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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannbacke mit einem Grundkörper.
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Derartige Spannbacken sind bekannt und kommen in unterschiedlichen Arten von Spanneinrichtungen zum Einsatz, um Bauteile oder Werkzeuge zu spannen. In der Automatisierungstechnik werden Spannbacken beispielsweise an Greiferfingern von Greiferanordnungen eingesetzt, um Bauteile zum Transport zu greifen (zu spannen). Bei Werkzeugmaschinen, zum Beispiel bei Drehmaschinen oder Fräsmaschinen, werden zum Spannen der zu bearbeitenden Bauteile in erster Linie Spannfutter verwendet, die häufig als Dreibackenfutter ausgebildet sind. Diese besitzen einen formsteifen Futterkörper, der eine zentrale Aufnahme für ein zu spannendes Bauteil aufweist, und drei Spannbacken, die in radialen Backenführungen des Futterkörpers angeordnet und durch Betätigung eines Stellantriebs gemeinsam radial nach innen oder nach außen bewegt werden können.
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Bekannte Spannbacken besitzen üblicherweise einen Backenkörper, der einen nach oben vorstehenden Fortsatz aufweist, an dessen vorderer Stirnfläche eine Spannfläche ausgebildet ist, über welche ein Werkstück oder ein Werkzeug gespannt werden kann. Ferner kann eine nach oben weisende Auflagefläche vorgesehen sein, um ein zu spannendes Bauteil während des Spannvorgangs axial zu positionieren.
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Der Einstellbereich eines Spannfutters ist dabei in der Regel begrenzt. Das bedeutet, dass nur ein sehr enger Durchmesserbereich von Bauteilen gespannt werden kann. Sollen Bauteile außerhalb eines solchen Durchmesserbereichs gespannt werden, ist es zumeist erforderlich, die Spannbacke zu wechseln. Dazu muss die Spannbacke in der Regel aus der Backenführung radial außen entnommen werden und eine neue Spannbacke eingesetzt werden. Ein solcher Wechsel ist relativ zeitaufwändig.
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Es existieren auch Systeme, in denen die Spannbacke auf eine Grundbacke montiert ist. Eine solche Grundbacke ist dann permanent in der Backenführung angeordnet, so dass lediglich die Spannbacke, welche als Aufsatzbacke fungiert, von der Grundbacke gelöst werden muss, bevor eine neue Spannbacke auf die Grundbacke aufgesetzt wird. Auch ein solcher Wechsel der Spannbacke ist mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Spannbacke bereitzustellen, welche eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Bauteile gestattet.
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Diese Aufgabe ist bei einer Spannbacke der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass diese ein Spannelement besitzt, welches mehrere Spannflächen aufweist und derart um eine Schwenkachse schwenkbar am Grundkörper gehalten ist, dass das Spannelement wahlweise in verschiedene Betriebspositionen relativ zum Grundkörper gebracht werden kann, in denen jeweils eine der Spannflächen zu einer Vorderseite des Grundkörpers weist, um über diese Spannfläche ein Werkstück zu spannen, wobei ein Arretiermechanismus vorgesehen ist, welcher ausgebildet und geeignet ist, ein unbeabsichtigtes Schwenken des Spannelements relativ zum Grundkörper zu verhindern, wenn sich das Spannelement in einer Betriebsposition befindet.
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Der Erfindung liegt damit die grundsätzliche Überlegung zugrunde, eine Spannbacke mit einem Spannelement zu versehen, über welches ein Bauteil gespannt wird. Dieses Spannelement kann wahlweise in verschiedenen Betriebspositionen relativ zum Grundkörper der Spannbacke positioniert und arretiert werden, so dass wahlweise eine von mehreren Spannflächen nach vorne weist. Diese Spannflächen können unterschiedlich ausgestaltet sein. Dadurch können mehrere Spannaufgaben mit einer Spannbacke wahrgenommen werden, ohne dass ein aufwendiger Wechsel der gesamten Spannbacke erforderlich ist.
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Dabei können die Spannflächen derart ausgebildet sein, dass verschiedene Bereiche von Spanndurchmessern abgedeckt werden können. Ferner kann auch die Ausgestaltung der Spannfläche variiert werden. Die Spannfläche kann sich beispielsweise nach vorne hin verjüngen und keilförmig zulaufen oder eine Aussparung, insbesondere eine konkav gekrümmte Aussparung zur flächigen Anlage an einem Bauteil aufweisen. Möglich ist auch, dass im Spannelement Spanneinsätze mit einer hohen Härte vorgesehen sind, welche von der Spannfläche abragende Fixierbuckel bilden, die sich definiert in ein zu spannendes Bauteil eindrücken können.
