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Die
Erfindung betrifft eine Zwinge, umfassend eine Gleitschiene, einen
einstückig mit der Gleitschiene verbundenen Festbügel,
und einen Gleitbügel, welcher auf der Gleitschiene beweglich ist.
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Die
BESSEY Tool GmbH & Co.
KG vertreibt Schraubzwingen unter der Bezeichnung LM. Diese weisen
eine Gleitschiene und einen Festbügel auf. Der Festbügel
ist ein von der Gleitschiene getrenntes Bauteil, welches an der
Gleitschiene verpresst gehalten ist.
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Ferner
vertreibt die BESSEY Tool GmbH & Co.
KG Ganzstahl-Schraubzwingen unter der Bezeichnung GZ mit einer einstückigen
Gleitbügel-Festbügel-Druckstück-Kombination,
welche durch Wärmeverformung hergestellt wird.
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Aus
der
DE 946 790 ist eine
Schraubzwinge mit einer im beweglichen unteren Querbügel
angeordneten Spannspindel und einem mit der Laufschiene aus einem
Stück bestehenden oberen Querbügel bekannt. Die
Laufschiene und der Querbügel bestehen aus Stahl und weisen
einen rechteckigen Querschnitt mit einem Verhältnis der
Höhe zu Breite kleiner als 2,5 auf. In dieser Druckschrift
ist auch beschrieben, dass es Schraubzwingen gibt, bei denen sich
die Breite der Laufschiene zur Querschnittshöhe wie 1:3
verhält und dass auch Laufschienen aus Stahl bekannt sind,
bei denen dieses Verhältnis 1:3,5 oder 1:4 beträgt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zwinge der eingangs genannten
Art bereitzustellen, welche vorteilhafte Eigenschaften aufweist.
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Diese
Aufgabe wird bei der eingangs genannten Zwinge erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass die Gleitschiene im Querschnitt eine Gesamthöhe
und eine Gesamtbreite aufweist, die in einem Verhältnis
zueinander stehen, welches im Bereich zwischen 2,55:1 und 2,8:1
liegt.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird eine
Zwinge wie beispielsweise eine Schraubzwinge bereitgestellt, für
welche bei optimaler Materialausnutzung bei der Herstellung der
Gleitschiene eine große seitliche Steifigkeit der Gleitschiene
erreicht ist, wobei ein starkes Durchbiegen der Gleitschiene vermieden
ist und ein flacher Spannkraftabfall bei nachgebenden Werkstücken
realisiert ist.
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Es
hat sich gezeigt, dass bei Gleitschienen, bei denen das Verhältnis
zwischen 3:1 bis 4:1 liegt, zwar eine hohe Gesamtsteifigkeit erreicht
ist, jedoch die seitliche Steifigkeit relativ gering ist und der Spannkraftabfall
bei nachgebenden Werkstücken steil ist.
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Bei
Gleitschienen, bei welchen das Verhältnis zwischen 2:1
bis 2,2:1 liegt, erhält man zwar eine große seitliche
Steifigkeit und einen flachen Spannkraftabfall bei nachgebenden
Werkstücken, jedoch kann es aufgrund zu starker Durchbiegung
der Gleitschiene zu einer starken Schrägstellung eines
Gleitbügels und damit einer an dem Gleitbügel
gehaltenen Spindel kommen. Dieses erhöht die Reibung und
vermindert damit die erreichbare Spannkraft. Ferner fördert
eine starke Schrägstellung dieser Spindel noch weiter die
Durchbiegung der Gleitschiene, das heißt verstärkt
diese, da der angreifende Hebel verlängert wird. Weiterhin
ist die Neigung zum Abheben eines Druckstücks erhöht
und die Zwinge kann gegebenenfalls abrutschen. Weiterhin ist die
Materialausnutzung nicht optimal, da bei einem solchen Verhältnis
in der Regel die seitliche Steifigkeit größer
ist als benötigt.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung liegt das Verhältnis
zwischen (einschließlich) 2,55:1 und (einschließlich)
2,8:1. Es ergeben sich durch die Vorteile, welche die Zwingen aus
dem Stand der Technik haben (wobei die Vorteile kombiniert werden),
unter Vermeidung der Nachteile bzw. die Nachteile werden in erheblichem
Maße verringert.
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Weiterhin
ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Verhältnis
trotz einer größeren Höhe bei den auftretenden
Belastungen eine Biegespannung unterhalb der zulässigen
Werte.
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Die
Handhabung ist erleichtert, da das Profil breiter ist. Dadurch dreht
sich die Gleitschiene nicht so leicht in der Hand, wenn diese gehalten
wird.
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Weiterhin
lässt sich bei dem erfindungsgemäßen
Verhältnis auch eine Biegung zur Herstellung des Festbügels
an der Gleitschiene bei kleinstmöglichem Innenradius durchführen,
ohne dass eine Ausknickung erfolgt. Die Biegung kann um einen Winkel von
90° oder mehr durchgeführt werden.
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Die
Gleitschiene lässt sich aus einem Endlosbandmaterial in
ihrer Profilierung zusammen mit dem Festbügel durch Kaltverformung
wie Kaltziehen oder Kaltwalzen herstellen. Das kaltverformte Material
weist gesteigerte Festigkeitswerte auf. Wenn die Gleitschiene und
der Festbügel einstückig verbunden sind, lässt
sich diese entsprechende Kombination auf einfache Weise durch Biegung
herstellen.
