DE2222686B2 - Pressure medium-operated toggle lever clamping device, in particular for body parts - Google Patents
Pressure medium-operated toggle lever clamping device, in particular for body partsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigte Kniehebclspannvorrichtung, insbesondere 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 Werkstückspannenden-Winkelhebels verbunden ist, welcher auf einem im Gehäuse gelagerten Lagerzapfen schwenkbar gelagert ist.The invention relates to a toggle clamp device operated by pressure medium, in particular for body parts, consisting of a housing with a cylinder space for the piston, on the free one Piston rod end guide means for the piston rod and a piston rod pin are arranged, the is connected via a strap to the knee joint of a workpiece clamping angle lever, which on is pivotably mounted on a bearing journal mounted in the housing.
Zum Festspannen und Halten von Werkstücken oder Konstruktionsteilen in der zu ihrer Bearbeitung oder Montage erforderlichen Lage sind solche Kniehebelspanneinrichtungen gebräuchlich. Bei einer bekannten Kniehebelspannvorrichtung dieser Art, vgl. aus der US-PS 31 16 058, wird die Kolbenstange mit dem einen Ende am Kolben im zylindrischen Arbeitsraum und mit dem herausragenden anderen Ende an einem zweiten Kolben in einer zweiten zylindrischen Kammer beweglich gehalten und geführt. Die Kolbenstange und der zweite Kolben sind miteinander durch einen Gewindezapfen der Kolbenstange verschraubt. Zur Sicherung der Verschraubung dient ein Querstift. Der durch die Kolbenstange in der zweiten zylindrischen Kammer axial verschiebbare zweite Kolben ist unter anderem noch mit einer nasenartigen flachen Ausbildung versehen, an der in einer Bohrung mit einem Zapfen eine bewegliche Gelenklasche für die Bewegungen des Winkelhebels befestigt ist. Die Bewegungen des Winkelhebels erfolgen demnach durch den zweiten Kolben über die aj ihm befindliche Gelenklasche. Die während des Betriebes auftretenden Druckkräfte werden schlagartig auf den zweiten Kolben übertragen und beanspruchen und verschleißen nachteilig in besonderem Ma3e ihn und den zweiten Zylinder. Diese Einwirkungen sind erfahrungsgemäß derart siark, daß sich nachteilig oft bereits nach relativ kurzer Betriebsdauer ungünstig Veränderungen oder Schäden an der Kolbenoberfläche und an der Innenfläche seiner Zylinderwand ergeben, die zu Störungen oder Ausfall der Lager- und Führungsgenauigkeit oder sogar zur Betriebsunfähigkeit der Spanneinrichtung führen können. To clamp and hold workpieces or structural parts in the position required for their machining or assembly, such toggle lever clamping devices are used. In a known toggle clamping device of this type, see US Pat. No. 3,116,058, the piston rod is movably held and guided with one end on the piston in the cylindrical working space and with the protruding other end on a second piston in a second cylindrical chamber. The piston rod and the second piston are screwed together by a threaded pin of the piston rod. A cross pin is used to secure the screw connection. The second piston, which is axially displaceable by the piston rod in the second cylindrical chamber, is also provided, among other things, with a nose-like flat design on which a movable joint bracket for the movements of the angle lever is fastened in a bore with a pin. The movements of the angle lever are accordingly carried out by the second piston via the joint bracket located on it. The pressure forces occurring during operation are suddenly transferred to the second piston and disadvantageously stress and wear it and the second cylinder in particular. Experience has shown that these effects are so strong that disadvantageous changes or damage to the piston surface and the inner surface of its cylinder wall often occur after a relatively short period of operation, which can lead to disturbances or failure of the bearing and guidance accuracy or even to the inoperability of the clamping device.
