EP0769353A1 - Kniehebelspannvorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP0769353A1
EP0769353A1 EP96107559A EP96107559A EP0769353A1 EP 0769353 A1 EP0769353 A1 EP 0769353A1 EP 96107559 A EP96107559 A EP 96107559A EP 96107559 A EP96107559 A EP 96107559A EP 0769353 A1 EP0769353 A1 EP 0769353A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston rod
lever
toggle
tensioning device
driver
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
EP96107559A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0769353B1 (de
Inventor
Josef-Gerhard Tünkers
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.)
Tuenkers Maschinenbau GmbH
Original Assignee
Tuenkers Maschinenbau 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 Tuenkers Maschinenbau GmbH filed Critical Tuenkers Maschinenbau GmbH
Publication of EP0769353A1 publication Critical patent/EP0769353A1/de
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Publication of EP0769353B1 publication Critical patent/EP0769353B1/de
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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
    • B25B5/16Details, e.g. jaws, jaw attachments
    • 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 toggle lever tensioning device, in particular for use in devices and welding machines of the body shop in the motor vehicle industry.
  • Toggle clamps are used in particular in the body shop of the automotive industry for a variety of applications.
  • toggle lever clamping devices with a manual feed device are used in welding devices in order to insert additional parts by hand within automatically operated toggle lever clamping devices and to be able to preload them by means of manual operation. After these parts that are to be tensioned are fixed by the manually operated toggle lever tensioning devices, all, including the automatic toggle lever tensioning devices, are closed by applying pressure medium, in particular by air pressure.
  • toggle lever tensioning devices already have a hand lever which is connected to the toggle lever joint and thus inevitably follows the closing and opening movement of the toggle lever tensioning device and thus represents a danger to the operating personnel. If these toggle lever tensioning devices are pretensioned by the manual feed device and then all toggle lever tensioning devices are acted on by the pressure medium pressure, in particular by air pressure, this leads to a corresponding retraction of the hand lever, which could result in considerable injuries to the operators.
  • toggle lever clamping device known from DE 35 13 680 for clamping workpieces with a feed device which acts on the piston rod of a double-acting clamping cylinder, can be actuated by hand and is provided with a hand lever.
  • the two-armed hand lever with a handle is mounted with a pivot axis in the piston rod of the tensioning cylinder, the lever arm facing away from the handle being articulated via a swivel joint with a tensioning part and the lever arm facing the handle being articulated via a swivel joint and a coupling member is connected to a sliding block guided in a backdrop.
  • a 3/2-way valve of the shut-off valve which monitors the return stroke space of the clamping cylinder, is arranged, the venting position of which for the return stroke space is controlled by a vent line through the valve, which is monitored by this valve and leads to freedom
  • the sliding block is adjustable and its blocking position for this ventilation line is effected by the tensioning piston, which is in a drag connection with the piston rod, during its longitudinal movement, which is independent of the piston rod, whereby in this blocking position the return stroke space with a 5/2-way valve - changeover valve for the tensioning cylinder - via the remaining 2 ways of this check valve is connectable.
  • the shut-off valve is designed as a piston slide that is displaceable in the longitudinal direction between two stops or as a valve that can be opened and closed.
  • the toggle lever tensioning device is thus assigned a shut-off device, which can alternately be used to vent the cylinder space (annular space) penetrated by the piston rod by means of the manual feed device in the venting position and by the piston itself to a locking position if the other cylinder space opposite the annular space is automatically full during automatic tensioning Pressure medium pressure, in particular air pressure, is applied.
  • a toggle lever tensioning device is assigned to a toggle valve or valve without external design changes, which manually ventilates the ring side of the toggle lever tensioning device and simultaneously blocks the pressure medium supply on the ring side.
  • DE 36 13 852 is a pressure medium-operated toggle lever tensioning device for clamping workpieces, also primarily for use in devices and welding machines for body construction in the motor vehicle industry, previously known, with a manually operable, two-armed hand lever which engages the piston rod of a double-acting clamping cylinder and which is assigned a handle.
  • the two-armed hand lever is mounted on the piston rod with a swivel axis.
  • the lever arm of the two-armed hand lever facing away from the handle is connected to a clamping part via a swivel joint.
  • a check valve designed as a multi-way valve, monitoring the return stroke of the tensioning cylinder is arranged, the venting position of which is controllable for the return stroke via a vent line monitored by this check valve and leading to the outside by an adjustment part assigned to the hand lever end of the two-armed hand lever.
  • the blocking position of the blocking valve for the ventilation line is carried out by the tensioning piston which is in a drag connection with the piston rod during its longitudinal movement which is independent of the piston rod, wherein a clamping tab assigned to the toggle joint is also provided, which on the one hand has a pivot axis with the tensioning part and on the other hand with the piston rod another pivot axis running parallel to it is connected.
  • the two-armed hand lever is also arranged on the same pivot axis that connects the clamping tab to the piston rod so that it can pivot.
  • the handle also has a two-armed lever which is arranged on the two-armed hand lever and can be pivoted about a pivot axis which runs parallel to the articulated axes of the toggle joint is pivotable between at least two stops formed on the two-armed hand lever - optionally indirectly.
  • the lever arm of the two-armed hand lever facing away from the hand lever forms the adjustment part. This makes it possible to manually close and open the toggle mechanism. As a result, the position of parts preloaded by hand can also be corrected again.
  • DE-PS 156 107 shows no toggle lever clamping device, but a hydraulic press.
  • the press control according to DE-AS 10 16 128 also shows no device for pivoting a hand lever in toggle lever clamping devices, because there the hand lever can be plugged on and removed from a device for changing the press stroke.
  • GB-PS 814 938 finally shows the device for mounting a snap ring in a radial shaft or bolt groove.
  • This device is provided with a hand lever, which serves as an operating lever for the control valve. When this lever is actuated, an abutment part for aligning the device for radial guidance is immersed in this groove, and at the same time the plunger is taken with it to remove a snap ring from a magazine and to mount it in the annular groove.
  • the German utility model application 295 04 267.2 relates to a toggle lever clamping device, in particular for use in the body shop of the motor vehicle industry, with a clamping head and an adjoining cylinder in an axial extension, in which a piston to be acted upon alternately on both sides by pressure medium pressure, preferably by air pressure, is longitudinally displaceable and is sealingly guided, which engages with its piston rod through the cylinder and a clamping head adjoining it in the axial direction, a toggle lever arrangement being attached to the free end of the piston rod within the housing and associated with a clamping arm, optionally with limit switches or position transmitters, whereby the clamping head consists only of two materially one-piece, shell-shaped housing parts, which encapsulate the toggle joint arrangement and part of the piston rod in a dust, dirt and splash-proof manner, with guide grooves for the toggle joint arrangement and through holes for a pivot bolt of the toggle joint arrangement in the inner walls of the housing parts and optionally an opening for a cassette for microswitches, or inductive switches or
  • the parting plane runs parallel to the longitudinal axis direction in the direction of the piston rod.
