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WO2000044531A1 - Kniehebel-spannvorrichtung - Google Patents

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Publication number
WO2000044531A1
WO2000044531A1 PCT/EP1999/009082 EP9909082W WO0044531A1 WO 2000044531 A1 WO2000044531 A1 WO 2000044531A1 EP 9909082 W EP9909082 W EP 9909082W WO 0044531 A1 WO0044531 A1 WO 0044531A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing
stop surface
pivot
bearing head
clamping device
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP1999/009082
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Glasenapp
Thomas Lichtenberger
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.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
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 Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Priority to EP99958119A priority Critical patent/EP1068050B1/de
Priority to DE59910286T priority patent/DE59910286D1/de
Priority to US09/646,469 priority patent/US6279887B1/en
Publication of WO2000044531A1 publication Critical patent/WO2000044531A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/12—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links
    • B25B5/122—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links with fluid drive

Definitions

  • the invention relates to a toggle lever clamping device, with a bearing head arranged on the end face of an actuating device, on which a swivel unit containing a clamping arm is pivotably mounted about a pivot axis between a release position and a clamping position, with an actuating rod of the actuating device which plunges into the bearing head, and also with a on the one hand via a first bearing point on the actuating rod and on the other hand, at a distance from the pivot axis, via a second bearing point on the pivot unit articulated intermediate member and with a stop surface provided on the bearing head and serving to specify the clamping position of the clamping arm.
  • a toggle lever tensioning device of this type can be found in EP 575 888 B1. It has a toggle lever arrangement formed by the swivel unit and the intermediate member, which is activated by the actuating rod of the actuating device mounted on the intermediate member.
  • an retracting actuating rod causes it to pivot back into the release position.
  • a stationary or adjustable end position stop is provided, which has a stop surface provided on the bearing head, on which the actuating rod impacts at the end when the clamping position is reached. This impact causes a high load on the actuating rod and the piston of the actuating device that is regularly connected to it.
  • the object of the invention is to provide a toggle lever clamping device of the type mentioned, in which the wear-promoting loads are reduced.
  • the stop surface lies in the swivel path of the swivel unit and cooperates with the swivel unit to specify the clamping position.
  • the clamping position is defined by the interaction between a bearing surface on the bearing head side and the swivel unit containing the clamping arm itself. This results in a reduction in the shocks occurring during operation when the clamping position is reached, and accordingly the load on the actuating device and its components. Due to the regular lever ratio, the impact speed is greatly reduced compared to the prior art.
  • the swivel unit expediently has a swivel lever which is non-rotatably connected to the tension arm and on which the second bearing point is located and which cooperates with the stop surface on the bearing head side.
  • This pivot lever can be a separate component with respect to the clamping arm, which is non-rotatably seated on a bearing pin rotatably mounted on the bearing head and thereby defining the pivot axis, to which in turn the clamping arm is attached in a rotationally fixed manner.
  • Such an arrangement favors the accommodation of the pivot lever in the interior of the bearing head and in the immediate vicinity of the actuating rod.
  • the tension arm itself can be located outside the bearing head, so that the bearing head can be made with compact dimensions.
  • the stop surface is preferably provided on the inside of a wall of the bearing head that extends parallel to the pivot axis of the pivot unit and radially upstream of the pivot axis.
  • said wall expediently runs in front of the Swing lever with a right angle to the swivel plane.
  • the swivel unit comes to rest on the stop surface shortly before the dead center of the toggle lever arrangement is reached.
  • the dead center is defined in that the angle enclosed by the longitudinal axis of the actuating rod and the imaginary connecting line connecting the two bearing points forms a right angle.
  • the initially obtuse included angle is gradually reduced until the dead center is reached, the actuating rod then expediently still moving slightly until the included angle is somewhat 15 less than 90.
  • This end position of the actuating rod can be predetermined, for example, by a piston of the actuating device connected to the actuating rod coming to rest on a cover of the actuating device. Since the moving facial expressions have already been
  • the articulation in the area of at least one of the two bearing points is expediently designed such that there is a slight relative possibility of movement between the articulated components in the radial direction with respect to the articulation axes. This can be done by appropriate design of the bearings and / or
  • Fig. 1 shows a preferred design of the invention
  • Toggle lever tensioning device with the tensioning arm in the tensioning position and partially in longitudinal section according to section line I-I from FIG. 2, FIG. 2, the toggle lever tensioning device in an axial plan view of the bearing head with a viewing direction according to the arrow
  • the exemplary toggle lever tensioning device 1 contains an actuating device 2, which is formed by a fluid-operated working cylinder and in particular by a pneumatic cylinder. It has an elongated housing 3 with a tube-like middle part 4 and end caps 5, 6 fixed at the end of this.
  • the interior of the housing 3 is axially divided into two working spaces by a piston 7 arranged axially displaceably therein, which alternate with a via internal fluid channels 8 fluidic pressure medium can be acted upon or relieved or vented to cause an axial linear movement of the piston 7.
