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Die Erfindung betrifft ein Backenverstellsystem für eine Spann- oder Greifvorrichtung zum Spannen oder Greifen von Objekten, mit einem Grundteil und einen Verstellteil, wobei in einer Verstelllage das Verstellteil gegenüber dem Grundteil in eine in axialer Richtung des Grundteils verlaufende Verstellrichtung verstellbar ist und in einer Betriebslage eine verstellteilseitige Verstellteilverzahnung in eine grundteilseitige Grundteilverzahnung eingreift. Die Erfindung betrifft außerdem eine Grundbacke oder Verstellbacke eines solchen Backenverstellsystems sowie eine zugehörige Spann- oder Greifvorrichtung.
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Ein solches Backenverstellsystem kann beispielsweise bei einer Spannvorrichtung, wie einem Backenspannfutter, oder einer Greifvorrichtung, wie einem Parallel- oder Zentrischgreifer, Verwendung finden. Aufgrund des Vorsehens eines Backenverstellsystem kann eine schnelle Grobeeinstellung der Verstellteile bzw. der die Verstellteile bildenden Verstellbacken und damit eine rasche und einfache Anpassung an zu spannende oder greifende Objekte erfolgen.
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Bekannt ist, Verstellteile, die bei insbesondere Greifvorrichtungen als Verstell- oder Aufsatzbacken ausgebildet sein können, mittels Befestigungsschrauben an den Grundteilen, die als Grundbacken ausgebildet sein können, zu befestigen. Um die Verstellteile gegenüber den Grundteilen zu verstellen, sind dann allerdings zunächst die Verstellschrauben zu lösen. Nach einem Verstellen ist das Verstellteil über die Schrauben am Grundteil zu befestigen.
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Ein Backenverstellsystem ist beispielsweise aus der
DE 34 25 603 C2 bekannt geworden. Um das als Aufsatzbacke ausgebildete Verstellteil aus der Betriebslage in die Verstelllage zu überführen, wird beim Betätigen eines Stößels über eine aufwändige Mechanik die Aufsatzbacke entriegelt und kann angehoben werden.
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Auch aus der
DE 29 49 567 A1 ist ein Backenverstellsystem bekannt geworden, bei dem zum Verstellen der Verstellbacke ebenfalls ein vergleichsweise aufwändiger Mechanismus erforderlich ist.
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Aus der
CH 76230 A ist ein Parallelschraubstock bekannt geworden, bei dem eine Backe über ein Sperrorgan auf- und abwärtsbeweglich angeordnet ist, um die Backe in deren Lage zu einer anderen Backe zu verstellen. Aus der
US 1,503,606 A ist eine ähnliche Spannvorrichtung bekannt geworden, bei der eine Spannbacke durch Anheben und Ausrücken aus einer Verzahnung in Längsrichtung verlagerbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Backenverstellsystem bereitzustellen, bei dem ein Verstellen des Verstellteils gegenüber dem Grundteil auf einfache Art und Weise möglich wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Backenverstellsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein derartiges Backenverstellsystem sieht folglich vor, dass das Verstellteil um eine quer zur Verstellrichtung verlaufenden Schwenkachse derart am Grundteil verschwenkbar angeordnet ist, dass beim Überführen des Verstellteils zum einen aus der Betriebslage in die Verstelllage die Verstellteilverzahnung aus der Grundteilverzahnung herausgeschwenkt und beim Überführen des Verstellteils zum anderen aus der Verstelllage in die Betriebslage die Verstellteilverzahnung in die Grundteilverzahnung hineingeschwenkt wird. Aufgrund der schwenkbaren Anordnung des Verstellteils kann dieses folglich auf einfache Art und Weise aus der Betriebslage in die Verstelllage überführt werden. In der Verstelllage kann dann das Verstellteil in Verstellrichtung verstellt werden und schließlich in die neue Betriebslage verschwenkt werden. Aufwändige Betätigungsmechanismen zum Entriegeln und Überführen des Verstellteils in die Verstelllage, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, werden erfindungsgemäß nicht benötigt.
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Dabei ist am Verstellteil wenigstens ein entlang der Schwenkachse verlaufender Schwenkbolzen vorgesehen, der in eine mit dem Schwenkbolzen korrespondierende grundteilseitige Längsnut eingreift. Durch Vorsehen des Schwenkbolzens wird eine verstellteilseitige feste Schwenkachse vorgegeben. Dadurch, dass der Schwenkbolzen in die in Verstellrichtung verlaufende Längsnut eingreift, kann zudem ein geführtes Verstellen des Verstellteils gegenüber dem Grundteil erfolgen.
