EP0575888B1 - Spannvorrichtung - Google Patents

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EP0575888B1
EP0575888B1 EP93109670A EP93109670A EP0575888B1 EP 0575888 B1 EP0575888 B1 EP 0575888B1 EP 93109670 A EP93109670 A EP 93109670A EP 93109670 A EP93109670 A EP 93109670A EP 0575888 B1 EP0575888 B1 EP 0575888B1
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EP
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piston rod
piston
oval
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flat
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EP93109670A
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Michel Buchenau
Kurt Stoll
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Festo SE and Co KG
DESTACO Europe GmbH
Original Assignee
Festo SE and Co KG
DE STA CO Metallerzeugnisse GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00Clamps
    • B25B5/06Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/12Arrangements for positively actuating jaws using toggle links
    • B25B5/122Arrangements for positively actuating jaws using toggle links with fluid drive

Definitions

  • the invention relates to a tensioning device, consisting of a fork-shaped head piece with a pivotally mounted tension arm, which is articulated to the piston rod via an intermediate member and a link at the end of the piston rod of an actuating cylinder which is arranged on the head piece and has a flat cross-section with the piston rod, which is known from document EP -A-0 313 947 is known.
  • the articulation piece practically represents the end of the piston rod, but is detachably connected to it, by means of a so-called right-left adapter.
  • This right-left adapter is screwed with its right-hand thread into the piston rod of the actuating cylinder, while the left-hand thread is screwed into the coupling piece.
  • Such a connection is required for two reasons: The exact dead center position of the toggle lever is set via this right-left adapter, the upper end position of the piston in the cylinder serving as a stop.
  • the object of the invention is to improve or simplify a tensioning device of the generic type in such a way that the articulation piece with the risk of piston seizure to the exclusion of piston rotation Sequence can be attached directly to the piston rod, ie, without a right-left adapter.
  • the articulation piece is arranged without an intermediate piece at the end of the piston rod, the piston rod is axially fixed to the flat oval-shaped piston in the correspondingly flat oval-shaped actuating cylinder, but is rotatably connected, and a stationary or adjustable end position stop is arranged on the head piece.
  • This combination according to the invention ie in particular the rotatable connection of the piston rod to the piston, eliminates any torsional loads between the piston rod and the piston, the right-left adapter previously required for setting the end position is eliminated and the entire clamping device is more compact since the space-consuming adapter is no longer required is available.
  • a high level of manufacturing precision for the connection of the link piece and the piston rod end is not necessary, since the necessary alignment of the element flanks involved of the tensioning lever, intermediate link and link piece with one another can only affect the piston rod, but not the piston, when mounting the device. Equivalently, it would also be possible with the same effect to arrange the articulation piece itself rotatably on the end of the piston rod. However, since the spatial conditions on the piston are more favorable for such a rotatable connection, the rotatable connection between the inner end of the piston rod and the piston is preferred, although it is necessary to provide a seal between the piston and the piston rod.
  • a stationary or adjustable end stop is arranged on the head piece. If the piston rod is equipped with side guide rollers and the head piece with guide grooves, which is the rule, these guide grooves run not open, but are kept closed, with the closing web forming the end stop.
  • the piston rod is provided with a threaded pin and the articulation piece is screwed on, or the articulation piece provided with a threaded pin is screwed into a threaded hole in the piston rod.
  • the piston rod is also provided with open-end flanks in the region of its end region protruding from the actuating cylinder.
  • the individual elements or individual features of the overall combination namely oval cylinders, rotatable connection between oval piston and piston rod, articulation piece arranged directly at the end (without an intermediate adapter) of the piston rod are known per se, for which purpose the following documents refer to see: US-A-2 983 256, DE-A-33 35 916, DE-A-32 42 788 and EP-A-0 313 947.
  • the subject matter of these documents is directed to other matters, ie, in combination Comprehensive and relevant relationships overall between the link piece, piston rod and piston and an end stop on the head piece are not addressed in these documents.
  • the tensioning device consists of a head piece 1 with a tension arm 2 pivotally mounted thereon, which, via an intermediate member 3 and a link piece 4 at the end of the piston rod 5, has an actuating cylinder 6 with a flat oval cross section on the head piece 1 and the piston rod 5 is articulated.
  • the head piece 1 is shown in two parts, but it can also be a one-piece, U-shaped head piece which is placed on the actuating cylinder 6 with its base web.
  • the articulation piece 4 is arranged directly at the end 5 'of the piston rod 5, that the piston rod 5 is fixed axially with the flat oval piston 7 in the corresponding flat oval shaped actuating cylinder 6, but is rotatably and sealingly connected and that on Headpiece 1, a stationary or adjustable end stop 8 is arranged.
