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Dokumentenidentifikation DE69732694T2 29.12.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000891838
Titel System zum Spannen von Bauteilen, insbesondere von zu schweissenden Blechteilen
Anmelder Simpro S.p.A. Sistemi e Macchine di Produzione, Brandizzo, IT
Erfinder Bianchini, Giulio, 10090 Castiglione Torinese, IT
Vertreter Andrejewski, Honke & Sozien, 45127 Essen
DE-Aktenzeichen 69732694
Vertragsstaaten CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 18.07.1997
EP-Aktenzeichen 978303667
EP-Offenlegungsdatum 20.01.1999
EP date of grant 09.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.12.2005
IPC-Hauptklasse B25B 5/12
IPC-Nebenklasse B23K 37/04   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein modulares Gelenkhebelsystem zum Präzisionsklemmen mechanischer Elemente zum Zusammenfügen, insbesondere von Blechteilen zum Schweißen gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1, wobei solch ein System aus dem Dokument DE I 265 676 B bekannt ist.

Zur Zeit verwendete Klemmsysteme des obigen Typs (einfach als Klemmen bekannt) zum Zusammenhalten von Blechteilen (z.B. von Automobilteilen) während des Schweißens weisen verschiedene Nachteile auf. Insbesondere entsprechen die derzeit am Markt befindlichen Klemmen nicht mehr den veränderten Anforderungen der Produktion mittleren und großen Umfangs in der Nachfolge der Einführung von dreidimensionalen, Computer unterstützten, im Gegensatz zu den echtkörperlichen, Modellen sowohl in der Produkt- als auch in der Werkzeugentwicklung. Tatsächlich sind solche Klemmen grundsätzlich schwach und von vernachlässigbaren Kosten im Vergleich zu den Blöcken, welche erforderlich sind, um vollständige Klemmzusammenbauten auszubilden, so dass jede Ersparnis aus dem Einsatz von handelsüblichen Klemmen im Vergleich mit den Kosten eines besonders entwickelten Werkzeugs durch die gestiegenen Nebenkosten mehr als wettgemacht wird.

Darüber hinaus sind bekannte handelsübliche Klemmen auf Grund der Schwäche seitlichen Lasten standzuhalten und der Tatsache, dass es keine Vorsorge gibt, um die richtige Platzhaltigkeit der Blechteile sicherzustellen, unzuverlässlich was zu schlechter Qualität des Endprodukts führt. Beide Nachteile sind auch eine Folge davon, dass bekannte Klemmen nicht von vorn herein flache Oberflächen aufweisen, auf welchen die mit numerischer Steuerung gefrästen Blöcke, deren Flächen aufgeschweißt und später spanend bearbeitet werden, mit ziemlich schlechten Ergebnissen in Bezug auf Genauigkeit befestigt und gestützt werden. Schließlich lockern sich bekannte Klemmen ziemlich leicht von selbst und erfordern daher häufiges Nachstellen, was ein Anhalten des Fertigungsbands erforderlich macht.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obigen Nachteile zu überwinden und insbesondere eine Klemme des beschriebenen Typs bereitzustellen, welche entwickelt wurde, um ein modulares System zum Präzisionsklemmen von Blechteilen zum Schweißen und allgemeiner für jedes mechanische Element, welches während des Zusammenfügens in Position gehalten werden muss, darzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klemmsystem des obigen Typs bereitzustellen, welches stark ist, billig herzustellen und zu warten ist, kompakt ist – und insbesondere von einer Gesamtquerabmessung von ungefähr gleicher Größe wie der Mittenabstand (ungefähr 50 mm) von herkömmlichen Industrieschweißpistolen ist, um die Ausbildung von zwei benachbarten Schweißpunkten, einer auf jeder Seite der Blechteile, die durch jede Klemme zusammengehalten werden, zu ermöglichen – vielseitig ist, anpassbar ist an mechanische Elemente/Bauteile unterschiedlicher Typen, Formen und Abmessungen, sehr geringes, abnützungsbedingtes Spiel aufweist und jedenfalls schnellen, unproblematischen Spielausgleich bereitstellt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie im unabhängigen Anspruch 1 definiert, wird ein Klemmsystem zum Präzisionsklemmen mechanischer Elemente zum Zusammenfügen insbesondere für Blechteile zum Schweißen, bereitgestellt; wobei das Klemmsystem vom modularen Gelenkhebeltyp ist und einen Basisflansch umfasst, der auf einen Sockel installiert werden kann, der wiederum mit einem Tragelement zum Tragen mechanischer Elemente zum Zusammenfügen ausstattbar ist; einen Steuerhebel; Betätigungsmittel zum Betätigen des Steuerhebels; einen Verriegelungshebel, der mit einem Greifelement ausgestattet werden kann, das mit dem Tragelement zusammenarbeitet, um die mechanischen Elemente zum Zusammenfügen an das Tragelement zu ergreifen; und einen Anschlussstab, der den Steuerhebel mit dem Verriegelungshebel verbindet; wobei die ersten Enden der Hebel an dem Basisflansch durch ein erstes und ein zweites Scharnierelement angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsstab mit dem Steuerhebel durch ein drittes Scharnierelement angelenkt ist, das mit dem Steuerhebel in einer Stellung verbunden ist, welche in Bezug auf das erste Scharnierelement sowohl in eine Richtung parallel zu der radialen Erweiterung des Steuerhebels als auch gleichzeitig in eine Richtung senkrecht zu der zuvor genannten radialen Richtung exzentrisch ist. Des Weiteren umfasst der Basisflansch eine erste und eine zweite flache Stoppfläche, die strikt senkrecht zueinander stehen.

