, Näherungsschalter oder Rollentastschalter) für eine sogenannte Endstellungs-Abfrage der Kolbenstange gilt das gleiche, d.h. diese Sensoren sind entweder am Kopfstück der Vorrichtung oder im Bereich des Betätigungszylinders seitlich angeordnet, wobei sich die Leitungsführungen ebenfalls seitlich an den Vorrichtungen erstrecken und das Kabelanschlußstück ebenfalls quer zur Längsachse der Vorrichtung abstehend angeordnet ist. In Rücksicht auf die in der Regel gegebenen engen Raumverhältnisse kann eine derartige seitliche Anordnung des Anschlußstückes hinderlich sein, zumal damit die Beschädigungsgefahr stromführender Kabel erhöht wird, was im Beschädigungsfall zu Funktionsstörungen der Endabfragung führen kann. Je nach den örtlichen Einbau- und Anordnungsverhältnissen der Spannvorrichtung kann es also wünschenswert sein, das Kabelanschlußstück derart der Vorrichtung zuordnen zu können, daß es entweder seitlich oder axial nach hinten am Betätigungszylinder abgeht. Gemäß eingangs genanntem DE-U-88 11 579 hat man deshalb eine Spannvorrichtungen schon derart ausgebildet, daß diese am Zylinderende mit einer umstellbaren Abdeckung versehen ist, an der das Kabelanschlußstück befestigt ist. Bei dieser bekannten Ausbildung hat es also sowohl der Hersteller als auch der Benutzer derartiger Vorrichtungen in der Hand, je nach den Einbauverhältnissen der Gesamtvorrichtung an Fertigungseinrichtungen bspw. zum Verschweißen von Karosserieteilen die von den Sensoren zum Kabelanschlußstück führenden Leitungen und das Anschlußstück selbst entweder seitlich oder nach hinten abgehend am Zylinder anzuordnen. Allerdings besteht hierbei und bei ggf. unachtsamer Handhabung eine gewisse Gefahr, daß die einzelnen dünnen Kabel eingeklemmt und die Isolierungen beschädigt werden können. Außerdem muß hierfür die Abdeckung gelöst, umgesteckt und wieder befestigt werden.
  • Unter Beibehaltung dieses bekannten Umstellprinzips liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Umstellung der Abgangsrichtung von Betriebsmittelzuleitungen bezüglich ihrer Handhabbarkeit noch weiter vereinfacht und die Gefahr von Kabel- bzw. Leitungsverklemmungen ausgeschlossen sein soll.
  • Diese Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen. Bevorzugt wird dabei die Ausführungsform, bei der das Anschlußstück in einer formangepaßten Ausnehmung des freien Endes des Betätigungszylinders angeordnet ist.
  • Unter "Betriebsmittelanschlüsse" sind hierbei nicht nur zu Endstellungssensoren führende Elektrokabel zu verstehen, obgleich die Erfindung insbesondere für diese bestimmt ist, sondern ggf. auch für Betriebsmittelleitungsführungen zur Kolbenbetätigung (Preßluft/Hydraulik-flüssigkeit).
  • Da bei der erfindungsgemäßen Ausbildung keine Befestigungen mehr zu lösen und das Anschlußstück auch nicht mehr umzustecken, sondern nur zu schwenken ist, wobei sogar die Möglichkeit besteht, zwischen den beiden Extremalstellungen Zwischenstellungen einzustellen, ist die Handhabung wesentlich vereinfacht und die Gefahr von Leitungsverklemmungen ausgeschlossen.
  • Das verschwenkbare Anschlußstück ist dabei zweckmäßig dem Ende des Betätigungszylinders so "straffgängig" zugeordnet, daß es keiner Hilfsmittel bedarf, um das Anschlußstück in seiner gewünschten und eingestellten Stellung zu halten.
  • Da der Schwenkbereich nur 90° beträgt, stellt es kein Problem dar, die aus dem das Ende des Betätigungszylinders bildenden Bauteil heranführende Leitung bzw. Leitungen so in das schwenkbare Anschlußstück einzuführen und auszubilden, daß die Schwenkung des Anschlußstückes nicht behindert wird. Abgesehen davon ist es auch möglich, am Ende des Betätigungszylinders mehrere schwenkbare Anschlußstücke vorzusehen, von denen eines für den Kabelanschluß und zwei andere für die Druckmittelführungen bestimmt sind.
  • Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigt schematisch
    • Fig. 1
    in Seitenansicht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Spannvorrichtung;
    Fig. 2
    in Seitenansicht das Anschlußstück in anderer Stellung;
    Fig. 3
    eine Teilansicht in Pfeilrichtung A gemäß Fig. 1;
    Fig. 4
    in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform;
    Fig. 5
    eine Ansicht in Pfeilrichtung C gemäß Fig. 4;
    Fig. 6
    im Schnitt eine weitere Ausführungsform des Anschlußstuckes;
    Fig. 7
    im Schnitt und vergrößert eine weitere besondere Ausführungsform für eine Druckmittelzuführung;
    Fig. 8
    im Schnitt eine Ausführungsform für eine Kabelführung und
    Fig. 9
    einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 8.
  • Die Spannvorrichtung ist zum Festspannen von Werkstücken bestimmt und besteht gemäß Fig. 1 aus einem Betätigungszylinder 3 mit aufgesetztem Kopfstück 3' (nur zum Teil dargestellt), in dem die mit der Kolbenstange gekoppelte Spannhebelmechanik angeordnet ist, wobei Betriebsmittelanschlüsse am freien Ende 1 des Betätigungszylinders 3 angeordnet sind, von denen einer in unterschiedliche Richtungen umpositionierbar dem Ende 1 des Betätigungszylinders 3 zugeordnet ist.
  • Für eine solche Spannvorrichtung ist nun wesentlich, daß seitlich am Ende 1 (siehe Fig. 5) oder in einer formangepaßten Eckausnehmung 2 (Fig. 1) des Endes 1 des Betätigungszylinders 3 drehbar mindestens ein Leitungsanschlußstück 4 angeordnet ist, in das sich mindestens ein biegsames, im Ende 1 des Betätigungszylinders 3 befindliches Betriebsmittelleitungsstück 5 zu einem außen am Anschlußstück 4 angeordneten Leitungsankupplungsstück 6 erstreckt.
  • Gemäß Fig. 8 ist das Leitungsanschlußstück 4 schalenartig hohl ausgebildet und mit seiner Öffnung 7 gegen das Ende 1 des Betätigungszylinders 3 gerichtet an diesem angeordnet, wobei das Anschlußstück 4 mit einer seitlichen Leitungsdurchgriffsöffnung 8 versehen ist.
  • Wie insbesondere aus den Fig. 1, 2 und 7 ersichtlich, ist das Leitungsanschlußstück 4 aus einem kastenförmigen Teil 4' und einem halbkreisförmigen Teil 4'' gebildet, die dabei natürlich das Anschlußstück 4 als Ganzes bilden und nicht als separate Bauteile zu verstehen sind. In Anpassung an diese Form ist die Eckausnehmung 2 entsprechend dem halbkreisförmigen Teil 4'' mit einer Viertelkreiswandung 2' versehen, von deren Enden tangential Ausnehmungswandungen 2'' abgehen, die zu den beiden Begrenzungswänden 9 des Endes 1 des Betätigungszylinders 3 senkrecht stehen.
  • Dabei ist das Anschlußstück 4 dem Ende 1 bzw. der Ausnehmung 2 vorteilhaft so zugeordnet, daß die Wandungen 4''' des Anschlußstückes 4 jeweils entsprechend mit den Wänden 9 des das Ende 1 bildenden Bauteiles des Betätigungszylinders 3 in den Extremalstellungen fluchten, wie dies aus allen diesbezüglichen Darstellungen ersichtlich ist. Insbesondere unter Verweis auf Fig. 7 ist im das Ende 1 des Betätitungszylinders 3 bildenden Bauteil ein Leitungskanal 10 mit einer Leitungsein- bzw. Leitungsausmündung 11 angeordnet, welche Ausmündung 11 eine dem Schwenkbereich entsprechende Mündungsbreite B aufweist.
