夹紧和固持设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种夹紧和固持设备，该夹紧和固持设备用于通过至少一个夹紧器件将制品、优选地体积可变的容器固定在预载荷下。


背景技术：

2.已知用于牢固地夹紧任何期望制品(比如呈箱或容器形式的体积可变的制品)的夹紧装置。例如，de 10 2006 059977 a1公开了用于燃料箱的夹紧元件的轮廓基部，所述轮廓基部旨在防止本体的振动传递，并且旨在允许体积的特定变化。
3.对于经受强力的相对较重的制品，需要适用于范围在每夹紧元件几千牛顿的预加载力的夹紧装置。这种夹紧元件一方面应提供高水平的防断裂或防撕裂安全性，而另一方面通过弹性特性，允许被夹紧元件的些微的正向和负向扩张行程，而不会由此离开允许的夹紧力公差带。迄今为止，对于这种应用仅已知钢带形式的夹紧元件，钢弹簧组件可选地作用在夹紧元件上。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型的目的是提供一种夹紧和固持设备，其中可以省却本质上具有很小延展性的钢带和昂贵的钢弹簧组件。另外，目的是在安装空间、自重和成本方面获得优势，同时在待夹紧元件上具有至少可比的弹性夹紧作用。
5.此目的是通过根据本实用新型的夹紧和固持设备来实现的。说明书中公开了进一步有利的实施例。
6.在此情况下，该夹紧和固持设备具有指配给该制品的夹紧框架或支架，并且还具有指配给该夹紧框架或支架、用于该夹紧器件的夹紧装置，该夹紧框架或支架设置有用于该夹紧器件的引导或导向装置、并且能够通过所述夹紧器件连接至该制品以便提供预加载力，该夹紧器件由弹性体材料构成的至少一个环形带构成，该至少一个环形带缠绕该制品和该夹紧框架或支架的至少一部分，并且该至少一个环形带的缠绕长度借由该夹紧装置是可变的。
7.到目前为止，本领域已经广泛认为，使用由弹性体材料构成的环形带作为夹紧元件是不合适的，特别考虑到组装过程中以及夹紧力施加过程中出现的问题。这是因为这种带不能在没有相当大的复杂性的情况下拉伸并且推到待夹紧的元件上。经由待夹紧元件和夹紧带的几何相互作用精确设定所需的预加载力也存在问题。
8.根据本实用新型的设计解决了这个问题，一方面，常规带的弹性夹紧作用被用于补偿待夹紧的元件的体积变化，并且待夹紧的元件仍保持在预载荷下，其中，另一方面，提供了用于该夹紧器件或环形带的夹紧装置，该夹紧装置改变了被配置成环形带形式的夹紧器件的初始缠绕长度。
9.在此情况下，这种夹紧装置或夹紧锁实现了组装任务，其方式为在夹紧装置缩短夹紧带的有效长度(也就是缠绕长度)从而施加所需的预载荷之前，首先可以以松弛和无预
载荷的方式以过量的长度围绕待夹紧元件(也就是制品)放置夹紧带。此外，可以精确地设定预载荷，例如经由在可通过旋转夹紧的夹紧装置上施加的转矩，如下文进一步解释的。因此，独立于夹紧器件或带的制造波动或几何形状和物理公差，始终提供精确可调节的均匀夹紧力。
10.有利的发展在于，夹紧器件被配置成具有在其纵向方向上延伸的张力构件的环形驱动带的形式、优选地扁平带的形式。这种驱动带、特别是扁平带，可以以简单的方式附接到待夹紧的制品上，并且可以制造成其长度与此相匹配。因此，还存在使用常规标准零件的可能性。
11.另一有利的实施例在于，设置多个夹紧器件，该多个夹紧器件彼此相邻地放置并且其缠绕长度借由该夹紧装置是可变的。这样的实施例使得其能够实现相对较大的夹紧力，并且还实现了相对于制品表面的力和压力的均匀分配。
