EP1524079A1 - Drive unit for clamping devices - Google Patents
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- EP1524079A1 EP1524079A1 EP04024123A EP04024123A EP1524079A1 EP 1524079 A1 EP1524079 A1 EP 1524079A1 EP 04024123 A EP04024123 A EP 04024123A EP 04024123 A EP04024123 A EP 04024123A EP 1524079 A1 EP1524079 A1 EP 1524079A1
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- 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 drive unit for tensioning devices, that is, especially for so-called push rod tensioners for fixing workpieces, consisting of a Housing from which a linear adjustable, mounted in the housing Push rod is led out of this and further in the Housing in the area next to the push rod assembly a drive member is arranged, the output member with the im Housing located end of the push rod is in communication.
- Such a drive unit is, for example, according to DE-A-101 18 319 A1 known.
- a drive member here is only one Linear drive possible, whose actuator or piston rod a Crosspiece for the articulated connection of a two-part toggle lever chain having, with its second member on in the housing located end of the push rod is articulated.
- the two in consequence to the crosspiece subsequent joints of the Link chain are guided in a groove, which is with a first part extends in the extension direction and then in a Elbow passes to the chain in relation to the push rod to bring levers to action, with in clamping position the second link connected to the push rod then essentially in the same direction as the extended push rod is oriented.
- the force line guide from the drive link to push rod and vice versa here is relatively unfavorable and the forces involved must be equipped with rollers Joints with line contact via curved groove walls in the Housing initiated or absorbed by this.
- the invention is based on a drive unit of the type mentioned above, the object of this, to that effect remodel and improve that the push rod with both linear and rotating drive links is actuated, where in clamping position and in both cases, the two toggle links essentially a continuation of the pushrod extension form and thus the clamping load with improved Lines in linear continuation of the push rod in the housing can be introduced.
- connection between the output member of the drive and the end of the push rod is formed of an adapter and one of three connected by a common joint members toggle lever drive, wherein the free end of the first member at the end of the push rod, which is hinged to the second, the pressure member forming member on the adapter and the third member in a housing support bearing, which is arranged in the housing on the extension line of the push rod, wherein the members and the adapter in such a way are assigned, that the members are oriented in clamping position in the extension straight line of the push rod.
- Groove guides in the housing for those involved in the toggle lever system Joints are not required, that is, only at linear Force introduction by a likewise arranged in the housing with For example.
- Pneumatic cylinder requires the appropriate adapted Adapter of a straight guide in the housing, and in electromotive Drive is the load introduction into the housing exclusively via the housing support bearing.
- the drive unit consists of a housing 1, one of which linearly adjustable, mounted in the housing 1 push rod 4 made this is led out and further wherein in the housing 1 in the area in addition to the push rod assembly, a drive member. 5 is arranged, the output member 6 with the housing in the first located end 4 'of the push rod 4 is in communication.
- the 1 embodiment shown already has special features on, which will be explained later.
- This housing support bearing is in the housing 1 on the extension straight line G of Push rod 4 presentation oriented arranged below this wherein said members 9, 10, 11 and the adapter 7 are associated with each other such that the members 9 and 11 in Tension position in the extension straight G are oriented, such as these illustrate Figs.2 and 4.
- the drive members 5 are shown in FIGS. 2 to 5 only dashed indicated, wherein it is in the Fig.2,3 example. To a Pneumatic cylinder and in the Fig. 4.5 to an electric reversing motor is.
- the adapter 7 is in the form of a guided in the housing 1 with double rollers 2 and to the output member 6 (piston rod) of the drive member 5 in a suitable manner coupled gate 7 'formed while a rotary drive of the adapter 7 in the form of a with a worm 6 'of the output member 6 (motor shaft) of the servomotor 5 "meshing Schneckenradsegmentes 7" is formed, wherein, as shown in Figures 4,5, the worm wheel segment 7 "conveniently sits directly on the housing support bearing 13, but freely rotatably mounted on this can be.