Die Spanneinrichtung nach dieser Patentschrift hat ferner den Nachteil großer Aufwendigkeit und Kompliziertheit. Sie fordert viele Teile und ist in ihrer Herstellung, Montage, Funktion und Reparatur sehr aufwendig. Durch die vielen Teile und ihre Ausbildung und Anordnung ist die Spannvorrichtung sehr stör- und verschleißanfällig und in ihrer Betriebssicherheit und Lebensdauer nachteilig sehr begrenzt.The clamping device according to this patent also has the disadvantage of great cost and complexity. It calls for many parts and is great in its manufacture, assembly, function and repair laborious. Due to the many parts and their design and arrangement, the jig is very troublesome and susceptible to wear and disadvantageously very limited in their operational reliability and service life.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine druckmittelbetätigte Kniehcbelspannvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die aus weniger Teilen besteht und daher preiswerter ist und ferner die Kraftübertragungseinrichtungen so auszubilden, daß der Kraftantrieb geschont wird.The invention is based on the object of providing a pressure-medium-operated toggle clamping device To create the type described above, which consists of fewer parts and is therefore cheaper and also the To train power transmission devices so that the power drive is spared.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungsmittel für die Kolbenslange bestehen aus den Enden des Kolbenstangenbolzens und im Gehäuse angeordneten, in Achsrichtung der Kolbenstange verlaufenden Führungsnuten zum Führen dieser Enden. Dadurch benötigt die Spannvorrichtung im Gehäuse nur einen Zylinderraum und nur einen Kolben. Ferner wird in einfacher Weise die Kolbenstange an einem Ende durch den Kolben und am anderen Ende durch einen Kolbenstangcnbolzen gehalten, der mit seinen Enden in Führungsnuten des Gehäuses geführt wird.According to the invention, this object is achieved in that the guide means exist for the piston length from the ends of the piston rod pin and arranged in the housing, in the axial direction of the piston rod extending guide grooves for guiding these ends. As a result, the jig needs in Housing only one cylinder space and only one piston. Furthermore, the piston rod is connected in a simple manner held at one end by the piston and at the other end by a piston rod pin connected to its ends is guided in guide grooves in the housing.
Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse auf der Seite mit dem freienAccording to an expedient development of the invention, the housing has on the side with the free
Kolbenstangenende einen unabhängig vom Querschnitt der Kolbenstange gestaltbaren und abdichtungsfreien Bewegungsraum auf. Ein abgeschlossener und zylindrischer Sewegungsraum ist nicht notwendig und nicht vorhanden. Die Kolbenstange ist im Bewegungsraum ausreichend frei untergebracht, so daß keine direkte Berührung zwischen ihr und der Wand des Gehäuses stattfindet. Es können demnach an der Kolbenstange und der Wand des Gehäuses keine gemeinsame Reibungs- und Verschleißflächen sich ergeben, wodurch die Betriebssicherheit und Lebensdauer der ganzen Spannvorrichtung wesentlich erhöht werden.Piston rod end can be designed independently of the cross section of the piston rod and is seal-free Space to move. A closed and cylindrical space for movement is neither necessary nor necessary available. The piston rod is sufficiently freely accommodated in the movement space so that no direct Contact takes place between her and the wall of the housing. It can therefore be on the piston rod and the wall of the housing no common friction and wear surfaces result, whereby the operational safety and service life of the entire clamping device can be increased significantly.