  • the tensioning arm is screwed to a fork arm, the fork arm being held on profiled pivot bolts of the toggle joint arrangement, such that the fork arm engages around the shell-shaped housing parts from the outside and is detachably arranged on the ends of the pivot bolt by a retaining tab.
  • the arrangement can be such that the fork arm each has a screw-on part in one piece, which is arranged centrally or eccentrically on the fork arm, depending on the installation conditions, the clamping arm being fastened by screws or the like to the screw-on part.
  • DE 22 22 686.4-15 describes a pressure-medium-actuated toggle lever clamping device for body parts, consisting of a housing with a cylinder space for the piston, on the free piston rod end of which guide means for the piston rod and a piston rod bolt are arranged, which are connected to a knee joint of a workpiece by a tab.
  • exciting-angle lever is connected, which is pivotally mounted on a bearing journal mounted in the housing, previously known.
  • the guide means for the piston rod consist of rollers provided at the ends of the piston rod bolt, which can be guided in guide grooves or longitudinal slots running in the axial direction of the piston rod in a seal-free movement space which can be designed in the housing on the side with the free piston rod end regardless of the cross section of the piston rod.
  • the guide means for the piston rod consist of rollers provided at the ends of the piston rod bolt arranged directly at the end of the piston rod, which can be guided in guide grooves or longitudinal slots running in the axial direction of the piston rod in a seal-free movement space which is located in the housing on the side with the free piston rod end can be designed regardless of the cross section of the piston rod.
  • the invention has for its object to provide a toggle lever clamping device, in particular for use in devices and welding machines in the body shop of the motor vehicle industry, which can be adjusted by hand as well as acted upon by pressure medium and which have trouble-free, robust kinematics for transmitting the forces of the hand levers on the toggle joint and which is to be largely encapsulated to protect against dirt, dust and spray.
  • connection between the hand lever and the piston rod consists of an articulated lever which is connected to a rigid driver which is guided and held directly in a link guide of the piston rod.
  • the housing of the clamping head consists of only two shell-shaped parts that complement the housing. This further reduces the number of individual parts.
  • these housing parts are designed such that the articulated lever and the rigid driver and its direct link guide in the piston rod itself are protected on all sides against dust, dirt, for example chips, but also against splashing water and welding beads. The latter can occur in particular when welding sheets of the automotive industry, since these sheets are often coated.
  • Ease of movement of the device is achieved in that the housing parts or housing shells have on their interior all the necessary grooves or depressions for guiding the toggle joint arrangement and its mounting.
  • the pivot pin of the toggle joint arrangement can be guided via rollers in inner guide grooves arranged in parallel and in the longitudinal axis direction of the piston rod.
  • the two housing parts also have the bearing openings for the pivot pin of the clamping head and optionally sealed openings for the pivot axis of the hand lever, which can be arranged in the space between the pivot pin of the clamping arm and the cylinder receiving the piston.
  • the rigid link for the driver extends transversely to the longitudinal axis of the piston rod itself. This results in a compact design.
  • the setting is arranged rectilinear and orthogonal to the longitudinal axis of the piston rod according to.
  • the rigid driver in the backdrop of the piston rod is only slidably and pivotably guided or unrolled.
  • a preferred embodiment describes claim 8 . This enables a particularly play-free, smooth-running clutch.
  • the number of captive parts is further reduced.
  • An embodiment according to claim 11 also contributes to a compact design.
  • a particularly safe and space-saving guidance of the articulated lever results from an embodiment according to claim 15 .
  • At least one roller is arranged on each end of the pivot pin of the toggle joint arrangement, which is each mounted in a rollable manner in one of the guide grooves of the shell-shaped housing parts.
  • the reference numeral 1 designates a clamping head, to which a cylinder 2 connects axially, in which a piston (not shown) is arranged so as to be longitudinally displaceable and sealing.
  • the cylinder 2 is flat oval in the embodiment shown, so that the piston is designed accordingly.
  • a piston rod 3 is connected, the cylinder 2 and Clamping head 1 reaches partially axially.
  • the piston rod 3 also passes through a cover 4, in which it is guided in a sealed manner by a seal, not shown.
  • FIG. 1 in particular reveals that the piston rod 3 is connected at its end to a toggle joint arrangement 5, to which a tensioning arm 6 is assigned.
  • This clamping arm 6 can be pivoted in the direction X or Y depending on the action of the piston with air pressure.
  • the opening angle of this clamping arm can be variable and, for example, a maximum of 135 degrees.
  • the clamping head 1 has a housing which consists of two shell-shaped housing parts 7 and 8 which are sandwiched closely on one another.
  • the housing parts 7 and 8 are separated from one another by a rectilinear parting plane 9, so that the housing parts 7 and 8 lie flat on one another through walls 10 and 11 and are detachably and tightly connected to one another by screws (not shown).
  • the shell-shaped housing parts 7 and 8 are closed on all sides and only have on their one side an approximately semicircular recess 12 and 13, respectively, which thus complement one another through which the piston rod 3 is delimited by the housing parts 7 and 8 Protrude into room 14.
  • the toggle joint arrangement 5 is also in this space 14 arranged. The end of the piston rod 3 located within the space 14 and the toggle joint arrangement 5 are thus sealed from the outside in a dirt, dust and spray liquid-tight manner.
  • the two shell-shaped housing parts 7 and 8 each have an orthogonally penetrating bore 15 and 16 through which a pivot pin 17 for the toggle joint arrangement 5 extends.
  • the two shell-shaped housing parts 7 and 8 each have a guide groove 18 and 19.
  • the guide grooves 18 and 19 are of identical design and correspond to one another in the assembled state of the housing parts 7 and 8 in such a way that the toggle joint arrangement 5 is guided with associated components in the longitudinal axis direction.
  • rollers arranged at each end of a pivot pin can be used.
  • these pivot bolts only the center line 40 is arranged in the drawing.
  • one of these guide rollers can be provided, each of which is guided in one of the guide grooves 18 and 19.
  • the roles can be the same size and coaxial to each other, so that there is a smooth movement when pivoting the toggle joint assembly 5 and this is reliably performed.
  • housing parts 7 and 8 can consist of steel or aluminum or of another suitable material, for example an injection molding material.
  • the walls 10 and 11 are of high quality, for example ground or cast with an appropriate surface or injection molded, so that they lie snugly and tightly on top of one another in order to obtain the required dust and splash water tightness.
  • the reference numeral 22 denotes a fork arm which is arranged with its ends on end sections 23 and 24 which are square or polygonal in cross section. With 25 and 26 holding tabs are referred to, which engage against the fork-shaped end of the associated fork arm 22 and encompass the end portions 23 and 24 of the pivot pin 17 with formally adapted recesses and are connected to the relevant fork arm 22 by screws (not shown).
  • the fork arm 22 can have a screw-on part which is arranged centrally with respect to the fork arm. However, it is also possible to assign an eccentric screw-on part to the fork arm, for example to provide this screw-on part on the left or right. In this way you can adapt to the respective space and installation conditions.
  • a cassette is located at 27.
  • This cassette can be designed as a one-piece, interchangeable unit or circuit board and comprises limit switches, microswitches or inductive switches or pneumatic switches for querying the respective position of the piston and thus also the position of the clamping arm 6.