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Dabei ist ein Arretiermechanismus vorgesehen, welcher sicherstellt, dass das Spannelement seine Betriebsposition nicht verlassen kann. Mit anderen Worten wird durch den Arretiermechanismus ausgeschlossen, dass das Spannelement unbeabsichtigter Weise verschwenkt werden kann. Das bedeutet, dass eine Schwenkbewegung des Spannelements relativ zum Grundkörper verhindert oder auf einen beabsichtigten Bereich begrenzt wird.
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Das Spannelement kann im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sein. Ferner kann das Spannelement mit einer Unterseite flächig auf einer oberen Anlagefläche des Grundkörpers aufliegen. Das bedeutet, dass das Spannelement eine insbesondere ebene Unterseite aufweist, wobei es mit seiner Unterseite auf einer oberen Anlagefläche des Grundkörpers aufliegen kann.
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Die Schwenkachse kann sich entlang einer vertikalen Richtung des Grundkörpers erstrecken oder um einen Winkel von höchstens 15° zu einer vertikalen Richtung des Grundkörpers geneigt sein. Konkret kann die Schwenkachse durch einen Schwenkbolzen gebildet werden, der das Spannelement durchsetzt und in eine Aufnahmebohrung des Grundkörpers ragt. Der Schwenkbolzen kann dabei mit dem Grundkörper verschraubt sein. Ein solcher Schwenkbolzen stellt eine einfache Möglichkeit dar, eine Gleitlagerung zu realisieren. Auf diese Weise kann ein reibungsarmes Drehen des Spannelements relativ zum Grundkörper realisiert werden. Um das Spannelement am Grundkörper zu halten, kann der Schwenkbolzen in seinem oberen Endbereich einen Ringbund aufweisen, der in eine korrespondierende ringförmige Aussparung des Spannelements eingreift. Dadurch wird das Spannelement formschlüssig am Grundkörper gehalten. Durch das Eingreifen des Schwenkbolzens in die entsprechende Aufnahmebohrung des Grundkörpers wird gleichzeitig das Spannelement relativ zum Grundkörper positioniert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Spannelement zwei einander gegenüberliegende Spannflächen aufweisen, so dass durch Schwenkung des Spannelements um einen Winkel von 180° wahlweise eine der beiden Spannflächen nach vorne weist, um über diese ein Werkstück zu spannen. Mit anderen Worten sind in diesem Fall zwei mögliche Betriebspositionen des Spannelements vorgesehen, in denen jeweils eine der beiden Spannflächen nach vorne weist.
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Der Arretiermechanismus kann derart ausgebildet sein, dass in mindestens einer Betriebsposition das Spannelement relativ zum Grundkörper ein Winkelspiel um die Schwenkachse aufweist, wobei das Winkelspiel insbesondere weniger als ± 10°, bevorzugt weniger als ± 5°, besonders bevorzugt ± 3° beträgt. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, die Spannbacke auch für Ausgleichsspannfutter zu verwenden. Das bedeutet, dass sich das Spannelement an die Kontur eines zu spannenden Bauteils in einem geringen Maße anpassen kann.
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Der Arretiermechanismus kann auch derart ausgebildet sein, dass in mindestens einer Betriebsposition das Spannelement relativ zum Grundkörper kein Winkelspiel um die Schwenkachse aufweist. In einem solchen Fall können Bauteile mit einer definierten Geometrie sehr präzise gespannt werden.
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In konkreter Ausgestaltung kann das Spannelement genau zwei einander gegenüberliegende Spannflächen aufweisen und der Arretiermechanismus derart ausgebildet sein, dass das Spannelement in einer Betriebsposition relativ zum Grundkörper ein Winkelspiel um die Schwenkachse aufweist und in der anderen Betriebsposition kein Winkelspiel aufweist. Dementsprechend kann eine Betriebsposition gewählt werden, wenn das Spannelement eine gewisse Flexibilität aufweisen soll, um sich einem zu spannenden Bauteil anzupassen, und in einer anderen Betriebsposition für eine präzise Einspannung eines geometrisch bestimmten Bauteils verwendet werden soll.
