DE3810388A1 - Device for clamping a linearly movable elongated component - Google Patents
Device for clamping a linearly movable elongated componentInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festspannen eines linear bewegbaren, langgestreckten Bauteiles, insbesondere der Kolbenstange einer Arbeitskolben-Zylinderanordnung.The invention relates to a device for clamping a linearly movable, elongated component, in particular the Piston rod of a working piston-cylinder arrangement.
Hydraulische oder pneumatische Arbeitskolben-Zylinderanordnungen, mit denen schwere Lasten aus einer Stellung in eine andere Stellung bewegt werden, müssen so ausgebildet sein, daß die Lasten jeweils in den gewünschten Stellungen auch dann festgehalten sind, wenn der Druck innerhalb der Kolben-Zylinderanordnung schnell oder aufgrund einer Leckage langsam abfällt. Dies wird bewerkstelligt durch Vorrichtung der eingangs genannten Art.Hydraulic or pneumatic working piston-cylinder arrangements, with which heavy loads from one position to another position be moved must be designed so that the loads in each Desired positions are also held when the pressure within the piston-cylinder arrangement quickly or due to a Leakage slowly drops. This is accomplished by the device of Art.
Es sind hierzu eine Reihe von Vorrichtungen bekannt geworden, die aber alle den Nachteil aufweisen, daß sie eine erhebliche Vergrößerung der Kolben-Zylinderanordnung benötigen.For this purpose, a number of devices have become known but all have the disadvantage of being a significant enlargement the piston-cylinder arrangement.
Diese Vergrößerung bedeutet meistens eine erhebliche Verlängerung des Zylinders, was dann nachteilig ist, wenn nur ein begrenzter Raum in Richtung der Bewegung der Kolbenstange vorhanden ist.This enlargement usually means a considerable extension of the cylinder, which is disadvantageous if only a limited space in Direction of movement of the piston rod is present.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in ihrer äußeren Form klein und doch sehr wirksam ist.The object of the invention is a device of the beginning mentioned type to create, which is small in its outer form and yet very is effective.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenstange eine daran angepaßte Öffnung eines keil- oder kegelstumpfartigen Körpers durchdringt, dessen Keil- oder Kegelachse quer zur Längsachse des Bauteils verläuft, daß der Klemmkörper eines mindestens von der Öffnung aus hin zum verjüngten Ende innerhalb der Keil- oder Kegelstumpfachse verlaufenden Schlitz aufweist, durch den am Klemmkörper zwei Klemmarme gebildet sind, und daß über den Klemmkörper ein Verriegelungskörper mit einer der keil- oder kegelstumpfartigen Außenform des Klemmkörpers entsprechender Innenform schiebbar ist, der die Klemmarme gegeneinander und damit gegen die Kolbenstange drückt und die Kolbenstange so verklemmt.This object is achieved in that the Piston rod an adapted opening of a wedge or penetrates the frustoconical body, the wedge or cone axis runs transversely to the longitudinal axis of the component that the clamping body one at least from the opening to the tapered end within the Has wedge or truncated cone axis extending slot through which on Clamping body two clamping arms are formed, and that over the clamping body a locking body with one of the wedge or truncated cones External shape of the clamp body corresponding inner shape is slidable the clamping arms press against each other and thus against the piston rod and the piston rod is jammed.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der Verriegelungskörper ein in einer hydraulischen Klemm- oder Verriegelungs-Kolben-Zylinderanordnung befindlicher Kolben ist, der mittels einer Federanordnung dauernd gegen den Klemmkörper beaufschlagt ist und mittels Druckfluid dauernd entgegen der Federanordnung vom Klemmkörper weg beaufschlagt ist. In besonders vorteilhafter Weise liegt der Kegel- oder Keilwinkel zwischen 6 bis 17 Grad.A particularly advantageous embodiment is that the Locking body one in a hydraulic clamp or Locking piston-cylinder assembly is located piston that continuously loaded against the clamping body by means of a spring arrangement is and by means of pressure fluid continuously against the spring arrangement from Clamping body is applied away. In a particularly advantageous manner the cone or wedge angle between 6 to 17 degrees.