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Um ein erleichtertes Verschwenken des Verstellteils und zudem ein gutes Führen des Verstellteils beim Verstellen zu ermöglichen, ist vorteilhaft, dass der Schwenkbolzen um die Schwenkachse wenigstens bedingt verdrehbar am Verstellteil angeordnet ist und wenigstens eine mit wenigstens einer Wandung der Längsnut zusammenwirkende Bolzenabflachung aufweist.
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Vorteilhafterweise ist die Schwenkachse nahe und die Verstellteilverzahnung fern dem zu spannenden oder zu greifenden Objekt derart angeordnet, dass beim Spannen oder Greifen die Verstellteilverzahnung in der Grundteilverzahnung gehalten wird. Beim Spannen oder Greifen wird der Kraftfluss folglich derart umgelenkt, dass die Verstellteilverzahnung und die Grundteilverzahnung ineinander eingreifend beaufschlagt werden. Ein Herausschwenken der Grundteilverzahnung im gespannten oder gegriffenen Zustand aus der Verstellteilverzahnung kann damit nicht erfolgen.
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Der Schwenkbolzen kann dabei im Bereich der Mittellängsachse des Verstellteils am Verstellteil angeordnet sein und in eine zum Verstellteil hin offene T- oder L-förmige Längsnut eingreifen. Dies hat den Vorteil, dass der Schwenkbolzen in der Verstelllage sowie in der Betriebslage innerhalb der Längsnut geschützt angeordnet ist. Zudem werden die Kräfte mittig vom Verstellteil in das Grundteil übertragen.
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Andererseits ist denkbar, dass das Verstellteil zwei das Grundteil seitlich umgreifende Schenkel umfasst, wobei an den Schenkeln jeweils ein Schwenkbolzen angeordnet ist, der jeweils in eine seitlich offene Längsnut eingreift. Über das Vorsehen von zwei derart angeordneten Schenkeln ergibt sich ebenso eine vorteilhafte Krafteinleitung in das Grundteil. Die Schwenkbolzen als solche sind dabei von den Schenkeln geschützt angeordnet.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verstellteil auf der dem Grundteil zugewandten Seite eine sich vom Bereich der Schwenkachse hin zum spannenden oder greifenden Objekt erstreckende Abflachung aufweist. Die Abflachung kann dabei insbesondere einen Winkel von 5° bis 10° bezüglich der Verstellrichtung einschließen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn am Grundteil und/oder am Verstellteil vorgespannte Rastmittel derart vorgesehen sind, dass das Verstellteil beim Verstellen definierte Verstellpositionen einnimmt, in denen die Verstellteilverzahnung in die Grundteilverzahnung zum Eingriff kommen kann. Hierdurch wird folglich gewährleistet, dass die Verstellpositionen beim Verstellen sicher angefahren werden. In den Verstellpositionen kann dann die Verstellteilverzahnung in die Grundteilverzahnung eingreifen. Zwischenpositionen, in denen ein Eingriff der Verzahnungen miteinander nicht möglich ist, werden somit ausgeschlossen.
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Die Rastmittel können dabei vorteilhafterweise ein federbeaufschlagtes Rastelement, insbesondere in Form eines Rastbolzens oder einer Rastkugel, und damit zusammenwirkende Positionsaussparungen umfassen. Beim Einnehmen der definierten Verstellpositionen rastet folglich das Rastmittel in die Positionsaussparungen.
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Vorteilhafterweise ist das Rastelement in oder an dem Verstellteil angeordnet. Die Positionsaussparungen sind vorteilhafterweise entlang einer grundteilseitigen Führungsfase oder Führungsnut angeordnet. Das Rastelement wird folglich beim Verstellen des Verstellteils an der Führungsfase oder in der Führungsnut geführt und gelangt in den Verstellpositionen in die tiefer liegenden Positionsaussparungen.