  • Bei allen Ausführungsformen, egal ob das Anschlußstück 4 nun in geeigneter Weise schwenkbar außen am Ende 1, wie in Fig. 5 dargestellt, oder in einer dort vorgesehenen entsprechend formangepaßten Ausnehmung 2 angeordnet ist, ist gewährleistet, daß das Anschlußstück 4 mit dem daran angeordneten Leitungsankupplungsstück 6 in eine seitlich abgehende (Fig. 1) oder in eine axial nach hinten abgehende Stellung (Fig. 2, 8) verstellt werden kann. Falls dies die Einbauverhältnisse der ganzen Spannvorrichtung verlangen sollten, ist es aber auch möglich, Zwischenstellungen zwischen den beiden Extremalstellungen gemäß Fig. 1, 2 einzunehmen.
  • Möglich ist auch, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist, nicht nur ein Anschlußstück 4 für einen Kabelanschluß vorzusehen, sondern es kann an anderen freien Ecken des Endes mindestens ein weiteres Anschlußstück angeordnet werden, das dann gemäß Fig. 7 als Anschlußstück 4 für das Druckmedium dient. Bei entsprechend konstruktiver Führung der Druckmittelkanäle im Ende 1 des Betätigungszylinders ist es dabei möglich, das Anschlußstück 4 und die zugehörige Ausnehmung 2 so zu bemessen und auszubilden, daß der Eckbereich über seine ganze Breite vom Anschlußstück eingenommen wird und dieses die Anschlüsse für die Druckmittelzu- und -abführung und, wenn dies die Raumverhältnisse zulassen, ggf. auch noch die Kabelführung für die Endstellungssensoren (nicht dargestellt) enthält.
  • Im übrigen kann das Leitungsanschlußstück 4, was nicht besonders dargestellt ist, da ohne weiteres vorstellbar, bspw. auch kugelförmig bzw. teilkugelförmig und die Ausnehmung 2 entsprechend kalottenartig ausgebildet sein, wobei dann unter der Maßgabe der Drehbarkeit auch zusätzlich begrenzte Schwenkbarkeit sogar in den verschiedensten Richtungen zu verstehen ist.

Claims (7)

  1. Spannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, bestehend aus einem Betätigungszylinder mit aufgesetztem Kopfstück, in dem die mit der Kolbenstange gekoppelte Spannhebelmechanik angeordnet ist, wobei Betriebsmittelanschlüsse am freien Ende (1) des Betätigungszylinders (3) angeordnet sind, von denen einer in unterschiedliche Richtungen umpositionierbar dem Ende des Betätigungszylinders (3) zugeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß seitlich am Ende (1) oder in einer formangepaßten Eckausnehmung (2) des Endes (1) des Betätigungszylinders (3) dreh- und/oder schwenkbar mindestens ein Leitungsanschlußstück (4) angeordnet ist, in das sich mindestens ein biegsames, im Ende (1) des Betätigungszylinders (3) befindliches Betriebsmittelleitungsstück (5) zu einem außen am Anschlußstück (4) angeordneten Leitungsankupplungsstück (6) erstreckt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Leitungsanschlußstück (4) schalenartig hohl ausgebildet und mit seiner Öffnung (7) gegen das Ende (1) des Betätigungszylinders (3) gerichtet an diesen angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Anschlußstück (4) mit einer seitlichen Leitungsdurchgriffsöffnung (8) versehen ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Leitungsanschlußstück (4) aus einem kastenförmigen Teil (4') und einem halbkreisförmigen Teil (4'') gebildet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Eckausnehmung (2) entsprechend dem halbkreisförmigen Teil (4'') mit einer Viertelkreiswandung (2') versehen ist, von deren Enden tangential Ausnehmungswandungen (2'') abgehen, die zu den beiden Begrenzungswänden (9) des Endes (1) des Betätigungszylinders (3) senkrecht stehen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wandungen (4''') des Anschlußstückes (4), jeweils entsprechend, mit den Wänden (9) des das Ende (1) bildenden Bauteiles des Betätigungszylinders (3) in den Extremalstellungen fluchten.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im das Ende (1) des Betätigungszylinders (3) bildenden Bauteil ein Leitungskanal (10) mit einer Leitungsein- bzw. Leitungsausmündung (11) angeordnet ist, welche Ausmündung (11) eine dem Schwenkbereich entsprechende Mündungsbreite (B) aufweist.
EP92100831A 1991-01-28 1992-01-20 Spannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken Withdrawn EP0497175A1 (de)

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DE9100945U DE9100945U1 (de) 1991-01-28 1991-01-28 Spannvorrichtung

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