Eine weitere Ausgestaltung nach der Erfindung sieht ferner vor, daß der Kolbenstangenbolzen an seinen Enden mit Rollen versehen ist, die in Führungsnuten oder Längsschlitzen im Bewegungsraum führbar sind. Die Enden des Kolbenstangenbolzens können zweckmäßig auch Wälzlager oder andere Lagermittel aufweisen. Mit Vorteil können diese Lager dazu dienen, Störungen oder Schädigungen der Vorrichtung durch auftretende Druckkräfte zu verhindern und ihre Funktionssicherheit und Lebensdauer zu erhöhen.Another embodiment of the invention also provides that the piston rod pin on his The ends are provided with rollers which can be guided in guide grooves or longitudinal slots in the movement space. The ends of the piston rod pin can expediently also roller bearings or other bearing means exhibit. These bearings can advantageously be used to prevent malfunctions or damage to the device to prevent occurring compressive forces and to increase their functional reliability and service life.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist zur Zuführung und zur Abführung des Druckmediums an jedem Ende des Zylinderraumes eine ventillose gemeinsame Leitung mit in der Größe unveränderlichen Durchlässen vorgesehen. Durch den Fortfall von Ventilen oder anderen zur Drosselung dienenden Mitteln in den Leitungen ergeben sich wesentliche Einsparungen und Vereinfachungen für die Herstellung und den Betrieb der Vorrichtung. Jedes Ende des Zylinderraumes benötigt aufwandsparend nur eine gemeinsame Zu- und Ableitung für das Druckmedium. Der Durchlaß an jedem Ende des Zylinderraumes kann als Bohrung oder in anderer Weise ausgebildet und in seiner Größe unveränderlich sein. Die Durchlaßweite ist derart vorgesehen, daß das den Zylinderraum verlassende Druckmedium den Kolben jeweils in der Endphase seiner Bewegung dämpft. Der Zylinderraum dienl gleichzeitig als Dämpfungsraum und macht eine besondere Drosselungskammer entbehrlich.According to another development of the invention, the supply and discharge of the printing medium are provided at each end of the cylinder space a valveless common line with unchangeable size Passages provided. By eliminating valves or other throttling devices Resources in the lines result in significant savings and simplifications for production and the operation of the device. Each end of the cylinder space requires only one, saving effort common inlet and outlet for the pressure medium. The passage at each end of the cylinder space can designed as a bore or in some other way and its size cannot be changed. The passage width is provided in such a way that the pressure medium leaving the cylinder space the piston in each case in the end phase dampens its movement. The cylinder space serves at the same time as a damping space and makes one special throttling chamber unnecessary.
Die Kniehebelspannvorrichtung zeichnet sich weiter dadurch aus, daß das Gehäuse ein Befestigungsauge trägt und dieses auf einem Schwenkzapfen gelagert ist, um ein Verschwenken des Gehäuses beim Bewegen des Kolbens und der Kolbenstange zu ermöglichen. Mit Vorteil ergibt sich die Möglichkeit, das Gehäuse in beliebiger Lage unbeweglich zu halten und anzuordnen Die Anordnung erlaubt es ferner, das Gehäuse um einen Drehpunkt beweglich vorzusehen. Hierbei kann der Drehpunkt auf der Seite mit dem Zylinderraum sich befinden, so daß das Gehäuse verschwenkbar ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, beim Spannvorgang das Gehäuse zum beziehungsweise vom Werkstück zu bewegen. Den jeweiligen Erfordernissen entsprechend können die axiahn Bewegungen des Kolbens und der Kolbenstange gleichzeitig auch mit der Bewegung des Gehäuses erfolgen.The toggle lever clamping device is further characterized in that the housing has a fastening eye carries and this is mounted on a pivot pin to pivot the housing when moving the Piston and piston rod to allow. Advantageously, there is the possibility of converting the housing into to hold any position immovable and to arrange the arrangement also allows the housing to a Provide pivot point movable. Here, the pivot point can be on the side with the cylinder space are located so that the housing can be pivoted. This has the advantage that during the clamping process To move the housing to or from the workpiece. According to the respective requirements the axiahn movements of the piston and the piston rod can be carried out simultaneously with the movement of the Housing.
Kennzeichnend ist der Schwenkbereich des Winkelhebels stufenlos in seiner Größe durch den veränderlich einstellbaren Hub des Kolbens wahlweise veränderlich. Es isi möglich, den Winkelhebel in einem Schwenkbereich bis zu 180° zu bewegen. Die Kolbenstange ist aus ihrer Endlage stets sicher und ohne besondere Aufwendung beweglich, auch wenn der Winkelhebel hierbei bis in die Null- oder Totstellung verschwenkt ist. Hindernde Reibungskräfte treten nicht auf, so daß aucti kein Klemmen oder t;rstsetzen der Kolbenstange und des Winkelhebels erfolgt, weil der Kolbenstangenbolzen mit seiner Lagerung eine sichere Halterung und Führung gewährleistet.Characteristic is the swivel range of the angle lever steplessly variable in size by the variably adjustable stroke of the piston. It is possible to move the angle lever in a swivel range of up to 180 °. From its end position, the piston rod can always be moved safely and without any special effort, even if the angle lever is pivoted into the zero or dead position. Obstructive frictional forces do not occur, so that aucti no jamming or t; Resetting of the piston rod and the angle lever takes place because the piston rod pin with its bearing ensures secure retention and guidance.