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Ferner ist denkbar, dass das Rastelement in der Betriebslage des Verstellteils, also bei nicht ausgeschwenktem Verstellteil, in eine am Grundteil vorgesehene Führungsfase oder Führungsnut eingreift. Dadurch wird erreicht, dass aufgrund der Federvorspannung des Rastelements das Verstellteil in der Betriebslage gehalten wird. Die Federvorspannung ist dabei vorteilhafterweise so zu wählen, dass ein Ausschwenken des Verstellteils in die Verstelllage bei einer Überkopfanordnung des Verstellteils nicht selbsttätig möglich ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass sich an die Verstellteilverzahnung und/oder die Grundteilverzahnung ein Nichteingriffsabschnitt derart anschließt, dass ein Verschwenken des Verstellteils aus der Verstelllage in die Betriebslage bei einer nicht zulässigen Stellung nicht möglich ist. Dadurch wird unterbunden, dass das Verstellteil eine nicht zulässige Verstellposition einnehmen kann. Insbesondere kann gewährleistet werden, dass sämtliche Flanken des Verstellteils mit korrespondierenden Flanken des Grundteils im Eingriff stehen.
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Beim erfindungsgemäßen Backenverstellsystem kann vorgesehen sein, dass das Verstellteil von einer Verstellbacke und das Grundteil von einem die Verstellbacke aufnehmenden Futter gebildet wird. Das Futter kann dabei beispielsweise mehrere aufeinander zu beziehungsweise voneinander weg verfahrbare Verstellbacken aufnehmen. Eine derartige Ausgestaltung bietet sich insbesondere für Hand- und/oder Drehspannfutter für insbesondere Drehmaschinen an.
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Ferner ist denkbar, dass das Grundteil von einer Grundbacke und das Verstellteil von einer auf die Grundbacke aufsetzbaren Verstellbacke, die auch als Aufsatzbacke bezeichnet werden kann, gebildet wird. Das Grundteil ist dann in die Grundbacke der Spann- oder Greifvorrichtung integriert, wobei das Verstellteil auf das Grundteil aufgesetzt werden kann.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass das Grundteil und das Verstellteil Bestandteile einer auf eine Grundbacke aufsetzbaren Verstellbacke sind.
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Insofern wird die eingangs genannte Aufgabe auch durch eine derartige erfindungsgemäße Grundbacke oder Verstellbacke gelöst.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Spann- oder Greifvorrichtung umfassend wenigstens ein erfindungsgemäßes Backenverstellsystem und/oder wenigstens eine erfindungsgemäße Grundbacke oder Verstellbacke.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer ersten erfindungsgemäßen Verstellbacke mit dem erfindungsgemäßen Backenverstellsystem;
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2 einen Querschnitt durch die Verstellbacke gemäß 1;
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3 eine vergrößerte Ansicht aus 2;
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4 die Verstellbacke gemäß 1 in Verstelllage;
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5 die Ansicht gemäß 3 in Verstelllage;
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6 eine perspektivische Ansicht der Verstellbacke gemäß 1;
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7 eine Seitenansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Verstellbacke;
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8 einen Querschnitt durch die Verstellbacke gemäß 7;
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9 die Seitenansicht gemäß 7 in Verstelllage;
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10 die Ansicht gemäß 7 und 9 ohne Verstellteil; und
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11 eine perspektivische Ansicht der Verstellbacke gemäß 7.
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Die in der 1 dargestellte Verstellbacke 10 weist ein Grundteil 12 und ein Verstellteil 14 auf. Das Grundteil 12 weist dabei auf der dem Verstellteil 14 zugewandten Seite eine Grundteilverzahnung 16 auf. In die Grundteilverzahnung greift eine zwei Zähne 18 umfassende Verstellteilverzahnung 20 ein. Aufgrund des Eingriffs der beiden Verzahnungen 16, 20 ist ein Verstellen des Verstellteils 14 in axialer Richtung in der in der 1 dargestellten Betriebslage des Verstellteils 14 nicht möglich.
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Zum Verstellen des Verstellteils 14 gegenüber dem Grundteil 12 kann das Verstellteil 14 um eine Schwenkachse 22 so weit verschwenkt werden, dass die Verstellteilverzahnung 20, beziehungsweise die Zähne 18, aus der Grundteilverzahnung 16 herausgeschwenkt wird. In dieser Verstelllage, die in 4 dargestellt ist, ist dann ein Verstellen des Verstellteils in axialer Richtung des Grundteils in die Verstellrichtungen 24 möglich.
