DE29903281U1 - Toggle clamp device - Google Patents
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Description
G 18623 - lens 03. Februar 1999G 18623 - lens 03 February 1999
Die Erfindung betrifft eine Kniehebel-Spannvorrichtung, mit einer nach Art eines fluidbetätigten Arbeitszylinders ausgeführten Betätigungseinrichtung, die an ihrer vorderen Stirnseite mit einem Lagerungskopf versehen ist, an dem ein Spannarm verschwenkbar gelagert ist, der über einen Kniehebelmechanismus mit einer Antriebseinheit der Betätigungseinrichtung in Antriebsverbindung steht, die durch über eine Steuerventileinrichtung gesteuerte Fluidbeaufschlagung zu einer Linearbewegung veranlaßt werden kann.The invention relates to a toggle lever clamping device with an actuating device designed in the manner of a fluid-operated working cylinder, which is provided on its front face with a bearing head on which a clamping arm is pivotably mounted, which is connected via a toggle lever mechanism to a drive unit of the actuating device, which can be caused to move linearly by fluid application controlled by a control valve device.
Eine Kniehebel-Spannvorrichtung dieser Art geht aus der EP 0 575 888 Bl hervor. Deren Betätigungseinrichtung verfügt über eine sich aus einem Betätigungskolben und aus einer Betätigungsstange zusammensetzenden Antriebseinheit, die über einen Kniehebelmechanismus an einem Spannarm angreift und durch lineare Bewegung eine Schwenkbewegung des Spannarmes hervorrufen kann. Auf diese Weise lassen sich bei einem üblichen Einsatz der Kniehebel-Spannvorrichtung Werkstücke nach Wahl festspannen oder zur Handhabung freigeben. Die Linearbewegung der Antriebseinheit wird durch Fluidkraft erzeugt, indem der Betätigungskolben unter Vermittlung einer geeignetenA toggle lever clamping device of this type is described in EP 0 575 888 Bl. Its actuating device has a drive unit consisting of an actuating piston and an actuating rod, which acts on a clamping arm via a toggle lever mechanism and can cause a pivoting movement of the clamping arm through linear movement. In this way, during normal use of the toggle lever clamping device, workpieces can be clamped or released for handling as desired. The linear movement of the drive unit is generated by fluid power, in that the actuating piston is moved by means of a suitable
Steuerventileinrichtung im einen oder anderen Richtungssinne mit einem unter Druck stehenden Betätigungsfluid beaufschlagt wird. Die Steuerventileinrichtung ist hierzu in sogenannter Schaltventiltechnik ausgeführt, wobei die momentane Schaltstellung die Hubrichtung vorgibt.Control valve device is actuated in one direction or the other with a pressurized actuating fluid. The control valve device is designed for this purpose using so-called switching valve technology, whereby the current switching position determines the stroke direction.
Die bekannte Kniehebel-Spannvorrichtung weist insofern Unzulänglichkeiten auf, als die Arbeitsgeschwindigkeit nicht beeinflußt werden kann. Dies führt zu hohen Belastungen der gesamten Struktur, wenn die Antriebseinheit mit hartem Aufprall in die Hubendlagen fährt. Auch das zu spannende Werkstück kann beim Spannvorgang Beschädigungen davontragen.The known toggle lever clamping device has shortcomings in that the working speed cannot be influenced. This leads to high loads on the entire structure when the drive unit hits the end of the stroke with a hard impact. The workpiece to be clamped can also be damaged during the clamping process.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen zu treffen, die es ermöglichen, die Beanspruchung sowohl der Kniehebel-Spannvorrichtung als auch des zu spannenden Werkstückes zu verringern.It is the object of the present invention to take measures that make it possible to reduce the stress on both the toggle lever clamping device and the workpiece to be clamped.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Kniehebel-Spannvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß sie unmittelbar mit einer die Erfassung der momentanen Schwenkposition des Spannarmes ermöglichenden Positionserfassungseinrichtung und einer in Stetigventiltechnik ausgeführten, in Abhängigkeit von der erfaßten Schwenkposition betätigbaren Steuerventileinrichtung ausgestattet ist.To solve this problem, a toggle lever clamping device of the type mentioned above is provided with a position detection device that enables the current swivel position of the clamping arm to be detected and a control valve device designed using continuous valve technology that can be actuated depending on the detected swivel position.