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Der Arretiermechanismus kann ein Arretierelement umfassen, welches am Grundkörper verschiebbar gehalten ist zwischen einer vorderen Arretierposition, in welcher das Arretierelement derart mit dem Spannelement in Eingriff steht, dass ein unbeabsichtigtes Schwenken des Spannelements relativ zum Grundkörper aus der jeweiligen Betriebsposition heraus verhindert wird, und einer hinteren Freigabeposition, in welcher das Arretierelement außer Eingriff von dem Spannelement steht, so dass das Spannelement relativ zum Grundkörper zwischen verschiedenen Betriebspositionen verschwenkt werden kann. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, ein Arretierelement vorzusehen, welches insbesondere manuell zwischen einer Freigabe- und einer Arretierposition verschoben werden kann, um das Spannelement freizugeben, wenn zwischen verschiedenen Betriebspositionen gewechselt werden soll.
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In konkreter Ausgestaltung kann das Arretierelement C-förmig ausgebildet sein und in seiner Arretierposition das Spannelement mit den beiden C-Schenkeln außenseitig umgreifen. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Arretierelement auch den Grundkörper außenseitig umgreift. Insbesondere kann das Arretierelement derart ausgestaltet sein, dass es in seiner Arretierposition das Spannelement lediglich in einem hinter der Schwenkachse liegenden Abschnitt umgreift. Mit anderen Worten besitzt das Arretierelement eine zentrale Aussparung, wobei es mit den beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Aussparung das Spannelement und gegebenenfalls den Grundkörper umgreift. Durch eine solche Ausgestaltung ergibt sich auch eine funktionale Trennung hinsichtlich der Kraftübertragung. Die unmittelbare Spannkraft, welche auf ein zu spannendes Bauteile ausgeübt wird, kann dabei über den Drehbolzen auf den Grundkörper übertragen werden. Drehmomente, welche auf das Spannelement wirken, können demgegenüber über das Arretierelement kompensiert werden.
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Um das Arretierelement relativ zum Grundkörper verschieben zu können, können entsprechende Führungsmittel vorgesehen sein. Diese können zwei einander gegenüberliegende, am Grundkörper ausgebildete längliche Führungsvorsprünge umfassen, welche sich von vorne nach hinten erstrecken. Dazu korrespondierend können im Arretierelement, insbesondere in beiden C-Schenkeln jeweils eine längliche Führungsaussparung ausgebildet sein, so dass der Führungsvorsprung des Grundkörpers in die jeweilige Führungsaussparung des Arretierelements ragt. Die Arretierposition des Arretierelements kann dadurch definiert sein, dass das Ende der Führungsaussparung am Führungsvorsprung in Anlage kommt, so dass eine weitere Bewegung des Arretierelements nach vorne nicht mehr möglich ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Arretierelement an seinen C-Schenkeln jeweils eine nach innen weisende Führungsfläche aufweisen, welche mit dem Spannelement derart interagiert, dass eine Schwenkbewegung des Spannelements verhindert oder begrenzt wird, wenn sich das Arretierelement in seiner Arretierpostion befindet. Konkret können die beiden Führungsflächen parallel zueinander angeordnet sein. Dementsprechend ist vorgesehen, dass die Führungsflächen mit entsprechenden Gegenflächen, welche bevorzugt durch Seitenflächen des Spannelements gebildet werden, interagieren. Konkret können diese flächig aneinander anliegen und so eine Schwenkbewegung verhindern, wenn sich das Spannelement in einer Betriebsposition befindet. Möglich ist auch, dass zwischen den Führungsflächen des Arretierelements und den korrespondierenden Gegenflächen des Spannelements ein Spiel vorhanden ist, so dass zwischen dem Spannelement und dem Grundkörper ein bestimmtes Winkelspiel vorhanden ist, selbst wenn sich das Arretierelement in seiner Arretierposition befindet. Obenseitig kann an den Seitenflächen des Spannelements ein Überstand vorgesehen sein, so dass der Überstand von oben auf den C- Schenkeln des Arretierelements aufliegt und/oder den Spalt zwischen der jeweiligen Seitenfläche des Spannelements und der korrespondierenden Führungsfläche des Arretierelements überdeckt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Seitenflächen des Spannelements, welche die Spannflächen verbinden, abgestuft ausgebildet sein, so dass in einer Betriebsposition die Seitenflächen mit Spiel zwischen den Führungsflächen liegen, um ein Winkelspiel des Spannelements relativ zum Grundkörper zu ermöglichen, und in der anderen Betriebsposition die Seitenflächen ohne Spiel zwischen den Führungsflächen liegen, so dass kein Winkelspiel des Spannelements relativ zum Grundkörper vorliegt. Dementsprechend kann die Spannbacke mit einem Spannelement wahlweise verwendet werden, um ein Ausgleichsspannfutter zu bilden, mit dem geometrisch unbestimmte Bauteile gespannt werden können, oder eine präzise Einspannung eines Bauteils mit definierter Geometrie vorzunehmen.
