DE102022114975A1

DE102022114975A1 - Spannvorrichtung zum Einspannen eines Wechselkörpers an einer Spannfläche und Kombination aus einer solchen Spannvorrichtung und einem Wechselkörper

Info

Publication number: DE102022114975A1
Application number: DE102022114975.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Dietterle
Original assignee: Andreas Maier GmbH and Co KG
Current assignee: Andreas Maier GmbH and Co KG
Priority date: 2022-06-14
Filing date: 2022-06-14
Publication date: 2023-12-14
Also published as: WO2023242127A1

Abstract

Um eine Spannvorrichtung zum Einspannen eines Wechelkörpers an einer Spannfläche der Spannvorrichtung,umfassend mindestens eine Arretiervorrichtung zum Arretieren des Wechselkörpers relativ zu der Spannfläche,wobei die Arretiervorrichtung ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse verschieblich geführten Spannkolben und mindestens einen Arretierkörper umfasst, der mittels des Spannkolbens von einer Freigabeposition, in welcher der Arretierkörper ein Wegbewegen des Wechselkörpers von der Spannfläche freigibt, in eine Arretierposition, in welcher der Arretierkörper ein Wegbewegen des Wechselkörpers von der Spannfläche verhindert, bewegbar ist, und wobei die Arretiervorrichtung ein Betätigungselement umfasst, das mit dem Spannkolben gekoppelt ist, zu schaffen, welche es ermöglicht, einen Wechselkörper an der Spannvorrichtung anzuordnen und/oder einen Wechselkörper von der Spannvorrichtung zu lösen, ohne dass alle Arretiervorrichtungen der Spannvorrichtung gleichzeitig mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden müssen, wird vorgeschlagen, dass der Spannkolben durch Betätigung des Betätigungselements in eine Spannstellung, eine Übergangsstellung und eine Freigabestellung bringbar ist und die Arretiervorrichtung eine Rastvorrichtung umfasst, mittels welcher der Spannkolben in der Freigabestellung verrastbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Einspannen eines Wechselkörpers an einer Spannfläche der Spannvorrichtung,
wobei die Spannvorrichtung einen Grundkörper und mindestens eine Arretiervorrichtung zum Arretieren des Wechselkörpers relativ zu der Spannfläche umfasst,
wobei die Arretiervorrichtung ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse verschieblich geführten Spannkolben und mindestens einen Arretierkörper umfasst, der mittels des Spannkolbens von einer Freigabeposition, in welcher der Arretierkörper ein Wegbewegen des Wechselkörpers von der Spannfläche freigibt, in eine Arretierposition, in welcher der Arretierkörper ein Wegbewegen des Wechselkörpers von der Spannfläche verhindert, bewegbar ist, und wobei die Arretiervorrichtung ein Betätigungselement umfasst, das mit dem Spannkolben gekoppelt ist.
Eine solche Spannvorrichtung ist aus der DE 10 2016 112 770 A1 bekannt.
Bei dieser bekannten Spannvorrichtung ist der Spannkolben jeder Arretiervorrichtung durch Betätigung des Betätigungselements von einer Spannstellung, in welcher der Spannkolben den mindestens einen Arretierkörper in seiner Arretierposition hält, in eine Freigabestellung bringbar, in welcher der Spannkolben eine Bewegung des mindestens einen Arretierkörpers in dessen Freigabeposition zulässt.
Dabei muss das Betätigungselement jedoch ständig mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden, um den Spannkolben in seiner Freigabestellung zu halten. Wenn das Betätigungselement von der Betätigungskraft entlastet wird, kehrt der Spannkolben aufgrund der Einwirkung eines elastischen Vorspannelements sofort in seine Spannstellung zurück, in welcher der Wechselkörper nicht mehr von der Spannfläche gelöst werden kann oder der Wechselkörper nicht an der Spannfläche angeordnet werden kann.
Wenn die Betätigungselemente der Arretiervorrichtungen jeweils mit einem Daumen einer Bedienungsperson betätigt werden, ist es daher ohne besondere Vorkehrungen nur möglich, zwei Arretiervorrichtungen gleichzeitig in einen Freigabezustand zu überführen, in welchem der jeweilige Spannkolben sich in seiner Freigabestellung befindet. Wenn mehr als zwei Arretiervorrichtungen vorhanden sind, ist der Einsatz einer speziellen Betätigungsvorrichtung erforderlich, mit deren Hilfe die Bedienungsperson dann mehr als zwei Arretiervorrichtungen gleichzeitig in den Freigabezustand bringen kann.