Auf diese Weise kann zumindest der Spannvorgang, vorzugsweise aber auch der Freigabevorgang der Kniehebel-Spannvorrichtung bedarfsgemäß elektronisch gesteuert vorgenommen werden, wobei durch entsprechende Ansteuerung die Beanspruchung der Struk-In this way, at least the clamping process, but preferably also the release process of the toggle lever clamping device can be carried out electronically as required, whereby the stress on the structure can be reduced by appropriate control.
tür der Spannvorrichtung wie auch die Beanspruchung des zu spannenden Werkzeuges auf einem sehr niedrigen Niveau gehalten werden kann. Über die Positionserfassungseinrichtung lassen sich Rückschlüsse auf die aktuelle Schwenkposition des Spannarmes ziehen, um dementsprechend eine positionsabhängige Betätigung der Steuerventileinrichtung vorzunehmen, was insbesondere die Möglichkeit schafft, den Betätigungsdruck und somit die Betätigungskraft und/oder die Betätigungsgeschwindigkeit zu variieren. So kann beispielsweise bei Erreichen des Hubendes die Geschwindigkeit reduziert werden, um die Intensität des Aufpralls zu verringern. Die Ausführung der Steuerventileinrichtung in Stetigventiltechnik ermöglicht hierbei eine stetige Regulierung des Volumenstromes mit sehr variablen Einstellmöglichkeiten. Da sowohl die Steuerventileinrichtung als auch die Positionserfassungseinrichtung unmittelbar an der Kniehebel-Spannvorrichtung vorgesehen sind, ist zudem ein sehr kompakter und montagefreundlicher Aufbau gegeben.door of the clamping device as well as the stress on the tool to be clamped can be kept at a very low level. The position detection device can be used to draw conclusions about the current swivel position of the clamping arm in order to carry out a position-dependent actuation of the control valve device accordingly, which in particular creates the possibility of varying the actuation pressure and thus the actuation force and/or the actuation speed. For example, when the end of the stroke is reached, the speed can be reduced in order to reduce the intensity of the impact. The design of the control valve device in continuous valve technology enables a continuous regulation of the volume flow with very variable setting options. Since both the control valve device and the position detection device are provided directly on the toggle lever clamping device, a very compact and easy-to-assemble design is also provided.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.
Die Steuerventileinrichtung kann, insbesondere unter Berücksichtigung der Einsatzbedingungen der Kniehebel-Spannvorrichtung, entweder am Gehäuse der Betätigungseinrichtung oder am Lagerungskopf angeordnet sein. In vergleichbarer Weise kann auch die Positionserfassungseinrichtung wahlweise am Gehäuse der Betätigungseinrichtung oder am Lagerungskopf plaziert werden.The control valve device can be arranged either on the housing of the actuating device or on the bearing head, particularly taking into account the operating conditions of the toggle lever clamping device. In a similar way, the position detection device can also be placed either on the housing of the actuating device or on the bearing head.
Bei einer bevorzugten Ausführungsfortn arbeitet die Positionserfassungseinrichtung mit der Antriebseinheit der Betätigungseinrichtung zusammen, wobei sie vorzugsweise am Gehäuse der Betätigungseinrichtung neben dem Hubbereich der Antriebseinheit plaziert ist und die Steuerventileinrichtung ebenfalls an der Betätigungseinrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise können alle antriebsseitigen Bestandteile kompakt in der Betätigungseinrichtung zusammengefaßt werden.In a preferred embodiment, the position detection device works together with the drive unit of the actuating device, whereby it is preferably placed on the housing of the actuating device next to the stroke area of the drive unit and the control valve device is also arranged on the actuating device. In this way, all drive-side components can be compactly combined in the actuating device.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die Positionserfassungseinrichtung durch ein an der Antriebseinheit vorgesehenes und beispielsweise von einem Permanentmagnet gebildetes Aktivierungselement aktiviert. Die Positionserfassungseinrichtung erstreckt sich in diesem Falle in Hubrichtung des Aktivierungselementes zumindest entlang der maximalen Hubstrecke.In a particularly advantageous embodiment, the position detection device is activated by an activation element provided on the drive unit and formed, for example, by a permanent magnet. The position detection device in this case extends in the stroke direction of the activation element at least along the maximum stroke distance.