- the respective desired drive 5 and the to be able to install associated adapter 7 manufacturer side is the joint connection 14 for the pressure member 10 in a case the scenery 7 'and in the other case on the worm wheel segment 7 ", which form the respective adapter 7, functionally equivalent in itself Positions arranged, denoted by S and S ' are. So for the manufacturer, there is the advantage optionally one or the other drive 5 with associated Adapter 7 with otherwise the same housing 1, same push rod and the same toggle lever system 12 to install.
- the two rods 4 'shown in the exemplary embodiment are guided in a common rod guide or in individual rod guides 4 "(as shown) in the passage area in the housing 1. In this way, the otherwise the normal and clear lines of force in the control mechanism impairing torsional stresses are already recorded in the penetration range of the rod guides 4 ".
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für Spannvorrichtungen, d.h., insbesondere für sogenannte Schubstangenspanner zur Festlegung von Werkstücken, bestehend aus einem Gehäuse, aus dem eine linear verstellbare, im Gehäuse gelagerte Schubstange aus diesem herausgeführt ist und wobei ferner im Gehäuse im Bereich neben der Schubstangenanordnung ein Antriebsglied angeordnet ist, dessen Abtriebsglied mit dem im Gehäuse befindlichen Ende der Schubstange in Verbindung steht.The invention relates to a drive unit for tensioning devices, that is, especially for so-called push rod tensioners for fixing workpieces, consisting of a Housing from which a linear adjustable, mounted in the housing Push rod is led out of this and further in the Housing in the area next to the push rod assembly a drive member is arranged, the output member with the im Housing located end of the push rod is in communication.
Eine derartige Antriebseinheit ist bspw. nach der DE-A-101 18 319 A1 bekannt. Als Antriebsglied ist hierbei lediglich ein Linearantrieb möglich, dessen Stell- bzw. Kolbenstange ein Querstück für die gelenkige Anbindung einer zweiteiligen Kniehebelkette aufweist, die mit ihrem zweiten Glied am im Gehäuse befindlichen Ende der Schubstange angelenkt ist. Die beiden sich in Folge an das Querstück anschließenden Gelenke der Gliederkette sind dabei in einer Nut geführt, die sich mit einem ersten Teil in Ausschubrichtung erstreckt und dann in ein Bogenstück übergeht, um die Kette in Bezug auf die Schubstange kniehebelartig zur Wirkung zu bringen, wobei in Spannstellung das zweite, mit der Schubstange verbundene Glied dann im Wesentlichen in gleicher Richtung wie die ausgefahrene Schubstange orientiert ist. Die Kraftlinienführung vom Antriebsglied zur Schubstange und umgekehrt ist hierbei relativ ungünstig, und die auftretenden Kräfte müssen über mit Rollen ausgestatteten Gelenke mit Linienberührung via gekurvter Nutwände in das Gehäuse eingeleitet bzw. von diesem aufgenommen werden. Such a drive unit is, for example, according to DE-A-101 18 319 A1 known. As a drive member here is only one Linear drive possible, whose actuator or piston rod a Crosspiece for the articulated connection of a two-part toggle lever chain having, with its second member on in the housing located end of the push rod is articulated. The two in consequence to the crosspiece subsequent joints of the Link chain are guided in a groove, which is with a first part extends in the extension direction and then in a Elbow passes to the chain in relation to the push rod to bring levers to action, with in clamping position the second link connected to the push rod then essentially in the same direction as the extended push rod is oriented. The force line guide from the drive link to push rod and vice versa here is relatively unfavorable and the forces involved must be equipped with rollers Joints with line contact via curved groove walls in the Housing initiated or absorbed by this.
Der Erfindung liegt, ausgehend von einer Antriebseinheit der eingangs genannten Art, die Aufgabe zugrunde, diese dahingehend umzugestalten und zu verbessern, daß die Schubstange sowohl mit linearen als auch drehenden Antriebsgliedern betätigbar ist, wobei in Spannstellung und in beiden Fällen die beiden Kniehebelglieder im Wesentlichen eine Fortsetzung der Schubstangenerstreckung bilden und damit die Spannlast bei verbesserter Kraftlinienführung in linearer Fortetzung der Schubstange in das Gehäuse einleitbar ist.The invention is based on a drive unit of the the type mentioned above, the object of this, to that effect remodel and improve that the push rod with both linear and rotating drive links is actuated, where in clamping position and in both cases, the two toggle links essentially a continuation of the pushrod extension form and thus the clamping load with improved Lines in linear continuation of the push rod in the housing can be introduced.