  • the reference numeral 28 denotes a hand lever that can be used on both sides of the device and has a handle 29.
  • the alternative push-on arrangement for this hand lever 28 has been shown in FIG. 2 with dash-dotted lines.
  • This hand lever 28 has a coupling 30, by means of which the hand lever 28 can be plugged onto a pivot axis 31, which is pivotably mounted in the housing parts 7 and 8.
  • the housing parts 7 and 8 have bores arranged coaxially to one another, from which the pivot axis 31 projects with its two ends to such an extent that the coupling 30 of the hand lever 28 can be plugged on.
  • the pivot axis 31 is provided with suitable profiles, For example, a square or hexagon provided on which the coupling 30 can be plugged with a corresponding, adapted shape (not shown) in order to produce a positive connection.
  • pivot axis 31 can be led out in a suitably sealed manner in the bores of the housing parts 7 and 8, for example via seals, not shown, in order to achieve the required impermeability to dirt and dust and, if appropriate, a liquid-tight encapsulation.
  • An articulated lever 32 is arranged in one piece in the central longitudinal region of the pivot axis 31, which is approximately S-shaped in the plan view shown in FIG. 1 and consists of two longitudinal sections which, in the embodiment shown, extend at right angles to one another with their longitudinal axes.
  • One length section 33 which is larger in length, is connected in one piece to the pivot axis 31, while the other length section 34 has at the end in the embodiment shown a driver 35 designed as a ball, which can be slid and pivoted or rolled in a link 36 is arranged.
  • This link 36 is formed in the embodiment shown by a bore with its longitudinal axis 37 orthogonal to the longitudinal axis 38 of the piston rod 3, in which the rigid driver 35 is slidably and unrolled and suitable, but with the required play.
  • the driver 35 is rigid and is integrally connected to the length section 34. Both the pivot axis 31 and the longitudinal sections 33 and 34, but also the Carriers 35 can consist of a metallic material, primarily steel.
  • the driver 35 has the surface quality required to enable smooth movement in the link 36.
  • the link 36 is also integrally connected in terms of material to a thickening of the piston rod 3, in which the link 36 designed as a bore is arranged.
  • a slot 39 runs symmetrically to the longitudinal axis 38 of the piston rod 3, into which the articulated lever 32 with its longitudinal sections 33 and 34 can pivot in a form-fitting manner, but with play, if the piston rod 3 is in the longitudinal axis direction A or B ( Fig. 1) is moved.
  • the articulated lever 32 is rectangular in cross section, that is to say plate-like. If, for example, a cross section directed orthogonally to the longitudinal axis of the length section 33 is made, this is flat, rectangular. This also applies accordingly to the longitudinal section 34 in the case of a cross section which is guided orthogonally to its longitudinal axis.
  • Both cross sections of the length sections 33 and 34 are of identical design, so that the length sections 33 and 34 merge seamlessly into one another and are flat on both sides.
  • the manual adjustment of the tensioning arm 6 takes place via the hand lever 28 by pivoting it up and down in the required manner, that is to say in the direction X or Y.
  • This also turns the swivel axis 31 rotated correspondingly about its longitudinal axis, whereby the integrally connected articulated lever 32 is taken along and moves the piston rod 3 in the direction A or B via the driver 35.
  • the driver 35 only slides back and forth orthogonally to the longitudinal axis 38 of the piston rod 3, that is to say in the link 36.
  • the articulated lever 32 plunges more or less deeply into the slot 39.
  • control means such as multi-way valves, etc., which serve for the pressure medium supply to one side or the other of the piston, are not shown for reasons of simplification, but can correspond to conventional constructions.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung in Vorrichtungen und Schweißmaschinen des Karosseriebaus der Kfz-Industrie. Erfindungsgemäß wird aufgezeigt, wie bei einer sowohl von Hand zustellbaren wie auch durch Druckmitteldruck zu beaufschlagenden Kniehebelspannvorrichtung eine störungsfreie und robuste Kinematik zur Übertragung der Kräfte von den Handhebeln auf das Kniehebelgelenk geschaffen werden kann, wobei die Konstruktion weitgehend schmutz-, staub- und spritzflüssigkeitsgeschützt gekapselt sein soll.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung in Vorrichtungen und Schweißmaschinen des Karosseriebaus der Kfz-Industrie.
  • Kniehebelspannvorrichtungen werden insbesondere im Karosseriebau der Kfz-Industrie für vielfältige Anwendungszwecke eingesetzt. Zum Beispiel werden Kniehebelspannvorrichtungen mit Handzustellvorrichtung in Schweißvorrichtungen eingesetzt, um innerhalb automatisch arbeitender angesteuerter Kniehebelspannvorrichtungen Zusatzteile von Hand einzulegen und mittels Handbetätigung vorspannen zu können. Nachdem diese zu spannenden Teile durch die handbetätigten Kniehebelspannvorrichtungen fixiert sind, erfolgt das Schließen aller, auch der automatischen Kniehebelspannvorrichtungen durch Druckmittelbeaufschlagung, insbesondere durch Luftdruck.
  • Vorbekannte Kniehebelspannvorrichtungen haben bereits einen Handhebel, der mit dem Kniehebelgelenk verbunden ist und somit die Schließ- und Öffnungsbewegung der Kniehebelspannvorrichtung zwangsläufig mitmacht und dadurch eine Gefahr für das Bedienungspersonal darstellt. Werden nämlich diese Kniehebelspannvorrichtungen durch die Handzustellvorrichtung vorgespannt und anschließend alle Kniehebelspannvorrichtungen durch den Druckmitteldruck, insbesondere durch Luftdruck, beaufschlagt, so führt dies zu einem entsprechenden Zurückschlagen der Handhebel, was erhebliche Verletzungen der Bedienungspersonen zur Folge haben könnte.
  • Diesen Nachteil beseitigt bereits die durch die DE 35 13 680 vorbekannte Kniehebelspannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken mit einer an der Kolbenstange eines doppelt wirkenden Spannzylinders angreifenden, von Hand betätigbaren und mit einem Handhebel versehenen Zustelleinrichtung. Bei dieser vorbekannten Kniehebelspannvorrichtung ist der zweiarmig ausgebildete und mit einem Handgriff versehene Handhebel mit einer Schwenkachse in der Kolbenstange des Spannzylinders gelagert, wobei der dem Handgriff abgewandte Hebelarm über ein Drehgelenk mit einem Spannteil und der dem Handgriff zugewandte Hebelarm über ein Drehgelenk sowie ein Koppelglied gelenkig mit einem in einer Kulisse geführten Gleitstein verbunden ist. In der kolbenstangenseitigen Stirnwand des Spannzylinders ist ein den Rückhubraum des Spannzylinders überwachendes 3/2-Wege-Ventil des Sperrventils angeordnet, dessen Entlüftungsstellung für den Rückhubraum über eine von diesem Ventil überwachte, in Freiheit führende Entlüftungsleitung durch den Gleitstein einstellbar ist und dessen Sperrstellung für diese Entlüftungsleitung durch den mit der Kolbenstange in einer Schleppverbindung stehenden Spannkolben während seiner von der Kolbenstange unabhängigen Längsbewegung erfolgt, wobei in dieser Sperrstellung der Rückhubraum mit einem 5/2-Wege-Ventil - Umschaltventil für den Spannzylinder - über die übrigen 2 Wege dieses Sperrventils verbindbar ist.