Eine die Positionserfassungseinrichtung und die Steuerventileinrichtung koordinierende elektronische Steuereinrichtung kann prinzipiell extern installiert werden, doch bietet sich zum Erhalt einer kompakten und verkabelungsarmen Bauweise ebenfalls eine unmittelbare Anbringung an der Kniehebel-Spannvorrichtung an.An electronic control device that coordinates the position detection device and the control valve device can in principle be installed externally, but it can also be attached directly to the toggle lever clamping device to achieve a compact design with minimal wiring.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt die einzige Figur in schematischer Darstellung die Seitenansicht einer Kniehebel-Spannvorrichtung bevorzugten Aufbaues, wobei der Bereich derThe invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. In this drawing, the only figure shows a schematic side view of a toggle lever clamping device of a preferred design, with the area of the
Betätigungseinrichtung im Längsschnitt und der Bereich des Lagerungskopfes teilweise aufgebrochen dargestellt ist.The actuating device is shown in longitudinal section and the area of the bearing head is partially broken away.
Die beispielsgemäße Kniehebel-Spannvorrichtung verfügt über eine nach Art eines fluidbetätigten Arbeitszylinders aufgebaute längliche Betätigungseinrichtung 1, an deren vorderer Stirnseite ein Lagerungskopf 2 angeordnet ist. Letzerer ist insbesondere über strichpunktiert angedeutete Befestigungsschrauben 3 an die vordere Stirnfläche des Gehäuses 4 der Betätigungseinrichtung l lösbar angeflanscht.The example toggle lever clamping device has an elongated actuating device 1 constructed in the manner of a fluid-operated working cylinder, on the front face of which a bearing head 2 is arranged. The latter is detachably flanged to the front face of the housing 4 of the actuating device 1, in particular via fastening screws 3 indicated by dash-dot lines.
Das Gehäuse 4 umfaßt beim Ausführungsbeispiel ein rohrförmiges Mittelteil 5, das an den axialen Endbereichen mit einer vorderen und einer rückwärtigen Abschlußwand 6, 7 versehen ist, so daß ein Gehäuse-Innenraum 8 begrenzt wird.In the embodiment, the housing 4 comprises a tubular middle part 5, which is provided with a front and a rear end wall 6, 7 at the axial end regions, so that a housing interior 8 is delimited.
In dem Gehäuse-Innenraum 8 befindet sich ein axial verschiebbarer Betätigungskolben 12, der den Gehäuse-Innenraum 8 axial in einen vorderen und einen rückwärtigen Arbeitsraum 13, 14 unter Abdichtung unterteilt. Der Betätigungskolben 12 ist zu diesem Zweck am radialen Umfang mit einer ringförmigen Dichtungseinrichtung 15 ausgestattet, die dichtend und gleitfähig an der Innenfläche des rohrförmigen Mittelteils 5 anliegt.In the housing interior 8 there is an axially displaceable actuating piston 12, which axially divides the housing interior 8 into a front and a rear working chamber 13, 14, while sealing it. For this purpose, the actuating piston 12 is equipped with an annular sealing device 15 on the radial circumference, which rests sealingly and slidably on the inner surface of the tubular middle part 5.
An dem Betätigungskolben 12 ist koaxial eine Betätigungsstange 16 festgelegt, beispielsweise durch eine Schraubverbindung, die die deckelartige vordere Abschlußwand 6 unter Abdichtung nach außen hin durchsetzt. Ihr außerhalb des Gehäuses 4 liegender äußerer Endabschnitt 17 steht über einen Kniehebelmechanismus 18 mit einem Spannarm 22 in Antriebsver-An actuating rod 16 is fixed coaxially to the actuating piston 12, for example by means of a screw connection, which passes through the cover-like front end wall 6, sealing it to the outside. Its outer end section 17, which lies outside the housing 4, is connected to a clamping arm 22 via a toggle lever mechanism 18.
bindung, der am Lagerungskopf 2 um eine Schwenkachse 23 verschwenkbar gelagert ist.connection, which is mounted on the bearing head 2 so as to be pivotable about a pivot axis 23.
