DE102021000171B3

DE102021000171B3 - Toggle clamping device with straight clamping force and spindle drive

Info

Publication number: DE102021000171B3
Application number: DE102021000171.0A
Authority: DE
Inventors: Josef Tünkers
Original assignee: Olaf und Andre Tuenkers GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Dipl-Ing Olaf Tuenkers 40883 Ratingen); Olaf und Andre Tuenkers GbR Vertretungsberechtigter Ges Dipl Ing Olaf Tuenkers 40883 Ratingen
Current assignee: Olaf und Andre Tuenkers GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter Dipl-Ing Olaf Tuenkers 40883 Ratingen); Olaf und Andre Tuenkers GbR Vertretungsberechtigter Ges Dipl Ing Olaf Tuenkers 40883 Ratingen
Priority date: 2021-01-15
Filing date: 2021-01-15
Publication date: 2021-12-30
Anticipated expiration: 2041-01-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, deren Spannarm über eine Kniehebelgelenkanordnung durch einen in entgegengesetzten Richtungen antreibenden Elektromotor über einen Spindeltrieb angetrieben ist. Die Verbindung zwischen Kniehebelspannanordnung und Schraubspindel wird durch einen Führungsschlitten bewirkt, der mit der Schraubspindel mit einem Gelenk verbunden ist, so dass der Führungsschlitten gegenüber der Schraubspindel um ein begrenztes Maß in entgegengesetzten Richtungen schwenkbeweglich ist.The invention relates to a toggle lever clamping device for use in body construction in the automotive industry, the clamping arm of which is driven via a toggle lever joint arrangement by an electric motor driving in opposite directions via a spindle drive. The connection between the toggle lever clamping arrangement and the screw spindle is effected by a guide carriage which is connected to the screw spindle with a joint, so that the guide carriage can be pivoted by a limited amount in opposite directions relative to the screw spindle.

Description

Gattunggenus

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelspannvorrichtung mit geradliniger Spannkraft und Spindelantrieb, mit einem mehrteiligen Gehäuse, zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie.The invention relates to a toggle lever clamping device with straight clamping force and spindle drive, with a multi-part housing, for use in body construction in the motor vehicle industry.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2018 002 359 B4 ist eine Kniehebelspannvorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie zum Spannen und Fixieren von Bauteilen, mit einem Gehäuse, einer diesem Gehäuse zugeordneten Antriebsvorrichtung, die mit einem Verstellglied und über eine Kniehebelgelenkanordnung einen schwenkbeweglichen Spannarm zum Spannen und Lösen der Bauteile auf einer Bauteilauflage in entgegengesetzten Richtungen antreibt, vorbekannt. Ein im Gehäuse befindliches Kniehebelgelenkelement bildet mit einem Drehlager des Gehäuses kraftschlüssig einen zweiseitigen Wippenhebel, wobei über diesen Wippenhebel der Spannarm nach einer Schwenkbewegung in die Spannposition einen Winkel von 90 Grad zur Achse der jeweiligen Antriebsrichtung bildet und der Spannarm aus dieser Stellung heraus mit einem parallelen Krafthub zur entgegengesetzten Antriebsrichtung von mehreren Millimetern zwischen +/-1 bis 12 Millimeter, vorzugsweise +/- 2 bis 8 Millimeter, insbesondere +/- 4 Millimeter, mit annähernd gleich bleibender Spannkraft entwickelt und mit dieser Spannkraft auf das betreffende Bauteil aufsetzt. Das Widerlager kann entweder an einer Lasche der Kniehebelgelenkanordnung oder an der Innenwand des Spannkopfes angeordnet sein. In den Spannkopfwandungen sind geradlinige in Hubrichtung sich erstreckende Führungsnuten in gegenüberliegenden Spannkopfwandungen angeordnet. Wenn der Spannkopf aus zwei sandwitchartig aufeinander liegenden Hälften besteht, sind beide Hälften mit derartigen Führungsnuten versehen, die kongruent gegenüberliegend parallel zueinander verlaufen und in denen der Gabelkopf über auf einer Schwenkachse gelagerte Rollen leichtgängig zwangsgeführt ist. Die Vorveröffentlichung beschreibt außerdem, dass die Führungsnuten an ihren oberen Enden (in der Zeichnungsebene gesehen) abweichend von der geraden Hublinie eine kurvenförmige Ausformung besitzen, die dergestalt ist, dass die Rollen stets in Kontakt mit den zugehörigen Wänden der Führungsnuten bleiben, so dass sich das Kniehebelgelenkelement in den Führungsnuten über die Schwenkachsen mit den Rollen abstützen kann. Die Ausformung ist bei einer Ausführungsform nach einem Radius verlaufend ausgestaltet, kann aber auch eine andere Kurvenform aufweisen. Der Antrieb der Kniehebelgelenkanordnung geschieht über eine Kolben-Zylinder-Einheit, der abwechselnd beidseitig Druckluft zugeführt wird, um über eine Kolbenstange das Kniehebelgelenk und damit einen Spannarm zu betätigen.From the DE 10 2018 002 359 B4 is a toggle lever clamping device for use in the body shop of the automotive industry for clamping and fixing components, with a housing, a drive device assigned to this housing, which with an adjusting member and a toggle joint arrangement a pivotable clamping arm for clamping and releasing the components on a component support in opposite directions Driving directions, already known. A toggle joint element located in the housing forms a two-sided rocker lever with a pivot bearing of the housing in a non-positive manner, with the clamping arm via this rocker lever forming an angle of 90 degrees to the axis of the respective drive direction after a pivoting movement into the clamping position and the clamping arm from this position with a parallel power stroke for the opposite drive direction of several millimeters between +/- 1 to 12 millimeters, preferably +/- 2 to 8 millimeters, in particular +/- 4 millimeters, developed with an approximately constant clamping force and with this clamping force touches the component in question. The abutment can be arranged either on a bracket of the toggle joint arrangement or on the inner wall of the clamping head. In the clamping head walls, straight guide grooves extending in the lifting direction are arranged in opposite clamping head walls. If the clamping head consists of two halves lying on top of one another in the manner of a sandwich, both halves are provided with guide grooves of this type, which run congruently opposite one another parallel to one another and in which the fork head is positively guided by rollers mounted on a pivot axis. The prior publication also describes that the guide grooves at their upper ends (seen in the plane of the drawing) deviating from the straight stroke line have a curved shape, which is such that the rollers always remain in contact with the associated walls of the guide grooves, so that Can support toggle joint element in the guide grooves on the pivot axes with the rollers. In one embodiment, the formation is designed to run along a radius, but it can also have a different curve shape. The toggle joint arrangement is driven by a piston-cylinder unit to which compressed air is alternately supplied on both sides in order to actuate the toggle joint and thus a tensioning arm via a piston rod.