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Insbesondere
ist es günstig, wenn das Verhältnis von Gesamthöhe
zur Gesamtbreite bei mindestens 2,6:1 liegt.
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Günstig
ist es, wenn die Gleitschiene über ihre Länge
einen gleichbleibenden Profilquerschnitt hat. Dadurch ergeben sich
die geschilderten Vorteile über die Gesamtlänge
der Gleitschiene.
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Aus
dem gleichen Grund ist es günstig, wenn der Festbügel
mindestens an einem Übergangsbereich zur Gleitschiene das
gleiche Profil wie die Gleitschiene aufweist.
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Das
Verhältnis von Gesamthöhe zu Gesamtbreite bezieht
sich auf die maximale Höhe und die maximale Breite der
Gleitschiene im Querschnitt.
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Insbesondere
sind die maximale Breite und die maximale Höhe durch Hüllebenen
der Gleitschiene bestimmt.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gleitschiene im Querschnitt
spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Dadurch ergeben sich symmetrische Kräfteverhältnisse
bei einfacher Herstellbarkeit der Gleitschiene.
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Insbesondere
weist die Gleitschiene eine erste Spiegelebene und eine senkrecht
dazu liegende zweite Spiegelebene auf. Dadurch ergibt sich eine hohe
Symmetrie, so dass die Gleitschiene auf einfache Weise herstellbar
ist.
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Insbesondere
bilden Hüllebenen der Gleitschiene im Querschnitt ein Rechteck.
Bei einfacher Herstellbarkeit ergibt sich dadurch ein optimierter Kräfteverlauf.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gleitschiene im Querschnitt
tailliert ist. Dadurch ergibt sich bei optimierter Kräfteverteilung
eine optimierte Materialnutzung beider Herstellung der Gleitschiene.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel weist die Gleitschiene einen
ersten Bereich auf, an welchem die Gleitschiene im Querschnitt eine
maximale Breite hat, weist einen zweiten Bereich auf, welcher sich
an den ersten Bereich anschließt, und weist einen dritten
Bereich auf, welcher sich an den zweiten Bereich anschließt
und welcher ein Taillenbereich ist und in welchem die Gleitschiene
im Querschnitt eine minimale Breite hat, wobei der zweite Bereich
ein Zwischenbereich ist, dessen Breite zwischen der maximalen Breite
und der minimalen Breite liegt. Dadurch lässt sich auf
einfache Weise eine Taillierung ausbilden. Es lässt sich
auf einfache Weise ein Übergang von einem Bereich maximaler
Breite zu einem Bereich minimaler Breite realisieren.
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Es
ist günstig, wenn ein Taillenbereich der Gleitschiene eine
im Wesentlichen ebene Oberfläche aufweist. Diese Oberfläche
ist dann auf einfache Weise bedruckbar, um Produktdaten und dergleichen aufzunehmen.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gleitschiene an Kanten abgerundet
ist. Dadurch werden Kraftspitzen und Spannungsspitzen vermieden. Ferner
ist die Verletzungsgefahr verringert. Die Herstellung ist erleichtert.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Hüllfläche
der Gleitschiene an einer Außenseite und/oder Innenseite
ein Zylinder. Dadurch ist die Gleitschiene an der entsprechenden
Seite abgerundet. Sie lässt sich dadurch auf einfache Weise
durch Profilziehen oder dergleichen herstellen.
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Es
ist dann günstig, wenn ein Radius des Zylinders die Gesamthöhe
ist. Dadurch lässt sich die Gleitschiene auf einfache Weise
herstellen.
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Bei
einer Ausführungsform weist die Gleitschiene an einer Außenseite
und einer Innenseite jeweils eine Mulde auf. Diese Mulde erleichtert
die Herstellung der Gleitschiene.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Bereich der Gleitschiene,
in welchem diese im Querschnitt die maximale Breite aufweist, höchstens
50% der Gesamthöhe der Gleitschiene im Querschnitt einnimmt.
Dadurch ergibt sich eine optimierte Materialnutzung bei optimiertem
Kräfteverlauf bzw. Spannungsverlauf an der Gleitschiene.
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Es
ist ferner günstig, wenn eine minimale Breite der Gleitschiene
zwischen 65% und 85% der Gesamtbreite der Gleitschiene liegt. Dadurch
lässt sich bei einfacher Herstellbarkeit und optimierter
Materialnutzung bei der Herstellung ein optimiertes Ergebnis bezüglich
der Anwendung der Gleitschiene erzielen. Insbesondere ergibt sich
eine hohe Quersteifigkeit, wobei die Durchbiegbarkeit der Gleitschiene
relativ gering ist und eine ausreichende Torsionssteifigkeit gewährleistet
ist.
