DE69810413T2

DE69810413T2 - Vorrichtung zum Halten, Positionieren oder Festspannen

Info

Publication number: DE69810413T2
Application number: DE69810413T
Authority: DE
Inventors: Michel Morel; Fabrice Roudier
Original assignee: Genus Technologies SA
Current assignee: Genus Technologies SA
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2018-10-01
Also published as: DE69810413D1; US6065743A; ATE230329T1; DE29811331U1; FR2769255B1; EP0908272A1; FR2769255A1; JPH11165270A; EP0908272B1; ES2190047T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten, Positionieren oder Spannen, insbesondere zum Halten, Positionieren oder Festspannen von Karosserieteilen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 siehe (beispielsweise FR-A-2588494).
Derartige bekannte Vorrichtungen sind beispielsweise als pneumatische Kniehebelspannvorrichtungen ausgebildet und weisen eine hydraulische oder pneumatische Kolben- Zylinder Einheit auf, deren Kolbenstange mit einer Lenkeranordnung verbunden ist, die am Spann- oder Haltearm befestigt ist.
Des weiteren ist es bekannt, anstelle einer hydraulischen oder pneumatischen Kolben- Zylinder-Einheit eine Fernbetätigungseinrichtung einzusetzen, die die Kräfte mittels eines Kabels oder einer anderen geeigneten Verbindungseinrichtung, die in der Lage ist, Kräfte zu übertragen, zur Wirkung bringt.
Das Blockieren des Spann- oder Haltearms in der Spann- oder Haltestellung wird im allgemeinen in einer Position bewirkt, in der der Spannarm im wesentlichen senkrecht zur Kraftwirkungsrichtung der Betätigungseinrichtung steht.
Diese bekannten Vorrichtungen werden für spezielle Anwendungsfälle auf Maß in Abhängigkeit von den Wegen und Winkeln beim Spannen und Halten sowie den Wegen und Winkeln beim Öffnen und Freigeben der zu haltenden Teile hergestellt.
Wenn Änderungen an den bekannten Vorrichtungen vorgenommen werden sollen, um beispielsweise Wege und Winkel beim Spannen oder Halten sowie beim Freigeben und Öffnen zu verändern, ist es notwendig, Anschläge in das Gehäuse der Kolben-Zylinder-Einheit einzufügen oder die Vorrichtung zu zerlegen und durch Ersetzen von bestimmten Teilen zu verändern.
Um ein vollständiges Zerlegen zu vermeiden, ist es auch möglich ein Einstellorgan mit gegenläufigen Gewinden, wie beispielsweise die Einstellschraube 30 des Dokuments US 4.793.602, vorzusehen. Indessen ist es in diesem Fall nicht möglich, das Gehäuse gegen Verschmutzung abzudichten, da eine Zugangsöffnung zur Einstellschraube 30 notwendigerweise vorhanden sein muß. Die nicht gegebene Dichtheit des Gehäuses führt daher zu Ablagerungen, die die Einstellschraube 30 blockieren können.
Ziel der Erfindung ist es, Abhilfe für die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu schaffen und eine neue abgedichtete Spannvorrichtung vorzuschlagen, mit der es möglich ist, die vorerwähnten Wege und Winkel ohne Demontage und ohne Umbau der Vorrichtung einzustellen, wobei eine gute Genauigkeit der Einstellung beim Halten und Freigeben der zu haltenden Teile gewährleistet sein soll.
Mit der Erfindung ist es somit möglich, die Anzahl der notwendigen Vorrichtungen herabzusetzen, die Fertigung und das Einstellen der Vorrichtungen zu vereinfachen und die Austauschbarkeit der Komponenten mit gleicher Leistung zu gewährleisten, wodurch sich aufgrund der Verminderung der sich daraus ergebenden Lagerhaltung bedeutende Einsparungen ergeben.
Gegenstand der Erfindung ist eine Halte-, Positionier- oder Festspannvorrichtung, insbesondere zum Halten oder Spannen von Karosserieteilen mit den im Anspruch 1 definierten Merkmalen.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:
- weist die Stange der Betätigungseinrichtung eine Gewindebohrung auf und ist die bewegliche Einrichtung fest mit einem an einem Ende mit einem Außengewinde versehenen Verbindungselement verbunden, um eine Längeneinstellung durch Aufschrauben der Gewindebohrung der Stange auf das mit einem Außengewinde versehene Ende des Verbindungselements zu erreichen,
- ist das Verbindungselement mit der beweglichen Einrichtung drehfest verbunden,
- ist das Verbindungselement in der Weise ausgebildet, daß es mit einer Endstellungsabfrageeinrichtung für die Spann- oder Haltestellung zusammenwirkt.