Diese Aufgabe ist mit einer Antriebseinheit der eingangs genannten
Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Verbindung
zwischen dem Abtriebsglied des Antriebes und dem Ende
der Schubstange aus einem Adapter und einem aus drei, durch ein
gemeinsames Gelenk verbundenen Gliedern bestehenden Kniehebeltrieb
gebildet ist, wobei das freie Ende des ersten Gliedes am
Ende der Schubstange, das des zweiten, das Druckglied bildenden
Gliedes am Adapter und das des dritten Gliedes in einem Gehäusestützlager
angelenkt ist, das im Gehäuse auf der Erstreckungsgeraden
der Schubstange angeordnet ist, wobei die Glieder
und der Adapter derart einander zugeordnet sind, daß die
Glieder in Spannstellung in der Erstreckungsgeraden der Schubstange
orientiert sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den abhängigern
Patentansprüchen.This object is achieved with a drive unit of the type mentioned according to the invention in that the connection between the output member of the drive and the end of the push rod is formed of an adapter and one of three connected by a common joint members toggle lever drive, wherein the free end of the first member at the end of the push rod, which is hinged to the second, the pressure member forming member on the adapter and the third member in a housing support bearing, which is arranged in the housing on the extension line of the push rod, wherein the members and the adapter in such a way are assigned, that the members are oriented in clamping position in the extension straight line of the push rod.
Advantageous developments emerge after the dependent patent claims.
Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung liegt also für die linear verstellbare Schubstange im Gegensatz zum Spanner nach der vorerwähnten DE-A-101 18 319 A1 ein im Sinne der Definition ideales Kniehebelsystem (siehe Lueger/Grundlagen des Maschinenbaus, 1960, Seite 203) vor, dessen sogenannter Druckhebel mit dem Adapter verbunden ist, und die im System auftretenden Belastungen werden als Flächenpressungen im Falle linear eingeleiteter Kraft über den Adapter und das Gehäuseystützlager in das Gehäuse eingeleitet und im Falle rotorisch eingeleiteter Kraft allein via Adapter über das Gehäusestützlager, was noch näher erläutert wird. In this solution according to the invention is therefore for the linear adjustable push rod unlike the tensioner after the aforementioned DE-A-101 18 319 A1 in the sense of the definition ideal knee lever system (see Lueger / Grundlagen der Maschinenbau, 1960, page 203), whose so-called pressure lever connected to the adapter, and those occurring in the system Loads are referred to as surface pressures in the case of linearly initiated Force over the adapter and the housing support bearing in the housing introduced and introduced in the case of rotorisch Force alone via adapter on the housing support bearing, what else is explained in more detail.
Nutführungen im Gehäuse für die am Kniehebelsystem beteiligten Gelenke sind nicht erforderlich, d.h., lediglich bei linearer Krafteinleitung durch einen ebenfalls im Gehäuse mit angeordneten bspw. Pneumatikzylinder bedarf der entsprechend angepaßte Adapter einer Geradführung im Gehäuse, und bei elektromotorischem Antrieb erfolgt die Belastungseinleitung in das Gehäuse ausschließlich über das Gehäusestützlager.Groove guides in the housing for those involved in the toggle lever system Joints are not required, that is, only at linear Force introduction by a likewise arranged in the housing with For example. Pneumatic cylinder requires the appropriate adapted Adapter of a straight guide in the housing, and in electromotive Drive is the load introduction into the housing exclusively via the housing support bearing.
Die erfindungsgemäße Antriebeinheit einschließlich ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The drive unit according to the invention including its advantageous Further developments according to the dependent claims is described below with reference to the graphical representation of Embodiments explained in more detail.