Eine ähnliche Konstruktion beschreibt die DE 10 2018 002 358 B4 .A similar construction describes the DE 10 2018 002 358 B4 .

Aus der DE 10 2005 055 966 A1 ist eine Greif- oder Spannvorrichtung, insbesondere Blechgreif- oder Blechspannvorrichtung, mit einem Pneumatikmotor, dessen Antriebswelle über ein Getriebe und eine Anlauf-Freikupplung, die mit einer Spindelwelle drehgekoppelt ist, vorbekannt. Die Spindelwelle weist einen kämmenden bei rotierender Spindelwelle axial beweglichen Stellelement auf, wobei das Stellelement mit Kraftumlenkmitteln zum Antreiben einer Spannbacke wirkverbunden ist. Die Antriebswelle, die Mittelachse des Getriebes und der Anlauf-Freikupplung und die Spindelwelle sind entlang einer Linie in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. An diesem Gehäuse ist eine feststehende Gegenbacke angeordnet. Die Steigung des Spindelgewindes der Spindelwelle ist derart gewählt, dass bei auf die Spannbacke wirkenden Kräfte eine mechanische Selbsthemmung eintritt und ein selbsttätiges Verdrehen der Spindelwelle unterbunden wird. Die Kraftumlenkmittel umfassen ein Hebelelement und ein um eine Schwenkachse schwenkbares, die Spannbacke tragendes oder bildendes Schwenkelement, wobei das Hebelelement einerseits am Stellelement und andererseits am Schwenkelement derart angeordnet ist, dass es bei rotierender Spindelwelle samt Spannbacke verschwenkt wird. Das Schwenkelement weist einen Hebelabschnitt auf, an dessen Schwenkachse abgewandten Bereich der Anlenkpunkt für das Hebelelement vorgesehen ist.From the DE 10 2005 055 966 A1 a gripping or clamping device, in particular a sheet metal gripping or sheet metal clamping device, with a pneumatic motor, whose drive shaft is via a gear unit and a starting clutch that is rotatably coupled to a spindle shaft, is previously known. The spindle shaft has a meshing adjusting element which is axially movable when the spindle shaft rotates, the adjusting element being operatively connected to force deflection means for driving a clamping jaw. The drive shaft, the center axis of the gear unit and the free-running clutch and the spindle shaft are accommodated in a common housing along a line. A fixed opposing jaw is arranged on this housing. The pitch of the spindle thread of the spindle shaft is selected such that mechanical self-locking occurs when forces act on the clamping jaw and automatic rotation of the spindle shaft is prevented. The force deflection means comprise a lever element and a pivoting element which can pivot about a pivot axis and carries or forms the clamping jaw, the lever element being arranged on the one hand on the actuating element and on the other hand on the pivoting element in such a way that it is pivoted together with the clamping jaw when the spindle shaft rotates. The pivot element has a lever section, on the region of which the pivot point facing away from the pivot axis is provided for the lever element.

Aus der DE 11 2012 005 753 T5 ist eine elektrische Spannvorrichtung mit einem Grundkörper, einer Antriebseinheit, die durch ein elektrisches Signal drehend angetrieben wird und einer Antriebskraft generiert, vorbekannt, mit einem Antriebskraftübertragungsmechanismus mit einem Verschiebungskörper, der eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt, insbesondere durch eine Drehung der Drehantriebseinheit in einer axialen Richtung verschoben wird. Es ist ein Klemmarm vorgesehen, der relativ zu dem Grundkörper drehbar vorgesehen ist und der durch die Antriebskraft gedreht wird, um ein Werkstück zu ergreifen. Ein Verriegungsmechanismus dient zur Begrenzung der Drehung des Klemmarms beim Klemmen des Werkstücks durch den Klemmarm, wobei der Verriegelungsmechanismus durch eine Rolle gebildet wird, die drehbar an dem Klemmarm vorgesehen ist, und durch einen schrägen Abschnitt, an dem die Rolle anliegt und der um einen festgelegten Winkel relativ zu einer Verschiebungsrichtung des Verschiebungskörpers geneigt ist, wobei der schräge Abschnitt so geneigt ist, dass die Rolle beim Klemmen allmählich zu einer Seite des Klemmarms gepresst wird.From the DE 11 2012 005 753 T5 is an electrical clamping device with a base body, a drive unit that is driven in rotation by an electrical signal and generates a drive force, previously known, with a drive force transmission mechanism with a displacement body that converts a rotary movement into a linear movement, in particular by rotating the rotary drive unit in a is shifted in the axial direction. A clamp arm is provided which is rotatably provided relative to the base body and which is rotated by the driving force in order to grip a workpiece. A locking mechanism is used to limit the rotation of the clamping arm when the workpiece is clamped by the clamping arm, the locking mechanism being formed by a roller which is rotatably provided on the clamping arm and by an inclined portion on which the roller rests and which is fixed about a fixed one Angle relative to a displacement direction of the displacement body is inclined, the inclined portion is inclined so that the roller is gradually pressed to one side of the clamp arm when clamping.