Ein Paar seitlicher Stoppführungen kann zum Stillstellen des Verriegelungshebels bereitgestellt sein und wobei den Führungen die erste Stoppfläche angeordnet ist. Das erste Scharnierelement kann einen exzentrischen Stift umfassen, welcher an den Basisflansch montiert ist und selektiv in einer Anzahl von verschiedener Winkelstellungen verriegelt werden kann, um die Rotationsmitte des Steuerhebels zu justieren.

Die vorliegende Erfindung stellt daher bereit: präzise, verlässliche Bewegung und Positionierung des Verriegelungshebels; gegengleiche seitliche Lasten, welche daher nicht länger auf die Kniehebel der Klemme einwirken; präzise Anordnung der geschlossenen Grenzpositionen des Verriegelungshebels und des Systems als Ganzes höchst geradlinige Gestaltung und relativ geringe Kosten in der Herstellung und darüber hinaus die Möglichkeit des Justierens, entsprechend den Erfordernissen, und des Anpassens der "Einrast"-Schließphase des Systems an das ausgewählte Steuersystem (manuelle, pneumatische oder hydraulische Stellglieder, usw.).

Eine Anzahl von nicht beschränkenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun als Beispiele mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 eine Seitenansicht der grundlegenden Bauteile eines modularen Gelenkhebelklemmsystems gemäß der vorliegenden Erfindung wie es zum Beispiel zum Halten von Blechen/Blechteilen zum Schweißen zeigt eingesetzt wird;

2 dieselbe Seitenansicht einer Variation des Systems gemäß der Erfindung zeigt, welche im Wesentlichen dieselben Bauteile umfasst und zum Halten von Blechteilen eingesetzt wird, die unterschiedlich im Vergleich zu 1 positioniert sind;

3, 4, 5 schematische Ansichten in perspektivischer Darstellung vom Klemmsystem aus 1 und Ansichten in größerem Maßstab von einer Anzahl von Bauteilen zeigen;

6 eine schematische Ansicht kleineren Maßstabs eines Haltewerks zeigt, welches von einer Anzahl von Klemmsystemen gemäß der vorliegenden Erfindung definiert wird und zum Halten von Blechteilen dient, aus welchen ein Automobilbauteil (hintere Tür) ausgebildet wird;

7 bis 10 jeweils Schnitte entlang der Linien VII-VII bis X-X aus 1 zeigen;

11 und 12 jeweils in größerem Maßstab Einzelheiten des Klemmsystems aus 1 und eine mögliche Variation zeigen;

13 ein Diagramm großen Maßstabs des Mechanismus des Klemmsystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Mit Bezugnahme auf 1, 310 und 13 bezeichnet Ziffer 1 ein System zum Präzisionsklemmen mechanischer Elemente zum Zusammenfügen – im gezeigten Beispiel zum Ausbilden vollständiger Werkzeuge 2 (6) zum Tragen und Halten von Blechen/Blechteilen 3, aus welchen, wenn sie zum Beispiel elektrisch punktgeschweißt werden, Automobilbauteile 4, wie die hintere Tür oder die Seitentür eines Fahrzeugs, hergestellt wird. Wie aus der folgenden Beschreibung klar hervorgeht, ist das Klemmsystem 1 auch in der Lage jede andere Art von mechanischem Element/Bauteil für jeden anderen Zweck festzuhalten und kann daher auch außerhalb der Automobilindustrie, z.B. zum Zusammenfügen von Haushaltsgeräten, eingesetzt werden.

Wie man sehen wird, ist das Klemmsystem 1 in hohem Maße modular mit einer großen Zahl von ähnlichen oder identischen, austauschbaren Bauteilen, aus welchen unterschiedliche Variationen gebildet werden können, und umfasst im Wesentlichen eine Anzahl von Hebeln mit solchen Gelenken, um die Selbsthemmung des Mechanismus als Ganzes sicherzustellen. Insbesondere umfasst das Klemmsystem 1 gemäß der Erfindung einen Basisflansch 6, der auf einen Sockel 7 installiert werden kann, der wiederum mit einem bekannten Tragelement 8, z.B. einem Quadrat, beliebiger Form und zum Tragen/Aufnehmen von Blechen 3 ausstattbar ist; einen Steuerhebel 10; Betätigungsmittel 11, 12 zum Betätigen des Steuerhebels 10; einen Verriegelungshebel 14, der mit einem bekannten Greifelement 16 ausgestattet werden kann, das mit dem Tragelement 8 zusammenarbeitet, um die Bleche 3 gegen das Tragelement 8 zu ergreifen; und einen Anschlussstab 18, der den Steuerhebel 10 verbindet, um den Verriegelungshebel 14 zu verriegeln.