Es zeigt schematisch
- Fig.1
- perspektivisch und verkleinert die Antriebseinheit;
- Fig.2
- die im unteren Bereich geöffnete Antriebseinheit in Seitenansicht bei ausgefahrener Schubstange;
- Fig.3
- die Antriebseinheit gemäß Fig.2 bei eingefahrener Schubstange;
- Fig.4
- die im unteren Bereich geöffnete Antriebseinheit in Seitenansicht für einen motorischen Antrieb bei ausgefahrener Schubstange und
- Fig.5
- die Antriebseinheit gemäß Fig.4 bei eingefahrener Schubstange.
- Fig.1
- in perspective and reduces the drive unit;
- Fig.2
- the open at the bottom drive unit in side view with extended push rod;
- Figure 3
- the drive unit according to Figure 2 with retracted push rod;
- Figure 4
- the open at the bottom drive unit in side view for a motor drive with extended push rod and
- Figure 5
- the drive unit according to Figure 4 with retracted push rod.
Die Antriebseinheit besteht aus einem Gehäuse 1, aus dem eine
linear verstellbare, im Gehäuse 1 gelagerte Schubstange 4 aus
diesem herausgeführt ist und wobei ferner im Gehäuse 1 im Bereich
neben der Schubstangenanordnung ein Antriebsglied 5
angeordnet ist, dessen Abtriebsglied 6 mit dem im Gehäuse 1
befindlichen Ende 4' der Schubstange 4 in Verbindung steht. Die
dazu in Fig.1 dargestellte Ausführungsform weist bereits Besonderheiten
auf, die später noch näher erläutert werden.The drive unit consists of a
Für eine solche Antriebseinheit ist unter Verweis auf die Fig.2
bis 4 nunmehr wesentlich, daß die Verbindung zwischen dem
Abtriebsglied 6 und dem Ende 4' der Schubstange 4 aus einem
Adapter 7 und einem aus drei, durch ein gemeinsames Gelenk 8
verbundenen Gliedern 9,10,11 bestehenden Kniehebeltrieb 12
gebildet ist. Das freie Ende des ersten Gliedes 9 ist am Ende
der Schubstange 4, das des zweiten, den Druckhebel bildenden
Gliedes 10 ist am Adapter 7 und das des dritten Gliedes 11 ist
in einem Gehäusestützlager 13 angelenkt. Dieses Gehäusestützlager
ist im Gehäuse 1 auf der Erstreckungsgeraden G der
Schubstange 4 darstellungsorientiert unterhalb dieser angeordnet,
wobei die genannten Glieder 9,10,11 und der Adapter 7
derart einander zugeordnet sind, daß die Glieder 9 und 11 in
Spannstellung in der Erstreckungsgeraden G orientiert sind, wie
dies die Fig.2 und 4 verdeutlichen.For such a drive unit is with reference to the Fig.2
to 4 now essential that the connection between the
Die Antriebsglieder 5 sind in den Fig. 2 bis 5 nur gestrichelt
angedeutet, wobei es sich bei dem der Fig.2,3 bspw. um einen
Pneumatikzylinder und bei dem der Fig. 4,5 um einen E-Umkehrmotor
handelt.The
Da je nach Antriebsglied 5 die Verstellbewegungen in einem
Falle linear und im anderen Falle rotatorisch eingeleitet
werden, verlangt dies unterschiedliche Adapter 7 bei ansonsten
beibehaltenem Kniehebelsystem.