- ist das Verbindungselement mit einer Fahne versehen, deren Stellung durch eine geeignete, mit dem Gehäuse der Vorrichtung verbundene Einrichtung abgefragt wird,
- ist die Stange der Betätigungseinrichtung mit einem länglichen oder rechteckigen Kolben verbunden,
- ist die Stange der Betätigungseinrichtung in der Weise ausgebildet, daß sie mit einer Endstellungsabfrageeinrichtung zum Feststellen der Freigabe- oder Öffnungsstellung zusammenwirkt,
- ist die Stange mit einer Fahne versehen, deren Stellung durch eine geeignete, mit dem Gehäuse verbundene Einrichtung abgefragt wird,
- besteht wenigstens eine der Endstellungsabfrageeinrichtungen, die mit dem Gehäuse der Vorrichtung verbunden ist, aus einer kontaktlosen Endstellungsabfrageeinrichtung, vorzugsweise einer induktiven Endstellungsabfrageeinrichtung,
- sind die geeigneten Endstellungsabfrageeinrichtungen in demselben Abfragemodul angeordnet.
Die Erfindung läßt sich leichter anhand der nachfolgenden Beschreibung eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verstehen, in denen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht mit teilweisen Wegbrechungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
Fig. 2 eine schematische Teilansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
Fig. 3 und 4 schematische Ansichten entsprechend der Fig. 1 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellen, die auf eine senkrechte Halte- oder Spannposition und eine Öffnungs- oder Freigabeposition unter einem Winkel von 45º eingestellt ist,
Fig. 5 und 6 schematische Ansichten entsprechend Fig. 1 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellen, die auf eine senkrechte Spann- oder Halteposition und auf eine Öffnungs- oder Freigabeposition unter einem Winkel von 120º eingestellt ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 sind gleiche oder funktionsmäßig äquivalente Elemente mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
Die Fig. 1 zeigt eine Spann- oder Haltevorrichtung mit einem abgedichteten Gehäuse 1, dessen Deckplatte entfernt ist.
Das Gehäuse 1 weist zwei Gewindebohrungen 2a, 2b zur Befestigung an einem nicht dargestellten Träger auf.
Das Gehäuse 1 enthält eine Lenkeranordnung 3, die nach Art einer Kniehebelanordnung zum Betätigen des Halte- oder Spannarms 4 wirkt.
An seinem unteren Ende trägt das Gehäuse 1 eine Kolben-Zylinder-Einheit 5, die daran im Bereich strichpunktierten Achslinien 6, 7 befestigt ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit 5 umfaßt eine Betätigungsstange 8, die vorzugsweise an einem länglichen oder rechteckigen Kolben befestigt ist, so daß die Kolbenstange mit Bezug auf das Gehäuse der Kolben-Zylinder-Einheit 5 drehfest angeordnet ist.
Die Stange 8 der Kolben-Zylinder-Einheit 5 weist innen eine Gewindebohrung 9 und außen eine vorzugsweise metallische Fahne 10 auf.
In die Gewindebohrung 9 der Stange 8 der Kolben-Zylinder-Einheit 5 ist das mit einem Außengewinde versehene Ende 11 eines Verbindungselements 12, das zur Verbindung zwischen der Stange 8 der Kolben-Zylinder-Einheit 5 und der Lenkeranordnung 3 dient, eingeschraubt. Das Verbindungselement 12 ist mit der Lenkeranordnung 3 mittels eines Zapfens 13 verbunden, der eine drehfeste Verbindung zwischen der Lenkeranordnung 3 und dem Verbindungselement 12 herstellt. Das Verbindungselement 12 trägt ebenfalls eine vorzugsweise metallische Fahne 14. Die Fahne 14 ist frei drehbar montiert, um eine Drehung der Kolben-Zylinder-Einheit 5 zuzulassen. Die Fahne 14 ist in einer Stellung dargestellt, die dem Halten oder Spannen eines nicht dargestellten Karosserieteils durch den Arm 4 entspricht. Diese Halte- oder Spannstellung läßt sich mittels eines Magneten 15 oder einer in einem Modul 16 angeordneten, induktiven Endstellungsabfrageeinrichtung feststellen, wobei der Modul 16 einen weiteren Magneten oder eine induktive Endstellungsabfrageeinrichtung 17 sowie einen abgedichteten Anschlußausgang zum Anschließen an einen programmierbaren Steuerautomaten oder eine andere nicht dargestellte Einrichtung zur Folgesteuerung der Arbeitsschritte aufweist.
Die Gewindebohrungen 20 dienen in bekannter Weise zum Befestigen eines Gehäusedeckels am Gehäuse.