  • Das Absperrventil ist als zwischen zwei Anschlägen in dessen Längsrichtung verschieblicher Kolbenschieber oder als zu öffnendes und zu schließendes Ventil ausgebildet.
  • Der Kniehebelspannvorrichtung ist somit eine Absperrvorrichtung zugeordnet, die abwechselnd zum Entlüften des von der Kolbenstange durchsetzten Zylinderraumes (Ringraum) durch die Handzustellvorrichtung in Entlüftungsstellung und durch den Kolben selbst in eine Sperrstellung gebracht werden kann, wenn der dem Ringraum gegenüberliegende andere Zylinderraum beim automatischen Spannen vom vollen Druckmitteldruck, insbesondere Luftdruck, beaufschlagt wird. Dies wird so gelöst, daß einer Kniehebelspannvorrichtung ohne äußerer konstruktiver Änderungen ein Absperrschieber bzw. ein Ventil zugeordnet wird, welches durch Handbetätigung die Ringseite der Kniehebelspannvorrichtung entlüftet und die Druckmittelzuführung auf der Ringseite gleichzeitig absperrt.
  • Durch die DE 36 13 852 ist eine druckmittelbetätigbare Kniehebelspannvorrichtung zum Festspannen von Werkstücken, und zwar ebenfalls vornehmlich zur Verwendung in Vorrichtungen und Schweißmaschinen des Karosseriebaus in der Kfz-Industrie, vorbekannt, mit einem an der Kolbenstange eines doppelt wirkenden Spannzylinders angreifenden, von Hand betätigbaren, zweiarmigen Handhebel, dem ein Handgriff zugeordnet ist. Der zweiarmige Handhebel ist mit einer Schwenkachse an der Kolbenstange gelagert. Der dem Handgriff abgewandte Hebelarm des zweiarmigen Handhebels ist über ein Drehgelenk mit einem Spannteil verbunden. In der kolbenstangenseitigen Stirnwand des Spannzylinders ist ein den Rückhubraum des Spannzylinders überwachendes, als Mehrwegeventil ausgebildetes Sperrventil angeordnet, dessen Entlüftungsstellung für den Rückhubraum über eine von diesem Sperrventil überwachte, ins Freie führende Entlüftungsleitung durch ein dem handhebelseitigen Ende des zweiarmigen Handhebels zugeordnetes Verstellteil steuerbar ist. Die Sperrstellung des Sperrventils erfolgt für die Entlüftungsleitung durch den mit der Kolbenstange in einer Schleppverbindung stehenden Spannkolben während seiner von der Kolbenstange unabhängigen Längsbewegung, wobei ferner eine dem Kniehebelgelenk zugeordnete Klemmlasche vorgesehen ist, die einerseits über eine Schwenkachse mit dem Spannteil und andererseits mit der Kolbenstange über eine andere, dazu parallel verlaufende Schwenkachse verbunden ist. Der zweiarmige Handhebel ist ebenfalls an derselben, die Klemmlasche mit der Kolbenstange verbindenden Schwenkachse schwenkbeweglich angeordnet. Der Handgriff weist ferner einen auf dem zweiarmigen Handhebel über eine parallel zu den Gelenkachsen des Kniehebelgelenkes verlaufenden Schwenkachse schwenkbeweglich angeordneten zweiarmigen Hebel auf, der zwischen mindestens zwei an dem zweiarmigen Handhebel - gegebenenfalls mittelbar - gebildeten Anschlägen schwenkbeweglich ist. Der dem Handhebel abgewandte Hebelarm des zweiarmigen Handhebels bildet das Verstellteil. Hierdurch ist es möglich, den Kniehebelmechanismus manuell zu schließen und zu öffnen. Dadurch läßt sich die Lage von Hand vorgespannter Teile auch wieder korrigieren.
  • Aus der DE 83 07 606 U1 ist eine Vorrichtung mit einem Handhebel zum Ausführen einer Zustell- und Spannbewegung vorbekannt; an eine einfachere Ausbildung des Schaltungselementes (5/3-Wege-Ventil) für eine Spannvorrichtung, die mehrere Kniehebelspannvorrichtungen aufweist, und an Mittel, die beim automatischen Spannen das gefährliche Hin- und Herschlagen des Handhebels verhindern, ist dort aber nicht gedacht worden.
  • Die DE-PS 156 107 zeigt keine Kniehebelspannvorrichtung, sondern eine hydraulische Presse. Es ist dort zwar ein zweiarmiger Handhebel zum Steuern eines Druckmittelzylinders vorhanden; da aber dieser Handhebel schwenkbar an der Kolbenstange und am Pressenständer gelagert ist und Kolben mit Kolbenstange in Schleppverbindung mit dem Arbeitszylinder stehen, wird während der Zustellbewegung des Arbeitszylinders zwangsläufig auch der Handhebel geschwenkt.
  • Aus der DE 29 04 378 ist lediglich ein mit einer Kolbenstange in einer Schleppverbindung stehender Spannkolben beschrieben. Dieser dient jedoch dazu, in der einen Anschlagstellung das Führen des Werkstückes durch die vom Kolben betätigten Greiferbacken zu ermöglichen und anschließend mittels eines zweiten Arbeitskolbens (Spannkolben) das Werkstück mit den Greifern ergreifen zu können, ohne daß der erste Kolben die Bewegung der Kolbenstange sperren kann.
  • Die Pressensteuerung nach der DE-AS 10 16 128 zeigt ebenfalls keine Einrichtung zum Schwenken eines Handhebels bei Kniehebelspannvorrichtungen, weil dort der Handhebel auf einer Einrichtung zum Verändern des Pressenhubes aufsteckbar und abnehmbar angeordnet ist.
  • Die GB-PS 814 938 zeigt schließlich die Einrichtung zum Montieren eines Sprengringes in eine radiale Wellen- oder Bolzennut. Diese Einrichtung ist mit einem Handhebel versehen, der als Betätigungshebel für das Steuerventil dient. Beim Betätigen dieses Hebels taucht ein Widerlagerteil zum Ausrichten der Einrichtung zur radialen Führung in diese Nut ein und gleichzeitig wird der Stößel zum Entnehmen eines Sprengringes aus einem Magazin und zum Montieren in die Ringnut mitgenommen.