Bei eingebauten Zylinderantrieb ist der Adapter 7 in Form einer
im Gehäuse 1 mit Doppelrollen 2 geführten und an das Abtriebsglied
6 (Kolbenstange) des Antriebsgliedes 5 in geeigneter
Weise angekoppelten Kulisse 7' ausgebildet, während bei einem
Drehantrieb der Adapter 7 in Form eines mit einer Schnecke 6'
des Abtriebsgliedes 6 (Motorwelle) des Stellmotors 5" kämmenden
Schneckenradsegmentes 7" ausgebildet ist, wobei, wie in den
Fig.4,5 dargestellt, das Schneckenradsegment 7" zweckmäßig direkt
mit auf dem Gehäusestützlager 13 sitzt, aber frei auf
dieser drehbar gelagert sein kann.Since, depending on the
With built-in cylinder drive, the
Um unter Beibehaltung des gleichen Gehäuses 1 und des gleichen
Kniehebelsystems 12 den jeweils gewünschten Antrieb 5 und den
zugehörigen Adapter 7 herstellerseitg einbauen zu können, ist
der Gelenkanschluß 14 für das Druckglied 10 im einen Fall an
der Kulisse 7' und im anderen Fall an dem Schneckenradsegment
7", die den jeweiligen Adapter 7 bilden, an sich funktionsentsprechenden
Stellen angeordnet, die mit S bzw. S' bezeichnet
sind. Für den Hersteller ist also der Vorteil gegeben,
wahlweise den einen oder anderen Antrieb 5 mit zugehörigem
Adapter 7 bei ansonsten gleichem Gehäuse 1, gleicher Schubstange
und gleichem Kniehebelsystem 12 einbauen zu können.To keep the
Da bei derartigen Schubstangenspannern auch mit schubstangenseitig
einfließenden Torsionsbelastungen gerechnet werden
muß, die die ganze Stellmechanik in mehr oder weniger unübersichtlicher
Weise zusätzlich belasten würden, besteht eine vorteilhafte
Weiterbildung darin, daß die Schubstange 4 aus
minestens zwei Stangen 4' gebildet ist, die an ihren äußeren
Enden miteinander durch eine Schnittstelle 15 zur Aufnahme
unterschiedlicher Druckstücke (nicht dargestellt) verbunden
sind, wie dies aus Fig.1 ersichtlich ist.As with such push rod tensioners with push rod side
einfließenden torsional loads are calculated
must, that the whole Stellmechanik in more or less confusing
Way additional burden, there is an advantageous
Development in that the
Die beim Ausführungsbeispiel dargestellten beiden Stangen 4'
sind dabei in einer gemeinsamen Stangenführung oder in einzelnen
(wie dargestellt) im Durchgriffsbereich in das Gehäuse 1
eingelassenen Stangenführungen 4" geführt.
Auf diese Weise werden also die sonst den normalen und übersichtlichen
Kraftlinienverlauf in der Stellmechanik beeinträchtigende
Torsionsbelastungen bereits im Durchgriffsbereich
von den Stangenführungen 4" aufgenommen.The two rods 4 'shown in the exemplary embodiment are guided in a common rod guide or in
In this way, the otherwise the normal and clear lines of force in the control mechanism impairing torsional stresses are already recorded in the penetration range of the
Sofern unter Beibehaltung des beschriebenen Kniehebelsystems
auch eine Handbetätigung der Antriebseinheit gegeben sein soll,
ist vorteilhaft vorgesehen, die im Gehäusestützlager 13 aufgenommene
Gelenkwelle 13' zur Anbringung eines Handstellhebels 16
ein- oder beidseitig, wie aus Fig.1 ersichtlich, herausragen
zu lassen, um einen solchen Handhebel 16 aufstecken zu können.