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Es
kann vorgesehen sein, dass an dem Festbügel mindestens
ein Anlageelement angeformt ist. Dieses Anlageelement ist direkt
angeformt und stellt eine oder mehrere Anlageflächen für
ein Werkstück bereit. Die Anformung kann dabei durch Warmumformung
oder Kaltumformung erfolgen.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform ist an dem Festbügel
ein Druckstück angeordnet, welches ein von dem Festbügel
getrenntes Teil ist und welches an dem Festbügel formschlüssig
und/oder kraftschlüssig fixiert ist. Grundsätzlich
ist es so, dass, wenn an einem durch Kaltverformung hergestellten Teil
eine Erwärmung zur Materialverformung durchgeführt
wird, eine nicht erwünschte Gefügeveränderung
mit Verschlechterung der Festigkeitswerte eintritt. Zur Vermeidung
einer solchen Gefügeveränderung wird das Druckstück,
welches auf ein Werkstück wirkt, nachträglich
an dem Festbügel angeordnet und dadurch nicht einstückig
am Festbügel hergestellt. Dadurch ist keine Erwärmung
des Festbügels und der Gleitschiene notwendig, so dass
auch keine Gefügeänderung mit Festigkeitsverlust
eintritt. Beim Einspannen eines oder mehrerer Werkstücke
erfährt das Druckstück im Wesentlichen nur eine
Druckkraft. Die stärkere Kraftbelastung und insbesondere
auch Zugkräfte und Biegekräfte erfährt
der Festbügel. Durch die einstückige Fixierung
des Festbügels an der Gleitschiene ergibt sich eine hohe
Stabilität mit optimierter Kraftableitung. Eine solche
Zwinge lässt sich auf einfache und kostengünstige
Weise fertigen.
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Bei
einer Ausführungsform wird das Druckstück durch
Verpressung an dem Festbügel fixiert. Dadurch ergibt sich
eine einfache Fixierbarkeit mit sicherem Halt des Druckstücks.
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Es
ist beispielsweise auch möglich, dass das Druckstück
durch Verrastung oder durch Verstiftung oder Verschraubung oder
Umspritzen an dem Festbügel insbesondere formschlüssig
fixiert ist.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn das Druckstück an dem
Festbügel durch ein Verfahren fixiert ist, welches keine
gefügeverändernde Erwärmung des Festbügels
erfordert. Dadurch lässt sich die erfindungsgemäße
Zwinge auf einfache Weise herstellen.
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Günstig
ist es, wenn der Festbügel an der Gleitschiene durch Biegung
hergestellt ist. Aus einem entsprechenden (und insbesondere bereits
profiliertem) Vorelement lässt sich dann in einer Biegemaschine
der Festbügel, welcher gekrümmt quer zu der Gleitschiene
orientiert ist, herstellen. Eine nachträgliche Fixierung
eines getrennt hergestellten Festbügels an der Gleitschiene
ist dann nicht mehr notwendig.
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Bei
einer Ausführungsform weist der Festbügel eine
konvex gekrümmte Außenseite und eine konkav gekrümmte
Innenseite auf. Ein solcher Festbügel lässt sich
auf einfache Weise an einer profilierten Schiene herstellen, wobei
sich dann an der profilierten Schiene die Gleitschiene, welche im
Wesentlichen gerade ist, und der Festbügel, welcher gekrümmt
ist, ausbilden lassen.
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Insbesondere
sind die Außenseite und die Innenseite parallel zueinander.
Dadurch ergibt sich eine einfache Herstellbarkeit; eine solche Gleitschiene-Festbügel-Kombination
lässt sich aus einer geraden Schiene, welche durch Kaltverformung
hergestellt ist und ein entsprechendes Profil aufweist, herstellen.
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Es
ist ferner günstig, wenn die konvex gekrümmte
Außenseite des Festbügels tangential in die Gleitschiene übergeht
und die konkav gekrümmte Innenseite tangential in die Gleitschiene übergeht.
Dadurch erhält man einen "glatten" Übergang ohne Ecken
und Kanten. Dies wiederum ermöglicht einen optimierten
Kraftfluss.
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Bei
einer Ausführungsform umfasst der Festbügel mindestens
einen Bereich, welcher(kreis-)ringsegmentförmig ist. Dadurch
lässt sich der Festbügel auf einfache Weise durch
Biegung an einer Biegemaschine herstellen.
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Insbesondere
ist die Gleitschiene gerade. Dadurch lässt sich der Gleitbügel
auf der Gleitschiene führen.
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Es
ist günstig, wenn die Kombination aus Gleitschiene und
Festbügel mittels Kaltverformung hergestellt ist. Beispielsweise
wird der entsprechende Profil stab, an dem dann der Festbügel
später beispielsweise durch Biegung hergestellt wird, durch Kaltwalzen
oder Kaltziehen eines Endlosbands (wie beispielsweise eines Stahlbands)
hergestellt.
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Insbesondere
fallen eine erste Hüllebene der Gleitschiene und eine Hüllebene
des Festbügels zusammen. Weiterhin fallen insbesondere
eine zweite Hüllebene der Gleitschiene und eine entsprechende Hüllebene
des Festbügels zusammen. Durch ebenes Biegen lässt
sich der Festbügel an der Gleitschiene herstellen.
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Insbesondere
sitzt an dem Gleitbügel eine Spanneinrichtung, welche mit
einem Gegendruckelement auf das Druckstück am Festbügel
ausgerichtet ist. Dadurch lassen sich ein oder mehrere Werkstücke
zwischen dem Druckstück und dem Gegendruckstück
einspannen.
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Es
ist dann ferner günstig, wenn das Druckstück und
das Gegendruckstück im Wesentlichen parallele Anlageflächen
für ein Werkstück haben, um ein definiertes Verspannen
zu ermöglichen.