  • Die deutsche Gebrauchsmusteranmeldung 295 04 267.2 betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einem Spannkopf und einem in achsialer Verlängerung daran anschließenden Zylinder, in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, vorzugsweise durch Luftdruck, zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist, der mit seiner Kolbenstange den Zylinder und einen sich daran in achsialer Richtung anschließenden Spannkopf durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange innerhalb des Gehäuses eine Kniehebelanordnung befestigt ist, der ein Spannarm zugeordnet ist, gegebenenfalls mit Endschaltern bzw. Stellungsgebern, wobei der Spannkopf nur aus zwei materialmäßig einstückigen, schalenförmigen Gehäuseteilen besteht, die die Kniehebelgelenkanordnung und einen Teil der Kolbenstange staub-, schmutz- und spritzgeschützt nach außen hin kapseln, wobei in den inneren Wandungen der Gehäuseteile Führungsnuten für die Kniehebelgelenkanordnung und Durchgangsbohrungen für einen Schwenkbolzen der Kniehebelgelenkanordnung und gegebenenfalls eine Öffnung für eine Kassette für Mikroschalter, oder induktive Schalter oder für pneumatische Schalter angeordnet sind. Die Trennebene verläuft parallel zur Längsachsrichtung in Richtung der Kolbenstange. Der Spannarm ist an einem Gabelarm angeschraubt, wobei der Gabelarm auf profiliertem Schwenkbolzen der Kniehebelgelenkanordnung gehalten ist, derart, daß der Gabelarm von außen die schalenförmigen Gehäuseteile umgreift und durch eine Haltelasche lösbar auf den Enden des Schwenkbolzens angeordnet ist. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß der Gabelarm jeweils ein Anschraubteil einstückig aufweist, das je nach den Einbaubedingungen mittig oder außermittig an dem Gabelarm angeordnet ist, wobei mit dem Anschraubteil jeweils der Spannarm durch Schrauben oder dergleichen befestigt ist.
  • Aus der DE 22 22 686.4-15 ist eine druckmittelbetätigbare Kniehebelspannvorrichtung für Karosserieteile, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Zylinderraum für den Kolben, an dessen freiem Kolbenstangenende Führungsmittel für die Kolbenstange und ein Kolbenstangenbolzen angeordnet sind, der über eine Lasche mit dem Kniegelenk eines Werkstück-spannenden-Winkelhebels verbunden ist, welcher auf einem im Gehäuse gelagerten Lagerzapfen schwenkbar gelagert ist, vorbekannt. Die Führungsmittel für die Kolbenstange bestehen aus an den Enden des Kolbenstangenbolzens vorgesehenen Rollen, die in in Achsrichtung der Kolbenstange verlaufenden Führungsnuten oder Längsschlitzen in einem abdichtungsfreien Bewegungsraum führbar sind, der im Gehäuse auf der Seite mit dem freien Kolbenstangenende unabhängig vom Querschnitt der Kolbenstange gestaltbar ist. Bei einer weiteren Konstruktion bestehen die Führungsmittel für die Kolbenstange aus an den Enden des unmittelbar am Ende der Kolbenstange angeordneten Kolbenstangenbolzens vorgesehenen Rollen, die in in Achsrichtung der Kolbenstange verlaufenden Führungsnuten oder Längsschlitzen in einem abdichtungsfreien Bewegungsraum führbar sind, der im Gehäuse auf der Seite mit dem freien Kolbenstangenende unabhängig vom Querschnitt der Kolbenstange gestaltbar ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung in Vorrichtungen und Schweißmaschinen des Karosseriebaus der Kfz-Industrie, zu schaffen, die sowohl von Hand zustellbar wie auch durch Druckmitteldruck beaufschlagbar ist und die eine störungsfreie, robuste Kinematik zur Übertragung der Kräfte von den Handhebeln auf das Kniehebelgelenk aufweist und die weitgehend schmutz-, staub- und spritzflüssigkeitsgeschützt gekapselt sein soll.
  • Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
  • Bei der Erfindung besteht die Verbindung zwischen Handhebel und Kolbenstange aus einem Gelenkhebel, der mit einem starren Mitnehmer verbunden ist, der unmittelbar in einer Kulissenführung der Kolbenstange geführt und gehalten ist. Dadurch wird die Anzahl der Einzelteile verringert und ein hohes Maß an Funktionstüchtigkeit erreicht. Außerdem besteht das Gehäuse des Spannkopfes nur noch aus zwei schalenförmigen Teilen, die sich zu dem Gehäuse ergänzen. Dadurch wird die Anzahl von Einzelteilen weiterhin verringert. Des weiteren sind diese Gehäuseteile derart ausgebildet, daß der Gelenkhebel und der starre Mitnehmer und dessen unmittelbare Kulissenführung in der Kolbenstange selbst allseitig gegen Staub, Schmutz, zum Beispiel Späneeinfall, aber auch gegen Spritzwasser und gegen Schweißperlen, geschützt sind. Letztere können insbesondere beim Verschweißen von Blechen der Automobilindustrie auftreten, da diese Bleche oftmals beschichtet sind.
  • Eine Leichtgängigkeit der Vorrichtung wird dadurch erreicht, daß die Gehäuseteile bzw. Gehäuseschalen an ihrem Innern alle erforderlichen Nuten bzw. Vertiefungen zum Führen der Kniehebelgelenkanordnung und deren Lagerung aufweisen. Zum Beispiel kann der Gelenkbolzen der Kniehebelgelenkanordnung über Rollen in parallel sowie in Längsachsrichtung der Kolbenstange angeordnete innere Führungsnuten geführt sein.
  • Des weiteren weisen die beiden Gehäuseteile auch die Lageröffnungen für den Drehbolzen des Spannkopfes und gegebenenfalls abgedichtete Öffnungen für die Schwenkachse des Handhebels auf, der in dem Raum zwischen dem Schwenkbolzen des Spannarmes und dem den Kolben aufnehmenden Zylinder angeordnet sein kann.
  • Weitere erfinderische und sehr vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 2 bis 16 beschrieben.
  • Bei Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 verläuft die starre Kulisse für den Mitnehmer quer zur Längsachse der Kolbenstange selbst. Dadurch wird eine kompakte Bauform erreicht.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Patentanspruch 3 die Kulisse geradlinig und orthogonal zur Längsachse der Kolbenstange angeordnet ist.
  • Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 4 ist der starre Mitnehmer in der Kulisse der Kolbenstange nur gleit- und schwenkbeweglich oder abrollbar geführt.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist in Patentanspruch 5 beschrieben. Hierdurch ergibt sich eine große Leichtgängigkeit bei geringem Spiel und robuster, dauerhafter Kraftübertragung.
  • In Patentanspruch 6 ist eine weitere alternative Konstruktion erläutert. Dies trifft auch für Patentanspruch 7 zu.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform beschreibt Patentanspruch 8. Hierdurch wird eine besonders spielfreie, leichtgängige Kupplung ermöglicht.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist in Patentanspruch 9 beschrieben.
  • Durch eine Ausführungsform nach Patentanspruch 10 wird die Anzahl unverlierbarer Teile weiterhin verringert.
  • Zu einer kompakten Bauweise trägt auch eine Ausführungsform nach Patentanspruch 11 bei.
  • Dies gilt auch für eine Ausführungsform nach Patentanspruch 12.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist in Patentanspruch 13 beschrieben.
  • Zweckmäßigerweise wird gemäß Patentanspruch 14 der Gelenkhebel in der Seitenansicht etwa S-förmig gestaltet.