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Um das Arretierelement in Richtung seiner Arretierposition vorzuspannen, können entsprechende Vorspannmittel vorgesehen sein. Durch derartige Vorspannmittel wird verhindert, dass das Arretierelement unbeabsichtigt seine Arretierposition verlässt und damit eine unbeabsichtigte Schwenkbewegung des Spannelements stattfinden kann.
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Konkret können die Vorspannmittel mindestens einen, insbesondere zwei oder vier Führungsbolzen umfassen, die sich ausgehend von einem hinteren Abschnitt des Arretierelements nach vorne in korrespondierende Führungsbohrungen des Grundkörpers erstrecken, wobei Federn, insbesondere Schraubendruckfedern, in den Führungsbohrungen angeordnet sind und sich zwischen einem in der Führungsbohrung ausgebildeten Rücksprung und einem an dem Führungsbolzen ausgebildeten Vorsprung abstützen, um das Arretierelement in Richtung seiner Arretierposition vorzuspannen. Mit anderen Worten sind in dem Grundkörper mehrere Führungsbohrungen ausgebildet, die sich von hinten nach vorne erstrecken. Diese können als Durchgangsbohrungen ausgebildet sein und nach vorne durch einen Gewindestift verschlossen sein, um ein Eindringen von Verschmutzungen zu verhindern. Vom Arretierelement, insbesondere vom zentralen C-Abschnitt, ragen dementsprechend Führungsbolzen nach vorne, die sich in die Führungsbohrungen erstrecken. In den Führungsbohrungen wiederum sind Federn angeordnet, welche die Führungsbolzen nach vorne drücken. Da die Führungsbolzen fest mit dem Arretierelement verbunden sind, insbesondere verschraubt sind, wird auf diese Weise das Arretierelement in Richtung seiner Arretierposition vorgespannt. Gleichzeitig wird die Bewegung des Arretierelements nach hinten begrenzt, wenn die Federn zwischen dem Rücksprung der Führungsbohrung und dem Vorsprung des Führungsbolzens auf Block liegen.
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Ferner können Verriegelungsmittel vorgesehen sein, welche ausgebildet und geeignet sind, das Arretierelement in seiner Arretierposition zu verriegeln. Eine solche Verriegelung, welche insbesondere formschlüssig erfolgen kann, sichert das Arretierelement gegen eine unbeabsichtigte Verschiebung aus seiner Arretierposition heraus. Eine solche Sicherung ist insbesondere dann relevant, wenn die Spannbacke in einem rotierenden Spannfutter eingesetzt wird, da in diesem Fall hohe Fliehkräfte auf das Arretierelement wirken können.
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In konkreter Ausgestaltung können die Verriegelungsmittel einen Verriegelungsbolzen umfassen, welcher am Arretierelement oder am Grundkörper bewegbar gehalten ist zwischen einer Verriegelungsstellung, in welcher das Arretierelement in seiner Arretierposition relativ zum Grundkörper fixiert ist, und einer Freigabestellung, in welcher das Arretierelement relativ zum Grundkörper verschoben werden kann. Bevorzugt ist der Verriegelungsbolzen am Arretierelement bewegbar in einer Lagerungsbohrung gehalten und kann mit korrespondierenden Eingriffsmitteln am Grundkörper in Eingriff gebracht werden, wenn sich das Arretierelement in seiner Arretierposition befindet. Der Verriegelungsbolzen kann auch in die Lagerungsbohrung eingeschraubt sein, so dass eine Drehbewegung des Verriegelungsbolzen um seine Längsachse in eine translatorische Bewegung in Richtung seiner Verriegelungsstellung oder seiner Freigabestellung umgesetzt wird. Konkret können die Eingriffsmittel eine Verriegelungsbohrung umfassen, in welche der Verriegelungsbolzen in Eingriff gebracht werden kann, wenn sich das Arretierelement in seiner Arretierposition befindet. Mit anderen Worten kommt der Verriegelungsbolzen dann in Eingriff, wenn die Lagerungsbohrung und die Verriegelungsbohrung fluchtend angeordnet sind, was der Fall ist, wenn sich das Arretierelement in seiner Arretierposition befindet. Bevorzugt kann der Verriegelungsbolzen in vertikaler Richtung zwischen seiner Verriegelungsstellung und seiner Freigabestellung bewegt werden.