  • actuating rod 12 Attached to the piston 7 is a piston rod, hereinafter referred to as the actuating rod 12, which passes through the front end cover 5 under sealing. Its outer end section 13 located outside the housing 3 plunges into the interior 14 of a bearing head 15 attached to the front end face of the housing 3. The immersion depth depends on the current axial position of the actuating rod 12, which can be predetermined by the aforementioned fluid loading of the piston 7.
  • a pivot unit is pivotably mounted on the bearing head 15.
  • the pivot axis designated by reference number 17 lies laterally next to the axial movement path of the actuation rod 12 and extends at right angles to its longitudinal axis 18.
  • An essential component of the swivel unit 16 is a clamping arm 22. It projects away from the bearing head 15 and can be used, for example, to clamp one or more workpieces in manufacturing and assembly technology.
  • the pivotability of the pivot unit 16 makes it possible to pivot the clamping arm 22 according to the double arrow 23 between the clamping position shown in FIG. 1 and a release position (not shown in more detail) relative to the bearing head 15.
  • the center of the swivel movement is the swivel axis 17.
  • the swivel movement is caused by the
  • Actuating device 2 and in particular through its actuating rod 12, which is in drive connection in the interior 14 of the bearing head 15 with the swivel unit 16.
  • the outer end section 13 of the actuating rod 12 is articulated on the swivel unit 16 via a one-part or multi-part intermediate member 24.
  • the intermediate member 24 is rotatably supported on the actuating rod 12 via a first bearing point 25.
  • the assigned first axis of rotation is provided with reference numeral 26 in the drawing.
  • the link-like intermediate member 24, for example is rotatably articulated via a second bearing point 27 on the swivel unit 16, the associated second axis of rotation being marked by reference number 28.
  • the two axes of rotation 26, 28 run parallel to the swivel axis 17, the second axis of rotation 28 provided on the swivel unit 16 running at a distance from the swivel axis 17.
  • the section of the swivel unit 16 which extends between the second axis of rotation 28 and the swivel axis 17 thus represents a first lever 32 which, with the intermediate member 24 representing a second lever 33, defines a toggle lever arrangement 34.
  • the first lever 32 could be an integral part of the swivel unit 16. In favor of a compact structure and simple assembly, in the exemplary embodiment it is, however, a separate pivoting lever with respect to the tensioning arm 22, but nevertheless non-rotatably connected to the tensioning arm 22
  • the bearing head 15 can have two plate-like side walls 38 which are at least partially spaced apart from one another and in particular run parallel to one another, between which the interior 14 is located and through which the bearing pin 36 passes with the interposition of a rotary bearing (not shown).
  • the clamping arm 22 can be designed fork-like at its end facing the bearing head 15 and partially overlap the bearing head 15 with the arms fixed to the bearing pin 36.
  • the swivel lever 35 is seated in a rotationally fixed manner on the central section of the bearing pin 36 which passes through the interior 14. Starting from this bearing pin 36, it projects to the front of the bearing head 15 opposite the actuating device 2, where the second bearing point 27 is located on the the intermediate member 24 is articulated, in particular also via a hinge pin connection.
  • the first bearing point 25 is expediently also realized using a second bearing pin 42.
  • This passes through a bearing eye 43 provided at the front end of the actuating rod 12 and at the same time the associated end section of the intermediate member 24, which in the exemplary embodiment has two, in particular rigidly connected, 10 tab elements 44, which flank both the bearing eye 43 and the pivot lever 35 on opposite sides.
  • the second bearing pin 42 is axially extended beyond the intermediate link 24 on both sides and carries on its end sections in particular rotatably mounted and preferably roller-shaped guide elements 45. These each run in a guide groove 46 which runs on the inner surface of the adjacent side wall 38 of the bearing head 15 2 are provided.
  • the guide grooves 46 extend parallel to the longitudinal axis 18 and thus in the direction of movement of the actuating rod 12.
  • the actuating device 2 is actuated in such a way that the actuating rod 12 assumes a position that is as far as possible retracted into the housing 3.
  • the piston 7 is as close as possible to the rear end cover 6.
  • the first bearing 25 is near the
  • the clamping arm 22 has reached its clamping position when the swivel unit 16 comes to rest against a stop surface 48 which is in its swivel path and is provided on the bearing head 15. It is expediently the pivot lever 35 which cooperates with the stop surface 48 on the part of the pivot unit 16.
  • the abutment surface 48 is expediently on the inside of a further side wall 52 of the extending between the two side walls 38
  • Bearing head 15 is provided, which is radially in front of the pivot axis 17 and extends next to the pivot lever 35. It expediently represents a further limiting element of the bearing head 15 for its interior 14. It is expediently located on the side of the bearing head 15 facing the tensioning arm 22. It can be part of the other two side walls 38.