Einem weiteren Kennzeichen nach ist ein hubbegrenzender Anschlag oder Puffer am Boden des Zylinderraumes angeordnet und durch eine Steilschraube von außen stufenlos axial verstellbar. Vom eingestellten wahlweisen Hub abhängig ist die Kolbenstange mehr oder weniger weit axial verschiebbar, so daß ein wahlweise großer öffnungswinkel sich ergibt. In einfacher und vorteilhafter Weise läßt sich durch Änderung des Hubes für den Kolben der Schwenk- und öffnungswinkel ändern und der Form und Größe des Werkstücks und der Werkstückauflage durch stufenlose Einstellung anpassen.Another characteristic is a stroke-limiting stop or buffer at the bottom of the cylinder space arranged and continuously axially adjustable from the outside by means of a steep screw. From the set Depending on the stroke, the piston rod is more or less axially displaceable, so that a optionally large opening angle results. In a simple and advantageous manner can be through Change the stroke for the piston, change the swivel and opening angle and change the shape and size of the Adjust the workpiece and the workpiece support through stepless adjustment.
Weiter weist die Einrichtung nach der Erfindung Ausbildungen auf, die zur Betätigung von Schaltern, Kulissen oder sonstigen Einrichtungen an einem Ende oder an beiden Enden des Kulber.stangenbolzens Verlängerungszapfen oder andere Teile angeordnet sind.Furthermore, the device according to the invention has designs that are used to operate switches, Scenes or other devices at one end or at both ends of the Kulber.stangenbolzens Extension pins or other parts are arranged.
Ein Ausführungsbeispiel der F bindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the F bond is shown in the drawing and described below. It shows
Fig. 1 einen Längsschnitt der Vorrichtung in Spannstellung des Winkelhebels,1 shows a longitudinal section of the device in the clamping position of the angle lever,
Fi^ einen Längsschnitt der Vorrichtung in Ruhestellung des Winkelhebels undFi ^ a longitudinal section of the device in Rest position of the angle lever and
F i g. 3 eine Draufsicht nach Fig. 1.F i g. 3 is a plan view according to FIG. 1.
Im ein- oder mehrteiligen Gehäuse 1 befindet sich auf einer Seite ein Zylinderraum 2 mit dem darin axial bewegbaren Kolben 3. Eine Kolbenstange 4 wird mit einem Ende fest am Kolben 3 gehalten, während für den nicht im Zylinderraum 2 befindlichen Teil der Kolbenstange 4 ein vom Gehäuse 1 gebildeter offener Bewegungsraum 5 derart vorgesehen ist, daß die Kolbenstange 4 selbst kiine Berührung mit den Wänden des Bewegungsraumes 5 erfordert und hat. Zur Führung der Kolbenstange 4 ist an ihrem Ende in einer Bohrung oder sonstigen Ausbildung 6 ein Kolbenstangeniolzen 7 befestigt, der mit seinen beiden Enden in gegenüberliegenden Nuten 8 oder Längsschlitzen 9 des Gehäuses 1 in der Weise beweglich gelagert ist, daß die Kolbenstange 4 von dem Kolbenstangenbolzen 7 gehalten und geführt wird. Die Lagerung des Kolbenstangenbolzens 7 kann durch Wälzlager oder andere geeignete Teile erfolgen.In the one-part or multi-part housing 1 is located on one side a cylinder space 2 with the axially movable piston 3 therein. A piston rod 4 is with one end firmly held on the piston 3, while for the part of the piston rod not located in the cylinder chamber 2 4 an open movement space 5 formed by the housing 1 is provided in such a way that the Piston rod 4 itself requires and has no contact with the walls of the movement space 5. For guidance the end of the piston rod 4 is a piston rod rod 7 in a bore or other configuration 6 attached, which with its two ends in opposite grooves 8 or longitudinal slots 9 of the housing 1 in is movably mounted in such a way that the piston rod 4 is held and guided by the piston rod pin 7 will. The piston rod pin 7 can be supported by roller bearings or other suitable parts.