Der Basisflansch 6 kann entweder als ein maschinenbearbeitetes Stück oder zusammengefügt aus geformtem, vernietetem Blech ausgebildet sein. In jedem Fall ist der Flansch 6 im Wesentlichen gabelförmig gestaltet, wobei er wenigstens an einem Abschnitt 6a weg vom Sockel 7 weist und ist innerhalb des gabelförmig gestalteten Abschnitts 6a mit den ersten Enden 19, 20 (13) der Hebel 10 und 14 gelenkig verbunden. Insbesondere sind die Hebel 10, 14 jeweils mit dem Flansch 6 durch ein erstes und ein zweites Scharnierelement gelenkig verbunden, welche jeweilig Zylinderstifte 21 und 22 (schematisch in 13 durch die jeweiligen Rotations- oder Scharnierachsen oder -mittelpunkte gezeigt) umfassen; der Verbindungsstab 18 ist an den gegenüberliegenden Enden mit dem Steuerhebel 10 durch ein drittes Scharnierelement, welches einen Zylinderstift 23 umfasst, und mit dem Verriegelungshebel 14 durch ein viertes Scharnierelement gelenkig verbunden, welches einen Zylinderstift 24 umfasst.

Die Stifte 21, 22, 23, 24 sind alle parallel und definieren die Scharnier- und Rotationsachsen des Hebels 10, 14, des Verbindungsstabs 18 und des Flansches 6. Insbesondere (9 und 10) sind die Stifte 21 und 22 quer durch den gabelförmigen Abschnitt 6a des Flansches 6, senkrecht zur Ebene des Abschnitts 6a (was mit der Ebene der 9 und 10 zusammenfällt), d.h. parallel zur Dicke des Flansches 6 montiert. Der Stift 22 greift lose in ein Querloch 25 ein, welches senkrecht durch das Ende 20 des Hebels 14 ausgebildet ist, ist durch zwei einander zugewandte, koaxiale Löcher 26 getrieben, welche quer durch den gabelförmigen Abschnitt 6a des Flansches 6 ausgebildet sind, und ist axial und schräg in den Löchern 26 durch eine prismatische (quadratische) Scheibe 27 verriegelt, welche in eine tangentiale Nut 28 an einem Ende des Stifts 22 eingreift, welcher von einer Seite des Flansches 6 vorragt, und in der Stellung gegen dieselbe Seite des Flansches 6 durch eine Schraube 29 verriegelt ist. Die Stifte 23 und 24 sind ebenfalls eingeschoben und in ähnlicher Weise durch die Hebel 10 und 14 (lose) und durch die gegenüberliegende Enden des Verbindungsstabs 18, die auf gleiche Weise wie Abschnitt 6a des Flansches 6 gabelförmig sind (3), verriegelt (nicht gezeigt aus Gründen der Einfachheit).

Der Stift 21 andererseits ist ein im Gegensatz zu einem normalen Zylinderstift exzentrischer Stift, welcher an den Basisflansch 6 montiert ist und selektiv in einer Anzahl von verschiedenen Winkelstellungen verriegelbar ist, um, wie gezeigt wird, das Zentrum der Rotation des Steuerhebels 10 zu justieren. Insbesondere umfasst der exzentrische Stift 21 einen ersten, zweiten und dritten zylindrischen Körper 30, 31, 32, die aufeinanderfolgend angeordnet sind; der zylindrische Körper 31 ist zwischen den zylindrischen Körpern 30 und 32 angeordnet, die koaxial zueinander sind, ist exzentrisch in Bezug auf die zylindrischen Körper 30 und 32 um einen gegebenen Abstand (e) und steht lose mit einem entsprechenden Querdurchgangsloch 34 in Eingriff, welches senkrecht durch das Ende 19 des Steuerhebels 10 ausgebildet ist; und die zylindrischen Körper 30 und 32 sind lose in entsprechenden, einander zugewandten Querlöcher 35 montiert, die durch den gabelförmigen Abschnitt 6a des Basisflansches 6 ausgebildet sind. Im gezeigten Beispiel umfasst der Körper 30 einen Justierkopf 37, welcher Winkeljustiermittel aufweist, die durch einen halbmondförmigen Schlitz 38 definiert sind und durch einen Schraubendreher, eine Münze oder jedes andere geeignete Mittel in Eingriff gebracht werden können, durch die der Stift 21 manuell verdreht wird; der gegenüberliegende Körper 32 umfasst ein Gewindeende 39, welches seitlich aus einer Außenseite des Basisflansches 6 herausragt; und ein Ende 39 ist mit einer Ringmutter 40 montiert, welche gegen die äußere Seite des Flansches 6 niedergeschraubt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung (13) ist der Stift 23 mit dem Steuerhebel 10 in einer Position verbunden, welche in Bezug auf den Stift 21 (in diesem Fall in Bezug auf die Achse der Körper 30, 32) sowohl in eine Richtung parallel zur radialen Erweiterung (in Bezug auf Stift 21) des Steuerhebels 10 und gleichzeitig in eine Richtung senkrecht zur zuvor erwähnten Richtung exzentrisch ist. Im tatsächlichen Gebrauch kann daher das Klemmsystem 1 selektiv zwei Extrempositionen einnehmen: eine geschlossene Position, gezeigt in 1 und 3 und durch die durchgezogene Linie in 13; und eine offene Position, gezeigt durch die gestrichelte Linie in 13 und nur in Bezug auf das Profil des Hebels 14 durch die strichpunktierte Linie in 1.