Die Federanordnung ist in bevorzugter Weise eine Schraubendruckfeder oder noch besser eine Tellerfederpaketanordnung, deren einzelne Tellerfedern optimal bemessen und in beliebiger Weise - parallel oder in Reihe - zu dem Paket zusammengesetzt werden können; dabei ist damit der Kraftverlauf der Tellerfederanordnungen optimal an den Kraftbedarf anzupassen.The spring arrangement is preferably a helical compression spring or, even better, a plate spring assembly, the individual plate springs of which are optimally dimensioned and can be combined in any manner - parallel or in series - to form the package; the force curve of the plate spring arrangements can thus be optimally adapted to the force requirement.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß der vom freien, verjüngten Ende des Klemmkörpers ausgehende Schlitz nicht nur in der Öffnung endet, was schon eine gut wirkende Verklemmung erzeugen würde, sondern sich auch darüberhinaus weitererstreckt bis hin zur Zylinderwand, so daß die Federeigenschaften der dadurch erzeugten Klemmarme verbessert werden und die Klemmwirkung erhöht wird.A preferred embodiment of the invention can go that the slot extending from the free, tapered end of the clamping body not only ends in the opening, which is already a good-looking deadlock would produce, but also extends beyond to the cylinder wall, so that the spring properties of the generated thereby Clamp arms are improved and the clamping effect is increased.
Der Klemmkörper ist an der der Federanordnung entgegengesetzten Klemm-Zylinderwand angeformt, und wenn der Schlitz bis zur Zylinderwand verläuft, kann man sagen, daß die Klemmarme an der Zylinderwand angeformt sind. Selbstverständlich kann der Schlitz an jeder beliebigen Stelle zwischen der Öffnung und der Zylinderwand enden, was einen Einfluß auf die Klemmkraft hat.The clamping body is opposite to the spring arrangement Clamp cylinder wall formed, and if the slot up to the cylinder wall runs, one can say that the clamping arms on the cylinder wall are molded. Of course, the slot can be on any Place between the opening and the cylinder wall, what a Has an influence on the clamping force.
Damit der Verriegelungskörper ohne durch die Kolbenstange behindert zu werden, verschoben werden kann, bzw. die Kolbenstange frei ohne Behinderung durch den Verriegelungskörper in jeder Stellung des Verriegelungskörpers verschoben werden kann, besitzt der Verriegelungskörper im Bereich des Klemmkörpers eine maulartige Aussparung, die die Kolbenstange teilweise umfaßt.So that the locking body is not obstructed by the piston rod to be moved, or the piston rod freely without Disability by the locking body in any position of the Locking body can be moved, has the Locking body in the area of the clamping body a mouth-like Recess that partially surrounds the piston rod.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention are the see further subclaims.
Die besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Verriegelungseinrichtung innerhalb des quer zur Kolbenstangenlängsachse verlaufenden Verriegelungszylinders bewirkt eine optimale Verklemmung der Kolbenstange innerhalb der Öffnung dadurch, daß die Klemmarme von dem Verriegelungskörper gegen die Außenfläche der Kolbenstange gedrückt werden, und zwar aufgrund der Federanordnung dann, wenn die Druckkraft, die von dem Druckfluid herrührt und den Verriegelungskörper entgegen der Kraft der Federanordnung von dem Klemmkörper wegdrückt, absinkt, so daß die Kraft der Federanordnung überwiegt und den Verriegelungskörper gegen den Klemmkörper drückt und die Klemmarme aufgrund der Konusform der Berührungsflächen von Klemmkörper und Verriegelungskörper gegen die Außenfläche der Kolbenstange gedrückt werden.The particularly advantageous embodiment of the Locking device within the transverse to the longitudinal axis of the piston rod running locking cylinder causes an optimal jamming the piston rod inside the opening in that the clamping arms of the locking body pressed against the outer surface of the piston rod due to the spring arrangement when the pressure force which comes from the pressure fluid and the locking body against the Force of the spring assembly pushes away from the clamping body, so that the force of the spring assembly outweighs and the locking body against presses the clamping body and the clamping arms due to the cone shape of the Contact surfaces of the clamping body and locking body against the Outer surface of the piston rod.
Dadurch wird eine Sicherheitsverriegelungseinrichtung für eine Kolben-Zylinderanordnung geschaffen, die unter Ausnützung von mechanischen Federkräften dann den Kolben bzw. die Kolbenstange festhält, wenn der Druck innerhalb des hydraulischen Systems abfällt.This creates a safety locking device for a Piston-cylinder arrangement created using mechanical spring forces then the piston or the piston rod holds when the pressure within the hydraulic system drops.
Die in Kolbenstangenrichtung oder besser in Bewegungsrichtung der Kolbenstange gemessene Abmessung kann so klein gestaltet werden, daß die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung auch dann anwendbar ist, wenn hier nur begrenzter Platz vorhanden, der zur Verfügung stehende Raum quer dazu aber nicht begrenzt ist.The piston rod direction or better in the direction of movement Piston rod measured dimension can be made so small that the Locking device according to the invention is also applicable when only limited space available here, the available space across but this is not limited.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Using the drawing, in which an embodiment of the invention is shown, the invention is to be explained and described in more detail will.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 eine Querschnittsansicht durch eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung, Fig. 1 is a cross-sectional view of an inventive clamping device,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch den Ver riegelungskörper und Fig. 2 is a sectional view through the locking body and
Fig. 3 eine Ansicht gemäß Pfeilrichtung auf den Verriegelungskörper der Fig. 2. Fig. 3 is a view according to the arrow direction of the locking body in FIG. 2.