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Bei
einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Spanneinrichtung
(mindestens) eine Spannschraube umfasst, welche an einem Gewinde des
Gleitbügels geführt ist. Durch Verkippung des Gleitbügels
an der Gleitschiene lässt sich dieser beim Einspannen von
einem oder mehreren Werkstücken zwischen dem Druckstück
von dem Gegendruckstück fixieren. Durch die Spannschraube
lässt sich eine entsprechende Spannkraft ausüben.
Auch andere Ausbildungen der Spanneinrichtung wie beispielsweise
Exzenterspanner oder Hebelspanner sind möglich.
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Insbesondere
trifft eine Drehachse der Spannschraube das Druckstück.
Dadurch lässt sich gezielt eine Kraft mit einer Kraftrichtung,
welche koaxial zur Drehrichtung ist, ausüben.
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Es
ist günstig, wenn das Druckstück einen Anlagebereich
mit einer Anlagefläche für ein Werkstück
und einen Fixierungsbereich zur Fixierung an dem Festbügel
aufweist. Über den Fixierungsbereich erfolgt die Verbindung
des Druckstücks mit dem Festbügel. Der Anlagebereich
stellt die Anlagefläche für das Werkstück
bereit.
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Beispielsweise
ist das Druckstück kappenförmig ausgebildet mit
einem Aufnahmeraum für einen Festbügelbereich. Über
den Aufnahmeraum lässt sich das Druckstück auf
den Festbügel aufstecken und beispielsweise mit diesem
verpressen, um das Druckstück formschlüssig und/oder
kraftschlüssig an dem Fixierungsbereich zu halten. Es wird
eine entsprechend große "innere" Anlagefläche
zum Presssitz des Druckstücks an dem Fixierungsbereich bereitgestellt.
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Es
ist auch möglich, dass das Druckstück über
den Fixierungsbereich allein oder zusätzlich über
Formschlusselemente wie Schrauben oder dergleichen gehalten ist.
Auch andere Möglichkeiten der Formschlussfixierung wie
beispielsweise Verrastung oder auch Verstiftung sind möglich.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel weist das Druckstück
einen Anlagebereich auf, welcher bis in die Nähe der Gleitschiene
oder bis zur Gleitschiene reicht oder in einen Bereich des Festbügels
in der Nähe der Gleitschiene reicht. Dadurch wird ein vergrößerter
Anlagebereich bereitgestellt. Da das Druckstück von dem
Fixierungsbereich getrennt ist, muss die Anlagefläche des
Druckstücks nicht der Form des Festbügels folgen.
Dies kann zur Vergrößerung der Anlagefläche
genutzt werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel ist der Anlagebereich an der
Gleitschiene oder an dem Bereich des Festbügels in der
Nähe der Gleitschiene fixiert. Dadurch erhöht
man die Stabilität.
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Insbesondere
ist die Fixierung formschlüssig und/oder kraftschlüssig,
so dass zu der Fixierung keine gefügeändernde
(und damit festigkeitsmindernde) Erwärmung notwendig ist.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung
der Erfindung. Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Zwinge;
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2 einen
Querschnitt durch eine Gleitschiene der Zwinge gemäß 1 und
längs der Linie 2-2; und
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3 ein
zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Zwinge.
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Ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Zwinge, welches in der 1 gezeigt und dort mit 10 bezeichnet
ist, ist eine Schraubzwinge. Die Schraubzwinge 10 umfasst
eine Gleitschiene 12. Die Gleitschiene 12 ist
aus einem metallischen Material wie beispielsweise Stahl hergestellt.
Sie erstreckt sich gerade in einer Längsrichtung 14.
Eine Außenseite (Oberseite) 16 und eine Innenseite
(Unterseite) 18 der Gleitschiene 12 sind parallel
zueinander und parallel zur Längsrichtung 14.
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Die
Außenseite 16 ist einer Spanneinrichtung, welche
untenstehend noch näher beschrieben wird, abgewandt. Die
Innenseite 18 weist dieser Spanneinrichtung zu.
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Die
Gleitschiene 12 ist profiliert. Sie weist beispielsweise
im Bereich der Außenseite 16 und/oder im Bereich
der Innenseite 18 jeweils eine Riffelung 20 auf.
Eine solche Riffelung ist für die Funktionsweise der Zwinge 10 nicht
unbedingt notwendig. Ein Gleitbügel kann sich bei Kraftausübung an
der Gleit schiene 12 verkanten und wird dadurch an der Gleitschiene 12 fixiert;
die Riffelung 20 erhöht den Reibwert zur Selbsthaltung
des Gleitbügels an der Gleitschiene 12.
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Mit
der Gleitschiene 12 einstückig verbunden (einstückig
an diesem gebildet) ist ein Festbügel 22, welcher
beim Spannen auf ein Werkstück wirkt. Der Festbügel 22 ist
ein Ausleger an der Gleitschiene 12. Dieser Festbügel 22 ragt über
die Außenseite 16 und die Innenseite 18 der
Gleitschiene 12 quer hinaus. Der Festbügel 22 selber
weist eine konvexe Außenseite 24 auf, welche tangential
in die Außenseite 16 der Gleitschiene 12 übergeht.
Weiterhin weist der Festbügel 22 eine konkave
Innenseite 26 auf, welche tangential in die Innenseite 18 der
Gleitschiene 12 übergeht.