Aufgabetask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kniehebelspannvorrichtung der vorausgesetzten Gattung so auszugestalten, dass sich nach einer Vielzahl von Schwenkbewegungen des Werkstückspannarms über einen Spindeltrieb, der durch einen Elektromotor in entgegengesetzten Richtungen angetrieben wird, ein störungsfreier, gleichmäßiger Gang erzielen lässt, wenn die Kniehebelspannvorrichtung keine Totpunktlage aufweist.The invention is based on the object of designing a toggle lever clamping device of the aforementioned type in such a way that, after a large number of pivoting movements of the workpiece clamping arm via a spindle drive which is driven in opposite directions by an electric motor, a smooth, smooth gear can be achieved if the toggle lever clamping device does not have any Has dead center.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kniehebelspannvorrichtung gelöst, mit einem mehrteiligen Gehäuse, zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie, mit einer in einem dem Gehäuse zugeordneten Spannkopf angeordneten Kniehebelgelenkanordnung, die durch eine an beiden Endabschnitten in Wälzlagern gelagerte und durch eine in entgegengesetzten Richtungen durch einen Elektromotor oder Servomotor angetriebene Spindel betätigbar ist, wobei die Spindel in entgegengesetzten Richtungen eine Gelenkmutter antreibt, die mit der als Kniehebelgelenkgetriebe ausgebildeten Kniehebelgelenkanordnung durch einen Führungsschlitten über ein Gelenk getrieblich verbunden ist, wobei in den Wänden des Spannkopfes und/oder des Gehäuses auf diametral gegenüberliegenden Seiten gleichgroße und gleichgeformte in Hubrichtung der Gelenkmutter sich erstreckende Führungsnuten angeordnet sind, in denen der Führungsschlitten mit der Kniehebelgelenkanordnung mit mehreren hinter- und/oder nebeneinander angeordneten Führungsrollen reibungsarm geführt ist, die auf Gelenkbolzen des Führungsschlittens und der Kniehebelgelenkanordnung gelagert sind, wobei gegenüberliegende Führungswände der Führungsnuten für die Führungsrollen des Führungsschlittens oder der Kniehebelgelenkanordnung kurvenförmig zu einer Seite der Spindellängsachse hin gekrümmt verlaufend angeordnet sind, derart, dass ein Werkstückspannarm über einen vorbestimmten Schwenkbereich keine Totpunktlage durchläuft, wobei sich ein in dem Spannkopf befindliches Kniehebelgelenkelement über ein Widerlagerelement an dem Spannkopf nach einer vorbestimmten Schwenkbewegung kraftschlüssig abstützt und der Werkstückspannarm nach einer Schwenkbewegung in die Spannbewegung parallel zur Längsachse der Spindel aus dieser Stellung heraus mit einem parallelen Krafthub von mehreren Millimetern mit annähernd gleichbleibender Spannkraft angetrieben ist und mit dieser Spannkraft auf das betreffende Bauteil flächig aufsetzt und spannt, wobei der Führungsschlitten mit der Spindel durch das Gelenk um ein begrenztes Maß schwenkbeweglich ist.This object is achieved according to the invention by a toggle clamping device, with a multi-part housing, for use in the body shop of the motor vehicle industry, with a toggle joint arrangement arranged in a clamping head assigned to the housing, which is supported by a toggle joint arrangement supported at both end sections in roller bearings and by a toggle joint arrangement in opposite directions an electric motor or servomotor driven spindle can be actuated, the spindle driving a joint nut in opposite directions, which is geared to the toggle joint arrangement designed as a toggle joint transmission by a guide carriage via a joint, with diametrically opposite in the walls of the clamping head and / or the housing Sides of the same size and of the same shape extending in the stroke direction of the articulated nut are arranged in which the guide carriage with the toggle joint arrangement with several arranged one behind the other and / or next to one another Neten guide rollers is guided with low friction, which are mounted on hinge pins of the guide carriage and the toggle joint arrangement, with opposite guide walls of the guide grooves for the guide rollers of the guide carriage or the toggle joint arrangement are arranged curved in a curve towards one side of the spindle longitudinal axis, such that a workpiece clamping arm over a predetermined Pivoting area does not pass through a dead center position, whereby a toggle joint element located in the clamping head is non-positively supported via an abutment element on the clamping head after a predetermined pivoting movement and the workpiece clamping arm after a pivoting movement into the clamping movement parallel to the longitudinal axis of the spindle from this position with a parallel power stroke of several millimeters is driven with an approximately constant clamping force and with this clamping force sits down flat on the component in question and clamps, the guide slide with the spindle through the joint is pivotable to a limited extent.

Einige VorteileSome advantages

Die erfindungsgemäße Kniehebelspannvorrichtung vereinigt die durch die DE 10 2018 002 358 B4 und DE 10 2018 002 359 B4 bereits erzielten vorteilhaften Eigenschaften, weil auf eine an beiden Endabschnitten in Wälzlagern gelagerte Schraubspindel keine schädlichen Kräfte übertragen werden können und damit ein gleichmäßiger Gang erzielt wird, da die Spindel mit dem Führungsschlitten über ein Gelenk verbunden ist, so dass trotz der kurvenförmigen, eine Totpunktlage vermeidende Gestaltung der Führungsnuten im oberen Endhub (Spannhub) des Spannarms keine schädigenden Biegebeanspruchungen auf die Spindel übertragen werden. Der Elektroantrieb ermöglicht darüber hinaus einen praktisch emissionsfreien Antrieb, so dass Verschmutzungen durch auslaufendes Hydrauliköl vermieden werden. Hydraulikleitungen, Kompressoren und die Drucküberwachung entfallen, so dass sich ein besonders präziser Antrieb des Führungsschlittens und damit des Spannarms erzielen lässt, der bei dem beschriebenen Krafthub flächig auf die Bauteile aufsetzt und dadurch eine präzise flächige Krafteinleitung in die Bauteile ermöglicht. Das Gelenk, das den Führungsschlitten mit der Spindel verbindet, hält alle Erschütterungen, die möglicherweise vom Spannarm über das Kniehebelgelenk ausgehen, von dem Spindelantrieb fern, so dass ein präziser Antrieb des Spannarms für viele Spannzyklen erhalten bleibt. Im Bedarfsfalle kann die Gelenkmutter zum Beispiel durch einen gummiartige Eigenschaften aufweisenden Körper ersetzt werden, der eine aus einem metallischen Werkstoff bestehende Hülse mit Gewinde umschließt, wobei der Körper eine gewisse Ortsverlagerung des Führungsschlittens in Bezug auf die Spindel ermöglicht. Solche Kunststoffe lassen sich zum Beispiel bei den Polyurethanen finden, die im Bedarfsfalle eine geringe Hysterese aufweisen und bei mehrfacher Beanspruchung immer wieder in die Ausgangslage zurückgehen, also einen präzisen Antrieb des Spindeltriebs und damit des Kniehebelgelenks und des Spannarms gewährleisten.The toggle clamping device according to the invention combines the through the DE 10 2018 002 358 B4 and DE 10 2018 002 359 B4 Advantageous properties already achieved, because no harmful forces can be transmitted to a screw spindle mounted in roller bearings at both end sections and thus a smooth gear is achieved because the spindle is connected to the guide carriage via a joint, so that despite the curved shape, a dead center position is avoided Design of the guide grooves in the upper end stroke (clamping stroke) of the clamping arm no damaging bending loads are transferred to the spindle. The electric drive also enables a practically emission-free drive, so that contamination from leaking hydraulic oil is avoided. Hydraulic lines, compressors and pressure monitoring are omitted, so that a particularly precise drive of the guide carriage and thus of the clamping arm can be achieved, which is flat on the components during the power stroke described and thus enables a precise, flat introduction of force into the components. The joint, which connects the guide carriage to the spindle, keeps all vibrations that may emanate from the clamping arm via the toggle joint away from the spindle drive, so that a precise drive of the clamping arm is maintained for many clamping cycles. If necessary, the joint nut can be replaced, for example, by a body having rubber-like properties which encloses a threaded sleeve made of a metallic material, the body allowing a certain displacement of the guide carriage with respect to the spindle. Such plastics can be found, for example, in the case of polyurethanes, which have a low hysteresis when required and which always return to their starting position when subjected to multiple loads, i.e. guarantee a precise drive of the spindle drive and thus the toggle joint and the clamping arm.

Weitere erfinderische AusgestaltungenFurther inventive developments

Weitere erfinderische Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 2 bis 8 beschrieben.Further inventive refinements are described in claims 2 to 8.