  • the longitudinal axis 18 of the actuating rod 12 When approaching the clamping position, the longitudinal axis 18 of the actuating rod 12 includes a first angle 54 with the imaginary connecting line 53 running between the two bearing points 25, 27 on the side facing the pivoting lever 35, which is an obtuse angle.
  • the first angle 54 decreases increasingly until the pivot lever 35 comes to rest against the stop surface 48 and can no longer be pivoted further. This state expediently arises even before the dead center of the toggle lever arrangement 32, 33 has been reached, in the exemplary embodiment thus before the first angle 54 forms a right angle.
  • the arrangement is expediently such that the contact between the Swivel unit 16 or its swivel lever 35 and the stop surface 48 take place about 3-5 before reaching the dead center, it has proven to be advantageous if the swivel angle of the intermediate member 24 to be covered until the dead center is about 4.
  • the articulated connection defined by the first bearing point 25 is designed such that a radial relative Movement is possible between the intermediate member 24 and the actuating rod 12.
  • This is realized, for example, by the fact that the second bearing pin 42 carrying the guide elements 45 is mounted radially without play in the intermediate member 24, but has a certain possibility of movement in the bearing eye 43 transversely to the direction of movement of the actuating rod 12. This can be achieved, for example, by means of an appropriately designed ball bearing.
  • the guide tracks defined in the exemplary embodiment of guide grooves 46 for the guide elements 45 are provided with a lateral bulge 56 in the area of the dead center, so that overall the dead center can be overcome without risking jamming of the intermediate member 24 between the two bearing points 25, 27 .
  • the clamping position not only the clamping position, but also the release position of the clamping arm 22 is defined by a stop surface provided on the bearing head 15, which is referred to below as the second stop surface 57. It is located on the side of the base 58 of the bearing head 15 facing away from the actuating device 2, which is attached to the actuating device 2. It is expediently located directly next to the actuating rod 12 passing through the bottom 58, which can be concentrically surrounded by the second stop surface 57.
  • a counter-stop surface 62 provided on the outer end section 13 of the actuating rod 12, which is expediently provided on a radial projection of the actuating rod 12, which can be formed by a stop element 63 screwed onto the actuating rod 12. Its position on the actuating rod 12 is expediently chosen so that the counter abutment surface 62 comes to bear against the second abutment surface 57 before the piston 7 hits the rear end cover 6.

Landscapes

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Abstract

Es wird eine Kniehebel-Spannvorrichtung vorgeschlagen, die einen an einer Betätigungseinrichtung (2) angeordneten Lagerungskopf (15) aufweist, an dem eine einen Spannarm (22) enthaltende Schwenkeinheit (16) zwischen einer Freigabestellung und einer Spannstellung verschwenkbar gelagert ist. Am Lagerungskopf (15) ist eine zur Vorgabe der Spannstellung des Spannarms (22) dienende Anschlagfläche (48) vorgesehen, die in der Schwenkbahn der Schwenkeinheit (16) liegt und zur Vorgabe der Spannstellung mit der Schwenkeinheit (16) zusammenarbeitet.

Description

Kniehebe1-Spannvorrichtung
Besehreibung
Die Erfindung betrifft eine Kniehebel-Spannvorrichtung, mit einem stirnseitig an einer Betätigungseinrichtung angeordneten Lagerungskopf, an dem eine einen Spannarm enthaltende Schwenkeinheit um eine Schwenkachse zwischen einer Freigabestellung und einer Spannstellung verschwenkbar gelagert ist, mit einer in den Lagerungskopf eintauchenden Betätigungsstange der Betätigungseinrichtung, ferner mit einem einerseits über eine erste Lagerstelle an der Betätigungsstange und andererseits, mit Abstand zu der Schwenkachse, über eine zweite Lagerstelle an der Schwenkeinheit angelenkten Zwischenglied und mit einer am Lagerungskopf vorgesehenen und zur Vorgabe der Spannstellung des Spannarmes dienenden Anschlagfläche.
Eine Kniehebel-Spannvorrichtung dieser Art geht aus der EP o 575 888 Bl hervor. Sie verfügt über eine von der Schwenkeinheit und dem Zwischenglied gebildete Kniehebelanordnung, die durch die an dem Zwischenglied gelagerte Betatigungsstange der Betätigungseinrichtung aktiviert wird. Beim Ausfahren der Betätigungsstange wird die Schwenkeinheit mit ihrem Spannarm in die Spannstellung verlagert, eine einfahrende Betätigungsstange bewirkt ein Zurückschwenken in die Freigabestellung. Zur Vorgabe der Spannstellung ist ein stationärer oder einstellbarer Endstel lungsanschlag vorgesehen, der über eine am Lagerungskopf vorgesehene Anschlagfläche verfügt, auf die die Betätigungsstange bei Erreichen der Spannstellung stirnseitig aufprallt. Dieser Aufprall bewirkt eine hohe Belastung der Betatigungsstange und des regelmäßig mit dieser verbundenen Kolbens der Betätigungseinrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kniehebel-Spannvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die verschleißfördernden Belastungen reduziert sind. Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Anschlagfläche in der Schwenkbahn der Schwenkeinheit liegt und zur Vorgabe der Spannstellung mit der Schwenkeinheit zusammenarbeitet.