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Zur Vereinfachung der Bedienung kann rückseitig am Arretierelement ein Betätigungsgriff angebracht sein. Konkret kann dieser als Griffbügel ausgestaltet sein und an zwei Stellen mit dem Arretierelement verschraubt sein.
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Ferner können Befestigungsmittel vorgesehen sein, um die Spannbacke an einem Spannfutter oder an einer Grundbacke zu befestigen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper direkt in den Backenführungen eines Spannfutters in Eingriff steht oder in Eingriff gebracht wird. Dementsprechend kann der Grundkörper in seinem unteren Endbereich ein auf die Backenführung abgestimmtes Querschnittsprofil aufweisen. Ferner können untenseitig Antriebsmittel vorgesehen sein, welche beispielsweise in Form von einer Verzahnung ausgebildet sind.
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Insbesondere zum Befestigen der Spannbacke an einer Grundbacke können die Befestigungsmittel zwei Nutensteine umfassen, welche mit dem Grundkörper verschraubt sind und insbesondere unterhalb des Grundkörpers angeordnet sind. Die beiden Nutensteine können dabei hintereinander angeordnet sein. Einer der beiden Nutensteine, bevorzugt ein hinterer Nutenstein, kann gemeinsam mit dem Schwenkbolzen mit dem Grundkörper verschraubt sein. Das bedeutet, dass eine den Grundkörper durchsetzende, gemeinsame Schraube in einen der beiden Nutensteine eingeschraubt ist.
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Für die weitere Ausgestaltung der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie auf die nachstehende Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigen:
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- 1 eine erste Ausführungsform einer Spannbacke gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung;
- 2 die Spannbacke aus 1 in einer Draufsicht;
- 3 die Spannbacke aus 1 in einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A;
- 4 die Spannbacke aus 1 in einer Vorderansicht;
- 5 die Spannbacke aus 1 in einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie B-B;
- 6 die Spannbacke aus 1 in einer Rückansicht;
- 7 die Spannbacke aus 1, jedoch mit einem anderen Spannelement in einer Schnittansicht;
- 8 die Spannbacke aus 7 mit einem um 180° verschwenkten Spannelement;
- 9 eine zweite Ausführungsform einer Spannbacke gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht;
- 10 die Spannbacke aus 9 in einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A;
- 11 die Spannbacke aus 9 in einer Vorderansicht;
- 12 die Spannbacke aus 9 in einer Rückansicht; und
- 13 die Spannbacke aus 9 in einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie B-B.
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Die 1 bis 6 zeigen eine erste Ausführungsform einer Spannbacke 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Spannbacke 1 besitzt einen Grundkörper 2, welcher abgestuft und in einem unteren Endbereich 3 verjüngt ausgebildet ist. An dem Grundkörper 2 sind Befestigungsmittel vorgesehen, um die Spannbacke 1 an einer Grundbacke befestigen zu können. Konkret umfassen die Befestigungsmittel zwei hintereinander angeordnete Nutensteine 4, welche mit dem Grundkörper 2 verschraubt sind.
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Der Grundkörper 2 besitzt eine obere Anlagefläche 5, auf welcher ein im Wesentlichen quaderförmiges Spannelement 6 mit einer Unterseite 7 flächig aufliegt.
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Das Spannelement 6 weist zwei einander gegenüberliegende Spannflächen 8, 9 auf. Wahlweise kann das Spannelement 6 in zwei Betriebspositionen relativ zum Grundkörper 2 gebracht werden. In jeder Betriebsposition weist eine der Spannflächen 8, 9 zu einer Vorderseite des Grundkörpers 2, um über diese Spannfläche 8, 9 ein Werkstück zu spannen.