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Der
Festbügel 22 ist durch Umbiegung an der Gleitschiene 12 hergestellt;
ein profiliertes Vorelement aus Gleitschiene und Festbügel,
welches gerade ist, wird in einer Biegemaschine gebogen, um den
Festbügel 22 mit der konvexen Außenseite 24 und
der konkaven Innenseite 26 herzustellen.
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Der
Festbügel 22 weist beispielsweise ein Kreisringsegment 28 auf.
Auch andere Krümmungsformen sind möglich.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Festbügel 22 ein
stirnseitiges Ende 30. Dieses weist denselben Profilquerschnitt
wie ein stirnseitiges Ende 32 der Gleitschiene 12 auf
(2). Das stirnseitige Ende 30 des Festbügels 22 ist
in einem Winkel zu der Längsrichtung 14 der Gleitschiene 12 orientiert,
welcher beispielsweise in der Größenordnung von
70° liegt. Dieser Winkel ist in 2 durch das
Bezugszeichen 34 angedeutet.
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Wenn
der Festbügel 22 ringsegmentförmig ist,
dann entspricht der Winkel 34 im Wesentlichen dem Winkelbereich, über
den sich der Festbügel 22 erstreckt.
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Die
Gleitschiene 12 hat eine erste Hüllebene 36 und
eine zweite Hüllebene 38 quer zur Außenseite 16 und
zur Innenseite 18 (2). Die
beiden Hüll ebenen 36 und 38 sind im Wesentlichen
parallel zueinander. Die Außenseite 16 und die
Innenseite 18 weisen Hüllebenen 37 und 39 auf,
welche quer und insbesondere senkrecht zu der Hüllebene 36 und
der Hüllebene 38 liegen.
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Eine
entsprechende Hüllebene des Festbügels 22 fällt
mit der ersten Hüllebene 36 zusammen und eine
entsprechende Hüllebene des Festbügels 22 fällt
mit der zweiten Hüllebene 38 der Gleitschiene 12 zusammen.
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Die
Kombination aus profilierter Gleitschiene 12 und einstückig
mit dieser verbundenem Festbügel 22 ist beispielsweise
durch Kaltverformung eines metallischen Materials und insbesondere
durch Kaltziehen oder Kaltwalzen hergestellt.
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Beispielsweise
wird die Kombination aus Gleitschiene 12 und Festbügel 22 vor
der Umbiegung des Festbügels 22 aus einem endlosen
Bandmaterial durch Kaltziehen oder Kaltwalzen mit ihrer Profilierung
hergestellt. Das Material dieser Kombination ist kaltverfestigt.
Anschließend wird vor oder nach dem Zuschneiden der Festbügel 22 mit
seiner konvexen Außenseite 24 und seiner konkaven
Innenseite 26 an der Gleitschiene 12 durch Biegung
hergestellt. Die Krümmung wird so gewählt, dass
ein "kaltes" Biegen ohne Materialerwärmung an einer Biegemaschine möglich
ist.
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Auf
einem Fixierungsbereich 40 des Festbügels 22 sitzt
ein Druckstück 42, welches über einen Fixierungsbereich 41 des
Druckstücks 42 an dem Fixierungsbereich 40 des
Festbügels 22 gehalten ist. Der Fixierungsbereich 40 ist
dabei durch das Ende 30 des Festbügels 22 begrenzt.
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Das
Druckstück 42 hat eine Anlagefläche 44 für
ein Werkstück. Diese Anlagefläche 44 ist
zusammenhängend. Sie kann auch mehrteilig sein. Sie ist quer
und insbesondere mindestens näherungsweise senkrecht zu
der Längsrichtung 14 (und damit zu der Gleitschiene 12)
orientiert.
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Das
Druckstück 42 ist ein von dem Festbügel 22 getrenntes
Element, welches an diesem nachträglich fixiert ist. Die
Fixierung erfolgt derart, dass keine Erwärmung des Festbügels 22 notwendig
ist. Eine solche Erwärmung kann zu einer Gefügeveränderung
des durch Kaltverfestigung hergestellten Gefüges des Festbügels 22 (und
der Gleitschiene 12) führen.
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Das
Druckstück 42 kann aus einem metallischen Material
oder beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein.
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Das
Druckstück 42 ist kraftschlüssig und/oder
formschlüssig an dem Festbügel 22 fixiert.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel weist das Druckstück 42 einen
Aufnahmeraum 46 am Fixierungsbereich 41 auf, mit welchem
es auf den Fixierungsbereich 40 des Festbügels 22 aufgesteckt
(und insbesondere aufgepresst) ist und mit diesem verliersicher
verpresst ist.
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Das
Druckstück 42 ist insbesondere kappenförmig
ausgebildet, wobei es mit dem Aufnahmeraum 46 bei der Herstellung
der Schraubzwinge 10 auf den Festbügel 22 aufsetzbar
ist.
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Es
gibt auch weitere Fixierungsmöglichkeiten für
das Druckstück 42 an dem Festbügel 22;
beispielsweise ist dies durch Verrastung, Verstiftung, Verschraubung
oder Umspritzung an dem Festbügel 22 formschlüssig
fixiert.
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Auf
der Gleitschiene 12 ist ein Gleitbügel 48 angeordnet.
Dieser umfasst einen Gleitbereich 50 mit einer Ausnehmung 52.
Durch die Ausnehmung 52 ist die Gleitschiene 12 durchgetaucht.