  • FIG. 2 shows a seal 9 between the piston 7 and the piston rod 5.
  • the piston rod 5 has a threaded pin 10 onto which the articulation piece 4 is simply screwed on.
  • open-end wrench flanks 11 are arranged on the piston rod 5, which no longer has a rotational fixation, for the attachment of a wrench.
  • a suitable, for example angled, locking ring 12 is provided to permanently fix the articulation piece 4 is according to fig. 2 between the articulation piece 4 and the piston rod 5, a suitable, for example angled, locking ring 12 is provided.
  • the adjustment mechanism which forms the adjustment mechanism, can form during assembly, that is to say when the flanks 13 are assigned Elements do not have a torsional load on the piston 7, which of course also applies to continuous operation if, for whatever reason, torsional loads affect the piston rod 5, which can lead to piston seizures when the piston 7 and the piston rod 5 are firmly connected.
  • FIG. 3 A possible embodiment in this regard is shown in FIG. 3.
  • the articulation piece 4 is provided with a mushroom head pin 14, against which two small half-shells 15 rest, which are inserted together with the pin 14 into a blind hole 16 of the piston rod 7 and are fixed in the axial direction with grub screws 17.
  • a screw-on version is shown in Fig. 4. In both connection designs, care must of course be taken to ensure that the rotatability between articulation piece 4 and piston rod 5 is ensured.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, bestehend aus einem gabelförmigen Kopfstück mit daran schwenkbar gelagertem Spannarm, der über ein Zwischenglied und ein Anlenkstück am Ende der Kolbenstange eines am Kopfstück angeordneten, im Querschnitt flach ovalförmigen Betätigungszylinders mit der Kolbenstange gelenkig verbunden ist, die aus dem Dokument EP-A-0 313 947 bekannt ist.
  • Derartige Spannvorrichtungen sind bekannt und bedürfen insoweit keines besonderen druckschriftlichen Nachweises. Das Anlenkstück stellt dabei praktisch das Ende der Kolbenstange dar, ist aber mit dieser lösbar verbunden, und zwar mittels eines sogenannten Rechts-Links-Adapters. Dieser Rechts-Links-Adapter wird mit seinem Rechtsgewinde in die Kolbenstange des Betätigungszylinders eingeschraubt, während das Linkgsgewinde in das Anlenkstück eingeschraubt wird. Eine derartige Verbindung wird aus zwei Gründen benötigt:
    Die genaue Übertotpunktstellung des Kniehebels wird über diesen Rechts-Links-Adapter eingestellt, wobei die obere Endstellung des Kolbens im Zylinder als Anschlag dient. Diese Konstruktion macht es zwar möglich, die Verbindung zwischen Kniehebel mit seiner Rollenführung in den Bahnen der beiden Kopfstückhälften und Kolben so vorzunehmen, daß der Kolben bei dieser Gelegenheit nicht verdreht wird, was wichtig ist, da ja der Kolben eine entsprechende schlanke Ovalform hat wie der Zylinderquerschnitt und insofern keine Verdrehstellung in bezug auf den Zylinder verträgt, da dies zu Kolbenfressern führen kann. Die genaue und gewonnene Einstellung muß dann allerdings durch Kontermuttern fixiert werden, was jedoch die Gefahr einer tatsächlichen Verdrehung in sich birgt. Da diese Verbindung zwischen dem Ende der Kolbenstange und dem Zwischenglied (Kniehebel) herstellungs- und montageaufwendig ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern bzw. zu vereinfachen, daß das Anlenkstück unter Ausschluß einer Kolbenverdrehung mit Kolbenfreßgefahr als Folge direkt an der Kolbenstange, d.h., ohne Rechts-Links-Adapter, befestigt werden kann.
  • Diese Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art nach der Neuerung durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:
    Das Anlenkstück ist zwischenstückfrei fest am Ende der Kolbenstange angeordnet, die Kolbenstange ist mit dem flach ovalförmigen Kolben im entsprechend flach ovalförmigen Betätigungszylinder axial festgelegt, aber drehbar verbunden und am Kopfstück ist ein stationärer oder einstellbarer Endstellungsanschlag angeordnet.