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Die in der 1 nach vorne weisende Spannfläche 8 ist dabei von oben betrachtet keilförmig zulaufend ausgebildet, wobei die vordere Kante abgerundet ist. Am oberen Endbereich der Spannfläche 8 ist ein Fixiervorsprung 10 ausgebildet. Dieser sich im Querschnitt verjüngende Fixiervorsprung 10 kann sich geringfügig in ein zu spannendes Bauteil eindrücken, so dass zusätzlich eine formschlüssige Fixierung des Bauteils stattfindet. Die nach hinten weisende Spannfläche 9 ist leicht konvex ausgebildet.
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Das Spannelement 6 ist um eine Schwenkachse X schwenkbar am Grundkörper 2 gehalten. Somit kann durch Verschwenken des Spannelements 6 relativ zum Grundkörper 2 um einen Winkel von 180° wahlweise eine der beiden Spannflächen 8, 9 nach vorne gerichtet werden, um über diese ein Bauteil zu spannen. Die Schwenkachse X erstreckt sich dabei in vertikale Richtung und wird durch einen Schwenkbolzen 11 gebildet. Dieser durchsetzt das Spannelement 6 von oben nach unten und ragt in eine Aufnahmebohrung 12 des Grundkörpers. Der Schwenkbolzen 11 ist mittels einer Innensechskantschraube 13 mit dem Grundkörper 2 verschraubt. Die Innensechskantschraube 13 durchsetzt den Grundkörper 2 von oben nach unten vollständig und ist in ein im vorderen Nutenstein 4 ausgebildetes Gewinde eingeschraubt.
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Um das Spannelement 6 am Grundkörper 2 zu halten, besitzt der Schwenkbolzen 11 in seinem oberen Endbereich einen Ringbund 14, welcher in eine korrespondierende ringförmige Ausnehmung 15 des Spannelementes 6 eingreift.
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Ferner ist ein Arretiermechanismus vorgesehen, welcher ausgebildet und geeignet ist, ein unbeabsichtigtes Schwenken des Spannelements 6 relativ zum Grundkörper 2 zu verhindern, wenn sich das Spannelement 6 - wie in der 1 dargestellt - in einer Betriebsposition befindet. Dazu umfasst der Arretiermechanismus ein C-förmig ausgebildetes Arretierelement 16. Dieses ist am Grundkörper 2 verschiebbar gehalten zwischen einer vorderen Arretierposition und einer hinteren Freigabeposition. In konkreter Ausgestaltung sind am Grundkörper 2 an beiden gegenüberliegenden Seitenflächen längliche Führungsvorsprünge 17 ausgebildet, die sich von hinten nach vorne erstrecken. Das Arretierelement 16 besitzt in seinen C-Schenkeln dazu korrespondierende Führungsaussparungen 18, in welche die Führungsvorsprünge 17 eingreifen, um das Arretierelement 16 verschiebbar am Grundkörper 2 zu halten. Die vordere Arretierpostition ist, wie in 1 erkennbar ist, dann erreicht, wenn das hintere Ende der Führungsaussparung 18 am Führungsvorsprung 17 anliegt.
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In seiner vorderen Arretierposition steht das Arretierelement 16 derart mit dem Spannelement 6 in Eingriff, dass ein unbeabsichtigtes Schwenken des Spannelements 6 relativ zum Grundkörper 2 aus der jeweiligen Betriebsposition verhindert wird. Mit anderen Worten wird eine mögliche Schwenkbewegung des Spannelements 6 relativ zum Grundkörper 2 verhindert oder begrenzt, wenn sich das Arretierelement 16 in seiner Arretierpostition befindet. In seiner hinteren Freigabeposition steht das Arretierelement 16 außer Eingriff von dem Spannelement 6, so dass das Spannelement 6 relativ zum Grundkörper 2 zwischen verschiedenen Betriebspositionen verschwenkt werden kann.
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Konkret umgreift das Arretierelement 16 mit seinen beiden C-Schenkeln 16a, 16b das Spannelement 6 außenseitig in einem hinter der Schwenkachse X liegenden Abschnitt. An beiden C-Schenkeln 16a, 16b ist jeweils eine nach innen weisende Führungsfläche 19 vorgesehen, welche mit entsprechenden Seitenflächen 20 des Spannelements 6 derart interagiert, dass eine Schwenkbewegung des Spannelements 6 verhindert wird, wenn sich das Arretierelement 16 in seiner Arretierposition befindet. Dazu ist, wie insbesondere in dem teilweise geschnittenen Bereich der 2 erkennbar ist, ein lediglich äußerst geringes Spiel zwischen den beiden Seitenflächen 20 des Spannelements 6 und den Führungsflächen 19 des Arretierelements 16 ausgebildet. Die Seitenflächen 20 sind dabei durchgängig ausgebildet, so dass in gleicher Weise nur ein geringes Spiel zwischen den Seitenflächen 20 und den Führungsflächen 19 vorliegt, wenn sich das Spannelement 6 in seiner anderen, in den Figuren nicht dargestellten Betriebspositionen befindet, d.h. wenn die Spannfläche 9 nach vorne weist.