Auf diese Weise erfolgt die Definition der Spannstellung durch das Zusammenwirken zwischen einer lagerkopfseitigen Anschlagfläche und der den Spannarm enthaltenden Schwenkeinheit selbst. Dies bewirkt eine Reduzierung der im Betrieb bei Erreichen der Spannstellung auftretenden Schläge und dementsprechend der Belastung der Betätigungseinrichtung und deren Bestandteilen. Auf Grund der regelmäßig vorhandenen Hebelübersetzung ist die Aufprallgeschwindigkeit im Vergleich zum Stand der Technik stark reduziert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Schwenkeinheit weist zweckmäßigerweise einen drehfest mit dem Spannarm verbundenen Schwenkhebel auf, an dem sich die zweite Lagerstelle befindet und der mit der lagerkopfseitigen Anschlagfläche zusammenarbeitet. Dieser Schwenkhebel kann ein bezüglich des Spannarmes separates Bauteil sein, das drehfest auf einem am Lagerungskopf drehbar gelagerten und dabei die Schwenkachse definierenden Lagerbolzen sitzt, an dem seinerseits der Spannarm drehfest angebracht ist. Eine derartige Anordnung begünstigt die Unterbringung des Schwenkhebels im Innern des Lagerungskopfes und in unmittelbarer Nachbarschaft der Betätigungsstange. Der Spannarm selbst kann sich außerhalb des Lagerungskopfes befinden, so daß der Lagerungskopf mit kompakten Abmessungen ausgeführt werden kann.
Bevorzugt ist die Anschlagfläche an der Innenseite einer sich parallel zur Schwenkachse der Schwenkeinheit erstreckenden und der Schwenkachse radial vorgelagerten Wand des Lagerungskopfes vorgesehen. Bei einer mit einem Schwenkhebel ausgestatteten Schwenkeinheit verläuft besagte Wand zweckmäßigerweise vor dem Schwenkhebel mit zur Schwenkebene rechtwinkeliger Ausrichtung.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Schwenkeinheit schon kurz vor Erreichen des Totpunktes der Kniehebelanordnung an der Anschlagfläche zur Anlage kommt. Der Totpunkt ist dadurch definiert, daß der von der Längsachse der Betätigungsstange und der die beiden Lagerstellen verbindenden gedachten Verbindungslinie eingeschlossene Winkel einen rechten Winkel bildet. Bei ausgehend von der
10 Freigabestellung des Spannarmes ausfahrender Bet tigungsstange verringert sich der zunächst noch stumpfe eingeschlossene Winkel allmählich, bis der Totpunkt erreicht ist, wobei sich die Betätigungsstange anschließend zweckmäßigerweise noch geringfügig weiterbewegt, bis der eingeschlossene Winkel etwas 15 geringer als 90 ist. Diese Endstellung der Bet tigungsstange kann beispielsweise dadurch vorgegeben werden, daß ein mit der Betätigungsstange verbundener Kolben der Betätigungseinrichtung an einem Deckel der Betätigungseinrichtung zur Anlage gelangt. Da die bewegte Mimik zuvor allerdings schon
20 abgebremst wurde, ist die Beanspruchung des Kolbens hier nurmehr gering.
Damit die Kniehebelanordnung den Totpunkt problemlos überwinden kann, ist die Gelenkverbindung im Bereich wenigstens einer der beiden Lagerstellen zweckmäßigerweise so ausgeführt, daß in radialer Richtung bezüglich der Gelenkachsen eine geringfügige relative Bewegungsmöglichkeit zwischen den aneinander angelenkten Bestandteilen gegeben ist. Dies kann durch entsprechende Ausgestaltung der Lagerungen und/ oder
30 durch Einsatz geeigneter Elastikmittel realisiert werden.
Um die Beanspruchung der Betätigungseinrichtung auch beim in die Freigabestellung erfolgenden Verlagern des Spannarmes so gering wie möglich zu halten, ist zur Vorgabe der Freigabe- -> J Stellung zweckmaßigerweise eine außerhalb der Betatigungs- einheit an der Bet tigungsstange vorgesehene zweite Anschlagfläche vorhanden, die auf eine Gegenanschlagflache am Lagerungskopf auflaufen kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine bevorzugte Bauform der erfindungsgemäßen
Kniehebel-Spannvorrichtung bei in der Spannstellung befindlichem Spannarm und teilweise im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 2, Fig. 2 die Kniehebel-Spannvorrichtung in axialer Draufsicht auf den Lagerungskopf mit Blickrichtung gemäß Pfeil
II aus Fig. 2 und Fig. 3 die Kniehebel-Spannvorrichtung aus Fig. 1 und 2 in einer auf den Lagerungskopf beschränkten Teil- darstellung in einer Zwischenstellung des Spannarmes beim Übergang zwischen der Spannstellung und der
Freigabestellung .