Die Bereitstellung solcher Betätigungsvorrichtungen bedingt einen erhöhten Material- und Montageaufwand.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche es ermöglicht, einen Wechselkörper an der Spannfläche der Spannvorrichtung anzuordnen und/oder einen Wechselkörper von der Spannfläche der Spannvorrichtung zu lösen, ohne dass alle Arretiervorrichtungen der Spannvorrichtung gleichzeitig mit einer Betätigungskraft beaufschlagt werden müssen.
Diese Aufgabe wird bei einer Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Spannkolben durch Betätigung des Betätigungselements in eine Spannstellung, eine Übergangsstellung und eine Freigabestellung bringbar ist und die Arretiervorrichtung eine Rastvorrichtung umfasst, mittels welcher der Spannkolben in der Freigabestellung verrastbar ist.
Dadurch, dass der Spannkolben jeder Arretiervorrichtung in seiner Freigabestellung verrastbar ist, verbleibt der Spannkolben auch dann in der Freigabestellung, wenn keine Betätigungskraft mehr auf das Betätigungselement der betreffenden Arretiervorrichtung ausgeübt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Arretiervorrichtungen der Spannvorrichtung nacheinander von dem Spannzustand in den Freigabezustand zu überführen, so dass immer nur ein Betätigungselement einer einzigen Arretiervorrichtung betätigt werden muss und nicht mehrere Betätigungselemente mehrerer Arretiervorrichtungen gleichzeitig. Dadurch ist es möglich, dass eine einzelne Bedienungsperson alle Arretiervorrichtungen einer Spannvorrichtung mit mehr als zwei Arretiervorrichtungen nacheinander von dem Spannzustand in den Freigabezustand überführt, ohne dass eine weitere Bedienungsperson hinzugezogen werden muss und ohne dass die Bereitstellung einer speziellen Betätigungsvorrichtung, mittels welcher die Betätigungselemente mehrerer Arretiervorrichtungen gleichzeitig betätigt werden können, erforderlich ist.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist vorgesehen, dass die Rastvorrichtung ein stationäres Rastelement umfasst, welches relativ zu dem Gehäuse ortsfest ist.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Rastvorrichtung ein bewegliches Rastelement umfasst, welches relativ zu dem Gehäuse um eine Längsmittelachse der Arretiervorrichtung drehbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das bewegliche Rastelement relativ zu dem Gehäuse in zwei oder mehr, besonders bevorzugt in vier oder mehr, verschiedene Freigabe-Rastpositionen bringbar ist, welchen die Freigabestellung des Spannkolbens zugeordnet ist.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das bewegliche Rastelement relativ zu dem Gehäuse in zwei oder mehr, besonders bevorzugt in vier oder mehr, verschiedene Spann-Rastpositionen bringbar ist, welchen die Spannstellung des Spannkolbens zugeordnet ist.
Durch eine Drehbewegung des beweglichen Rastelements um eine Längsmittelsachse der Arretiervorrichtung ist das bewegliche Rastelement vorzugsweise alternierend von einer Spann-Rastposition in eine Freigabe-Rastposition und von einer Freigabe-Rastposition in eine Spann-Rastposition bringbar.
Dies ist ähnlich zu einer Kugelschreiber-Mechanik, bei welcher der Kugelschreiber durch eine Drehbewegung eines beweglichen Rastelements um eine Längsmittelachse des Kugelschreibers alternierend von einer Schreib-Rastposition, in welcher die Kugelschreibermine aus dem Gehäuse des Kugelschreibers vorsteht, in eine Ruhe-Rastposition bringbar ist, in welcher die Kugelschreibermine vollständig in dem Gehäuse des Kugelschreibers aufgenommen ist, und von einer Ruhe-Rastposition in eine Schreib-Rastposition bringbar ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Arretiervorrichtung ein Eingriffselement umfasst, mit welchem das bewegliche Rastelement zumindest zeitweise in Eingriff steht und an welchem das bewegliche Rastelement abgleitet, wenn der Spannkolben sich in der Übergangsstellung befindet.