In der Fig. 1 erkennt man im Querschnitt eine Kolbenstange 10, die in einer Arbeits-Kolben-Zylinderanordnung mit einem Kolben (der nicht näher dargestellt) verbunden ist, wobei die Kolbenstangenlängsachse senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Die entsprechende Arbeits- Kolben-Zylinderanordnung ist nicht dargestellt. Quer zu der Längsachse der Kolbenstange 10 verläuft eine Klemm- oder Verrieglungs- Kolben-Zylinderanordnung 11, an deren rechten Zylinderwand 12 ein Klemmkörper 13 angeformt ist, der ebenso wie der Zylinder eine Querbohrung 14 aufweist, die in der Form der Kolbenstange 10 angepaßt und die von der Kolbenstange 10 durchgriffen ist. In der mittleren Längsachse M-M der Klemmkolben-Zylinderanordnung 11 bzw. in einer dort befindlichen Ebene, die ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene verläuft und in der Linie M-M liegt, ist ein Schlitz 15 vorgesehen, der einerseits zwischen der Bohrung 14 und dem freien Ende des Klemmkörpers verläuft und sich hin zur Zylinderwand 12 noch ein Stück über die Bohrung 14 hinaus fortsetzt, so daß durch diesen Schlitz zwei Klemmarme 16 und 17 gebildet sind. Der Klemmkörper 13 mit den beiden Klemmarmen 16 und 17 ist kegelstumpfartig ausgehend von dem Zylinderboden 12 aus verjüngt und zwar mit einem Winkel alpha, der 12 bis 34 Grad beträgt. Die beiden Klemmarme 16 und 17 sind aufgrund des Schlitzes 15 federnd elastisch.In Fig. 1 it can be seen in cross-section a piston rod 10, the piston-cylinder assembly work (not shown in more detail the) having a piston in a connected, wherein the piston rod longitudinal axis perpendicular to the plane of the drawing. The corresponding working piston-cylinder arrangement is not shown. Transversely to the longitudinal axis of the piston rod 10 runs a clamping or locking piston-cylinder arrangement 11 , on the right cylinder wall 12 of which a clamping body 13 is formed which, like the cylinder, has a transverse bore 14 which is adapted in the form of the piston rod 10 and which is penetrated by the piston rod 10 . In the central longitudinal axis MM of the clamping piston-cylinder arrangement 11 or in a plane located there, which also runs perpendicular to the plane of the drawing and lies in the line MM , a slot 15 is provided, which runs on the one hand between the bore 14 and the free end of the clamping body and continues towards the cylinder wall 12 a bit beyond the bore 14 , so that two clamping arms 16 and 17 are formed through this slot. The clamping body 13 with the two clamping arms 16 and 17 is tapered in the shape of a truncated cone, starting from the cylinder base 12 , with an angle alpha that is 12 to 34 degrees. The two clamping arms 16 and 17 are resilient due to the slot 15 .
Innerhalb der Klemmkolben-Zylinderanordnung 11 befindet sich als Verriegelungskörper ein Verriegelungskolben 18, der an seiner Außenfläche eine Nut 19 aufweist, in die eine Dichtung 20 eingelegt ist. An seiner rechten Endfläche, die entgegengesetzt zur Bodenfläche 12 liegt, ist ein zylinderförmiger Vorsprung 21 vorgesehen, der zur Führung einer Schraubendruckfeder 22 dient. Diese Schraubendruckfeder 22 drückt den Zylinderkörper dauernd in Pfeilrichtung P 1.Within the clamping piston-cylinder arrangement 11 there is a locking piston 18 as a locking body, which has a groove 19 on its outer surface into which a seal 20 is inserted. On its right end surface, which is opposite to the bottom surface 12 , a cylindrical projection 21 is provided, which serves to guide a helical compression spring 22 . This helical compression spring 22 continuously presses the cylinder body in the direction of arrow P 1 .