  • Durch diese erfindungsgemäße Kombination, d.h., insbesondere die drehbare Verbindung der Kolbenstange mit dem Kolben, werden jegliche Verdrehbelastungen zwischen Kolbenstange und Kolben beseitigt, der bislang zur Endstellungseinstellung benötigte Rechts-Links-Adapter entfällt und die ganze Spannvorrichtung baut kompakter, da der raumbeanspruchende Adapter nicht mehr vorhanden ist. Eine hohe Fertigungspräzision für die Verbindung von Anlenkstück und Kolbenstangenende ist nicht erforderlich, da sich die notwendige Ausrichtung der beteiligten Elementenflanken von Spannhebel, Zwischenglied und Anlenkstück zueinander bei der Montage der Vorrichtung nur auf die Kolbenstange, nicht aber auf den Kolben, auswirken kann. Äquivalent wäre es mit dem gleichen Effekt auch möglich, das Anlenkstück selbst drehbar am Kolbenstangenende anzuordnen. Da für eine solche drehbare Verbindung die räumlichen Gegebenheiten am Kolben aber günstiger sind, wird die drehbare Verbindung zwischen innerem Kolbenstangenende und Kolben bevorzugt, obgleich es dabei notwendig ist, für eine Dichtung zwische Kolben und Kolbenstange zu sorgen.
  • Da in beiden Fällen wegen des fehlenden Einstellungsadapters bzgl. der Länge der Kolbenstange nichts mehr eingestellt werden kann, ist am Kopfstück ein stationärer oder einstellbarer Endstellungsanschlag angeordnet. Sofern die Kolbenstange mit seitlichen Führungsrollen und das Kopfstück mit Führungsnuten ausgestattet ist, was die Regel ist, laufen diese Führungsnuten nicht offen aus, sondern sind geschlossen gehalten, wobei dar Schließsteg den Endanschlag bildet.
    Bezüglich der "direkten" Verbindung des Anlenkstückes mit dem freien Kolbenstangenende ist entweder die Kolbenstange mit einem Gewindezapfen versehen, und das Anlenkstück wird aufgeschraubt oder das mit einem Gewindezapfen versehene Anlenkstück wird in ein Gewindeloch der Kolbenstange eingeschraubt.
    Um das Anlenkstück fest aufschrauben zu können, ist ferner die Kolbenstange im Bereich ihres aus dem Betätigungszylinder herausstehenden Endbereiches mit Maulschlüsselansatzflanken versehen.
    Bezüglich der erfindungsgemäßen Lösung ist darauf hinzuweisen, daß zwar die Einzelelemente bzw. Einzelmerkmale der Gesamtkombination, nämlich Ovalzylinder, drehbare Verbindung zwischen Ovalkolben und Kolbenstange, Anlenkstück direkt am Ende (ohne Zwischenadapter) der Kolbenstange angeordnet, an sich bekannt sind, wozu auf folgende Dokumente zu verweisen ist: US-A-2 983 256, DE-A-33 35 916, DE-A-32 42 788 und EP-A-0 313 947. Die Gegenstände dieser Dokumente sind jedoch auf andere Sachverhalte gerichtet, d.h., in Kombination umfassende und einschlägige Beziehungen insgesamt zwischen Anlenkstück, Kolbenstange und Kolben und einem Endstellungsanschlag am Kopfstück sind in diesen Dokumenten jedoch nicht angesprochen.
  • Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigt
  • Fig. 1
    eine Explosionsdarstellung der ganzen Spannvorrichtung;
    Fig. 2
    einen Schnitt durch den Kolben mit der drehbar daran angeordneten Kolbenstange und
    Fig. 3, 4
    Schnitte durch das obere Ende der Kolbenstange mit darauf drehbaren Anlenkstücken.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Spannvorrichtung aus einem Kopfstück 1 mit daran schwenkbar gelagertem Spannarm 2, der über ein Zwischenglied 3 und ein Anlenkstück 4 am Ende der Kolbenstange 5 eines am Kopfstück 1 angeordneten, im Querschnitt flach ovalförmigen Betätigungszylinders 6 mit der Kolbenstange 5 gelenkig verbunden ist.
  • Das Kopfstück 1 ist zweiteilig dargestellt, es kann sich dabei aber auch um ein einteiliges, u-förmiges Kopfstück handeln, das mit seinem Basissteg auf den Betätigungszylinder 6 aufgesetzt ist.
  • Für die Spannvorrichtung ist nun wesentlich, daß das Anlenkstück 4 direkt am Ende 5' der Kolbenstange 5 angeordnet ist, daß die Kolbenstange 5 mit dem flach ovalförmigen Kolben 7 im entsprechend flach ovalförmigen Betätigungszylinder 6 axial festgelegt, aber drehbar und abgedichtet verbunden ist und daß am Kopfstuck 1 ein stationärer oder einstellbarer Endstellungsanschlag 8 angeordnet ist.