In der offenen Position ist der Hebel 14 in eine zurückgezogene Position in Richtung des Stifts 21 gedreht, um die Elemente 8 und 16 zu teilen und um zu ermöglichen, dass die mechanischen Elemente (Bleche 3) zum Festhalten auf dem Element 8 angeordnet werden. Umgekehrt ist in der geschlossenen Position der Hebel 14 auf eine Extremposition gebracht, worin die Elemente 8 und 16 zusammenwirken, um die Bleche 3 mit einem vorbestimmten Spanndruck zu spannen, zu halten und zu ermöglichen, dass so jede Bearbeitung (z.B. Schweißen) an den Blechen 3, die in einer vorbestimmten Position verriegelt sind, ausgeführt wird.

Auch ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Stift 21 mit dem Basisflansch 6 in solch einer Position verbunden, dass, wenn das System 1 geschlossen ist, der Stift 23 in Bezug auf eine theoretische Linie, welche die Stifte 21 und 24 verbindet und durch die strichpunktierte Linie in 13 gezeigt ist, etwas in Richtung des Stifts 22 durch einen sehr kleinen vorbestimmten Abstand (ungefähr 4–6 Zehntel eines Millimeters), gekennzeichnet durch Q in 13, versetzt ist, so dass, wenn das System geschlossen wird, der Stift 23 die instabile Position der perfekten Flucht mit der Linie, welche die Stifte 21 und 24 verbindet, erreicht, bevor das System 1 die eingestellte Extremposition erreicht.

Dies stellt die Selbsthemmung des Systems 1 sicher. Das heißt, dass beim Erreichen der perfekt gefluchteten Position sich der Stift 23 weiterbewegt, um die Hebel 10, 14 und den Verbindungsstab 18 in der geschlossenen Position "einzurasten", welche dank des Versatzes Q des Stifts 23 in Bezug auf die Stifte 21, 24 eine kinematisch stabile Position ist, in welcher jede Kraft, die auf den Hebel 14 angelegt ist, den Stift 23 so verdreht, um das System 1 zu schließen und so das zufällige Öffnen desselben zu verhindern. Die Bewegung des Systems 1 kann auch umgekehrt werden und folglich wird das System 1 freigegeben, indem der Hebel 10 so verdreht wird, um ihn in die Richtung des Pfeils in 13 zu drehen und das dagegen wirkende Drehmoment des Stifts 23 zu überwinden.

Dank des beschriebenen Mechanismus und der relativen Positionen der Stifte 21, 22, 23 hängen daher das Ausmaß des Versatzes Q – der die Art festlegt, wie das System 1 auf und zu "schnappt" (mehr oder weniger schart) – und die Last, welche auf den Hebel 10 ausgeübt werden muss, um solch ein Einschnappen zu bewirken, ausschließlich gemäß der Erfindung von der Position des Zentrums der Rotation des Hebels 10 um den Stift 21 in Bezug auf das Zentrum Drehung des Stiftes 22 ab; wobei die Position bei Verwendung eines exzentrischen Stiftes 21, wie dem beschriebenen, wie erforderlich innerhalb eines breiten Bereichs (im Vergleich zum mittleren Wert von Q) durch einfaches Aufschrauben der Ringmutter 40, um den Stift 21 freizugeben, so dass die Körper 30, 32 sich in Bezug auf den Flansch 6 drehen, und sich dann durch Drehen von Stift 21 um den erforderlichen Winkel, um den exzentrischen Zentralkörper 31 zu drehen und so in die Richtung der Pfeile in 1 das Rotationszentrum des Hebels 10 in Bezug auf den Stift 22, welcher ein Fixpunkt bleibt, zu bewegen, justiert werden kann.