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Ferner sind Vorspannmittel vorgesehen, um das Arretierelement 16 in Richtung seiner Arretierposition vorzuspannen. Die Vorspannmittel umfassen vier Führungsbolzen 21, die mit dem hinteren, zentralen Abschnitt des Arretierelements 16 verschraubt sind. Die Führungsbolzen 21 erstrecken sich ausgehend von dem Arretierelement 16 nach vorne in korrespondierende Führungsbohrungen 22 des Grundkörpers 2. Diese durchsetzen den Grundkörper 2 vollständig von hinten nach vorne und sind vorne durch einen Gewindestift 23 verschlossen.
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In den Führungsbohrungen 22 sind Schraubendruckfedern 24 angeordnet, die sich zwischen einem in der Führungsbohrung 22 ausgebildeten Rücksprung 25 und einem an dem Führungsbolzen 21 ausgebildeten Vorsprung 26 abstützen, um das Arretierelement 16 in Richtung seiner Arretierposition vorzuspannen.
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Soll ausgehend von dem in der 1 dargestellten Zustand die Betriebsposition des Spannelements 6 geändert werden, d.h. die andere Spannfläche 9 nach vorne weisen, so kann das Arretierelement 16 durch Betätigung des rückseitig an diesem angebrachten Betätigungsgriffs von seiner Arretierposition in seine Freigabeposition bewegt werden. Dadurch kommen die Führungsflächen 19 außer Eingriff von dem Spannelement 6, so dass es um die Schwenkachse X frei gedreht werden kann. Durch Drehung um 180° kann erreicht werden, dass nunmehr die Spannfläche 9 nach vorne weist. Anschließend kann das Arretierelement 16 losgelassen werden, so dass es automatisch durch die Vorspannung mittels der Schraubendruckfedern 24 in seine Arretierposition zurückkehrt. Die Führungsflächen 19 umgreifen dann in einem hinter der Schwenkachse X liegenden Bereich das Spannelement 6 außenseitig und verhindern ein Verschwenken aus dieser Betriebsposition heraus.
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In den 7 und 8 ist eine Ausführungsform dargestellt, welche im Wesentlichen identisch zu der Ausführungsform in den 1 bis 6 ausgestaltet ist, jedoch mit einem anderen Spannelement 6 versehen ist. Das Spannelement 6 der 7 und 8 weist ebenfalls zwei einander gegenüberliegende Spannflächen 8, 9 auf. Eine der beiden Spannflächen 8 ist dabei mit zwei Spanneinsätzen 28 versehen, welche jeweils zwei Fixierbuckel 29 aufweisen. Die Seitenflächen 20 des Spannelements 6, welche die Spannflächen 8, 9 verbinden, sind dabei anders als bei der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform abgestuft ausgebildet. In der Betriebsposition, die in 7 dargestellt ist, liegen die Seitenflächen 20 mit Spiel zwischen den Führungsflächen 19 des Arretierelements 16. Dadurch wird ein Winkelspiel des Spannelements 6 um die Schwenkachse X relativ zum Grundkörper 2 in der Größenordnung von ± 3° ermöglicht.
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In der anderen Betriebsposition, die in der 8 dargestellt ist, liegen die Seitenflächen 20 des Spannelements 6 ohne wesentliches Spiel zwischen den Führungsflächen 19, so dass kein Winkelspiel des Spannelements 6 relativ zum Grundkörper 2 vorliegt.