Die beispielsgemäße Kniehebel-Spannvorrichtung 1 enthält eine Betätigungseinrichtung 2, die von einem fluidbetriebenen Arbeitszylinder und dabei insbesondere von einem Pneumatikzylinder gebildet ist. Sie verfügt über ein längliches Gehäuse 3 mit einem rohrähnlichen Mittelteil 4 und endseitig an diesem festgelegten Abschlußdeckeln 5, 6. Der Innenraum des Gehäuses 3 wird von einem darin axial verschiebbar angeordneten Kolben 7 axial in zwei Arbeitsräume unterteilt, die über gehäuseinterne Fluidkanäle 8 abwechselnd mit einem fluidischen Druckmedium beaufschlagt oder entlastet bzw. entlüftet werden können, um eine axiale Linearbewegung des Kolbens 7 hervorzurufen.
An dem Kolben 7 ist eine nachfolgend als Betätigungsstange 12 bezeichnete Kolbenstange angebracht, die den vorderen Abschlußdeckel 5 unter Abdichtung durchsetzt. Ihr außerhalb des Gehäuses 3 befindlicher äußerer Endabschnitt 13 taucht dabei in den Innenraum 14 eines, an die vordere Stirnseite des Gehäuses 3 angesetzten Lagerungskopfes 15 ein. Die Eintauch- tiefe hängt von der momentanen Axialposition der Betätigungsstange 12 ab, die durch die erwähnte Fluidbeaufschlagung des Kolbens 7 vorgegeben werden kann.
An dem Lagerungskopf 15 ist eine allgemein mit Bezugsziffer 16 bezeichnete Schwenkeinheit verschwenkbar gelagert. Die durch Bezugsziffer 17 bezeichnete Schwenkachse liegt seitlich neben der axialen Bewegungsbahn der Bet tigungsstange 12 und verläuft rechtwinkelig zu deren Längsachse 18.
Wesentlicher Bestandteil der Schwenkeinheit 16 ist ein Spannarm 22. Er ragt vom Lagerungskopf 15 weg und kann beispielsweise dazu verwendet werden, um in der Fertigungsund Montagetechnik ein oder mehrere Werkstücke zu spannen. Die Schwenkbarkeit der Schwenkeinheit 16 macht es möglich, den Spannarm 22 gemäß Doppelpfeil 23 zwischen der aus Fig. 1 ersichtlichen Spannstellung und einer nicht näher dargestellten Freigabestellung relativ zum Lagerungskopf 15 zu verschwenken. Zentrum der Schwenkbewegung ist die Schwenkachse 17. Hervorgerufen wird die Schwenkbewegung durch die
Betätigungseinrichtung 2 und dabei insbesondere durch deren Betätigungsstange 12, die im Innenraum 14 des Lagerungskopfes 15 mit der Schwenkeinheit 16 in Antriebsverbindung steht. Hierzu ist der äußere Endabschnitt 13 der Betätigungsstange 12 über ein ein- oder mehrteiliges Zwischenglied 24 an der Schwenkeinheit 16 angelenkt.
Im einzelnen ist das Zwischenglied 24 über eine erste Lagerstelle 25 an der Betätigungsstange 12 drehgelagert. Die zugeordnete erste Drehachse ist in der Zeichnung mit Bezugsziffer 26 versehen. Mit seinem entgegengesetzten Endbereich ist das zum Beispiel laschenartige Zwischenglied 24 über eine zweite Lagerstelle 27 an der Schwenkeinheit 16 drehbar angelenkt, wobei die zugehörige zweite Drehachse durch Bezugsziffer 28 markiert ist.
Die beiden Drehachsen 26, 28 verlaufen parallel zur Schwenk- achse 17, wobei die an der Schwenkeinheit 16 vorgesehene zweite Drehachse 28 mit Abstand zu der Schwenkachse 17 verläuft. Der sich zwischen der zweiten Drehachse 28 und der Schwenkachse 17 erstreckende Abschnitt der Schwenkeinheit 16 repräsentiert somit einen ersten Hebel 32, der mit dem einen zweiten Hebel 33 repräsentierenden Zwischenglied 24 eine Kniehebelanordnung 34 definiert.
Der erste Hebel 32 könnte ein einstückiger Bestandteil der Schwenkeinheit 16 sein. Zugunsten eines kompakten Aufbaus und einer einfachen Montage ist er beim Ausführungsbeispiel allerdings als bezüglich des Spannarms 22 separater, gleichwohl jedoch drehfest mit dem Spannarm 22 verbundener Schwenkhebel
35 ausgeführt. Die nähere bevorzugte Konstruktion hierzu macht vor allem die Fig. 2 gut deutlich.