An dem linken Ende besitzt der Verriegelungskörper 21 eine Ausnehmung 23, die kegelstumpfartig ausgebildet ist und sich zum linken Ende hin unter dem Winkel alpha 1 verringert. Der Winkel alpha 1 entspricht identisch dem Winkel alpha. Die Vertiefung bzw. die Ausnehmung 23 ist so gewählt, daß das freie Ende der beiden Arme 16 und 17 nicht gegen die Bodenfläche der Ausnehmung 23 zum Anliegen kommt. Im Bereich dieser Ausnehmung besitzt der Verriegelungskörper 18 an seinem Außenumfang einen Bereich 24 verringerten Durchmessers, der über eine Stufungsfläche 25 übergeht in den Umfang des Verriegelungskörpers 18, der dem Innendurchmesser des Zylinders 11 entspricht. Über eine durch die Zylinderwand hindurchgeführte Bohrung 26 wird der Ringfläche oder Stufungsfläche 25 Druckfluid zugeführt. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, besitzt der Verriegelungskörper 18 eine maulförmige Aussparung 27, die von dem linken Ende des Verriegelungskörpers ausgeht und im in Fig. 1 dargestellten Zustand die Kolbenstange 10 umgreift und freikommt, so daß die Kolbenstange 10 die Bewegung des Verriegelungskörpers 18 nicht behindert.At the left end, the locking body 21 has a recess 23 which is frustoconical and decreases towards the left end at the angle alpha 1 . The angle alpha 1 is identical to the angle alpha. The recess or the recess 23 is chosen so that the free end of the two arms 16 and 17 does not come to rest against the bottom surface of the recess 23 . In the area of this recess, the locking body 18 has an area 24 of reduced diameter on its outer circumference, which passes over a step surface 25 into the circumference of the locking body 18 , which corresponds to the inner diameter of the cylinder 11 . Pressurized fluid is supplied to the annular surface or stepped surface 25 via a bore 26 which is passed through the cylinder wall. As can be seen from FIGS . 2 and 3, the locking body 18 has a jaw-shaped recess 27 which starts from the left end of the locking body and, in the state shown in FIG. 1, engages around and releases the piston rod 10 so that the piston rod 10 moves the Locking body 18 is not hindered.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt:The arrangement works as follows:
Wenn die Kolbenstange 10 frei bewegbar sein soll, dann wird der Kolbenfläche 25 über den Raum 26 Druckfluid zugeführt, so daß der Verriegelungskörper 18 gegen die Kraft der Feder 22 nach rechts entgegen Pfeilrichtung P 1 gedrückt wird. Wenn der Druck links der Ringfläche 25 abfällt, dann überwiegt die Kraft der Feder 22 und die Kegelstumpfaußenfläche 23 schiebt sich über die beiden Klemmarme 16 und 17, wodurch die Klemmarme gegeneinander und gegen die Außenfläche der Kolbenstange 10 gedrückt werden, wodurch die Kolbenstange 10 festgeklemmt wird.If the piston rod 10 is to be freely movable, then the piston surface 25 is supplied with pressure fluid via the space 26 , so that the locking body 18 is pressed against the force of the spring 22 to the right against the arrow direction P 1 . If the pressure drops to the left of the annular surface 25 , then the force of the spring 22 prevails and the outer surface 23 of the truncated cone pushes over the two clamping arms 16 and 17 , whereby the clamping arms are pressed against one another and against the outer surface of the piston rod 10 , whereby the piston rod 10 is clamped .
Die Feder ist in der Fig. 1 als Schraubenfeder gezeichnet; es besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, Tellerfedern und dergleichen zu verwenden. Es kommt im wesentlichen darauf an, daß diese Teilerfedern ausreichend stark sind, im Falle eines Druckabfalls die beiden Klemmarme 16 und 17 so gegen die Außenfläche der Kolbenstange 10 zu drücken, daß die Kolbenstange sicher in ihrer jeweiligen, gewünschten Lage festgehalten wird.The spring is drawn in Figure 1 as a coil spring; there is of course also the possibility of using disc springs and the like. It is essential that these divider springs are sufficiently strong to press the two clamping arms 16 and 17 against the outer surface of the piston rod 10 in the event of a pressure drop in such a way that the piston rod is securely held in its desired position.
Die Anordnung nach Fig. 1 kann natürlich nicht nur als eine Sicherheitsvorrichtung benutzt werden, sondern sie kann auch dazu benutzt werden, die Kolbenstange in jeder beliebigen Lage festzuhalten, was alleine durch Steuerung der Druckzufuhr in den Innenraum des Klemmzylinders bewirkt wird, d.h. alleine dadurch, daß entweder Druck aufgebaut oder Druck abgebaut wird.The arrangement of FIG. 1 can not only be used as a safety device, of course, but they can also be used to retain the piston rod in any position, which alone is effected by controlling the pressure supply into the inner space of the clamping cylinder, that is alone in that either pressure builds up or pressure is released.
Claims (8)
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| DE19883810388 DE3810388A1 (en) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | Device for clamping a linearly movable elongated component |
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