Die vorliegende Erfindung stellt daher erstens das Vorhandensein eines Fixpunktes (Stift 22) des Systems 1 sicher, welcher als eine virtuelle Bezugsposition für Solid-Modeling-CAD-Programme zum Entwerfen sowohl des einzelnen Systems 1 und des Werkzeugs 2 als ein Ganzes verwendet werden kann, einzig auf der Grundlage des CAD-Entwurfs des Bauteiles 4, welches hergestellt wird. Zweitens kann die "Einrast"-Wirkung des Systems 1 einfach und wie erforderlich mittels des exzentrischen Stifts 21 justiert werden, um dasselbe System 1 auch im Nachhinein an unterschiedliche Stellglieder anzupassen. Schließlich kann jedes abnutzungsbedingte Spiel, welches sich im Laufe der Zeit im System 1 bildet, ausgeglichen werden, indem auf den exzentrischen Stift 21 so eingewirkt wird, um den Rotationsmittelpunkt des Hebels 10 weg vom Stift 22 zu bewegen.

Gemäß einer Variation, welche aus Gründen der Einfachheit nicht gezeigt ist, ist der Stift 21 mit dem Basisflansch 6 in einer solchen Stellung verbunden, dass, wenn das System 1 geschlossen ist, der Stift 23 noch immer leicht um einen sehr kleinen vorbestimmten Abstand in Bezug auf die theoretische Linie versetzt ist, welche die Stifte 21 und 24 verbindet, aber auf der gegenüberliegenden Seite zu Stift 22, so dass das System 1 umkehrbar ist und die geschlossene Stellung, die oben definiert ist, kinematisch instabil ist. Diese Lösung ist daher nur angezeigt, wenn der Steuerhebel 10 nicht manuell, sondern mittels eines Stellglieds (wie genau später beschrieben) betätigt wird, welches in der Lage ist, wenn nicht betätigt, unabsichtliches Lösen des Systems zu verhindern.

Welcher Fall auch immer vorliegt, wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die besondere Anordnung des Stifts 23 in Bezug auf Stift 21 durch Ausbilden des Steuerhebels 10 mit einem Querfortsatz 41, welcher seitlich in Richtung des Verriegelungshebels vorragt und in Bezug auf den Stift 21, auf der entgegengesetzten Seite in Bezug auf das Ende 19 des Steuerhebels 10 versetzt ist (d.h. sich in einer unterschiedlichen Längsposition befindet); und durch Anlenken der Verbindungsstange 18 an den Steuerhebel 10 mittels des Querfortsatzes 41 erzielt, welcher hindurch verbunden ist mit dem Stift 23.

Mit Bezugnahme auf 13 umfasst der Basisflansch 6 zwei flache Stoppflächen 50 und 51 (vorzugsweise in einem Stück aus dem Flansch 6 spanend bearbeitet), die strikt senkrecht zueinander stehen, so dass in der geschlossenen Stellung der Verriegelungshebel 14 die Fläche 50 kontaktiert, welche den Blechen 3 im Einsatz zugewandt ist, und der Steuerhebel 10 – genauer gesagt der Fortsatz 41 – gleichzeitig die Fläche 51 kontaktiert. Dies bedingt anders als bei bekannten Klemmsystemen, dass, wie beschrieben, jedes abnützungsbedingte Spiel im System 1 ausgeglichen wird, während gleichzeitig der Hebel 14 strikt senkrecht zu den geklemmten Elementen (Bleche 3) gehalten wird.

Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst der Basisflansch 6 ein Paar seitlicher Stoppführungen 53, welche zum Stillstellen des Verriegelungshebels 14 vorhanden sind und durch die einander zugewandte seitliche Wände des gabelförmigen Abschnitts 6a definiert sind; die Stoppfläche 50 auf dem Flansch 6 ist zwischen den Führungen 53 ausgebildet.

Der Verriegelungshebel 14 ist daher an den Basisflansch 6 zwischen den Führungen 53 angelenkt, die senkrecht durchgehend mit dem Stift 22 montiert sind; und der Hebel 14 umfasst auch einen Stoppfortsatz 55, welcher sich so erstreckt, dass er vollständig zwischen die Führungen 53 in der geschlossenen Stellung eingefügt ist und auf der Oberfläche 50 des Basisflansches 6 aufliegt.

Der Verriegelungshebel 14 umfasst vorzugsweise eine Schiene 56 parallel zu dem Stoppfortsatz 55, welche beim Gebrauch gegenüber den Blechen 3 positioniert ist und entlang der das Greifelement 16 selektiv auf bekannte Weise, z.B. mittels Schrauben (1 und 2) in einer Anzahl von verschiedenen Stellungen angebracht werden kann, um schnell und einfach das System 1 den Blechen 3, die sich auch deutlich in Gestalt, Abmessung und Konfiguration voneinander unterscheiden, anzupassen.