Demnach ist ein die Schwenkachse 17 definierender Lagerbolzen
36 am Lagerungskopf 15 drehgelagert. Er durchsetzt den Lagerungskopf 15, aus dem er an entgegengesetzten Seiten heraus- ragt, wobei der außerhalb des Lagerungskopfes 15 angeordnete Spannarm 22 an den beiden äußeren Endabschnitten 37 des Lagerbolzens 36 drehfest fixiert ist. Dabei kann der Lagerungskopf 15 über zwei zumindest partiell zueinander be- abstandete und insbesondere parallel zueinander verlaufende plattenartige Seitenwände 38 verfügen, zwischen denen sich der Innenraum 14 befindet und die der Lagerbolzen 36 unter Zwischenschaltung einer nicht näher dargestellten Drehlagerung durchquert. Der Spannarm 22 kann an seinem dem Lagerungskopf 15 zugewandten Ende gabelartig ausgeführt sein und den Lagerungskopf 15 mit den am Lagerbolzen 36 fixierten Armen teilweise übergreifen.
Der Schwenkhebel 35 sitzt drehfest auf dem den Innenraum 14 durchquerenden Mittelabschnitt des Lagerbolzens 36. Ausgehend von diesem Lagerbolzen 36 ragt er zu der der Betätigungseinrichtung 2 entgegengesetzten Vorderseite des Lagerungskopfes 15, wo sich die zweite Lagerstelle 27 befindet, an der das Zwischenglied 24, insbesondere ebenfalls über eine Gelenkbolzenverbindung, angelenkt ist.
Die erste Lagerstelle 25 ist zweckmäßigerweise ebenfalls unter 5 Verwendung eines zweiten Lagerbolzens 42 realisiert. Dieser durchsetzt ein am stirnseitigen Ende der Betätigungsstange 12 vorgesehenes Lagerauge 43 und gleichzeitig den zugeordneten Endabschnitt des Zwischengliedes 24, das beim Ausführungsbeispiel über zwei insbesondere starr miteinander verbundene 10 Laschenelemente 44 verfügt, die sowohl das Lagerauge 43 als auch den Schwenkhebel 35 auf entgegengesetzten Seiten flankieren.
Der zweite Lagerbolzen 42 ist über das Zwischenglied 24 hinaus 1^ beidseits axial verlängert und trägt auf seinen Endabschnitten insbesondere drehbar gelagert und vorzugsweise rollenartig ausgebildete Führungselemente 45. Diese laufen jeweils in einer Führungsnut 46, die an der Innenfläche der jeweils benachbarten Seitenwand 38 des Lagerungskopfes 15 vorgesehen 2 sind. Die Führungsnuten 46 erstrecken sich parallel zur Längsachse 18 und somit in Bewegungsrichtung der Betätigungsstange 12.
Um die Freigabestellung des Spannarmes 22 zu erhalten, wird 5 die Betätigungseinrichtung 2 derart betätigt, daß die Bet tigungsstange 12 eine weitestmöglich in das Gehäuse 3 eingefahrene Position einnimmt. Der Kolben 7 ist dabei weitestmöglich an den hinteren Abschlußdeckel 6 angenähert. Gleichzeitig befindet sich die erste Lagerstelle 25 in der Nähe des
30 vorderen Abschlußdeckels 5.
Um ausgehend hiervor den Spannarm 22 in die aus Fig. 1 ersichtliche Spannstellung zu verschwenken, wird die Betätigungsstange 12 zu einer aus dem Gehäuse 3 ausfahrenden :> J Ausfahrbewegung veranlaßt. Dabei entfernt sich die erste
Lagerstelle 25 axial vom vorderen Ende des Gehäuses 3, wobei gleichzeitig der Schwenkhebel 35 eine nach vorne und auswärts gerichtete Schwenkbewegung gemäß Pfeil 47 um die Schwenkachse 17 ausführt, was die zweite Lagerstelle 27 zu einer Bewegung entlang einer Bogenstrecke veranlaßt. Die Fig. 3 zeigt eine Momentaufnahme der Kniehebel-Spannvorrichtung 1 bei ausfahrender Kolbenstange, wobei der Spannarm 22 eine Zwischenposition zwischen der Freigabestellung und der Spannstellung einnimmt.
Der Spannarm 22 hat seine Spannstellung erreicht, wenn die Schwenkeinheit 16 an einer in ihrer Schwenkbahn liegenden und am Lagerungskopf 15 vorgesehenen Anschlagfläche 48 zur Anlage gelangt. Zweckmäßigerweise ist es der Schwenkhebel 35, der seitens der Schwenkeinheit 16 mit der Anschlagfläche 48 zusammenarbeitet. Hierzu ist die Anschlagfläche 48 zweckmäßigerweise an der Innenseite einer sich zwischen den beiden Seiten- wänden 38 erstreckenden weiteren Seitenwand 52 des
Lagerungskopfes 15 vorgesehen, die der Schwenkachse 17 radial vorgelagert ist und sich neben dem Schwenkhebel 35 erstreckt. Sie stellt zweckmäßigerweise ein weiteres Begrenzungselement des Lagerungskopfes 15 für dessen Innenraum 14 dar. Zweck- mäßigerweise befindet sie sich an der dem Spannarm 22 zugewandten Seite des Lagerungskopfes 15. Sie kann Bestandteil der beiden anderen Seitenwände 38 sein.