Die Betätigungsstange 16 und der fest mit ihr verbundene Betätigungskolben 12 bilden eine einheitlich linear relativ zum Gehäuse 4 verlagerbare und allgemein mit Bezugsziffer 24 bezeichnete Antriebseinheit. Befindet sie sich in der aus der Zeichnung ersichtlichen eingefahrenen Stellung, nimmt der Spannarm 22 eine Freigabestellung ein. Wird die Antriebseinheit 24 zu einer linearen Ausfahrbewegung veranlaßt, im Rahmen derer die Betätigungsstange 16 weiter aus dem Gehäuse 4 ausfährt, erfolgt ein Verschwenken des Spannarmes 22 um die Schwenkachse 23 in eine nicht näher gezeigte Spannstellung, in der er beispielsweise ein zu spannendes Werkstück beaufschlagen kann. Die entsprechende Schwenkbewegung des Spannarmes 22 sei als Spannbewegung bezeichnet, die entgegengesetzt gerichtete Schwenkbewegung als Freigabebewegung. In der Zeichnung ist die Schwenkbewegung allgemein durch Doppelpfeil 25 verdeutlicht.The actuating rod 16 and the actuating piston 12 firmly connected to it form a drive unit that can be moved linearly relative to the housing 4 and is generally designated by reference number 24. If it is in the retracted position shown in the drawing, the clamping arm 22 assumes a release position. If the drive unit 24 is caused to make a linear extension movement, during which the actuating rod 16 extends further out of the housing 4, the clamping arm 22 pivots about the pivot axis 23 into a clamping position (not shown in detail), in which it can, for example, act on a workpiece to be clamped. The corresponding pivoting movement of the clamping arm 22 is referred to as the clamping movement, the opposite pivoting movement as the release movement. In the drawing, the pivoting movement is generally indicated by the double arrow 25.
Die Umwandlung der linearen Hubbewegung der Antriebseinheit 24 in die rotative Schwenkbewegung des Spannarmes 22 erfolgt unter Vermittlung des erwähnten Kniehebelmechanismus 18. Er verfügt beim Ausführungsbeispiel über einen drehfest mit dem Spannarm 22 verbundenen Schwenkhebel 26, an dem über eine zur Schwenkachse 23 beabstandete erste Lagerstelle 27 ein Zwischenglied 28 angelenkt ist, das desweiteren über eine zur ersten Lagerstelle 27 beabstandete zweite Lagerstelle 32 am äußeren Endabschnitt 17 der Betätigungsstange 16 angelenkt ist. Die Gelenkachsen der beiden Lagerstellen 27, 32 verlau-The conversion of the linear lifting movement of the drive unit 24 into the rotary pivoting movement of the clamping arm 22 takes place through the aforementioned toggle lever mechanism 18. In the embodiment, it has a pivot lever 26 that is connected to the clamping arm 22 in a rotationally fixed manner, to which an intermediate link 28 is articulated via a first bearing point 27 spaced from the pivot axis 23, which is further articulated to the outer end section 17 of the actuating rod 16 via a second bearing point 32 spaced from the first bearing point 27. The joint axes of the two bearing points 27, 32 run
fen parallel zur Schwenkachse 23, wobei der Kniehebelmechanismus 18 im Laufe der Arbeitsbewegung im Bereich der ersten Lagerstelle 27 eine Knickvorgang ausführt.parallel to the pivot axis 23, whereby the toggle lever mechanism 18 carries out a bending process in the area of the first bearing point 27 during the working movement.
Zur Querabstützung der Betätigungsstange 16 kann diese mit beispielsweise von einer oder mehreren Führungsrollen gebildeten ersten Führungsmitteln 33 ausgestattet sein, die an am Lagerungskopf 2 vorgesehenen zweiten Führungsmitteln 34 entlanglaufen, welche von einer nutartigen Führungsbahn gebildet sein können.For transverse support of the actuating rod 16, the latter can be equipped with first guide means 33, for example formed by one or more guide rollers, which run along second guide means 34 provided on the bearing head 2, which can be formed by a groove-like guide track.