Erfindungsgemäß ist die bewegliche Einrichtung oder Lenkeranordnung 3 mit der Stange 8 der Betätigungseinrichtung 5 über ein längeneinstellbares Element, beispielsweise durch das in die Gewindebohrung 9 der Stange 8 eingeschraubte Gewinde 11 des Verbindungselements 12, verbunden.
Um dies durchzuführen, wird vorzugsweise die Kolben-Zylinder-Einheit vom Gehäuse 1 durch Abschrauben der durch die strichpunktierten Linien 6, 7 dargestellten Verbindungselemente vom Gehäuse 1 gelöst, so daß sich die Kolben-Zylinder-Einheit 5 insgesamt mit der Stange 8 um die Achse des Außengewindes 11 drehen läßt.
Mit Bezug auf die Fig. 2 ist die Wirkungsweise der Erfindung wie folgt: Aufgrund der Schraubverbindung zwischen der Kolben-Zylinder-Einheit S und dem Verbindungselement 12 sowie der drehfesten Verbindung zwischen dem Verbindungselement 12 und der beweglichen Einrichtung 3 mittels des Zapfens 13 mit dem Gehäuse der Kolben-Zylinder-Einheit 5 ist es möglich, eine sehr feine Winkeleinstellung zu erreichen, indem die Steigung des Gewindes 11 und der Gewindebohrung 9, die zur Einstellung der Länge zusammenwirken, in geeigneter Weise ausgewählt wird.
Beispielsweise läßt sich mit einer Stange 8 der Kolben-Zylinder-Einheit 5 mit einem Außendurchmesser von 16 mm und einer Gewindebohrung 9 mit einem Nenndurchmesser von 10 mm sowie einer Ganghöhe von 1,5 mm eine schrittweise Einstellung von einem Winkelgrad am Spann- oder Haltearm 4 für jede halbe Umdrehung der Kolben-Zylinder-Einheit 5 um die Schraubachse erreichen. Um eine Einstellmöglichkeit über jeweils eine halbe Umdrehung der Kolben- Zylinder-Einheit zu erreichen, ist vorgesehen, daß die Achsen 6 und 7, die die Befestigung der Kolben-Zylinder-Einheit 5 am Gehäuse 1 symbolisieren, symmetrisch mit Bezug auf diese Schraubachse angeordnet sind.
Mit der Erfindung ist es daher nicht nur möglich, eine sehr feine Einstellung vorzunehmen, sondern die Kolben-Zylinder-Einheit 5 läßt sich, ohne die Vorrichtung oder die bewegliche Einrichtung zu demontieren, ersetzen, da sich die Kolben-Zylinder-Einheit 5 auf einfache Weise von der Vorrichtung durch Ausschrauben der Gewindebohrung 9 lösen läßt.
Diese Demontierbarkeit trägt des weiteren zur Verminderung der Lagerhaltung bei, da sich austauschbare Kolben-Zylinder-Einheiten mit unterschiedlichen Nennleistungen an demselben Gehäuse montieren lassen.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Vorrichtung der mit Bezug auf die Fig. 1 beschriebenen Art in der Weise eingestellt, bei der die Gewindebohrung 9 im wesentlichen bis zur Hälfte auf die Gewindestange 11 aufgeschraubt ist.
Dieses Zusammenschrauben bis zur halben Länge gewährleistet in der Stellung der Fig. 3 das Halten oder Festspannen von nicht dargestellten Teilen, wobei diese Halte- oder Spannstellung aufgrund der Anwesenheit der Metallfahne 14 vor der induktiven Endstellungsabfrageeinrichtung 15 feststellbar ist.
Das Öffnen oder Freigeben des zu haltenden oder fest zu spannenden Teils erfolgt in der in Fig. 4 dargestellten Stellung, in der der Spann- oder Haltearm nach oben um einen Winkel von ungefähr 45º geschwenkt ist und in der sich die Öffnung oder Freigabe mittels der induktiven Endstellungsabfrageeinrichtung 17 anhand der Stellung der Fahne 10 feststellen läßt.
In den Fig. 5 und 6 ist eine Vorrichtung entsprechend der Fig. 1 dargestellt, die so eingestellt ist, daß die Gewindestange 11 und die Gewindebohrung 9 praktisch vollständig ineinander geschraubt sind.
Die im wesentlichen senkrechte Stellung des Spann- oder Haltearms 4 entspricht dem Halten oder Festspannen von nicht dargestellten Teilen, wobei diese Stellung aufgrund der Anwesenheit der am Verbindungselement 12 befestigten Fahne 14 mittels der induktiven Endstellungsabfrageeinrichtung 15 festgestellt wird.