In Patentanspruch 2 ist eine Kniehebelspannvorrichtung beschrieben, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gelenkmutter als Zylinder mit Gewinde ausgebildet ist und in einer Gelenkpfanne des Führungsschlittens angeordnet ist, wobei die Gelenkpfanne an koaxial gegenüberliegenden Seitenflächen mit je einer trichterförmigen Erweiterung versehen ist, deren gegenüberliegende Wände jeweils eine relative Schwenkbewegung der Spindel in Bezug auf den Führungsschlitten begrenzen.In claim 2, a toggle lever clamping device is described, which is characterized in that the joint nut is designed as a cylinder with thread and is arranged in a joint socket of the guide carriage, the joint socket being provided on coaxially opposite side surfaces with a funnel-shaped extension, the opposite walls of which are each limit a relative pivoting movement of the spindle with respect to the guide carriage.

Gemäß Patentanspruch 3 ist die Kniehebelspannvorrichtung erfindungsgemäß dadurch ausgebildet, dass die Spindel und die Gelenkmutter jeweils mit einem selbsthemmenden Trapezgewinde versehen sind.According to patent claim 3, the toggle lever clamping device is designed according to the invention in that the spindle and the articulated nut are each provided with a self-locking trapezoidal thread.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Patentanspruch 4 der Krafthub des Werkstückspannarms 2 bis 8 oder 4 bis 5 Millimeter beträgt. Auf diese Weise lassen sich Toleranzen der zu spannenden blechförmigen Bauteile problemlos ausgleichen.It is particularly advantageous if, according to claim 4, the power stroke of the workpiece clamping arm is 2 to 8 or 4 to 5 millimeters. In this way, tolerances of the sheet metal components to be clamped can be compensated for without any problems.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 5 ist die Spindel mit einem selbsthemmenden metrischen Gewinde versehen ist. Je nach Anwendungsfall kann die Steigung des Gewindes und damit die Feinfühligkeit der Hubbewegung geändert werden, wobei allerdings Selbsthemmung gewährleistet sein muss.In the embodiment according to claim 5, the spindle is provided with a self-locking metric thread. Depending on the application, the pitch of the thread and thus the sensitivity of the stroke movement can be changed, although self-locking must be guaranteed.

Eine weitere Ausführungsform ist in Patentanspruch 6 beschrieben, bei welcher das Widerlagerelement mit einer als Lasche oder Laschen ausgebildeten Kniehebelgelenkelement der Kniehebelgelenkanordnung bei Einleitung des Krafthubes zusammenwirkt, wobei in dieser Stellung sich der Mittelpunkt des Widerlagerelements vor dem Mittelpunkt des Gelenkbolzen, in Richtung des Werkstückspannarms gesehen, befindet.A further embodiment is described in claim 6, in which the abutment element cooperates with a toggle joint element of the toggle joint arrangement designed as a bracket or brackets when the power stroke is initiated, in this position the center of the abutment element is in front of the center of the joint bolt, viewed in the direction of the workpiece clamping arm, is located.

Wie aus Patentanspruch 7 hervorgeht, ist das Widerlagerelement entweder an der Innenseite des Spannkopfes oder an der der Innenwand des Spannkopfes zugekehrten Seitenfläche der Lasche angeordnet und der jeweilige Mittelpunkt des Widerlagerelementes bei Beginn des Krafthubes sich in Richtung des Werkstückspannarms gesehen vor dem Mittelpunkt des Gelenkbolzens der Lasche, mit dem diese der Gehäuseachse zugeordnet ist, angeordnet ist.As is apparent from claim 7, the abutment element is arranged either on the inside of the clamping head or on the side surface of the bracket facing the inner wall of the clamping head and the respective center of the abutment element at the beginning of the power stroke is in the direction of the workpiece clamping arm in front of the center of the hinge pin of the bracket , with which this is assigned to the housing axis, is arranged.

Eine weitere Ausführungsform ist gemäß Patentanspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk ein gummielastische Eigenschaften aufweisender Kunststoffblock ist, der dem Führungsschlitten zugeordnet ist, wobei der Kunststoffblock eine mit Innengewinde versehene Mutter aufweist und im vorbestimmten Maße eine Ortsverlagerung des Führungsschlittens gegenüber der Spindel erlaubt.Another embodiment is characterized in that the joint is a plastic block having rubber-elastic properties, which is assigned to the guide carriage, the plastic block having an internally threaded nut and allowing the guide carriage to be displaced relative to the spindle to a predetermined extent.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch und unmaßstäblich - an einem Ausführungsbeispiel für eine Kniehebelspannvorrichtung zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie veranschaulicht ist. Es zeigen:

1 Eine Kniehebelspannvorrichtung zum Beginn des Krafthubes des Spannarms in Bezug auf eine als Kiefer ausgebildete Bauteilauflage zum Anordnen der Werkstücke, im Axiallängsschnitt, teils in der Ansicht;
2 die aus 1 ersichtliche Kniehebelspannvorrichtung mit in Offenstellung geschwenktem Spannarm, ebenfalls im Axiallängsschnitt, teils in der Ansicht;
3 eine weitere Ausführungsform, als Einzelheit aus einer Kniehebelspannvorrichtung, teils im Schnitt, und
4 eine Gelenkmutter in der Seitenansicht, teils im Schnitt.

In the drawing, the invention is illustrated - partly schematically and not to scale - using an exemplary embodiment for a toggle lever clamping device for use in body construction in the motor vehicle industry. Show it:

1 A toggle lever clamping device at the beginning of the power stroke of the clamping arm in relation to a component support designed as a jaw for arranging the workpieces, in axial longitudinal section, partly in view;
2 from 1 visible toggle lever clamping device with the clamping arm pivoted in the open position, also in axial longitudinal section, partly in elevation;
3 a further embodiment, as a detail of a toggle lever clamping device, partly in section, and
4th a joint nut in side view, partly in section.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein als Spannkopf ausgebildetes Gehäuse bezeichnet, das bei der dargestellten Ausführungsform aus zwei sandwichartig aufeinander liegenden Gehäuseteilen besteht, die durch Schrauben (nicht dargestellt) weitgehend dicht miteinander lösbar verbunden sind und durch ein nicht näher dargestelltes Dichtelement abgedichtet flächig aufeinander liegen und die im Innenraum 2 angeordneten, nachfolgend noch zu beschreibenden Vorrichtungsteile gegen Verschmutzung gesichert umschließen und schützen.With the reference number 1 is a housing designed as a clamping head, which in the embodiment shown consists of two sandwich-like housing parts, which are largely detachably connected by screws (not shown) and are sealed by a sealing element, not shown, and which are located in the interior 2 Enclosed and protected arranged device parts to be described below secured against contamination.

Bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform ist dem auch als Gehäuse dienenden Spannkopfes 1 ein in seinen Antriebsrichtungen umsteuerbarer Elektromotor 3 lösbar zugeordnet, was aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist. Der Elektromotor 3 kann auch als Servomotor ausgestaltet sein. Der Elektromotor 3 kann mit dem Spannkopf 1 durch Schrauben funktionell einstückig, aber lösbar, verbunden sein, was im Einzelnen aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist.In the embodiment shown in the drawing, the clamping head, which also serves as a housing, is 1 an electric motor that can be reversed in its drive directions 3 releasably assigned, which is not apparent from the drawing. The electric motor 3 can also be designed as a servo motor. The electric motor 3 can with the clamping head 1 be functionally one-piece, but detachable, connected by screws, which is not apparent in detail from the drawing.

Der Elektromotor 3 weist eine Antriebswelle 4 auf, die mit einer als Schraubspindel ausgebildeten Spindel 5 getrieblich verbunden ist. Die Spindel 5 ist bei der dargestellten Ausführungsform mit einem selbsthemmenden Trapezgewinde 6 versehen, kann jedoch mit einem anderen selbsthemmenden Gewinde versehen sein. Die Spindel 5 bildet zusammen mit der Antriebswelle 4 einen Spindeltrieb, der an beiden Endabschnitten in Wälzlagern 7 und 8 reibungsarm gelagert ist. Das Wälzlager 7 ist in einem Deckel 9 und in einer Aussparung des Spannkopfes 1 angeordnet, während sich das Wälzlager 8 in einer Aussparung des Spannkopfes 1 befindet.The electric motor 3 has a drive shaft 4th on that with a spindle designed as a screw spindle 5 is geared connected. The spindle 5 is in the illustrated embodiment with a self-locking trapezoidal thread 6th provided, but can be provided with a different self-locking thread. The spindle 5 forms together with the drive shaft 4th a spindle drive, which is in roller bearings at both end sections 7th and 8th Is mounted with low friction. The roller bearing 7th is in a lid 9 and in a recess in the clamping head 1 arranged while the rolling bearing 8th in a recess in the clamping head 1 is located.

Auf der Spindel 5 ist eine mit Innengewinde 10 (4) ausgerüstete, als Zylinder ausgebildete Gelenkmutter 11 in entgegengesetzten Richtungen X - Y schraubbeweglich angeordnet.On the spindle 5 is one with an internal thread 10 ( 4th ) equipped joint nut designed as a cylinder 11th in opposite directions X - Y arranged to be screwable.

Die Gelenkmutter 11 ist einer Gelenkpfanne 12 eines Führungsschlittens 13 schwenkbeweglich angeordnet. Zu diesem Zweck ist die Gelenkpfanne 12 in axialer Richtung der Spindel 5 auf diametral gegenüberliegenden Seiten mit trichterförmigen Erweiterungen 14 und 15 versehen, so dass sich der Führungsschlitten 13 um ein begrenztes Maß gegenüber der Längsachse 16 der Gelenkmutter 11 bewegen, kippen oder schwenken kann.The pivot nut 11th is a joint socket 12th a guide carriage 13th arranged pivotably. The joint socket is used for this purpose 12th in the axial direction of the spindle 5 on diametrically opposite sides with funnel-shaped extensions 14th and 15th provided so that the guide carriage 13th by a limited amount as opposed to the longitudinal axis 16 the pivot nut 11th move, tilt or swivel.

Mit dem Führungsschlitten 13 ist ein Ansatz 17 verbunden, der sich in Richtung der Längsachse der Spindel 5 erstreckt. Dieser Ansatz 17 kann auch als Gabel ausgebildet sein. Mit dem Ansatz 17 ist ein Gelenkbolzen 18 verbunden, auf dem eine oder mehrere parallel zueinander angeordnete Laschen 19 schwenkbeweglich angeordnet ist bzw. sind. Auf dem Gelenkbolzen 18 sind an entgegengesetzten Endabschnitten je mindestens eine Führungsrolle 20 reibungsarm, zum Beispiel in Wälzlagern, gelagert. Die Führungsrollen 20 sind jeweils in einer Führungsnut 21 des Spannkopfes 1 rollend geführt. Die auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Führungsrolle 20 und die auf der gegenüberliegenden Seite des Spannkopfes 1 angeordnete Führungsnut 21 sind nicht dargestellt, sind aber formgleich und maßgleich ausgebildet wie die dargestellten Führungsrollen 20 und die Führungsnut 21. Die Führungsnut 21 und die Führungsnut auf der gegenüberliegenden Seite sind somit diametral gegenüberliegend angeordnet, formgleich und maßgleich und erstrecken sich mit ihren Längsachsen 22 parallel zur Spindellängsachse 23 der Spindel 5.With the guide carriage 13th is an approach 17th connected, which extends in the direction of the longitudinal axis of the spindle 5 extends. This approach 17th can also be designed as a fork. With the approach 17th is a hinge pin 18th connected, on which one or more tabs arranged parallel to one another 19th is arranged pivotably or are. On the hinge pin 18th are at least one guide roller each at opposite end sections 20th With low friction, for example in roller bearings. The leadership roles 20th are each in a guide groove 21 of the clamping head 1 rolling led. The guide roller on the opposite side 20th and the one on the opposite side of the clamping head 1 arranged guide groove 21 are not shown, but have the same shape and dimensions as the guide rollers shown 20th and the guide groove 21 . The guide groove 21 and the guide groove on the opposite side are thus arranged diametrically opposite, of identical shape and dimension, and extend with their longitudinal axes 22nd parallel to the longitudinal axis of the spindle 23 the spindle 5 .

Über den Großteil der Länge sind die Führungsnuten 21 durch parallel gegenüberliegende Wände 24 und 25 begrenzt. Lediglich die Wand 25 ist im Bereich ihres Endabschnittes 26 in Richtung auf die Spindel 5 gekrümmt ausgebildet. Die Krümmung kann nach einem Kurvenradius oder nach einer Kurvenschar gestaltet sein, entsprechend dem mechanischen Verlauf der Hubbewegung der Kniehebelgelenkanordnung und der ihr zugeordneten Teile, was nachfolgend noch beschrieben wird. Im Bereich des gekrümmten Endabschnittes 26 ist in einer Aussparung 27 des Spannkopfes 1 ein Körper 28 angeordnet, dessen der Führungsnut 21 zugekehrten Oberflächenabschnitt mit dem kurvenförmigen Wandungsverlauf der Führungsnut 21 übereinstimmt, so dass sich ein sprungloser Übergang von der Wand 25 zum kurvenförmigen Endabschnitt 26 ergibt und die Führungsrollen 20 stetig und ruckfrei in diesem Endabschnitt 26 rollen.The guide grooves are over most of the length 21 by parallel opposite walls 24 and 25th limited. Just the wall 25th is in the area of its end section 26th towards the spindle 5 curved. The curvature can be designed according to a curve radius or a set of curves, corresponding to the mechanical course of the lifting movement of the toggle joint arrangement and the parts assigned to it, which will be described below. In the area of the curved end section 26th is in a recess 27 of the clamping head 1 a body 28 arranged whose the guide groove 21 facing surface section with the curved wall course of the guide groove 21 matches so that there is a seamless transition from the wall 25th to the curved end section 26th results and the leadership roles 20th steady and jerk-free in this end section 26th roll.