Die lineare Antriebsbewegung der Antriebseinheit 24 wird durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung des Betätigungskolbens 12 hervorgerufen. Zu diesem Zweck mündet in jeden der beiden Arbeitsräume 13, 14 ein separater Fluidkanal 35, 36, die beide mit ihrem entgegengesetzten Ende über eine Anschlußöffnung 35', 36' zur Außenfläche des Gehäuses 4 ausmünden, über die Fluidkanäle 35, 36 erfolgt eine gesteuerte Einspeisung oder Abfuhr eines insbesondere von Druckluft gebildeten Betätigungsfluides in die bzw. aus den Arbeitsräumen 13, 14.The linear drive movement of the drive unit 24 is caused by controlled fluid loading of the actuating piston 12. For this purpose, a separate fluid channel 35, 36 opens into each of the two working chambers 13, 14, both with their opposite end opening via a connection opening 35', 36' to the outer surface of the housing 4, via the fluid channels 35, 36 a controlled feed or discharge of an actuating fluid, in particular formed by compressed air, takes place into or out of the working chambers 13, 14.
Um die nachfolgend nur verkürzt als Fluidbeaufschlagung bezeichnete Einspeisung und Abfuhr des Betätigungsfluides variabel steuern zu können, ist den beiden Fluidkanälen 35, eine Steuerventileinrichtung 3 7 zugeordnet, die beim Ausführungsbeispiel von einem einzigen Steuerventil gebildet ist.In order to be able to variably control the supply and discharge of the actuating fluid, referred to below only for short as fluid loading, a control valve device 37 is assigned to the two fluid channels 35, which in the exemplary embodiment is formed by a single control valve.
Beim Ausführungsbeispiel sind die beiden Anschlußöffnungen 35', 36' benachbart zueinander plaziert und die Steuerventileinrichtung 37 ist im Bereich dieser beiden AnschlußöffnungenIn the embodiment, the two connection openings 35', 36' are placed adjacent to each other and the control valve device 37 is in the area of these two connection openings
3.5', 36' an das Gehäuse 4 der Betätigungseinrichtung 1 so angesetzt, daß sie mit den beiden Fluidkanälen 35, 36 kommuniziert. Desweiteren steht die Steuerventileinrichtung 37 mit einer Druckquelle P und einer beispielsweise vom Atmosphärendruck gebildeten Drucksenke R in Verbindung.3.5', 36' is attached to the housing 4 of the actuating device 1 in such a way that it communicates with the two fluid channels 35, 36. Furthermore, the control valve device 37 is connected to a pressure source P and a pressure sink R formed, for example, by the atmospheric pressure.
Zum Erhalt einer besonders schlanken Bauweise der Kniehebel-Spannvorrichtung sind beim Ausführungsbeispiel die beiden Anschlußöffnungen 35', 36' und die Steuerventileinrichtung 37 im Bereich der rückwärtigen Stirnseite der Betätigungseinrichtung 1 angeordnet. Die Steuerventileinrichtung 37 kann wie abgebildet an die Außenfläche der rückwärtigen Abschlußwand 7 angeflanscht sein, in der sich auch die Anschlußöffnungen 35', 36' befinden.In order to obtain a particularly slim design of the toggle lever clamping device, in the embodiment, the two connection openings 35', 36' and the control valve device 37 are arranged in the area of the rear end face of the actuating device 1. The control valve device 37 can be flanged, as shown, to the outer surface of the rear end wall 7, in which the connection openings 35', 36' are also located.
Bei dieser Bauform mündet der eine Fluidkanal 36 unmittelbar in den benachbarten rückwärtigen Arbeitsraum 14. Der andere Fluidkanal 35 verläuft in der Wandung des Gehäuses 4 radial außerhalb des Gehäuse-Innenraumes 8 zur vorderen Abschlußwand 6, über die er in den vorderen Arbeitsraum 13 ausmündet. Letzteres ist teilweise nur strichpunktiert angedeutet.In this design, one fluid channel 36 opens directly into the adjacent rear working chamber 14. The other fluid channel 35 runs in the wall of the housing 4 radially outside the housing interior 8 to the front end wall 6, via which it opens into the front working chamber 13. The latter is partially only indicated by dash-dot lines.