Im Zylinderraum 2 ist ein Boden 10, an dem ein Anschlag oder Puffer Il sich befindet. Mit einer von außen bedienbaren Stellschraube 12 läßt sich der Anschlag oder Puffer 11 axial verschieben, so daß der Hub des Kolbens 3 wahlweise stufenlos einstellbar ist. Zur Zu- und Abführung des Druckmediums befindet sich an jedem Ende des Zylinderraumes 2 ein Durchlaß 13 beziehungsweise 14. Die Zuführungs- und die Abführun^s!eitungen dafür sind ventillos. Die Durchlässe 13 und 14 sind in ihrer Größe unveränderlich und derart bemessen, daß da^ Druckmedium nur unter Drosselwirkung den Zylinderraum 2 verlassen kann, wobei der Kolben 3 in der Endphase seiner Bewegung gedämpft wird. Zur Übertragung der axialen Bewegung der Kolbenstange 4 ment eine Gelenk- oder Verbindungslasche 15, die einerseits an dem Kolbenstangenbolzen 7 und andererseits an dem Winkelhebel 16 dear: gelenkig verbunden ist, daß der zum Spannen und Halten des Werkstückes an der Werkstückauflage 18 dienende Winkelhebel 16 um einen am Gehäuse 1 befestigten Bolzen oder Zapfen 17 verschwenkbar ist. Der Schwenk- und öffnungswinkel des Winkelhebels 16 läßtIn the cylinder space 2 is a floor 10 on which a stop or buffer II is located. With an externally operable adjusting screw 12, the stop or buffer 11 can be moved axially so that the stroke of the piston 3 can optionally be continuously adjusted. For supplying and removing the pressure medium is located at each end of the cylinder chamber 2, a passage 13 and 14. The supply and the Abfüh r un ^ s! Ations of this are valveless. The passages 13 and 14 are invariable in size and dimensioned such that the pressure medium can only leave the cylinder chamber 2 under a throttling effect, the piston 3 being damped in the end phase of its movement. To transmit the axial movement of the piston rod 4 ment a hinge or connecting strap 15 which is connected on the one hand to the piston rod pin 7 and on the other hand to the angle lever 16 so that the angle lever 16 used to clamp and hold the workpiece on the workpiece support 18 is rotated a bolt or pin 17 attached to the housing 1 is pivotable. The pivot and opening angle of the angle lever 16 can
sich einfach durch Änderung des Hubes für den Kolben 3 ändern und der Form und Größe der Werkstückauflage 18 und des Werkstückes durch stufenlose Einstellung anpassen.change simply by changing the stroke for the piston 3 and the shape and size of the workpiece support 18 and the workpiece by means of stepless adjustment.
Das Gehäuse 1 kann am Boden 10 oder an anderer Stelle ein Befestigungsauge oder anderes Teil 19 besitzen, so daß das Gehäuse 1 um einen außenliegenden Dreh- und Schwenkpunkt 20 zum oder vom Werkstück verschwenkbar ist.The housing 1 can have a fastening eye or other part 19 on the floor 10 or elsewhere have, so that the housing 1 about an external pivot point 20 to or from Workpiece is pivotable.
Schließlich kann der Kolbenstangenbolzen 7 zur Betätigung von Schaltern, Kulissen oder sonstigen Einrichtungen an einem Ende oder an beiden Enden mit Verlängerungszapfen oder anderen Teilen 21 versehenFinally, the piston rod pin 7 can be used to actuate switches, scenes or other Equipment provided with extension pins or other parts 21 at one end or at both ends
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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| 8235 | Patent refused |