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Wie aus 2 deutlich wird, ist am Verstellteil 14 ein entlang der Schwenkachse 22 verlaufender Schwenkbolzen 26 vorgesehen. Der Schwenkbolzen 26 greift dabei in eine hin zum Verstellteil 14, in Verstellrichtung 24 verlaufende, grundteilseitige T-Längsnut 28 ein. Der Schwenkbolzen 26 als solcher ist insbesondere gegenüber dem Verstellteil 14 bedingt um die Verschwenkachse 22 verschwenkbar angeordnet. Ferner weist der Schwenkbolzen 26 zu der Schwenkachse 22 parallel verlaufende Bolzenabflachungen 30 auf, die mit ebenfalls parallel zur Schwenkachse 22 verlaufenden längsnutseitigen Wandungen 32 zusammenwirken. Hierdurch ergeben sich beim Verstellen des Verstellteils 14 gegenüber dem Grundteil 12 in Verstellrichtung 24 gute Führungseigenschaften. Ferner wird ein Verdrehen des Schwenkbolzens 26 beim Verstellen unterbunden. Der Schwenkbolzen 26 wird lediglich beim Verschwenken des Verstellteils 14 in die Verstelllage beziehungsweise in die Betrieblage bedingt gegenüber dem Verstellteil 14 verschwenkt.
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Um ein Verschwenken des Verstellteils 14 zu ermöglichen, weist das Verstellteil 14 auf der dem Grundteil 12 zugewandten Seite ausgehend vom Bereich der Schwenkachse 22 eine Abflachung 34 auf. Die Abflachung schließt mit der in der Betriebslage auf dem Grundteil 12 aufliegenden Ebene des Schwenkteils 14 einen Winkel α ein, der ein Verschwenken so weit zulässt, dass die Verstellteilverzahnung 20 aus der Grundteilverzahnung 16 in der Verstelllage herausgeschwenkt werden kann. In der Praxis hat sich ein Winkel α von cirka 8° als ausreichend herausgestellt. In der Verstelllage, wie sie in 4 gezeigt ist, kommt die Abflachung 34 vorteilhafterweise großflächig an dem Grundteil 12 zur Anlage. Wie aus 1 und 4 deutlich wird, ist an dem in die Führungsnut 28 eingreifenden Abschnitt des Verstellteils 14 eine weitere, parallel zur Abflachung 34 verlaufende, Abflachung 36 vorgesehen. Diese kommt in der Verstelllage, wie in 4 deutlich wird, am Nutgrund der Führungsnut 28 zum Anliegen.
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Aus 3 wird deutlich, dass am Verstellteil 14 quer zur Verstellrichtung ein Rastelement in Form einer Kugel 38 angeordnet ist, das mit einer Feder 40 gegen das Grundteil 12 beaufschlagt wird. In der Betriebslage wird die Kugel 38 gegen eine grundteilseitige Führungsfase 42 beaufschlagt. Die Feder 40 stützt sich dabei an einem in das Verstellteil 14 eingeschraubten Gewindebolzen 44 ab. Die Führungsfase 42 ist innerhalb der Längsnut 28 angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Länge der Längsnut 28. Beim Verschwenken des Verstellteils 14 aus der Betriebslage in die Verstelllage muss die Kugel 38 entgegen der Federkraft der Feder 40 nach axial innen gedrängt werden. Dadurch wird ein selbsttätiges Verschwenken des Verstellteils 14 in die Verstelllage unterbunden.
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In der Verstelllage, wie sie in 4 dargestellt ist, wird die Kugel 38 in eine parallel zur Führungsfase 42 verlaufende Führungsnut 46, wie in 5 dargestellt, beaufschlagt. Dadurch wird das Verstellteil 14 in der Verstelllage gehalten. Beim Verstellen des Stellteils 14 in die Verstellrichtungen 24 gleitet die Kugel 38 entlang der Führungsnut 46. In definierten Verstellpositionen, in denen die Zähne 18 des Verstellteils 14 in die grundteilseitige Verzahnung 16 eingreifen kann, sind in der Führungsnut 46 Positionsaussparungen vorgesehen, in welche die Kugel an den definierten Verstellpositionen einrückt. Hierdurch wird beim manuellen Verstellen des Verstellteils 14 die jeweilige definierte Verstellposition eindeutig gefunden. Beim Erreichen der definierten Verstellposition kann das Verstellteil 14 in die Betriebslage zurückverschwenkt werden. Ein Greifen oder Spannen eines Objekts ist dann mit dem Verstellteil 14 möglich.