Die Betätigungsmittel zum Betätigen des Steuerhebels 10 können eine gerade Verlängerung 11 des Hebels 10, welche sich über den Gelenkspunkt des Hebels 10 und des Verbindungsstab 18 hinaus erstreckt und möglicherweise einen Handgriff 60 umfasst, welcher es erlaubt, den Hebel 10 manuell zu öffnen und zu schließen und ein lineares Stellglied 12 integriert umfassen, welches einstückig mit dem Basisflansch 6 ist und von dem ein bewegliches Element 61 an den Steuerhebel 10 durch einen zweiten Querfortsatz 62 des Hebels 10 anlenkt ist, welcher im Wesentlichen symmetrisch und spiegelbildlich zu dem Fortsatz 41 angeordnet ist, um den Verbindungsstab 18 zu befestigen, so dass der Hebel 10 ebenfalls mit Kraft mittels der geeigneten bekannten automatischen Vorrichtungen betätigt werden kann.

Gemäß der Variationen, gezeigt in 2 und 12 – in welchen alle ähnlichen und identischen Teile zu den bereits beschriebenen Teilen mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet sind -, kann das System 1 einen ausschließlich manuell gesteuerten Hebel 10a (12) ohne Fortsatz 62, wobei in diesem Fall das Stellglied 12 weggelassen ist oder einen ausschließlich automatisch gesteuerten Hebel 10b (2) ohne Verlängerung 11, umfassen. Was auch immer der Fall ist, so lässt sich doch mit dem exzentrischen Stift 21 das System 1 auf unterschiedliche Betätigungsmittel anpassen und erlaubt das Verwenden identischer Komponenten für die Variationen aus 2 und 12 durch einfaches Austauschen von Hebel 10a oder 10b an Stelle von Hebel 10.

Wenn das Stellglied 12 eingesetzt wird, endet die Stange 61 des Stellglieds 12 mit einem gabelförmigen Kopf 70 (8 und 11), in welchem der Fortsatz 62 mittels eines durchgehenden Stifts 71 und einer reibungslosen Hülse 72, die am Stift 71 montiert ist, angelenkt ist, welche wie die Stifte 22, 23, 24 axial und schräg durch eine Scheibe 27 und eine Schraube 29 verriegelt ist.

Insbesondere bei manueller Betätigung kann das System 1 eine Stoppvorrichtung 80 (12) zum Einrasten und Verriegeln des Steuerhebels 10 in der offenen Stellung umfassen, wenn das System 1 gegen die Schwerkraft zusammengefügt ist. Die Vorrichtung 80 umfasst einen Träger 81, welcher an den Basisflansch 6 montiert ist und einen ringförmigen Stift 82 aufweist, der gegen elastische Mittel (nicht gezeigt) rückziehbar ist; und ein justierbares herausstehendes Element 83, welches auf dem Steuerhebel 10 montiert ist und auf den Stift 82 einrastet, wenn sich der Hebel 10 in vollständig offenen Stellung befindet.

Mit Bezugnahme auf 3, 4, 5 und 7 ist das Stellglied 12 vorzugsweise komplett am Flansch 6 auf einem Stützfuß 85 angebracht, der seinerseits einstückig mit dem Flansch 6 ist, z.B. in einem Stück mit diesem ausgebildet oder vorzugsweise auf diesen aufgeschraubt; das Stellglied 12 schwenkt zwischen zwei einander gegenüber liegende Träger 86, welche zu beiden Seiten des Fußes 85 montiert sind und wobei wenigstens einer von ihnen auf leicht entfernbare Weise, z.B. durch Schrauben 90, am Fuß 85 angebracht ist; und das Stellglied 12 schwenkt zwischen zwei Platten 91, die jeweils auf der Vorderseite jeweils eines der Träger 86 leicht abnehmbar, z.B. durch Schrauben 95, montiert sind.

Zu Wartungszwecken kann daher das Stellglied 12 seitlich durch Entfernen eines der Träger 86 (4) oder nach vorne durch Entfernen beider Platten 91 (5) entfernt werden. Auf dieselbe Weise und unter Verwendung derselben Bauteile kann das Stellglied 12 offensichtlich auch direkt auf dem Sockel 7 montiert werden, wenn dieser auch einen Teil des Systems 1 bildet und nicht Teil des Werkzeugs 2 oder des Benützersystems ist.

In einem solchen Fall umfasst der Sockel 7 Montagelöcher 96 (1); der Flansch 6 ist auf leicht abnehmbare Weise, z.B. durch Schrauben 97 (1) am Sockel 7 durch den Stützfuß 85 montiert; und der Sockel 7 umfasst eine erste und eine zweite Verbindungsfläche 98, 99, die strikt senkrecht zueinander stehen und selektiv das Tragelement 8 (1 und 2) aufnehmen. Schließlich kann, wenn das Stellglied 12 bereitgestellt ist, der Sockel 7 seitlich mit bekannten Mikroschaltern 100 (schematisch gezeigt) zum Erkennen der Stellung des beweglichen Elements (Stange) 61 des Stellglieds 12, z.B. mittels bekannter Gabeln (nicht gezeigt), die an der Stange montiert sind, ausgestattet sein.