  • Bezüglich der drehbaren Verbindung zwischen unterem Kolbenstangenende und Kolben 7 wird auf Fig. 2 verwieen, die auch eine Dichtung 9 zwischen Kolben 7 und Kolbenstange 5 erkennen läßt.
  • Am oberen Ende 5' weist die Kolbenstange 5 einen Gewindezapfen 10 auf, auf den das Anlenkstück 4 einfach aufgeschraubt wird. Um dieses Anlenkstück 4 festspannen zu können, sind an der Kolbenstange 5, die ja keine Drehfixierung mehr hat, für den Ansatz eines Maulschlüssels, Maulschlüsselansatzflanken 11 angeordnet. Zur dauernden Fixierungssicherung des Anlenkstückes 4 ist gemäß fig. 2 zwischen Anlenkstück 4 und Kolbenstange 5 ein geeigneter, bspw. abgekröpfter Sicherungsring 12 vorgesehen.
  • Da die Kolbenstange 5 drehbar mit dem flach ovalförmigen Kolben 7 verbunden ist, können sich beim Zusammenbau, d.h., bei der Zuordnung der Flanken 13, der die Verstellmechanik bildenden Elemente nicht verdrehbelastend auf den Kolben 7 auswirken, was natürlich auch für den Dauerbetrieb gilt, falls sich dabei, aus welchen Gründen auch immer, Verdrehbelastungen auf die Kolbenstange 5 auswirken, die bei fester Verbindung zwischen Kolben 7 und Kolbenstange 5 zu Kolbenfressern führen können.
  • Diese "Entkopplung" des Kolbens 7 von etwa eingehenden Verdrehbelastungen ist, wie erwähnt, auch dadurch möglich, daß man es bei der üblichen festen Verbindung zwischen Kolbenstange 5 und Kolben 7 belaßt und stattdessen das Anlenkstück 4 drehbar am oberen Ende der Kolbenstange 5 anordnet. Eine diesbezügliche Ausführungsmöglichkeit ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei ist bspw. das Anlenkstück 4 mit einem Pilzkopfzapfen 14 versehen, an dem zwei kleine Halbschalen 15 anliegen, die zusammen mit dem Zapfen 14 in ein Sackloch 16 der Kolbenstange 7 eingeschoben und mit Madenschrauben 17 in axialer Richtung fixiert werden. Eine aufschraubbare Version ist in Fig. 4 dargestellt. Bei beiden Verbindungsausbildungen muß natürlich darauf geachtet werden, daß die Drehbarkeit zwischen Anlenkstück 4 und Kolbenstange 5 gewährleistet ist.

Claims (2)

  1. Spannvorrichtung, bestehend aus einem gabelförmigen Kopfstück (1) mit daran schwenkbar gelagertem Spannarm (2), der über ein Zwischenglied (3) und ein Anlenkstück (4) am Ende der Kolbenstange (5) eines am Kopfstück (1) angeordneten, im Querschnitt flach ovalförmigen Betätigungszylinders (6) mit der Kolbenstange (5) gelenkig verbunden ist,
    gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: das Anlenkstück (4) ist zwischenstückfrei fest am Ende (5') der Kolbenstange (5) angeordnet,
    die Kolbenstange (5) ist mit dem flach ovalförmigen Kolben (7) im entsprechend flach ovalförmigen Betätigungszylinder (6) axial festgelegt, aber drehbar und abgedichtet verbunden
    und am Kopfstück (1) ist ein stationärer oder einstellbarer Endstellungsanschlag (8) angeordnet.
  2. Spannvorrichtung, bestehend auf einem gabelförmigen Kopfstück (1) mit daran schwenkbar gelagertem Spannarm (2), der über ein Zwischenglied (3) und ein Anlenkstück (4) am Ende der Kolbenstange (5) eines am Kopfstück (1) angeordneten, im Querschnitt flach ovalförmigen Betätigungszylinders (6) mit der Kolbenstange (5) gelenkig verbunden ist,
    gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: daß Anlenkstück(4) ist am Ende(5') der Kolbenstange(5) axial festgelegt aber drehbar mit der Kolbenstange(5) verbunden, die Kolbenstange(5) ist fest mit dem ovalförmigen Kolben(7) verbunden und
    am Kopfstück(1) ist ein stationärer oder einstellbarer Endstellungeanschlag(8) angeordnet.
EP93109670A 1992-06-22 1993-06-17 Spannvorrichtung Expired - Lifetime EP0575888B1 (de)

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