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Ferner
umfasst der Gleitbügel 48 einen Gewindebereich 54.
Der Gewindebereich 54 weist ein Innengewinde 56 auf,
an dem eine Spannschraube 58 (Spindel 58) geführt
ist. Die Spannschraube 58 ist an einem Griffelement 60 gehalten.
Das Griffelement 60 ist zum Halten mit einer Hand ausgebildet.
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Durch
Drehung des Griffelements 60 wird die Spannschraube 58 in
Drehung um eine Drehachse 62 versetzt. Je nach Drehrichtung
wird dabei ein an einem vorderen Ende der Spannschraube sitzendes Gegendruckstück 64 auf
das Druckstück 42 zubewegt oder von diesem wegbewegt.
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Das
Gegendruckstück 64 weist eine Anlagefläche 66 für
ein Werkstück auf, welche quer und insbesondere im Wesentlichen
senkrecht zu der Gleitschiene 12 (in dessen Längsrichtung 14)
orientiert ist. Insbesondere ist die Anlagefläche 66 im
Wesentlichen parallel zu der Anlagefläche 44 des
Druckstücks 42 ausgerichtet oder ausrichtbar.
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Das
Gegendruckstück 64 kann in einen gewissen Bereich
schwenkbar an der Spannschraube 58 gelagert sein. Dazu
kann beispielsweise eine Art von sphärischer Lagerung vorgesehen
sein.
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Der
Gleitbügel 12 weist ferner einen Brückenbereich 68 zwischen
dem Gleitbereich 50 und dem Gewindebereich 54 auf.
Der Brückenbereich 68 zusammen mit dem Gleitbereich 50 und
dem Gewindebereich 54 weist eine beispielsweise ebene Seite 70 auf,
welche dem Festbügel 22 zugewandt ist und mindestens
näherungsweise senkrecht zu der Gleitschiene 12 orientiert
ist. Davon abgewandt weist der Brückenbereich 68 eine
Seite 71 auf, welche in einem Winkel beispielsweise der
Größenordnung von ca. 170° zu der Gleitschiene 12 (zu
dessen Längsrichtung 14) orientiert ist.
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Die
Ausnehmung 52 des Gleitbügels 48 ist so
dimensioniert, dass sich der Gleitbügel 48 an
der Gleitschiene 12 (gegebenenfalls mit der Riffelung 20) verkanten
kann und dabei durch "Selbsthaltung" an der Gleitschiene 12 fixiert
wird. Dadurch können dann ein oder mehrere Werkstücke
zwischen dem Druckstück 42 und dem Gegendruckstück 64 durch Anziehen
der Spannschraube 58 eingespannt werden.
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Die
Drehachse 62 trifft auf die Anlagefläche 44 des
Druckstücks 42.
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Die
Zwinge 10 lässt sich auf einfache Weise herstellen.
Der Festbügel 22, welcher gekrümmt ist, ist
einstückig an der Gleitschiene 12 angeordnet.
Das entsprechende profilierte Vorelement lässt sich durch Kaltverformung
auf einfache Weise herstellen und der Festbügel 22 wird
durch Biegung hergestellt. Es wird kein nachträgliches
Fügen eines Festbügels an der Gleitschiene 12 durchgeführt.
Ein Fügebereich ist bei Belastung grundsätzlich
ein kritischer Bereich. Solch ein kritischer Bereich ist bei der
erfindungsgemäßen Lösung vermieden.
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Die
Anlagefläche 44 für ein oder mehrere Werkstücke
an dem Festbügel 22 wird durch das Druckstück 42 bereitgestellt.
Dieses ist ein von dem Festbügel 22 getrenntes
Element, welches nachträglich an diesem fixiert wird. Dadurch
lässt sich eine genügend große und glatte
Anlagefläche 44 bereitstellen, wobei keine Erwärmung
des Festbügels 22 zur Herstellung der Anlagefläche 44 notwendig
ist; eine solche Erwärmung kann bei einem kaltverformten Festbügel 22 zu
einer nicht erwünschten Gefügeveränderung
führen.
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Das
Druckstück 42 muss, wenn ein Werkstück
zwischen einer Spanneinrichtung 72, welche die Spannschraube 58 und
das Gegendruckstück 64 umfasst, und am Druckstück 42 eingespannt
ist, im Wesentlichen nur Druckkräfte aufnehmen. Der einstückig
an der Gleitschiene 12 angeformte Festbügel 22 kann
die entsprechenden Zugkräfte und Biegekräfte aufnehmen.
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Die
Zwinge weist die erforderliche mechanische Stabilität bei
einfacher Herstellbarkeit auf.
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Das
Druckstück 42 weist den Fixierungsbereich 41 und
einen beispielsweise verbreiterten Anlagebereich 74 auf,
an dem die Anlagefläche 44 gebildet ist. Der Anlagebereich 74 lässt
sich so ausgestalten, dass er, bezogen auf eine Breitenrichtung
der Gleitschiene 12 (zwischen der ersten Hüllebene 36 und
der zweiten Hüllebene 38) eine größere
Breite aufweist als der Fixierungsbereich 41. Dadurch lässt sich
eine ausreichend große Anlagefläche 44 und auch
eine zusammenhängende Anlagefläche 44 bereitstellen.