Die Steuerventileinrichtung 37 ist in sogenannter Stetigventiltechnik ausgeführt, wobei vorzugsweise auf Proportionalventiltechnik zurückgegriffen wird. Dabei ist eine stetige Verlagerung des nicht näher gezeigten Ventilgliedes möglich, um stufenlos unterschiedlichste Steuerstellungen realisieren zu können, die dem Betätigungsfluid variable Strömungsquerschnitte zur Verfügung stellen. Zur Betätigung des Ventilgliedes ist ein geeigneter, elektrisch betätigbarer Ventilan-The control valve device 37 is designed using so-called continuous valve technology, whereby proportional valve technology is preferably used. A continuous displacement of the valve element (not shown in detail) is possible in order to be able to realize a wide variety of control positions that provide the actuating fluid with variable flow cross-sections. A suitable, electrically actuated valve device is required to actuate the valve element.
trieb 38 vorgesehen, beispielsweise ein nach dem Tauchankerprinzip aufgebauter Elektromagnet, der das Ventilglied proportional zum eingehenden elektrischen Stellsignal 42 positioniert. Dieses elektrische Stellsignal 42 liefert eine elektronische Steuereinrichtung 43, die in der Zeichnung als abseits von der Spannvorrichtung liegend gezeigt ist, zum Erhalt einer kompakten und intelligenten Einheit aber auch unmittelbar an der Spannvorrichtung und dabei insbesondere am Gehäuse 4 angeordnet sein kann.drive 38 is provided, for example an electromagnet constructed according to the plunger armature principle, which positions the valve member in proportion to the incoming electrical control signal 42. This electrical control signal 42 is supplied by an electronic control device 43, which is shown in the drawing as being located away from the clamping device, but can also be arranged directly on the clamping device and in particular on the housing 4 to obtain a compact and intelligent unit.
In Abhängigkeit von der jeweils vorgegebenen Steuerstellung des Ventilgliedes der Steuerventileinrichtung 37 läßt sich insbesondere stufenlos die Geschwindigkeit der Antriebsbewegung der Antriebseinheit 24 steuern, um einen Spann- und/oder Lösevorgang in elektronisch gesteuerter oder geregelter Weise den jeweiligen Einsatzgegebenheiten anzupassen. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, den anfänglichen Abschnitt der Spannbewegung mit hoher Geschwindigkeit auszuführen, um bei Annäherung an die Spannstellung die Geschwindigkeit zu drosseln und den Endaufprall der bewegten Teile zu verringern oder ganz zu verhindern. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer der Spannvorrichtung und auch das zu spannende Werkstück wird geschont.Depending on the respective specified control position of the valve member of the control valve device 37, the speed of the drive movement of the drive unit 24 can be controlled continuously in order to adapt a clamping and/or release process to the respective application conditions in an electronically controlled or regulated manner. For example, it is possible to carry out the initial section of the clamping movement at high speed in order to reduce the speed when approaching the clamping position and to reduce or completely prevent the final impact of the moving parts. This extends the service life of the clamping device and also protects the workpiece to be clamped.
Um die erwähnte elektronische Steuerung bzw. Regelung des Spannvorganges optimal vornehmen zu können, ist die Kniehebel-Spannvorrichtung ergänzend mit einer Positionserfassungseinrichtung 44 ausgestattet. Diese sitzt, wie auch die Steuerventileinrichtung 37, unmittelbar an der Kniehebel-Spannvorrichtung, wobei sie beim Ausführungsbeispiel an das Gehäu-In order to be able to carry out the electronic control or regulation of the clamping process mentioned above in an optimal manner, the toggle lever clamping device is additionally equipped with a position detection device 44. This, like the control valve device 37, is located directly on the toggle lever clamping device, whereby in the embodiment it is connected to the housing.
se 4 der Betätigungseinrichtung 1 angesetzt ist. Sie ermöglicht die Erfassung der momentanen Schwenkposition des Spannarmes 22 und könnte daher auch als Wegmeßsystem bezeichnet werden. Sie ist mit der elektronischen Steuereinrichtung 43 gekoppelt, der sie elektronische Positionssignale 45 übermittelt, die der aktuellen Position des Spannarmes entsprechen.se 4 of the actuating device 1. It enables the current swivel position of the clamping arm 22 to be recorded and could therefore also be referred to as a position measuring system. It is coupled to the electronic control device 43, to which it transmits electronic position signals 45 that correspond to the current position of the clamping arm.