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In den 9 bis 13 ist eine zweite Ausführungsform einer Spannbacke 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese ist weitgehend identisch zu der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform ausgebildet. Jedoch ist das Arretierelement 16 nicht in Richtung seiner Arretierposition vorgespannt. Zwar sind zwei Führungsbolzen 21, welche in entsprechende Führungsbohrungen 22 eingreifen, vorgesehen. Jedoch dienen diese vorliegend ausschließlich der Führung des Arretierelements 16 relativ zum Grundkörper 2. Entsprechende Schraubenfedern sind nicht in den Führungsbohrungen 22 vorgesehen. Durch den Rücksprung 25 der Führungsbohrung 22 und den korrespondierenden Vorsprung 26 am Führungsbolzen 21 wird die Bewegung des Arretierelements 16 nach hinten begrenzt.
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Anders als bei der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform sind Verriegelungsmittel vorgesehen, welche ausgebildet und geeignet sind, das Arretierelement 16 in seiner Arretierposition relativ zum Grundkörper 2 zu verriegeln. Diese umfassen einen Verriegelungsbolzen 30, welcher in eine Lagerungsbohrung 31 am Arretierelement 16 eingeschraubt ist und zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Freigabestellung bewegt werden kann. In der in der 10 dargestellten Verriegelungsstellung ist das Arretierelement 16 in seiner Arretierposition relativ zum Grundkörper 2 fixiert. Konkret greift der Verriegelungsbolzen 30 in eine am Grundkörper 2 ausgebildete Verriegelungsbohrung 32 mit einem verjüngten Endabschnitt 33 ein. An seinem oberen, aus dem Arretierelement 16 ragenden Endabschnitt 34 ist am Verriegelungsbolzen 30 ein Betätigungshebel 35 angebracht, durch welchen der Verriegelungsbolzen 30 um seine Längsachse gedreht werden kann, um ihn aus der Verriegelungsbohrung 32 heraus oder in diese hinein zu bewegen.
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Soll bei der in den 9 bis 13 dargestellten Spannbacke 1 das Spannelement 6 in eine andere Betriebsposition gebracht werden, so ist zunächst der Verriegelungsbolzen 30 so weit herauszuschrauben, dass er außer Eingriff aus der Verriegelungsbohrung 32 des Grundkörpers 2 kommt. Das Arretierelement 16 kann dann in seine hintere Freigabeposition bewegt werden. Dadurch kommen die Führungsflächen 19 außer Eingriff von dem Spannelement 6, so dass dieses frei verschwenkt werden kann und in seine andere Betriebsposition gebracht werden kann. Das bedeutet, dass dann die mit einer konkaven Aussparung 36 versehene Spannfläche 14 nach vorne weist.
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Anschließend kann das Arretierelement 16 wieder in seine Arretierposition gebracht werden, so dass ein unbeabsichtigtes Verschwenken des Spannelements 6 relativ zum Grundkörper 2 ausgeschlossen ist. Durch Einschrauben des Verriegelungsbolzens 30 kommt der verjüngte Endbereich 33 in Eingriff in die Verriegelungsbohrung 32. Dadurch kann eine unbeabsichtigte Bewegung des Arretierelements 16 aus seiner Arretierposition heraus sicher verhindert werden. Eine solche Ausgestaltung mit einem Verriegelungsbolzen 30, wie sie in den 9 bis 13 dargestellt ist, empfiehlt sich besonders dann, wenn hohe Fliehkräfte auf die Spannbacke 1 wirken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spannbacke
- 2
- Grundkörper
- 3
- unterer Endbereich
- 4
- Nutenstein
- 5
- obere Anlagefläche
- 6
- Spannelement
- 7
- Unterseite
- 8
- Spannfläche
- 9
- Spannfläche
- 10
- Fixiervorsprung
- 11
- Schwenkbolzen
- 12
- Aufnahmebohrung
- 13
- Innensechskantschraube
- 14
- Ringbund
- 15
- ringförmige Ausnehmung
- 16
- Arretierelement
- 17
- Führungsvorsprung
- 18
- Führungsaussparung
- 19
- Führungsfläche
- 20
- Seitenfläche
- 21
- Führungsbolzen
- 22
- Führungsbohrung
- 23
- Gewindestift
- 24
- Schraubendruckfeder
- 25
- Rücksprung
- 26
- Vorsprung
- 27
- Betätigungsgriff
- 28
- Spanneinsatz
- 29
- Fixierbuckel
- 30
- Verriegelungsbolzen
- 31
- Lagerungsbohrung
- 32
- Verriegelungsbohrung
- 33
- verjüngter Endabschnitt
- 34
- abragender Endabschnitt
- 35
- Betätigungshebel
- 36
- Aussparung
- X
- Schwenkachse