Bei der Annäherung in die Spannstellung schließt die Längsachse 18 der Betätigungsstange 12 mit der zwischen den beiden Lagerstellen 25, 27 verlaufenden gedachten Verbindungslinie 53 auf der dem Schwenkhebel 35 zugewandten Seite einen ersten Winkel 54 ein, bei dem es sich um einen stumpfen Winkel handelt. Beim weiteren Ausfahren der Längs- achse 18 verringert sich der erste Winkel 54 zunehmend, bis zunächst der Schwenkhebel 35 an der Anschlagfläche 48 zur Anlage gelangt und nicht mehr weiter verschwenkt werden kann. Dieser Zustand stellt sich zweckmäßigerweise schon vor Erreichen des Totpunktes der Kniehebelanordnung 32, 33 ein, beim Ausführungsbeispiel also noch bevor der erste Winkel 54 einen rechten Winkel bildet. Zweckmäßigerweise ist die Anordnung so getroffen, daß der Kontakt zwischen der Schwenkeinheit 16 bzw. deren Schwenkhebel 35 und der Anschlagfläche 48 etwa 3 - 5 vor Erreichen des Totpunktes erfolgt, wobei sich als vorteilhaft erwiesen hat, wenn der bis zum Erreichen des Totpunktes noch zurückzulegende Schwenk- winkel des Zwischengliedes 24 etwa 4 beträgt.
Beim ersten Kontakt des Schwenkhebels 35 mit der Anschlagfläche 48 wird die Hauptbelastung aufgenommen. Zu diesem Zeitpunkt hat der Kolben 7 seine vordere Endlage noch nicht erreicht. Die Ausfahrbewegung der Bet tigungsstange 12 setzt sich daher noch ein Stück weit fort, wobei die Kniehebelanordnung 34 über den Totpunkt hinwegläuft, so daß aus dem o ersten Winkel 54 ein spitzer Winkel von geringf gig unter 90 wird. Diese axiale Endposition der ersten Lagerstelle 25 bzw. der Betätigungsstange 12 wird beispielsweise dadurch definiert, daß der Kolben 7 an der Innenfläche des vorderen Abschlußdeckels 5 zur Anlage gelangt oder die Bet tigungsstange 12 mit einer in ihrem Verlagerungsweg liegenden und zweckmäßigerweise am Lagerungskopf 15 vorgesehenen Hubbegrenzungsfläche 55 zur Anlage gelangt. Dieser Zustand liegt in Fig. 1 vor.
Es sind also zweckmäßigerweise zusätzlich zu der mit der Schwenkeinheit 16 zusammenarbeitenden Anschlagfläche 48 mit den linear bewegten Bestandteilen 7, 12 der Betätigungseinrichtung 2 zusammenwirkende Hubbegrenzungsmittel vorhanden, die erst dann wirksam werden, nachdem die Schwenkeinheit 16 bereits an der Anschlagfläche 48 zur Anlage gelangt ist. Diese zweistufige Anschlagfunktion hat eine sehr günstige Kraft- Verteilung zur Folge, woraus eine reduzierte Beanspruchung der Bestandteile der Kniehebel-Spannvorrichtung 1 und insbesondere deren Betätigungseinrichtung 2 resultiert.
Damit beim Überwinden des Totpunktes keine nachteiligen Verspannungen im Gesamtsystem auftreten, ist beim Ausführungsbeispiel die von der ersten Lagerstelle 25 definierte Gelenkverbindung so ausgeführt, daß eine radiale relative Bewegungsmδglichkeit zwischen dem Zwischenglied 24 und der Betätigungsstange 12 gegeben ist. Diese ist beispielsweise dadurch realisiert, daß der die Führungselemente 45 tragende zweite Lagerbolzen 42 zwar im Zwischenglied 24 radial spiel- frei gelagert ist, im Lagerauge 43 jedoch eine gewisse Bewegungsmöglichkeit quer zur Bewegungsrichtung der Betätigungsstange 12 aufweist. Dies kann beispielsweise durch ein entsprechend ausgeführtes Kugellager realisiert werden. Die beim Ausführungsbeispiel von Führungsnuten 46 definierten Führungs- bahnen für die Führungselemente 45 sind im Bereich des Totpunktes mit einer seitlichen Ausbuchtung 56 versehen, so daß insgesamt der Totpunkt überwunden werden kann, ohne ein Verklemmen des Zwischengliedes 24 zwischen den beiden Lagerstellen 25, 27 zu riskieren.