Anspruch[de]
  1. Klemmsystem (1) zum Präzisionsklemmen mechanischer Elemente (3) zum Zusammenfügen, insbesondere von Blechteilen zum Schweißen, wobei das Klemmsystem (1) des modularen Gelenkhebeltyps ist und einen Basisflansch (6) umfasst, der auf einen Sockel (7) installiert werden kann, der wiederum mit einem Tragelement (8) zum Tragen der mechanischen Elemente (3) zum Zusammenfügen ausstattbar ist; einen Steuerhebel (10); Betätigungsmittel (11, 12) zum Betätigen des Steuerhebels (10); einen Verriegelungshebel (14), der mit einem Greifelement (16) ausgestattet werden kann, das mit dem Tragelement (8) zusammenarbeitet, um die mechanischen Elemente (3) zum Zusammenfügen an das Tragelement zu ergreifen; und ein Anschlussstab (18), der den Steuerhebel (10) mit dem Verriegelungshebel (14) verbindet, wobei die ersten Enden (19, 20) der Hebel (10, 14) an dem Basisflansch (6) durch ein erstes (21) und zweites (22) Scharnierelement angelenkt sind, wobei sich der Steuerhebel (10) radial zu dem ersten Scharnierelement (21) erstreckt, und wobei der Verbindungsstab (18) mit dem Steuerhebel (10) durch ein drittes Scharnierelement (23) angelenkt ist, das mit dem Steuerhebel (10) in einer Stellung in Bezug auf das erste Scharnierelement (21) verbunden ist, die sowohl in eine Richtung parallel zu der Richtung der radialen Erweiterung des Steuerhebels (10) als auch gleichzeitig in eine Richtung senkrecht zu der genannten radialen Richtung exzentrisch ist und durch das dritte Scharnierelement (23) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisflansch (6) zwei flache Stoppflächen (50, 51) umfasst, die strikt senkrecht zueinander stehen, wobei das Klemmsystem (1) selektiv eine geschlossene und eine offene Stellung einnimmt und wobei der Verriegelungshebel (14) in der verschlossenen Stellung mit einer ersten (50) der Stoppflächen zusammenwirkt, die beim Gebrauch gegenüber den Elementen (3) zum Zusammenfügen positioniert ist, und wobei der Steuerhebel (10) mit einer zweiten (51) der Stoppflächen zusammenwirkt.
  2. Klemmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (10) einen Querfortsatz (41) umfasst, der seitlich aus dem Steuerhebel zu dem Verriegelungshebel (14) herausragt und in Bezug auf das erste Scharnierelement (21) auf der gegenüber liegenden Seite in Bezug auf das erste Ende (19) des Steuerhebels (10) versetzt ist, so dass der Fortsatz (41) in der geschlossenen Stellung auf der zweiten Stoppfläche (51) des Basisflanschs (6) aufliegt, wobei der Verbindungsstab (18) an den Steuerhebel (10) mittels des Querfortsatzes (41), der mit dem dritten Scharnierelement (23) ausgestattet ist, angelenkt ist.
  3. Klemmsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Basisflansch (6) ein Paar seitlicher Stoppführungen (53) zum Stillstellen des Verriegelungshebels (14) umfasst und zwischen welchen sich die erste Stoppfläche (50) befindet, wobei der Verriegelungshebel (14) an den Basisflansch (6) zwischen den Führungen (53) angelenkt ist, die senkrecht durchgehend an das zweite Scharnierelement (22) montiert sind und einen Stoppfortsatz (55) umfassen, der sich so erstreckt, dass er in der geschlossenen Stellung zwischen die Führungen (53) eingefügt wird und auf der ersten Stoppfläche (50) des Basisflansches (6) aufliegt.
  4. Klemmsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungshebel (14) eine Schiene (56) parallel zu dem Stoppfortsatz (55) umfasst, die beim Gebrauch gegenüber den Elementen (3) zum Zusammenfügen positioniert ist und entlang welcher das Greifelement (16) selektiv in einer Anzahl verschiedener Stellungen angebracht werden kann.
  5. Klemmsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ein viertes Scharnierelement (24) umfasst, mit welchem der Verbindungsstab (18) an den Verriegelungshebel (14) angelenkt ist, wobei das erste Scharnierelement (21) mit dem Basisflansch (6) in einer derartigen Position verbunden ist, dass das dritte Scharnierelement (23) in der geschlossenen Stellung in Bezug zu einer theoretischen Linie, die das erste (21) und das vierte (24) Scharnierelement verbindet, leicht um eine sehr kleine vorausbestimmte Menge (Q) zu dem zweiten Scharnierelement (22) versetzt ist.
  6. Klemmsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ein viertes Scharnierelement (24) umfasst, mit dem der Verbindungsstab (18) an den Verriegelungshebel (14) angelenkt ist, wobei das erste Scharnierelement (21) mit dem Basisflansch (6) in einer derartigen Stellung verbunden ist, dass das dritte Scharnierelement (23) in der geschlossenen Stellung in Bezug auf eine theoretische Linie, die das erste (21) und das vierte (24) Scharnierelement verbindet, um eine sehr kleine vorausbestimmte Menge (Q) auf der Seite gegenüber dem zweiten Scharnierelements (22) versetzt ist.