12.另一特别容易实施和产生的有利的实施例在于夹紧装置被配置成旋钮的形式。
13.另一有利的实施例在于，该旋钮被配置成叉形件的形式，该叉形件被安装在该夹紧装置中以便围绕相对于该夹紧器件的纵向轴线垂直地定向的轴线可旋转，并且该叉形件包绕该夹紧器件，其方式为在该叉形件旋转过程中，该夹紧器件被卷绕，并且其缠绕长度可以减小。这实现了可以以特别节省空间的方式实施的旋钮效果。在此情况下，被配置成驱动带形式的夹紧器件以简单的方式由至少两个叉形叉齿包绕或围绕，因此，其缠绕长度可以通过围绕旋钮的纵向轴线旋转而容易地变短，如在下文进一步描述的示例性实施例中也可见。
14.另一有利的实施例在于，预先确定的转矩可以施加到旋钮。通过这种预先确定，避免了夹紧装置或夹紧器件的过度旋转，还避免了围绕待夹紧的制品太松或太松弛地放置的夹紧器件。
15.另一有利的实施例在于，夹紧装置设置有固定装置，在固定装置的协助下，夹紧装置的位置可以在已经达到特定预载荷或特定旋转角度之后固定。例如，在旋钮的情况下，这可以通过在旋转狭槽中引导的螺杆来完成。
16.另一有利的实施例在于，用于该夹紧器件的夹紧装置被配置使得制品可连接到夹紧框架或支架，以便提供弹性支撑的预加载力。这样的实施例确保夹紧器件不会过载，并且确保尽管如此总是有足够大的预加载力。
17.根据本实用新型的夹紧和固持设备的特别有利的应用源于其在通过至少一个夹紧器件将燃料电池、优选地由以模块化方式彼此连接的单独燃料电池组成的燃料电池组固定在预载荷下。安装空间小、重量轻和易互换性方面的优势在这里得到了特别的体现。
附图说明
18.本实用新型将在一个示例性实施例的基础上更详细地进行说明。在附图中：
19.图1示出了根据本实用新型的用于通过多个夹紧器件固定的燃料电池组的夹紧和固持设备，
20.图2详细示出了图1中所示的夹紧框架或支架，
21.图3详细示出了图1中所示的被配置成旋钮形式的夹紧装置，
22.图4通过对比非夹紧状态与夹紧状态，示出了根据本实用新型的夹紧和固持设备
的功能，
23.图5也通过对比非夹紧状态与夹紧状态，示出了在固定应力状态下的根据本实用新型的夹紧和固持设备的功能，
24.图6示出了根据本实用新型的夹紧和固持设备的另一实施例，其中，弹簧组件作用在夹紧装置上。
25.附图标记清单
[0026]1ꢀꢀ
燃料电池组
[0027]2ꢀꢀ
螺杆
[0028]3ꢀꢀ
夹紧框架或支架
[0029]4ꢀꢀ
夹紧器件
[0030]5ꢀꢀ
夹紧装置
[0031]6ꢀꢀ
引导或导向装置
[0032]7ꢀꢀ
叉形件
[0033]8ꢀꢀ
夹紧框架或支架的孔眼
[0034]9ꢀꢀ
旋转狭槽
[0035]
10 凸缘
[0036]
11 凸缘
[0037]
12 弹簧组件
[0038]
13 轴线
具体实施方式
[0039]
图1示出了根据本实用新型的用于燃料电池组1的夹紧和固持设备100，该燃料电池组通过处于夹紧状态下的多个夹紧器件4固定在预载荷下。燃料电池组由多个燃料电池组成，该多个燃料电池以模块化方式可彼此连接。
[0040]
夹紧和固持设备具有指配给燃料电池组1的夹紧框架或支架3，并且还具有指配给该夹紧框架或支架、用于这些夹紧器件4的夹紧装置5，本实施例中提供了多个夹紧器件4，即三个环形的、封闭的、可商购的扁平带，这些扁平带具有在其相应的纵向方向上延伸的张力构件。在本文中未以更多的细节展示这些张力构件。在此实施例中，每个夹紧器件4都被设置用于以模块化方式彼此连接的燃料电池。