Zum Freigeben des zu haltenden oder fest zu spannenden Teils schwenkt der Arm 4 um im wesentlichen 120º aus der in Fig. 5 dargestellten Stellung. Diese Freigabe- oder Öffnungsstellung läßt sich aufgrund der an der Stange 8 der Kolben-Zylinder-Einheit 5 befestigten Fahne gegenüber der induktiven Endstellungsabfrageeinrichtung 17, die zusammen mit der Endstellungsabfrageeinrichtung 15 in dem Endstellungsabfragemodul 16 angeordnet ist und eine Verbindung nach außen über den Anschlußausgang 18 aufweist, feststellen.
Mit der Erfindung ist es somit möglich, die Spann- oder Halteposition sowie die Öffnungs- oder Freigabeposition hochgenau einzustellen, ohne daß irgendein anderer Eingriff als das Schrauben der Kolben-Zylinder-Einheit 5 in ihrer Gesamtheit um die Gewindestange 11 erforderlich ist. Dieser einfache Vorgang erlaubt es somit, dieselbe Vorrichtung für einen sehr weiten, verwendbaren Winkel- oder Positionsbereich zu einzusetzen.
Des weiteren ist es aufgrund der Tatsache, daß die Längeneinstellung zwischen den Fahnen 10 und 14 erfolgt, möglich, automatisch die Endstellungen zu erfassen und dabei stets denselben Endstellungsabfragemodul 16 zu verwenden, ohne die Positionen der induktiven Endstellungsabfrageeinrichtungen 15, 17 oder der Fahnen oder äquivalenter, jeweils mit der Stange und dem Verbindungselement verbundener Stellungsanzeiger 10 und 14 einstellen zu müssen.
Die mit Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschriebene Erfindung ist darauf keineswegs beschränkt, sondern umfaßt im Gegenteil jede Abwandlung und Ausführungsänderung im Rahmen der Erfindung, insbesondere jede abgeänderte Ausführungsform, bei der die Betätigungseinrichtung keine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit ist, sondern beispielsweise eine Kraftübertragungseinrichtung mittels Kabel, Kette umfaßt, die biegsam oder starr mit einer entfernten Betätigungseinrichtung verbunden ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Halten, Positionieren oder Spannen, insbesondere zum Halten, Positionieren und Spannen von Karosserieteilen des Typs, der einerseits ein gegenüber Verschmutzung abgedichtetes Gehäuse (1), in dem eine unter der Wirkung einer mit dem gegenüber Verschmutzung abgedichteten Gehäuse (1) lösbar verbundenen Betätigungseinrichtung (5) translatorisch bewegliche Einrichtung (3) angeordnet ist, und der andererseits ein Spann- oder Halteorgan aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (8) der Betätigungseinrichtung (5) mit dem Gehäuse der Betätigungseinrichtung (5) drehfest und die bewegliche Einrichtung (3) mit dem Schaft (8) der Betätigungseinrichtung mittels einer durch gegenseitiges Verschrauben der Bestätigungseinrichtung (5) als Ganzes um die Translationsachse der beweglichen Einrichtung (3) Herum längeneinstellbaren Einrichtung (9, 11) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (8) der Betätigungseinrichtung (5) eine Gewindebohrung (9) aufweist und die bewegliche Einrichtung (3) mit einem Verbindungselement (12), das an einem Ende ein Außengewinde (11) aufweist, verbunden ist, um eine Längeneinstellung durch gegenseitiges Verschrauben der Gewindebohrung (9) der Stange (8) mit dem Gewindeende (11) des Verbindungselements (12) zu erreichen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (12) mit der beweglichen Einrichtung (3) drehfest (13) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (12) eine Ausgestaltung (14) aufweist, die mit einer Endstellungsabfrageeinrichtung (15) der Spann- oder Haltestellung zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (12) mit einer Fahne (14) versehen ist, deren Stellung durch eine geeignete, mit dem Gehäuse (1) der Vorrichtung verbundene Endstellungsabfrageeinrichtung (15) feststellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (8) der Betätigungseinrichtung (5) mit der Betätigungseinrichtung (5) drehfest verbunden ist, beispielsweise indem sie an einem länglichen oder rechteckigen Kolben befestigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (8) der Betätigungseinrichtung (5) eine Ausgestaltung (10) aufweist, die mit einer Endstellungsabfrageeinrichtung (17) zum Feststellen der Freigabe- oder Öffnungsposition zusammenwirkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (8) eine Fahne (10) trägt, deren Stellung durch eine geeignete, mit dem Gehäuse (1) der Vorrichtung verbundene Endstellungsabfrageeinrichtung (17) feststellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die eine geeignete Endstellungsabfrageeinrichtung (17), die mit dem Gehäuse (1) der Vorrichtung verbunden ist, eine kontaktlose, vorzugsweise induktive Endstellungsabfrageeinheit ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstellungsabfrageeinrichtungen (15, 17) in demselben Endstellungsabfragemodul (16) angeordnet sind.