Der Körper 28 besteht aus gehärtetem Stahl oder einem verschleißfesten keramischen Werkstoff.The body 28 consists of hardened steel or a wear-resistant ceramic material.

An dem dem Gelenkbolzen 18 abgekehrten Endabschnitt ist die Lasche 19 oder die Laschen mit einem weiteren Gelenkbolzen 29 versehen. Auch an diesem Ende kann die Lasche 19 oder die Laschen zum Beispiel als Gabelkopf gestaltet sein.On the hinge pin 18th the end section facing away is the tab 19th or the brackets with another hinge pin 29 Mistake. The tab can also be at this end 19th or the tabs can be designed as a fork head, for example.

Ebenso wie der Gelenkbolzen 18 ist auch der Gelenkbolzen 29 als Schwenkachse ausgebildet, wobei der Gelenkbolzen 29 mit einem Kniehebelgelenkelement 30 schwenkbeweglich gekuppelt ist.Just like the hinge pin 18th is also the hinge pin 29 designed as a pivot axis, the hinge pin 29 with a toggle joint element 30th is pivotally coupled.

Mit 31 ist die Kniehebelgelenkanordnung insgesamt bezeichnet.With 31 the toggle joint assembly is designated as a whole.

Das Kniehebelgelenkelement 30 ist mit einem als Gehäuseachse ausgebildeten Drehbolzen 32 verbunden, die in einer zweiteiligen Gleitbuchse 33 gelagert ist, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten durch parallel zueinander verlaufende Führungsflächen 34 und 35 begrenzt ist, mit denen die Gleitbuchse 33 und damit der Drehbolzen 32 parallel zur Spindel 5 ebenfalls in Richtung X bzw. Y gegen die Rückstellkraft von einem oder mehreren vorgespannten Druckfederelement(en) 36 verschieblich ist, die jeweils in einer langlochartigen Ausnehmung 37 des Spannkopfes 1 um ein begrenztes Maß hubbeweglich in entgegengesetzten Richtungen geführt sind. Die Vorspannkraft des Druckfederelementes oder der Druckfederelemente 36 ist zum Beispiel durch jeweils ein nicht dargestelltes Widerlager, zum Beispiel jeweils ein Schraubstopfen oder dergleichen, stufenlos einstellbar. Die Druckfederelemente 36 bringen die Gleitbuchse 33 und damit die Gehäuseachse 32 wieder in ihre aus 2 dargestellte Ausgangslage zurück, wenn eine durch die Kniehebelgelenkanordnung 31 ausgeübte Kraft entfällt.The toggle joint element 30th is with a pivot pin designed as a housing axis 32 connected in a two-part sliding bush 33 is mounted on diametrically opposite sides by parallel guide surfaces 34 and 35 is limited with which the sliding bushing 33 and with it the pivot pin 32 parallel to the spindle 5 also in the direction X or. Y against the restoring force of one or more pre-tensioned compression spring element (s) 36 is displaceable, each in a slot-like recess 37 of the clamping head 1 are lifted to a limited extent in opposite directions. The biasing force of the compression spring element or the compression spring elements 36 is, for example, continuously adjustable by means of an abutment (not shown), for example a screw stopper or the like. The compression spring elements 36 bring the sliding bush 33 and thus the housing axis 32 back in her off 2 Starting position shown back when one by the toggle joint assembly 31 no force exerted.

Mit 38 ist ein Werkstückspannarm bezeichnet, der in Richtung A oder B um einen Schwenkwinkel von beispielsweise 135 Grad, mithin in entgegengesetzten Richtungen, schwenkbeweglich ist und der mit einer als Kiefer ausgebildeten Bauteilauflage 39 zusammenwirkt, auf der zu spannende Bauteile 40, insbesondere aus dem Karosseriebau der Kfz-Industrie, zu spannen sind, bis diese durch Weiterverarbeitung, zum Beispiel durch Kleben, Clinchen, Punktschweißen oder dergleichen, dauerhaft miteinander verbunden sind.With 38 denotes a workpiece clamping arm that points in the direction of A. or B. is pivotable about a pivot angle of, for example, 135 degrees, therefore in opposite directions, and which is provided with a component support in the form of a jaw 39 cooperates on the components to be clamped 40 , in particular from the body shop of the motor vehicle industry, are to be tensioned until they are permanently connected to one another by further processing, for example by gluing, clinching, spot welding or the like.

An der oberen Innenwand des Spannkopfes 1 (in der Zeichnungsebene gesehen) ist ein Widerlagerelement 41 ortsunbeweglich angeordnet, das vorliegend im Querschnitt kreisrund ausgebildet ist. Das Widerlagerelement 41 kann auch eine Platte, eine Kugel, eine Nadel oder ein Vorsprung sein. Vorteilhaftweise ist das Widerlagerelement 41 aus einem verschleißfesten Werkstoff, beispielsweise aus gehärtetem Stahl oder aus einem Keramikwerkstoff, gebildet. Wenn es eine Platte ist, ist diese in einer Aussparung angeordnet und ragt mit einem Teil ihrer Abmessungen in den Innenraum 2 des Spannkopfes 1 hinein. Eine Platte kann zum Beispiel durch Einkleben oder durch Schrauben angeordnet werden. Es ist auch denkbar, der Lasche 19 an ihrer der Innenwand des Spannkopfes 1 zugekehrten Seite ein derartiges Widerlagerelement 41 zuzuordnen (nicht dargestellt). Hierbei kann es sich um eine Kugel, eine Platte oder um einen sonstigen Körper handeln, bevorzugt aus einem verschleißfestem Werkstoff. Der Körper kann dann mit einem Oberflächenabschnitt der Innenwand des Spannkopfes 1 zusammenwirken, beispielweise mit einer Platte, die aus gehärtetem Stahl oder aus einem verschleißfestem Keramikwerkstoff besteht. Es kann sich auch um eine Nadel, ein Tonnenlager oder ein Lagerkörper in einem Käfig handeln, die um eine Achse drehbeweglich sind. Auch eine Kugel kann aus gehärtetem Stahl in einem Käfig sein oder es kann ein Gleitelement vorgesehen sein, dass das Widerlagerelement 41 bildet (im Einzelnen nicht dargestellt).On the upper inner wall of the clamping head 1 (seen in the plane of the drawing) is an abutment element 41 Arranged immovable, which in the present case is circular in cross section. The abutment element 41 can also be a plate, a ball, a needle or a protrusion. The abutment element is advantageous 41 formed from a wear-resistant material, for example from hardened steel or from a ceramic material. If it is a plate, it is arranged in a recess and some of its dimensions protrude into the interior space 2 of the clamping head 1 into it. A plate can be arranged by gluing or screwing, for example. It is also conceivable that the tab 19th on her the inner wall of the clamping head 1 facing side such an abutment element 41 to be assigned (not shown). This can be a ball, a plate or some other body, preferably made of a wear-resistant material. The body can then be connected to a surface section of the inner wall of the clamping head 1 work together, for example with a plate made of hardened steel or a wear-resistant ceramic material. It can also be a needle, a barrel bearing or a bearing body in a cage that can rotate about an axis. A ball can also be made of hardened steel in a cage or a sliding element can be provided that the abutment element 41 forms (not shown in detail).

Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Widerlagerelement 41 im Innenraum 2 oben links (in der Zeichnungsebene gesehen) angeordnet. Von einer entsprechenden Hubstellung der Gelenkmutter 11 durch entsprechende Drehbewegungen der Spindel 5 gelangt die Lasche 19 oder die Laschen mit ihrer Rückseite 42 zur Anlage an das Widerlagerelement 41 (1). Dadurch wird die Aktionskraft der Lasche 19 oder der Laschen bei weiterer Hubverstellung der Gelenkmutter 11 in das Widerlagerelement 41 eingeleitet, so dass eine entsprechende Reaktionskraft auf die Lasche 19 oder die Laschen und damit auf die Kniehebelgelenkanordnung 31 ausgeübt wird. In dieser Stellung befindet sich der Mittelpunkt des Widerlagerelements 41 (1) vor dem Mittelpunkt des Gelenkbolzens 29, also in Richtung des Werkstückspannarms 38 (in der Zeichnungsebene gesehen). Dadurch werden zwei unterschiedliche Hebelarme an der Kniehebelgelenkanordnung 31 gebildet, also die Kraft, die von der Spindel 5 über die Gelenkmutter 11 auf die Lasche 19 oder die Laschen ausgeübt wird, entsprechend übersetzt und auf den Gelenkbolzen 29 als Reaktionskraft und als Aktionskraft auf den Drehbolzen 32 übertragen.In the embodiment shown, the abutment element is 41 in the interior 2 arranged at the top left (seen in the plane of the drawing). From a corresponding stroke position of the joint nut 11th by rotating the spindle accordingly 5 reaches the tab 19th or the flaps with their back 42 for contact with the abutment element 41 ( 1 ). This increases the action force of the tab 19th or the tabs for further stroke adjustment of the articulated nut 11th in the abutment element 41 initiated so that a corresponding reaction force on the tab 19th or the tabs and thus on the toggle joint arrangement 31 is exercised. The center of the abutment element is in this position 41 ( 1 ) in front of the center of the hinge pin 29 , i.e. in the direction of the workpiece clamping arm 38 (seen in the plane of the drawing). This creates two different lever arms on the toggle joint arrangement 31 formed, so the force exerted by the spindle 5 via the pivot nut 11th on the tab 19th or the tabs is exercised, translated accordingly and on the hinge pin 29 as a reaction force and as an action force on the pivot pin 32 transfer.

Bei einer weiteren Verstellung der Gelenkmutter 11, beispielsweise aus der Position gemäß 1, gleitet die Kniehebelgelenkanordnung 31 mit der Lasche 19 oder den Laschen an dem Widerlagerelement 41 mit seiner Rückseite 42 entlang und verschiebt den Drehbolzen 32 mit der Gleitbuchse 33 gegen die Rückstellkraft des Druckfederelementes bzw. der Druckfederelemente 36 in der langlochartigen Ausnehmung 37 mit den Führungsflächen 34 und 35, also geradlinig in Richtung Y, wodurch auch der Werkstückspannarm 38 parallel zur Hubrichtung X - Y, also parallel zur Längsachse 23 der Spindel 5, mit gleichbleibender oder annähernd gleichbleibender Spannkraft bewegt wird und mit dieser auf die Bauteile 40 parallel und flächig aufsetzt und dadurch die Spannkraft auch flächig auf die Bauteile 40 einleitet.With a further adjustment of the joint nut 11th , for example from the position according to 1 , the toggle joint assembly slides 31 with the tab 19th or the tabs on the abutment element 41 with its back 42 along and moves the pivot pin 32 with the sliding bush 33 against the restoring force of the compression spring element or the compression spring elements 36 in the slot-like recess 37 with the guide surfaces 34 and 35 , so straight in the direction Y , whereby also the workpiece clamping arm 38 parallel to the stroke direction X - Y , i.e. parallel to the longitudinal axis 23 the spindle 5 , is moved with constant or almost constant clamping force and with this on the components 40 touches down parallel and flat and thus the clamping force also acts flat on the components 40 initiates.

Je nach Wahl der Übersetzungsverhältnisse und Größenabmessungen der Kniehebelgelenkanordnung 31 kann der parallele Hub in Richtung Y zur Längsachse 23 der Spindel 5 mehrere Millimeter, zum Beispiel 4 bis 5 Millimeter, betragen. Man kann je nach den Abmessungen der Hebelübersetzungen und Abmessungen der Kniehebelgelenkanordnung 31 diesen Hub, der mit T in 1 schematisch bezeichnet ist, variieren und demgemäß maßgeblich vergrößern oder verkleinern.Depending on the choice of transmission ratios and size dimensions of the toggle joint arrangement 31 can move the parallel stroke towards Y to the longitudinal axis 23 the spindle 5 several millimeters, for example 4 to 5 millimeters. One can, depending on the dimensions of the lever ratios and dimensions of the toggle joint arrangement 31 this hub, which starts with T in 1 is indicated schematically, vary and accordingly significantly increase or decrease.

Die Stellung der Gelenkmutter 11 wird durch sensorische Abfrageelemente bestimmt.The position of the pivot nut 11th is determined by sensory interrogation elements.

In der Spannstellung, also beim Parallelhub des Werkstückspannarms 38 (1), nimmt die Längsachse und die durch die Längsachse der Gehäuseachse 32 verlaufende Mittellinie 43 einen Winkel α von 90 Grad ein, der in dieser Stellung auch 90 Grad zur Längsachse 23 der Spindel 5 entspricht.In the clamping position, i.e. during the parallel stroke of the workpiece clamping arm 38 ( 1 ), takes the longitudinal axis and that through the longitudinal axis of the housing axis 32 running center line 43 an angle α 90 degrees, the one in this position 90 degrees to the longitudinal axis 23 the spindle 5 is equivalent to.

Statt Druckfederelemente 36 können auch Zugfedern eingesetzt werden, die mit der Gleitbuchse 33 und dem Spannkopf 1 verbunden sind. Im Gegensatz zur geradlinigen Ausgestaltung der Rückseite 42 der Lasche 19 kann diese auch kurvenförmig verlaufen, zum Beispiel konvex in Richtung auf das Widerlagerelement 41 sein.Instead of compression spring elements 36 Tension springs can also be used with the sliding bushing 33 and the clamping head 1 are connected. In contrast to the straight design of the back 42 the tab 19th this can also run in a curve, for example convex in the direction of the abutment element 41 being.