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Die in den 1 bis 6 dargestellte Verstellbacke 10 kann insbesondere auf einer Grundbacke einer Spann- oder Greifvorrichtung montiert werden. Andererseits ist denkbar, dass das Grundteil 12 von einer Grundbacke einer Spann- oder Greifvorrichtung gebildet wird, die von einem Antrieb in Längsrichtung der Grundbacke bewegt werden kann. Zudem ist denkbar, dass das Grundteil 12 von einem die Verstellbacken 14 aufnehmenden Futter gebildet wird, wobei das Futter insbesondere ein Spannfutter mit Keilstangenantrieb sein kann, wobei die Keilstangen dann die grundteilseitige Verzahnung bilden und das Verstellteil über die Keilstangen zum Spannen des Objekts bewegt werden.
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Die zweite, in den 7 bis 11 dargestellte erfindungsgemäße Verstellbacke 50 entspricht in weiten Teilen der in den 1 bis 6 dargestellten Verstellbacke 10, wobei entsprechende Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind.
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In der in 7 dargestellten Betriebslage greift die verstellteilseitige Verzahnung 18 in die grundteilseitige Verzahnung 20. Beim Verschwenken des Verstellteils 14 um die Schwenkachse 20 wird, wie in 9 dargestellt, die Stellteilverzahnung 20 aus der Grundteilverzahnung 16 ausgelenkt. Ein Verstellen des Verstellteils 14 in die Verstellrichtung 24 wird dadurch möglich.
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Wesentlicher Unterschied der Verstellbacke 50 zur Verstellbacke 10 ist, dass das Verstellteil 14 zwei das Grundteil 12 seitlich umgreifende Schenkel 52 aufweist. An den Schenkeln 52 ist jeweils ein Schwenkbolzen 54 wenigstens bedingt verdrehbar angeordnet. Die Schwenkbolzen 54 greifen dabei, wie insbesondere aus 8 deutlich wird, jeweils in eine am Grundteil 12 vorgesehene seitliche Längsnut 56. Die Schwenkbolzen 54 weisen jeweils einander gegenüberliegende Bolzenabflachungen 58 auf, die an den einander gegenüberliegenden Wandungen 60 der jeweiligen Längsnut 56 anliegen.
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Entsprechend der Verstellbacke 10 sind bei der Verstellbacke 50 am Grundteil 12 Führungsfasen 42 und Führungsnuten 46 für die federbeaufschlagten Kugeln 38, die in den Schenkeln 52 des Verstellteils 14 angeordnet sind, vorgesehen. In den vorgesehenen, definierten Verstellpositionen des Verstellteils sind in den beiden Führungsnuten 46, wie in 10 gezeigt, Positionsaussparungen 62 vorgesehen, in welche die Kugeln 38 einrücken. Die Positionsaussparungen sind so gewählt, dass bei eingerückten Kugeln 38 ein Rückschwenken des Verstellteils 14 so erfolgt, dass die Stellteilverzahnung 20 formschlüssig in die Grundteilverzahnung 16 eingreifen kann.
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Beide Verstellbacken 10, 50 sind derart ausgebildet, dass sich an die Grundteilverzahnung 20 jeweils ein zahnlückenfreier Nichtangriffsabschnitt 48 anschließt, in den die Verstellteilverzahnung 20 nicht eingreifen kann. Hierdurch wird gewährleistet, dass ein unzulässiges Verstellen des Verstellteils 14 nicht möglich ist. In jeder möglichen Verstellposition sind die beiden Zähne 18 im Eingriff mit zwei zugehörigen Zahnlücken der Grundteilverzahnung 16.
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Bei beiden in den Figuren dargestellten Verstellbacken 10, 50 ist die Schwenkachse nahe und die Verstellteilverzahnung fern dem zu spannenden oder zu greifenden Objekt derart angeordnet, dass beim Spannen oder Greifen die Verstellteilverzahnung 20 in der Grundteilverzahnung 16 gehalten beziehungsweise in diese beaufschlagt wird. Hierdurch wird ein ungewolltes Verschwenken des jeweiligen Verstellteils 14 aus der Betriebslage in die Verstelllage unterbunden.