Zweckmäßigerweise wird nicht nur die Spannstellung, sondern auch die Freigabestellung des Spannarmes 22 durch eine am Lagerungskopf 15 vorgesehene Anschlagfläche definiert, die nachfolgend als zweite Anschlagfläche 57 bezeichnet sei. Sie befindet sich an der von der Betätigungseinrichtung 2 abgewandten Seite des Bodens 58 des Lagerungskopfes 15, der an die Betätigungseinrichtung 2 angesetzt ist. Dabei befindet sie sich zweckmäßigerweise unmittelbar neben der den Boden 58 durchsetzenden Betätigungsstange 12, die von der zweiten Anschlagfläche 57 konzentrisch umgeben sein kann.
Der zweiten Anschlagfläche 57 zugeordnet ist eine am äußeren Endabschnitt 13 der Betätigungsstange 12 vorgesehene Gegen- anschlagflache 62, die zweckmäßigerweise an einem Radialvor- sprung der Betätigungsstange 12 vorgesehen ist, der von einem auf die Betätigungsstange 12 aufgeschraubten Anschlagelement 63 gebildet sein kann. Dessen Position an der Betätigungsstange 12 wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Gegen- anschlagflache 62 an der zweiten Anschlagfläche 57 zur Anlage gelangt, bevor der Kolben 7 auf den hinteren Abschlußdeckel 6 aufprallt.

Claims

Ansprüche
1. Kniehebel-Spannvorrichtung, mit einem stirnseitig an einer Betätigungseinrichtung (2) angeordneten Lagerungskopf (15) , an dem eine einen Spannarm (22) enthaltende Schwenkeinheit (16) um eine Schwenkachse (17) zwischen einer Freigabestellung und einer Spannstellung verschwenkbar gelagert ist, mit einer in den Lagerungskopf (15) eintauchenden Betätigungsstange (12) der Betätigungseinrichtung (2) , ferner mit einem einerseits über eine erste Lagerstelle (25) an der Betätigungsstange (12) und andererseits, mit Abstand zu der
10 Schwenkachse (17), über eine zweite Lagerstelle (27) an der Schwenkeinheit (16) angelenkten Zwischenglied (24) und mit einer am Lagerungskopf (15) vorgesehenen und zur Vorgabe der Spannstellung des Spannarmes (22) dienenden Anschlagfläche (48) , dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (48) in l-' der Schwenkbahn der Schwenkeinheit (16) liegt und zur Vorgabe der Spannstellung mit der Schwenkeinheit (16) zusammenarbeitet.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich0 net, daß die Schwenkeinheit (16) einen drehfest mit dem Spannarm (22) verbundenen Schwenkhebel (35) aufweist, an dem sich die zweite Lagerstelle (27) befindet und der mit der lagerkopfseitigen Anschlagfläche (48) zusammenarbeitet.
5 3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (35) drehfest auf einem am Lagerungskopf (15) drehbar gelagerten und die Schwenkachse (17) definierenden Lagerbolzen (36) sitzt, an dem außerdem der Spannarm (22) drehfest fixiert ist. 0
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (35) im Innern des Lagerungskopfes (15) angeordnet ist.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannarm (22) außerhalb des Lagerungskopfes (15) an dem Lagerbolzen (36) festgelegt ist.
6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (48) an der Innenseite einer sich parallel zur Schwenkachse (17) der Schwenkeinheit (16) erstreckenden und der Schwenkachse (17) radial vorgelagerten Wand (52) des Lagerungskopfes (15) vorgesehen ist.
7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (48) so an- geordnet ist, daß die Schwenkeinheit (16) schon kurz vor Erreichen des Totpunktes der Kniehebelanordnung an der Anschlagfläche (48) zur Anlage kommt.
8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- net, daß der Kontakt zwischen Schwenkeinheit (16) und An-
•■ ° schlagflache (48) etwa 3 - 5 vor Erreichen des Totpunktes erfolgt.
9. Spannvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Gelenkverbindung im Bereich wenigstens einer der beiden Lagerstellen (25, 27) so ausgeführt ist, daß zumindest beim Durchlaufen des Totpunktes eine radiale relative Bewegungsmöglichkeit zwischen den aneinander angelenkten Teilen gegeben ist.
10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit den linear bewegten Bestandteilen (7, 12) der Betätigungseinrichtung (2) zusammenwirkende Hubbegrenzungsmittel (5, 55) vorhanden sind, die wirksam werden, nachdem die Schwenkeinheit (16) an der Anschlagfläche (48) zur Anlage gelangt ist.
11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10 in Verbindung mit einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbegrenzungsmittel (5, 55) erst nach dem Überschreiten des Totpunktes der Kniehebelanordnung wirksam werden.
12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der Freigabestellung eine außerhalb der Betätigungseinrichtung (2) am Lagerungskopf (15) vorgesehene zweite Anschlagfläche (57) vorhanden ist, auf die beim Einfahren der Betätigungsstange (12) eine an dieser vorgesehene Gegenanschlagflache (62) auflaufen kann.
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