Aus 3 erkennt man zum Beispiel, dass das Widerlagerelement 41 sich in der Lasche 19 oder den Laschen befindet und zum Beispiel als Rolle, Kugel, Tonne oder Nadel ausgebildet ist und mit der kurvenförmig gestalteten Innenfläche 44 des Spannkopfes 1 zusammenwirkt. In diesem Fall wird somit die Aktionskraft über das Widerlagerelement 41 der Lasche 19 auf die Innenfläche 44 des Spannkopfes 1 übertragen, die ihrerseits die Reaktionskraft auf den Gelenkbolzen 29 und damit auf die Gleitbuchse 33 und auf die Gehäuseachse 32 überträgt.Out 3 you can see, for example, that the abutment element 41 in the flap 19th or the tabs and is designed, for example, as a roller, ball, barrel or needle and with the curved inner surface 44 of the clamping head 1 cooperates. In this case, the action force is thus via the abutment element 41 the tab 19th on the inner surface 44 of the clamping head 1 transmitted, which in turn exerts the reaction force on the hinge pin 29 and thus on the sliding bush 33 and on the housing axis 32 transmits.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: SpannkopfClamping head
22: Innenrauminner space
33: Elektromotor, ServomotorElectric motor, servo motor
44th: Antriebswelledrive shaft
55: Spindel, SchraubspindelSpindle, screw spindle
66th: Trapezgewinde, SchraubgewindeTrapezoidal thread, screw thread
77th: Wälzlagerroller bearing
88th: ‟‟
99: Deckellid
1010: Innengewindeinner thread
1111th: Gelenkmutter, GelenkHinge nut, hinge
1212th: GelenkpfanneJoint socket
1313th: FührungsschlittenGuide carriage
1414th: Erweiterung, trichterförmigeEnlargement, funnel-shaped
1515th: " , "","
1616: Längsachse der Gelenkmutter 11 Longitudinal axis of the joint nut 11th
1717th: Ansatzapproach
1818th: GelenkbolzenHinge pin
1919th: Lasche, KniehebelgelenkelementTab, toggle joint element
2020th: FührungrolleLeadership role
2121: FührungsnutGuide groove
2222nd: LängsachseLongitudinal axis
2323: SpindellängsachseSpindle longitudinal axis
2424: WandWall
2525th: ""
2626th: EndabschnittEnd section
2727: AussparungRecess
2828: Körperbody
2929: GelenkbolzenHinge pin
3030th: KniehebelgelenkelementToggle joint element
3131: KniehebelgelenkanordnungToggle joint assembly
3232: Gehäuseachse, DrehbolzenHousing axis, pivot pin
3333: GleitbuchseSliding bush
3434: FührungsflächeGuide surface
3535: ""
3636: DruckfederelementCompression spring element
3737: Ausnehmung, langlochartigeSlot-like recess
3838: WerkstückspannarmWorkpiece clamping arm
3939: BauteilauflageComponent support
4040: BauteilComponent
4141: WiderlagerelementAbutment element
4242: Rückseiteback
4343: MittellinieCenter line
4444: InnenflächeInner surface
XX: HubrichtungStroke direction
YY: ""
AA.: SchwenkrichtungSwivel direction
BB.: ""
TT: HubHub
αα: Winkelangle

Claims

Toggle lever clamping device, with a multi-part housing, for use in the body shop of the motor vehicle industry, with a toggle joint arrangement (31) arranged in a clamping head assigned to the housing, which is supported by one in roller bearings (7, 8) at both end sections and by one in opposite directions (X - Y) can be actuated by a spindle driven by an electric motor or servo motor (3), the spindle (5) driving a joint nut (11) in opposite directions, which is connected to the toggle joint arrangement (31) designed as a toggle joint transmission by a guide carriage (13) via a joint (11), with equally sized and identically shaped guide grooves (21) extending in the stroke direction (X-Y) of the joint nut (11) in the walls of the clamping head (1) and / or the housing on diametrically opposite sides are, in which the guide carriage (13) with the toggle joint assembly (31) with several behind and / or guide rollers (20) arranged next to one another are guided with little friction, which are mounted on hinge pins (18) of the guide carriage (13) and the toggle joint arrangement (31), with opposite guide walls of the guide grooves (21) for the guide rollers (20) of the guide carriage (13 ) or the toggle joint arrangement (31) are arranged so as to curve in a curve towards one side of the spindle longitudinal axis (23), in such a way that a workpiece clamping arm (38) does not pass through a dead center position over a predetermined swivel range, whereby a toggle joint element (1) located in the clamping head (1) is located. 19) via an abutment element (41) on the clamping head (1) after a predetermined pivoting movement (A - B) and the workpiece clamping arm (38) after a pivoting movement (A) into the clamping movement parallel to the longitudinal axis (23) of the spindle (5) ) from this position with a parallel power stroke (Y) of several millimeters with an almost constant chip nkraft is driven and with this clamping force touches and clamps the relevant component (40) over a large area, the guide carriage (13) with the spindle (5) being pivotable by a limited amount through the joint (11).

Toggle clamping device according to Claim 1 , characterized in that the joint nut (11) of the joint (11) is designed as a cylinder with an internal thread (10) and is arranged in a joint socket (12) of the guide carriage (13), the joint socket (12) on coaxially opposite side surfaces with a funnel-shaped extension (14, 15) is provided, the opposing walls of which each limit a relative pivoting movement of the spindle (5) with respect to the guide carriage (13).

Toggle clamping device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the spindle (5) and the joint nut (11) are each provided with a self-locking trapezoidal thread (6).

Toggle clamping device according to Claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the power stroke (Y) of the workpiece clamping arm (38) is 2 to 8 or 4 to 5 millimeters.

Toggle clamping device according to Claim 1 , 2 or 4th , characterized in that the spindle (5) is provided with a self-locking metric thread.

Toggle clamping device according to Claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the abutment element (41) interacts with a toggle joint element of the toggle joint arrangement (31) designed as a bracket (19) or brackets when the power stroke (Y) is initiated, in which position the center of the abutment element ( 41) in front of the center point of the hinge pin (29), seen in the direction of the workpiece clamping arm (38).

Toggle clamping device according to Claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the abutment element (41) is arranged on the side surface of the bracket (19) facing the inner wall of the clamping head (1) and that the respective center point of the abutment element (41) at the start of the power stroke (Y) is arranged in the direction of the workpiece clamping arm (38) in front of the center point of the hinge pin (29) of the bracket (19) with which it is assigned to the housing axis (32).

Toggle clamping device according to Claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the joint (11) is a plastic block having rubber-elastic properties, which is assigned to the guide carriage (13), the plastic block having an internally threaded nut and a predetermined displacement of the guide carriage (13) ) opposite the spindle (5).