  • Eine besonders sichere und raumsparende Führung des Gelenkhebels ergibt sich durch eine Ausführungsform gemäß Patentanspruch 15.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Patentanspruch 16 ist auf jedem Ende des Schwenkbolzens der Kniehebelgelenkanordnung je mindestens eine Rolle angeordnet, die jeweils in einer der Führungsnuten der schalenförmigen Gehäuseteile abrollbar gelagert ist. Dadurch werden auch diese Rollen nach außen hin optimal geschützt. Die Führungsnuten sind einstückig mit den schalenförmigen Gehäuseteilen ausgebildet und stellen deshalb keine verlierbaren losen Einzelteile dar. Von außen sind diese Führungsnuten nicht zu erkennen und ragen deshalb auch nicht hervor, so daß der Spannkopf besonders kompakt baut.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine Kniehebelspannvorrichtung, teils in der Seitenansicht, teils im Längsschnitt;
    Fig. 2
    eine Stirnansicht zu Fig. 1, teils im Schnitt mit durch strichpunktierten Linien angedeutetem, alternativ aufsteckbaren Handhebel;
    Fig. 3
    ein Gehäuseteil in der Draufsicht auf die Trennebene und
    Fig. 4
    eine entsprechend Fig. 3 gestaltete Draufsicht auf das andere Gehäuseteil.
  • Das Bezugszeichen 1 bezeichnet einen Spannkopf, an dem sich achsial ein Zylinder 2 anschließt, in dem längsverschieblich und dichtend ein nicht dargestellter Kolben angeordnet ist. Der Zylinder 2 ist bei der dargestellten Ausführungsform flachoval ausgebildet, so daß der Kolben entsprechend gestaltet ist. Mit dem Kolben ist eine Kolbenstange 3 verbunden, die den Zylinder 2 und den Spannkopf 1 teilweise achsial durchgreift. Die Kolbenstange 3 durchgreift außerdem einen Deckel 4, in dem sie durch eine nicht dargestellte Dichtung abgedichtet geführt ist.
  • Des weiteren läßt insbesondere die Fig. 1 erkennen, daß die Kolbenstange 3 an ihrem Ende mit einer Kniehebelgelenkanordnung 5 verbunden ist, der ein Spannarm 6 zugeordnet ist. Dieser Spannarm 6 ist in Richtung X bzw. Y je nach Beaufschlagung des Kolbens mit Luftdruck schwenkbeweglich. Der Öffnungswinkel dieses Spannarms kann variabel sein und zum Beispiel maximal 135 Grad betragen.
  • Wie insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen ist, weist der Spannkopf 1 ein Gehäuse auf, das aus zwei schalenförmigen Gehäuseteilen 7 und 8 besteht, die sandwichartig dicht aufeinanderliegen. Die Gehäuseteile 7 und 8 sind durch eine geradlinig verlaufende Trennebene 9 voneinander getrennt, so daß die Gehäuseteile 7 und 8 flächig durch Wandungen 10 und 11 aufeinanderliegen und durch Schrauben (nicht dargestellt) lösbar und dicht miteinander verbunden sind.
  • Die schalenförmigen Gehäuseteile 7 und 8 sind allseitig geschlossen ausgebildet und weisen lediglich an ihrer einen Seite je eine etwa halbkreisförmige Aussparung 12 bzw. 13 auf, die sich somit zu einer Bohrung ergänzen, durch die die Kolbenstange 3 in den durch die Gehäuseteile 7 und 8 umgrenzten Raum 14 hineinragen. In diesem Raum 14 ist auch die Kniehebelgelenkanordnung 5 angeordnet. Das innerhalb des Raumes 14 liegende Ende der Kolbenstange 3 und die Kniehebelgelenkanordnung 5 sind damit schmutz-, staub- und spritzflüssigkeitsdicht nach außen hin abgekapselt.
  • Die beiden schalenförmigen Gehäuseteile 7 und 8 weisen je eine sie orthogonal durchsetzende Bohrung 15 und 16 auf, durch die ein Schwenkbolzen 17 für die Kniehebelgelenkanordnung 5 hindurchgreift.
  • Des weiteren weisen die beiden schalenförmigen Gehäuseteile 7 und 8 je eine Führungsnut 18 und 19 auf. Die Führungsnuten 18 und 19 sind gleich ausgebildet und korrespondieren im zusammengebauten Zustand der Gehäuseteile 7 und 8 miteinander, derart, daß die Kniehebelgelenkanordnung 5 mit zugeordneten Bauteilen in Längsachsrichtung geführt wird. Hierzu können zum Beispiel an jedem Ende eines im einzelnen nicht dargestellten Schwenkbolzens angeordnete Rollen verwendet werden. Von diesen Schwenkbolzen ist lediglich die Mittellinie 40 in der Zeichnung angeordnet. An jedem Ende des Schwenkbolzens 2 kann je eine dieser Führungsrollen vorgesehen sein, die in jeweils einer der Führungsnuten 18 und 19 geführt sind. Die Rollen können gleich groß und koaxial zueinander angeordnet sein, so daß sich eine Leichtgängigkeit beim Verschwenken der Kniehebelgelenkanordnung 5 ergibt und diese zuverlässig geführt wird.
  • Mit 20 bzw. 21 sind Bohrungen bezeichnet. Diese Bohrungen, zum Beispiel 20, können als Durchgangsbohrungen ausgebildet sein, während dann die zugeordneten, koaxial hierzu angeordneten Bohrungen 21 des anderen Gehäuseteils 8 Sackbohrungen mit Gewinde darstellen. Durch Einschrauben von nicht dargestellten Schraubenbolzen lassen sich dadurch die Gehäuseteile 7 und 8 lösbar, aber dicht und flächig miteinander verbinden. Die Gehäuseteile 7 und 8 können aus Stahl oder Aluminium oder aus einem anderen geeigneten Werkstoff, zum Beispiel aus einem Spritzgußmaterial, bestehen.
  • Die Wandungen 10 und 11 sind hochwertig ausgebildet, zum Beispiel geschliffen oder mit entsprechender Oberfläche gegossen oder spritzgegossen, so daß sie satt und fugendicht aufeinanderliegen, um die erforderliche Staub- und Spritzwasserdichtigkeit zu erhalten.
  • Mit dem Bezugszeichen 22 ist ein Gabelarm bezeichnet, der mit seinen Enden auf im Querschnitt quadratischen oder polygonförmig gestalteten Endabschnitten 23 bzw. 24 angeordnet ist. Mit 25 bzw. 26 sind Haltelaschen bezeichnet, die gegen das gabelförmige Ende des zugeordneten Gabelarmes 22 angreifen und mit formmäßig angepaßten Ausnehmungen die Endabschnitte 23 bzw. 24 des Schwenkbolzens 17 umgreifen und mit dem betreffenden Gabelarm 22 durch Schrauben (nicht dargestellt) verbunden sind.