In diesem Falle muß natürlich das Glied 11 zwingend verdrehfest
mit der Gelenkwelle 13' verbunden sein, um von da aus die
Verstellkraft in das Kniehebelsystem 12 einleiten zu können.If while maintaining the knee lever system described
also a manual operation of the drive unit should be given
is advantageously provided, which received in the housing support bearing 13
Propeller shaft 13 'for attachment of a hand lever 16th
one or both sides, as shown in Figure 1, protrude
to let to attach such a
Claims (8)
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Abtriebsglied (6) und dem Ende (4') der Schubstange (4) aus einem Adapter (7) und einem aus drei, durch ein gemeinsames Gelenk (8) verbundenen Gliedern (9,10,11) bestehenden Kniehebeltrieb (12) gebildet ist, wobei das freie Ende des ersten Gliedes (9) am Ende der Schubstange (4), das des zweiten, das Druckglied bildenden Gliedes (10) am Adapter (7) und das des dritten Gliedes (11) in einem Gehäusestützlager (13) angelenkt ist, das im Gehäuse(1) auf der Erstreckungsgeraden (G) der Schubstange (4) angeordnet ist, wobei die Glieder (9,10,11) und der Adapter (7) derart einander zugeordnet sind, daß die Glieder (9 und 11) in Spannstellung in der Erstreckungsgeraden (G) orientiert sind.Drive unit for clamping devices for fixing workpieces, consisting of a housing (1), from which to the connection side (3) of the housing (1) out a linearly adjustable, in the housing (1) mounted push rod (4) is led out of this and further in the housing (1) in the area next to the push rod assembly, a drive member (5) is arranged, the output member (6) in the housing (1) located end (4 ') of the push rod (4) is in communication,
characterized in that the connection between the output member (6) and the end (4 ') of the push rod (4) consists of an adapter (7) and one of three, by a common joint (8) connected members (9,10,11 ) is formed, wherein the free end of the first member (9) at the end of the push rod (4), that of the second, the pressure member forming member (10) on the adapter (7) and the third member (11 ) is articulated in a housing support bearing (13) which is arranged in the housing (1) on the extension straight line (G) of the push rod (4), wherein the members (9,10,11) and the adapter (7) are associated with each other in that the links (9 and 11) are oriented in the tensioning position in the extension straight line (G).
dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (7) in Form einer im Gehäuse (1) geführten und an das Abtriebsglied (6) des Antriebsgliedes (5) angekoppelten Kulisse (7') ausgebildet ist. Drive unit according to claim 1 with a drive member (5) in the form of a pneumatic / hydraulic cylinder (5 '),
characterized in that the adapter (7) in the form of a housing (1) out and to the output member (6) of the drive member (5) coupled to the gate (7 ') is formed.
dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (7) in Form eines mit einer Schnecke (6') des Abtriebsgliedes (6) des Stellmotors (5") kämmenden Schneckenradsegmentes (7") ausgebildet ist.Drive unit according to Claim 1, having a drive member (5) in the form of a reversible drive motor (5 "),
characterized in that the adapter (7) in the form of a with a screw (6 ') of the output member (6) of the servomotor (5 ") meshing worm wheel segment (7") is formed.
dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenradsegment (7") an dem Gehäusestützlager (13) gelagert ist.Drive unit according to claim 3,
characterized in that the worm wheel segment (7 ") is mounted on the housing support bearing (13).
dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkanschluß (14) für das Druckglied (10) an der Kulisse (7') und dem Schneckenradsegment (7"), die den jeweiligen Adapter (7) bilden, an sich funktionsentsprechender Stellen angeordnet ist.Drive unit according to either of Claims 2 and 3,
characterized in that the joint connection (14) for the pressure member (10) on the link (7 ') and the worm wheel segment (7 "), which form the respective adapter (7), is arranged in functionally equivalent positions.
dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (4) aus minestens zwei Stangen (4') gebildet ist, die an ihren äußeren Enden miteinander durch eine Schnittstelle (14) zur Aufnahme unterschiedlicher Druckstücke verbunden sind.Drive unit according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the push rod (4) from at least two rods (4 ') is formed, which are connected at their outer ends to each other by an interface (14) for receiving different pressure pieces.
dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Stangen (4') in einer gemeinsamen oder in einzelnen im Durchgriffsbereich in das Gehäuse (1) eingelassenen Stangenführung(en)(4") geführt sind.Drive unit according to claim 6,
characterized in that the at least two rods (4 ') are guided in a common or in individual in Durchgriffsbereich in the housing (1) embedded rod guide (s) (4 ").
dadurch gekennzeichnet, daß die im Gehäusestützlager (13) aufgenommene Gelenkwelle (13') zur Anbringung eines Handstellhebels (16) ein- oder beidseitig aus dem Gehäuse (1) herausragend ausgebildet ist.Drive unit according to one of claims 1 to 7,
characterized in that in the housing support bearing (13) received propeller shaft (13 ') for attaching a hand lever (16) on one or both sides of the housing (1) is formed outstanding.
Applications Claiming Priority (2)
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