[0041]
在图2中再次详细示出了夹紧框架或支架3。夹紧框架或支架设置有用于夹紧器件4的引导或导向装置6，这些夹紧器件被配置成扁平带的形式，并且被成形为使得以模块化方式彼此连接的制品(此处为燃料电池组1或单独的燃料电池)可以通过其上部部分/上部区域而插入到夹紧框架或支架3中，于是燃料电池组1借由预加载力而固定在夹紧框架或支架3上或之中。
[0042]
因此，待夹紧的体积可变的燃料电池组1在其上侧通过夹紧框架或支架3固持在预载荷下、并且在所有其他方向上由被配置为扁平带形式的三个夹紧器件4固持。体积的变化通过夹紧器件4的弹性伸长来调节，该夹紧器件沿其弹簧特性曲线被配置为扁平带的形式。
[0043]
此处，扁平带是由嵌入弹性体基质(此处为乙烯丙烯二烯弹性体(epdm))中的盘绕的强度构件构成，以便满足有关温度负荷和用于燃料电池组的弹性需求的所有要求。
[0044]
对于配置成扁平带形式的夹紧器件4的简化组件，这些简化组件以非夹紧形式在夹紧框架或支架3上被放置到为此设置的切口或引导或导向装置6中。在此情况下，夹紧框架或支架3搁置在待夹紧的燃料电池组1上或以模块化方式彼此连接的单独燃料电池上，而被配置成具有对应长度的夹紧器件4被简单地推到两个部件上。然后，被配置成扁平带形式的夹紧器件4缠绕燃料电池组1和夹紧框架或支架3。夹紧器件的相应缠绕长度借由夹紧装置5是可变的。
[0045]
在图3中再次详细示出了此处被配置成旋钮形式的夹紧装置5。被配置成旋钮形式的夹紧装置被安装成可围绕相对于夹紧器件/扁平带的纵向轴线垂直地定向的轴线 13旋转，并且在其长度的一部分上被配置成叉形件7的形式，该叉形件包绕夹紧器件。在旋钮/夹紧装置5的旋转过程中，并且因此在叉形件7的旋转过程中，被配置成扁平带形式的夹紧器件4被“卷绕”，并且其相应的缠绕长度减少。
[0046]
原则上，这在图4中再次展示。图4在其左侧示出了扁平带夹紧之前的初始状态，在右侧示出了旋钮旋转半圈u以及扁平带夹紧之后的状态。
[0047]
夹紧装置5在此情况下被引导穿过夹紧框架或支架3的孔眼8并且安装在那里，该夹紧装置被设计为在其长度的一部分上被配置成叉形件7形式的叉形件。
[0048]
图5在其左侧还示出了带有附接的夹紧框架或支架3的燃料电池组1处于扁平带夹紧之前的初始状态，在右侧示出了旋钮旋转半圈之后以及扁平带夹紧之后的状态。此处还可以清晰看到，在设计为叉形件的夹紧装置5的协助下，夹紧的扁平带通过螺杆2固定在夹紧状态下。如以上已经展示的，这发生的方式为接合在夹紧框架或支架 3中的螺杆2被引导穿过设置在属于夹紧装置5的凸缘10中的旋转狭槽9。一旦螺杆被拧紧，夹紧装置5的支撑位置就被固定。夹紧框架或支架3在此至少部分地包括燃料电池组1或以模块化方式彼此连接的单独燃料电池1，即包括燃料电池组1/以模块化方式彼此连接的单独燃料电池的相应的上部部分。
[0049]
图6示出了夹紧和固持设备的另一实施例，其中，弹簧组件12作用于属于夹紧装置5的凸缘11上。在此实施例中，被转过180
°
的夹紧装置5未被螺杆锁定在固定位置，而是由螺旋弹簧以浮动方式进行支撑。这具有的优点是，在体积变化小的情况下仅弹性扁平带4补偿体积变化，而在相对较大变化的情况下、尤其是一旦超过夹紧装置5的摩擦力，预加载的螺旋弹簧、板簧或弓形弹簧的弹簧特性曲线就会额外起作用，并且可以用相对较小的力变化来补偿更大的行程。