  7. Klemmsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Scharnierelement (21) einen exzentrischen Stift umfasst, der an den Basisflansch (6) montiert ist und selektiv in einer Anzahl verschiedener Winkelstellungen verriegelt werden kann, um die Rotationsmitte des Steuerhebels (10) zu justieren und daher die vorausbestimmte Menge (Q), um welche das dritte Scharnierelement (23) zu der theoretischen Linie zu oder auf der gegenüber liegenden Seite des Scharnierelements (22) versetzt ist.
  8. Klemmsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der exzentrische Stift (21) einen ersten (30), einen zweiten (31) und einen dritten (32) zylindrischen Körper umfasst, die in Sequenz angeordnet sind, wobei der zweite zylindrische Körper (31) zwischen und um eine vorausbestimmte Entfernung (e) zu dem ersten (30) und dritten (32) zylindrischen Körper, welche zueinander koaxial sind, versetzt liegt, wobei der zylindrische Körper (31) frei in eine jeweilige Querbohrung (34) durch das erste Ende (19) des Steuerhebels (10) reicht, wobei der erste (30) und der dritte (32) zylindrische Körper frei durch jeweilige einander gegenüber liegende Querbohrungen (35) durch den Basisflansch (6) reichen, wobei einer des ersten (30) und des dritten (32) zylindrischen Körpers einen Justierkopf (37) mit Winkeljustiermitteln (38) und der andere ein Gewindeende (39) umfasst, das mit einer Ringmutter (40) ausgestattet ist, die gegen den Basisflansch (6) nach unten geschraubt ist.
  9. Klemmsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel zum Aktivieren des Steuerhebels (10) eine gerade Erweiterung (11) des Steuerhebels (10) umfassen, die über den Angelpunkt des Steuerhebels und des Verbindungsstabs (18) hinausreicht, wobei die Erweiterung (11) einen Handgriff (60) umfasst.
  10. Klemmsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Stoppvorrichtung (80) zum Einrasten und Verriegeln des Steuerhebels (10) in der offenen Stellung umfasst und auch einen Träger (81) umfasst, der auf den Basisflansch (6) montiert ist und der einen ringförmigen Stift (82) hat, der gegen elastische Mittel rückziehbar ist, und ein justierbares herausstehendes Element (83), das auf den Steuerhebel (10) montiert ist und auf den Stift (82) einrastet, wenn sich der Steuerhebel (10) in der offenen Stellung befindet.
  11. Klemmsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel zum Betätigen des Steuerhebels ein lineares Stellglied (12) in den Basisflansch (6) integriert umfassen, von dem ein bewegliches Element (61) an den Steuerhebel (10) durch einen zweiten Querfortsatz (62) des Steuerhebels (10) angelenkt ist, der im Wesentlichen symmetrisch und spiegelbildlich zu dem Fortsatz (41), der den Verbindungsstab (18) mit dem Steuerhebel (10) verbindet, symmetrisch liegt.
  12. Klemmsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (12) komplett auf einen Tragfuß (85) montiert ist, der seinerseits komplett auf den Basisflansch (6) montiert ist und zwischen einem Paar einander gegenüber liegender Träger (86) schwenkt, die zu beiden Seiten des Stützfußes (85) installiert sind.
  13. Klemmsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Träger (86) leicht abnehmbar auf dem Tragfuß (85) installiert ist, zum Beispiel durch Schrauben (90), und dadurch, dass das Stellglied (12) zwischen zwei Platten (91) schwenkt, die jeweils auf die Vorderseite jeweils eines der Träger (86) leicht abnehmbar, zum Beispiel durch Schrauben (95) montiert sind.
  14. Klemmsystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen Sockel (7) umfasst, wobei der Basisflansch (6) auf den Sockel (7) durch den Tragfuß (85) in leicht abnehmbarer Art, zum Beispiel durch Schrauben (97) montiert ist.
  15. Klemmsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (7) eine erste (98) und eine zweite (99) flache Verbindungsfläche umfasst, die strikt senkrecht zueinander stehen, um selektiv das Tragelement (8) aufzunehmen.
  16. Klemmsystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (7) seitlich mit Mikroschaltern (100) zum Erkennen der Stellung des beweglichen Elements (61) des Stellglieds (12) ausgestattet ist.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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