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Die
Gleitschiene 12 weist einen Profilquerschnitt 76 auf
(2), welcher über die gesamte Länge
der Gleitschiene 12 konstant ist. Der Festbügel 22 weist
den gleichen Profilquerschnitt 76 auf.
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Die
Hüllebenen 36 und 38 sowie 37 und 39 definieren
im Querschnitt ein Rechteck.
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Die
Gleitschiene 12 ist spiegelsymmetrisch ausgebildet mit
einer ersten Spiegelebene 78, welche parallel zu den Hüllebenen 37 und 39 ist
und senkrecht zu den Hüllebenen 36 und 38 liegt.
Zu der ersten Spiegelebene 78 liegt senkrecht eine zweite Spiegelebene 80,
welche parallel zu den Hüllebenen 36 und 38 ist
und senkrecht zu den Hüllebenen 37 und 39 liegt.
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Die
Gleitschiene 12 weist eine Gesamthöhe und maximale
Höhe H auf, welche durch den Abstand zwischen den Hüllebenen 37 und 39 vorgegeben
ist. Eine Höhenrichtung, in welcher die Richtung H gemessen
ist, liegt senkrecht zu der Längsrichtung 14 und
mindestens näherungsweise senkrecht zu der Drehachse 82.
In 1 liegt diese Höhenrichtung in der Zeichenebene.
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Senkrecht
zu dieser Höhenrichtung liegt eine Breitenrichtung. In
dieser Breitenrichtung weist die Gleitschiene 12 eine Gesamtbreite
(maximale Breite) W auf. Dies ist definiert durch den Abstand zwischen den
Hüllebenen 36 und 38. Die Breitenrichtung
liegt senkrecht zur Längsrichtung 14 der Gleitschiene 12 und
mindestens näherungsweise senkrecht zu der Drehachse 62.
In 1 liegt sie senkrecht zur Zeichenebene.
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Die
Gesamthöhe H und die Gesamtbreite W stehen in einem Verhältnis,
welches zwischen 2,55:1 (einschließlich), insbesondere
zwischen 2,6:1, und 2,8:1 (einschließlich) liegt. Bei einem
konkreten Ausführungsbeispiel liegt das Verhältnis
der Gesamthöhe H zu der Gesamtbreite W bei 2,66:1.
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Dadurch
erhält man eine hohe Steifigkeit der Gleitschiene 12 mit
einstückig daran verbundenem Festbügel 22,
wobei auch die seitliche Steifigkeit groß ist.
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Bei
nachgebenden Werkstücken ergibt sich ein flacher Spannkraftabfall.
Biegespannungen, welche an der Kombination aus Gleitschiene 12 und Festbügel 22 auftreten,
bleiben trotz relativ großer Gesamthöhe der Gleitschiene 12 bei
den auftretenden Belastungen unterhalb der zulässigen Werte.
Die Gesamtbreite des Profilquerschnitts 76 ist relativ breit,
so dass sich eine optimierte Handhabung ergibt; die Gleitschiene 12 dreht
sich nicht so leicht in der Hand.
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Weiterhin
hat sich gezeigt, dass bei dem erwähnten Verhältnis
bzw. Verhältnisbereich bei der Herstellung der Gleitschiene 12 mit
einstückig verbundenem Festbügel 22 durch
Biegung diese bei kleinstmöglichem Innenradius mit einem
Winkel um 90° oder mehr hergestellt werden kann, ohne dass eine
Ausknickung auftritt.
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Weiterhin
ergibt sich bei dem oben erwähnten Verhältnis
bzw. Verhältnisbereich ein optimierter Materialeinsatz.
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Es
sind Gleitschienen bekannt, bei welchen das Verhältnis
von Gesamthöhe zu Gesamtbreite im Bereich zwischen 3:1
und 4:1 liegt. Man erhält dabei eine hohe "Höhensteifigkeit",
wobei bei diesem Verhältnis nachteilig ist, dass die seitliche
Steifigkeit gering ist. Ferner erhält man bei nachgebenden
Werkstücken einen steilen Spannkraftabfall.
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Es
sind ferner Gleitschienen bekannt, bei welchen das Verhältnis
von Gesamthöhe zu Gesamtbreite zwischen 2:1 und 2,2:1 liegt.
Man erhält dadurch eine hohe Flexibilität bei
großer seitlicher Steifigkeit. Der Spannkraftabfall bei
nachgebenden Werkstücken ist flach. Jedoch ist aufgrund
der relativ geringen Gesamthöhe eine starke Durchbiegung möglich.
Dadurch besteht die Neigung zum Abheben eines Druckstücks
(entsprechend dem Druckstück 42); dieses kann
gegebenenfalls abrutschen. Weiterhin kann es dann zu einer starken
Schrägstellung der Spannschraube 58 kommen. Dadurch
wird die Reibung erhöht, was zu einer Verminderung der
erreichbaren Spannkraft führt.
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Eine
stärkere Schrägstellung der Spannschraube 58 verstärkt
weiterhin die Durchbiegung der Gleitschiene durch Verlängerung
des angreifenden Hebels. Weiterhin ist die Materialnutzung nicht optimal,
da die benötigte seitliche Steifigkeit "übereingestellt"
wird.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung, bei welcher
das Verhältnis von H zu W zwischen 2,55:1 und 2,8:1 liegt,
werden die Vorteile der bekannten Zwingen kombiniert und die erwähnten
Nachteile werden vermieden bzw. erheblich verringert.