  • Der Gabelarm 22 kann ein Anschraubteil aufweisen, das zentrisch im Bezug auf den Gabelarm angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, dem Gabelarm ein exzentrisches Anschraubteil zuzuordnen, zum Beispiel dieses Anschraubteil links oder rechts vorzusehen. Auf diese Weise kann man sich den jeweiligen Raum- und Montageverhältnissen anpassen.
  • Bei 27 ist eine Kassette angeordnet. Diese Kassette kann als einstückige, austauschfähige Baueinheit oder Platine ausgebildet sein und umfaßt Endschalter, Mikroschalter oder induktive Schalter oder pneumatische Schalter zur Abfrage der jeweiligen Stellung des Kolbens und damit auch der Stellung des Spannarmes 6.
  • Mit dem Bezugszeichen 28 ist ein auf beiden Seiten der Vorrichtung verwendbarer Handhebel bezeichnet, der einen Handgriff 29 aufweist. In Fig. 2 ist mit strichpunktierten Linien die alternative Aufsteckanordnung für diesen Handhebel 28 dargestellt worden. Dieser Handhebel 28 weist eine Kupplung 30 auf, mittels derer der Handhebel 28 auf eine Schwenkachse 31 aufsteckbar ist, die in den Gehäuseteilen 7 und 8 schwenkbeweglich gelagert ist. Zu diesem Zweck weisen die Gehäuseteile 7 und 8 koachsial zueinander angeordnete Bohrungen auf, aus denen die Schwenkachse 31 mit ihren beiden Enden um ein solches Maß hervorragt, daß die Kupplung 30 des Handhebels 28 aufsteckbar ist. In diesem Endbereich ist die Schwenkachse 31 mit geeigneten Profilierungen, zum Beispiel einem Vierkant oder Sechskant versehen, auf den die Kupplung 30 mit einer entsprechenden, angepaßten Ausformung (nicht dargestellt) aufsteckbar ist, um eine formschlüssige Verbindung herzustellen.
  • Im übrigen kann die Schwenkachse 31 in geeigneter Weise abgedichtet in den Bohrungen der Gehäuseteile 7 und 8 herausgeführt sein, zum Beispiel über nicht dargestellte Dichtungen, um die erforderliche Schmutz- und Staubdichtigkeit sowie gegebenenfalls eine flüssigkeitsdichte Abkapselung zu erzielen.
  • Im mittleren Längenbereich der Schwenkachse 31 ist ein Gelenkhebel 32 einstückig angeordnet, der in der aus Fig. 1 ersichtlichen Draufsicht etwa S-förmig ausgebildet ist und aus zwei Längenabschnitten besteht, die bei der dargestellten Ausführungsform mit ihren Längsachsen rechtwinklig zueinander verlaufen. Der eine, in der Länge größer bemessene Längenabschnitt 33 ist mit der Schwenkachse 31 einstückig verbunden, während der andere Längenabschnitt 34 an seinem Ende bei der dargestellten Ausführungsform einen als Kugel ausgebildeten Mitnehmer 35 aufweist, der in einer Kulisse 36 gleit- und schwenkbeweglich bzw. abrollbar angeordnet ist. Diese Kulisse 36 wird bei der dargestellten Ausführungsform durch eine mit ihrer Längsachse 37 orthogonal zur Längsachse 38 der Kolbenstange 3 verlaufende Bohrung gebildet, in der der starre Mitnehmer 35 gleitverschieblich und abrollbar sowie passend, aber mit dem erforderlichen Spiel, angeordnet ist. Der Mitnehmer 35 ist starr ausgebildet und einstückig mit dem Längenabschnitt 34 verbunden. Sowohl die Schwenkachse 31, als auch die Längenabschnitte 33 und 34, aber auch der Mitnehmer 35 können aus einem metallischen Werkstoff, vornehmlich aus Stahl, bestehen. Der Mitnehmer 35 besitzt die erforderliche Oberflächengüte, um in der Kulisse 36 eine leichtgängige Bewegung zu ermöglichen. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Kulisse 36 mit einer Verdickung der Kolbenstange 3 ebenfalls materialmäßig einstückig verbunden, in der die als Bohrung ausgebildete Kulisse 36 angeordnet ist.
  • Außerdem mündet in die Kulisse 36 ein symmetrisch zur Längsachse 38 der Kolbenstange 3 verlaufender Schlitz 39 aus, in den der Gelenkhebel 32 mit seinen Längenabschnitten 33 und 34 formschlüssig, aber mit Spiel, einschwenken kann, wenn die Kolbenstange 3 in Längsachsrichtung A bzw. B (Fig. 1) verschoben wird. Zu diesem Zweck ist der Gelenkhebel 32 im Querschnitt rechteckförmig, also plattenartig, ausgebildet. Führt man zum Beispiel einen orthogonal zur Längsachse des Längenabschnittes 33 gerichteten Querschnitt, so ist dieser flach rechteckförmig. Dies gilt auch entsprechend für den Längenabschnitt 34 bei einem orthogonal zu seiner Längsachse geführten Querschnitt.
  • Beide Querschnitte der Längenabschnitte 33 und 34 sind formmäßig gleich ausgebildet, so daß die Längenabschnitte 33 und 34 sprunglos ineinander übergehen und auf beiden Seiten ebenflächig sind.
  • Die manuelle Verstellung des Spannarmes 6 geschieht über den Handhebel 28, in dem diese in der erforderlichen Art und Weise auf und nieder, also in Richtung X bzw. Y geschwenkt wird. Dadurch wird auch die Schwenkachse 31 entsprechend um ihre Längsachse gedreht, wodurch der einstückig verbundene Gelenkhebel 32 mitgenommen wird und über den Mitnehmer 35 die Kolbenstange 3 in Richtung A bzw. B bewegt. Dabei gleitet der Mitnehmer 35 nur orthogonal zur Längsachse 38 der Kolbenstange 3, also in der Kulisse 36 hin und her. Der Gelenkhebel 32 taucht dabei mehr oder weniger tief in den Schlitz 39 ein.
  • Die Steuerungsmittel, wie Mehrwegeventile usw., die für die Druckmittelzufuhr zu der einen oder anderen Seite des Kolbens dienen, sind aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt, können aber üblichen Konstruktionen entsprechen.
  • Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Spannkopf
    2
    Zylinder
    3
    Kolbenstange
    4
    Deckel
    5
    Kniehebelgelenkanordnung
    6
    Spannarm
    7
    Gehäuseteil, schalenförmiges
    8
    Gehäuseteil, schalenförmiges
    9
    Trennebene
    10
    Wandung
    11
    Wandung
    12
    Aussparung, halbkreisförmige
    13
    Aussparung, halbkreisförmige
    14
    Raum
    15
    Bohrung
    16
    Bohrung
    17
    Schwenkbolzen
    18
    Führungsnut
    19
    Führungsnut
    20
    Bohrung
    21
    Bohrung
    22
    Gabelarm
    23
    Endabschnitt
    24
    Endabschnitt
    25
    Haltelasche
    26
    Haltelasche
    27
    Kassette
    28
    Handhebel
    29
    Handgriff
    30
    Kupplung
    31
    Schwenkachse
    32
    Gelenkhebel
    33
    Längenabschnitt, Hebelteil
    34
    Längenabschnitt, Hebelteil
    35
    Mitnehmer, Kugel, Kalotte, Wulst
    36
    Kulisse, Bohrung
    37
    Längsachse
    38
    Längsachse
    39
    Schlitz
    40
    Mittellinie
    A
    Bewegungsrichtung der Kolbenstange, Längsachsrichtung
    B
    Bewegungsrichtung der Kolbenstange, Längsachsrichtung
    X
    Schwenkrichtung des Spannarmes 6
    Y
    Schwenkrichtung des Spannarmes 6
    Literaturverzeichnis
    • DE-AS 1 171 350
    • DE-AS 22 22 686.4-15
    • DE-PS 156 107
    • DE-PS 550 737
    • DE-PS 708 439
    • DE-PS 10 16 128
    • DE-PS 11 76 969
    • DE-PS 12 68 074
    • DE-PS 19 50 721
    • DE-PS 21 29 750
    • DE-OS 28 13 694
    • DE-PS 29 04 378
    • DE-PS 35 13 680
    • DE-PS 36 13 852 C1
    • DE-GM 19 17 295
    • DE-GM 83 07 606.9
    • DE-GM 295 04 267.2
    • DD-PS 30 739
    • US-PS 2,683,386
    • US-PS 3,116,058
    • US-PS 3,371,923
    • US-PS 3,482,830
    • US-PS 3,545,050
    • US-PS 4,458,889
    • FR-PS 1 405 779
    • FR-PS 1 477 602
    • GB-PS 814 938
    • GB-PS 1 221 037
    • GB-PS 2 191 428 B

Claims (16)

  1. Kniehebelspannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung in Vorrichtungen und Schweißmaschinen des Karosseriebaus der Kfz-Industrie, mit einem Spannkopf (1) und einem sich in achsialer Verlängerung daran anschließenden Zylinder (2), in dem ein abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, vorzugsweise durch Luftdruck, zu beaufschlagender Kolben längsverschieblich und dichtend geführt ist, der mit seiner Kolbenstange (3) den Zylinder (2) und einen sich daran in achsialer Richtung anschließenden Spannkopf (1) durchgreift, wobei am freien Ende der Kolbenstange (3) innerhalb des Gehäuses eine Kniehebelgelenkanordnung (5) befestigt ist, der ein Spannarm (6) zugeordnet ist, mit einem an der Kolbenstange (3) angreifenden, von Hand betätigbaren Handhebel (28), dem ein Handgriff (29) zugeordnet ist, wobei der Handhebel (28) mit der Kolbenstange (3) über ein Gelenk zwecks deren Axialbewegung zusammenwirkt, wobei der Spannkopf (1) aus zwei materialmäßig einstückigen, schalenförmigen Gehäuseteilen (7, 8) besteht, die die Kniehebelgelenkanordnung (5) und einen Teil der Kolbenstange (3) staub-, schmutz- und spritzgeschützt nach außen hin kapseln und daß in den inneren Wandungen der schalenförmigen Gehäuseteile (7, 8) Führungsnuten (18, 19) für die Kniehebelgelenkanordnungen (5) und Durchgangsbohrungen (15, 16) für einen Schwenkbolzen (17) der Kniehebelgelenkanordnung (5) und gegebenenfalls mindestens eine Öffnung oder Ausnehmung für eine Kassette (27), für Mikroschalter, oder für induktive Schalter, oder für pneumatische Schalter, angeordnet ist, und daß der Handhebel (28) auf einer dem Spannkopf (1) zugeordneten Schwenkachse (31) angeordnet ist, und daß die Schwenkachse (31) über einen Gelenkhebel (32) mit einem Mitnehmer (35) verbunden ist, der unmittelbar in einer Kulisse (36) der Kolbenstange (3) geführt und gehalten ist.
  2. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (36) der Kolbenstange (3) für den Mitnehmer (35) quer zur Längsachse (38) der Kolbenstange (3) verläuft.
  3. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (36) geradlinig und orthogonal zur Längsachse (38) der Kolbenstange (3) verläuft.
  4. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Mitnehmer (35) in der Kulisse (36) der Kolbenstange (3) gleit- und schwenkbeweglich geführt ist.
  5. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (36) als Bohrung ausgebildet ist und daß der Mitnehmer (35) ballig oder wulstförmig gestaltet ist.
  6. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (35) als Kugelkalotte ausgebildet ist.
  7. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (35) eine Teilkugel ist.
  8. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (35) eine Kugel ist.
  9. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Bereich der Kulisse (36) ein sich in achsialer Richtung der Kolbenstange (3) um ein begrenztes Maß erstreckender Schlitz (39) angeordnet ist, in den der Gelenkhebel (32) bei der Verschiebung der Kolbenstange (3) ganz oder teilweise veränderlich eintaucht.
  10. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkhebel (32) mit der Schwenkachse (31) einerseits und dem Mitnehmer (35) andererseits einstückig und starr verbunden ist.
  11. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkhebel (32) aus zwei unter einem Winkel zueinander verlaufenden als Längenabschnitte ausgebildeten Hebelteilen (33, 34) besteht, wobei der eine Längenabschnitt (34) mit dem Mitnehmer (35) verbunden und der andere Längenabschnitt (33) an seinem Ende mit der Schwenkachse (31) verbunden ist.
  12. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Spannstellung oder annähernd in Spannstellung das eine Hebelteil (33) parallel zur Längsachse (38) der Kolbenstange (3) und das andere Hebelteil (34) orthogonal oder annähernd orthogonal zur Längsachse (38) verläuft.
  13. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (35) beim Hin- und Herschwenken des Spannarmes (6) eine quer, vorzugsweise orthogonal zur Längsachse (38) der Kolbenstange (3) gerichtete Bewegung ausführt, während der Gelenkhebel (32) in einer Ebene schwenkt, die parallel oder annähernd parallel zur Längsachse (38) der Kolbenstange (3) gerichtet ist.
  14. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 11 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkhebel (32) in der Seitenansicht etwa S-förmig gestaltet ist und an seinem einen Ende die Schwenkachse (31) und seinem anderen Ende den Mitnehmer (35) aufweist.
  15. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 11 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkhebel (32) plattenförmig ausgebildet ist und passend, aber mit Spiel, in den Schlitz (39) der Kolbenstange (3) eingreift, wobei der Längsschlitz (39) orthogonal in die Kulisse (36) ausmündet, und daß die Längsachse des Gelenkhebels (32) orthogonal zur Längsachse der Schwenkachse (31) für den Handhebel (28) verläuft.
  16. Kniehebelspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbolzen (17) der Kniehebelgelenkanordnung (5) an jedem Ende je mindestens eine Führungsrolle trägt, und daß jede dieser Führungsrollen in je einer der Führungsnuten (18, 19) der schalenförmigen Gehäuseteile (7 bzw. 8) abrollbar angeordnet ist.
EP96107559A 1995-10-19 1996-05-11 Kniehebelspannvorrichtung Expired - Lifetime EP0769353B1 (de)

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