Unter Berücksichtigung eines in der elektronischen Steuereinrichtung 43 abgelegten und nach Bedarf programmierbaren Steuerprogrammes werden auf Basis der eingehenden Positionssignale 45 geeignete Stellsignale 42 generiert, die der Steuerventileinrichtung 37 zugeführt werden. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Steuerventileinrichtung 37 in Abhängigkeit von der erfaßten Schwenkposition des Spannarmes 42 zu betätigen und folglich die Schwenkbewegung 25 des Spannarmes 22 in Abhängigkeit von seiner aktuellen Position variabel zu steuern.Taking into account a control program stored in the electronic control device 43 and programmable as required, suitable control signals 42 are generated on the basis of the incoming position signals 45, which are fed to the control valve device 37. In this way, it is possible to actuate the control valve device 37 depending on the detected pivot position of the clamping arm 42 and consequently to variably control the pivoting movement 25 of the clamping arm 22 depending on its current position.
Beim Ausführungsbeispiel arbeitet die Positionserfassungseinrichtung 44 mit der Antriebseinheit 24 der Betätigungseinrichtung 1 zusammen. Hierzu ist der Betätigungskolben 12 der Antriebseinheit 24 mit mindestens einem Aktivierungselement 46 ausgestattet, das beispielsweise von einem Permanentmagnet gebildet ist. Letzterer befindet sich in unmittelbarer Nähe der Innenfläche des rohrförmigen Mittelteils 5, wobei die Positionserfassungseinrichtung 44 mit Bezug zur Längsachse 47 der Antriebseinheit 24 radial beabstandet zu dem Aktivierungselement 46 installiert und beispielsweise an die Außenfläche des Gehäuses 4 angesetzt ist. Sie erstreckt sich dabei über die gesamte Länge des möglichen Hubbereiches des Aktivierung-In the exemplary embodiment, the position detection device 44 works together with the drive unit 24 of the actuating device 1. For this purpose, the actuating piston 12 of the drive unit 24 is equipped with at least one activation element 46, which is formed, for example, by a permanent magnet. The latter is located in the immediate vicinity of the inner surface of the tubular middle part 5, the position detection device 44 being installed radially spaced from the activation element 46 with respect to the longitudinal axis 47 of the drive unit 24 and being attached, for example, to the outer surface of the housing 4. It extends over the entire length of the possible stroke range of the activation element.
selementes 46, so daß dieses in jedweder Axialposition der Antriebseinheit 24 in der Lage ist, die Positionserfassungseinrichtung 44 zu beeinflussen. Letztere erzeugt aufbauend darauf ein der momentanen Axialposition entsprechendes Positionssignal 45, das in der elektronischen Steuereinrichtung 43 entsprechend verarbeitet wird.selementes 46, so that it is able to influence the position detection device 44 in any axial position of the drive unit 24. The latter then generates a position signal 45 corresponding to the current axial position, which is processed accordingly in the electronic control device 43.
Nähere Ausführungen zu den möglichen Arbeitsprinzipien der Positionserfassungseinrichtung 44 erübrigen sich an dieser Stelle, weil jedes gängige System verwendet werden kann. Beispielsweise kann in der Positionserfassungseinrichtung 44 ein unter Strom stehender elektrischer Leiter vorgesehen sein, dessen Magnetfeld im Bereich der momentanen Position des Aktivierungselementes 46 beeinflußt wird, woraus ein Störsignal resultiert, dessen Rücklaufzeit zum Ausgangspunkt ein Maß für die derzeitige Position des Aktivierungselementes 46 und somit des mit dieser bewegungsgekoppelten Spannarmes ist. Positionserfassungseinrichtungen dieser Art werden häufig auch als Wegmeßsysteme bezeichnet.Further details on the possible working principles of the position detection device 44 are unnecessary at this point, because any common system can be used. For example, the position detection device 44 can contain an electrical conductor that is under current, the magnetic field of which is influenced in the area of the current position of the activation element 46, resulting in an interference signal whose return time to the starting point is a measure of the current position of the activation element 46 and thus of the clamping arm that is coupled to it. Position detection devices of this type are often also referred to as position measuring systems.
Der unmittelbare Anbau der Steuerventileinrichtung 37 und der Positionserfassungseinrichtung 44 an das Gehäuse 4 der Betätigungseinrichtung 1 bewirkt eine kompakte Konzentration der Antriebstechnik auf engstem Raum. Gleichwohl wäre es auch möglich, eine oder beide Einrichtungen alternativ am Lagerungskopf 2 zu installieren.The direct attachment of the control valve device 37 and the position detection device 44 to the housing 4 of the actuating device 1 results in a compact concentration of the drive technology in the smallest possible space. However, it would also be possible to install one or both devices alternatively on the bearing head 2.
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