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Der
Profilquerschnitt 76 weist einen ersten Bereich 82 auf,
an welchem die maximale Breite W liegt. Auf den ersten Bereich 82 folgt
in der Höhenrichtung ein zweiter Bereich 84, auf
welchen dann ein dritter Bereich 86 folgt. In dem dritten
Bereich 86 liegt eine minimale Breite des Profilquerschnitts 76.
Der zweite Bereich 84 ist ein Übergangsbereich,
in welchem der Profilquerschnitt 76 der Gleitschiene 12 eine
Breite aufweist, welche zwischen der maximalen Breite W und der
minimalen Breite im dritten Bereich 86 liegt. Über
den zweiten Bereich 84 erfolgt eine Art "abgerundeter"
stufenförmiger Übergang von dem ersten Bereich 82 in
den zweiten Bereich 86.
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Aufgrund
der Spiegelsymmetrie des Profilquerschnitts 76 sind die
Bereiche 82, 84 und 86 spiegelsymmetrisch
ausgebildet.
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Die
Gleitschiene 12 ist im Profilquerschnitt 76 tailliert
ausgebildet. Der dritte Bereich 86 ist ein Taillenbereich.
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In
dem Taillenbereich 86 weist die Gleitschiene 12 eine
Oberfläche 87 auf, welche im Wesentlichen eben
und dabei vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Höhenrichtung
ist. Dadurch kann dieser Bereich auf einfache Weise mit Informationen
wie beispielsweise Produktdaten versehen werden; insbesondere lässt
sich dieser Bereich auf einfache Weise bedrucken.
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Der
erste Bereich 82 nimmt unter Berücksichtigung
der Spiegelsymmetrie der Gleitschiene 12 im Profilquerschnitt 76 höchstens
50% der Gesamthöhe H ein. In einem konkreten Ausführungsbeispiel nimmt
der erste Bereich 82 ca. 35% der Gesamthöhe H
ein.
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Der
zweite Bereich 84 nimmt vorzugsweise höchstens
20% der Gesamthöhe H ein.
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Der
dritte Bereich 86 ist verglichen mit dem ersten Bereich 82 in
der Breitenrichtung zurückgesetzt. Eine minimale Breite
b der Gleitschiene 12 im Profilquerschnitt 76,
welche in dem dritten Bereich 86 liegt, liegt zwischen
ca. 65% und 85% der Gesamtbreite W der Gleitschiene 12.
Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel liegt sie bei ca.
75% der Gesamtbreite W.
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An
den Seiten 16 und 18 weist die Gleitschiene 12 jeweils
eine Mulde 102 auf.
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An
Kanten 104 ist die Gleitschiene 12 abgerundet.
Dadurch ist die Gleitschiene 12 im Profilquerschnitt 76 an
Eckbereichen zu den Hüllebenen 36, 37, 38, 39 zurückgesetzt.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Gleitschiene 12 an
der Außenseite 16 und an der Innenseite 18 jeweils
abgerundet. Eine Hüllfläche 106 der Gleitschiene 12 ist
ein Zylinder. Eine Hüllkurve im Profilquerschnitt 76 ist
ein Kreis. Der entsprechende Kreis weist dabei vorzugsweise einen
Radius auf, der der Gesamthöhe H entspricht. Die Hüllflächen-Zylinder 106 haben
also als Radius H.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Zwinge (insbesondere Schraubzwinge), welches in 3 gezeigt
und dort mit 88 bezeichnet ist, umfasst eine Gleitschiene 90.
Die Gleitschiene 90 weist den gleichen Profilquerschnitt 76 wie
die Gleitschiene 12 auf. An der Gleitschiene 90 ist
ein Gleitbügel verschieblich angeordnet, welcher gleich
ausgebildet ist wie der Gleitbügel 48. Es wird deshalb
das entsprechende Bezugszeichen 48 verwendet.
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An
der Gleitschiene 90 ist einstückig ein Festbügel
(Ausleger) 92 gebildet. Dieser ist über einen Übergangsbereich 94 mit
der Gleitschiene verbunden. Er ist durch Biegung einer Gleitschienen-Festbügel-Kombination
hergestellt. Der Festbügel 92 ist dabei quer und
insbesondere senkrecht zu der Gleitschiene 90 orientiert.
Durch den Übergangsbereich 94 erfolgt eine "Richtungsänderung"
um mindestens näherungsweise 90°. Der Übergangsbereich 94 ist
insbesondere mindestens näherungsweise ein Viertelkreis-Ringsegment.
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Der
Festbügel 92 stellt eine Anlagefläche 96 für
ein Werkstück bereit, welche auf die Anlagefläche 66 ausgerichtet
ist. Die Anlagefläche 96 ist beispielsweise einstückig
an dem Festbügel 92 gebildet oder es ist ein entsprechendes
Element auf den Festbügel 92 aufgesetzt.
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An
dem Festbügel 92 ist ein Anlageelement 95 angeformt,
an welchem die Anlagefläche 96 ausgebildet ist.
Dieses Anlageelement 95 ist einstückig an dem
Festbügel 92 gebildet. Es ist beispielsweise durch
Warmumformung oder Kaltumformung hergestellt.
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Ansonsten
funktioniert die Zwinge 88 wie die Zwinge 10.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 946790 [0004]
- - DE 102007032146 [0053]