Durch die Wechselwirkung des beweglichen Rastelements mit dem Eingriffselement kann insbesondere bewirkt werden, dass sich das bewegliche Rastelement längs einer Vorzugs-Drehrichtung um die Längsmittelachse der Arretiervorrichtung bewegt, wenn die Arretiervorrichtung von einem Spannzustand in einen (vorläufigen) Übergangszustand gebracht wird oder wenn die Arretiervorrichtung von einem Freigabezustand in einen (vorläufigen) Übergangszustand gebracht wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Eingriffselement längs einer Längsmittelachse der Arretiervorrichtung verschiebbar ist und/oder dass das Eingriffselement relativ zu dem Gehäuse drehfest ist.
Das bewegliche Rastelement kann mittels eines elastischen Rastelement-Vorspannelements gegen das Eingriffselement vorgespannt sein.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Arretiervorrichtung ein Spannkolben-Vorspannelement umfasst, welches den Spannkolben gegen das bewegliche Rastelement vorspannt.
Das stationäre Rastelement der Rastvorrichtung kann beispielsweise als eine Führungsbuchse ausgebildet sein.
Eine solche Führungsbuchse kann eine oder mehrere Führungsnuten umfassen, in welchen jeweils eine Führungsleiste des beweglichen Rastelements verschiebbar geführt ist.
Das bewegliche Rastelement kann beispielsweise als ein Rastring ausgebildet sein.
Ein solcher Rastring kann eine oder mehrere Führungsleisten aufweisen, welche in jeweils einer Führungsnut des stationären Rastelements verschiebbar geführt sind.
Das Eingriffselement kann beispielsweise als ein Verzahnungsring ausgebildet sein.
Ein solcher Verzahnungsring kann eine oder mehrere Führungsleisten aufweisen, welche jeweils in einer Führungsnut des stationären Rastelements verschiebbar geführt sind.
Das bewegliche Rastelement und das Eingriffselement können jeweils eine Verzahnung aufweisen, wobei die Verzahnungen in verschiedenen relativen Winkelpositionen des beweglichen Rastelements relativ zu dem Eingriffselement unterschiedlich weit in Eingriff miteinander stehen. Durch eine Verdrehung des beweglichen Rastelements relativ zu dem Eingriffselement um eine Längsmittelsachse der Arretiervorrichtung ist die axiale Position des beweglichen Rastelements relativ zu dem Eingriffselement längs der Längsmittelachse der Arretiervorrichtung veränderbar.
Jeweils ein Vorsprung an einer Führungsleiste des beweglichen Rastelements und ein Vorsprung an einer Führungsleiste des Eingriffselements können aneinander abgleiten, um dadurch eine Verdrehung des beweglichen Rastelements relativ zu dem Eingriffselement um eine Längsmittelachse der Arretiervorrichtung zu bewirken. Dabei ist vorzugsweise mindestens einer der Vorsprünge an dem beweglichen Rastelement und/oder mindestens einer der Vorsprünge an dem Eingriffselement bezüglich einer radial zu der Längsmittelachse der Arretiervorrichtung und durch die Mitte des jeweiligen Vorsprungs verlaufenden Ebene unsymmetrisch ausgebildet, um zu bewirken, dass in einem Übergangszustand der Arretiervorrichtung das bewegliche Rastelement längs einer Vorzugs-Drehrichtung relativ zu dem Eingriffselement und relativ zu dem stationären Rastelement um die Längsmittelachse der Arretiervorrichtung gedreht wird.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Betätigungselement weiter über eine Stirnfläche des Gehäuses übersteht, wenn der Spannkolben sich in der Spannstellung befindet, als wenn der Spannkolben sich in der Freigabestellung oder in der Übergangsstellung befindet.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Betätigungselement weiter über eine Stirnfläche des Gehäuses übersteht, wenn der Spannkolben sich in der Freigabestellung befindet, als wenn der Spannkolben sich in der Übergangsstellung befindet.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Betätigungselement weniger weit über eine Stirnfläche des Gehäuses übersteht, wenn der Spannkolben sich in der Übergangsstellung befindet, als wenn der Spannkolben sich in der Spannstellung oder in der Freigabestellung befindet.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Betätigungselement weniger weit über eine Stirnfläche des Gehäuses übersteht, wenn der Spannkolben sich in der Freigabestellung befindet, als wenn der Spannkolben sich in der Spannstellung befindet.
Dadurch, dass der Spannstellung und der Freigabestellung des Spannkolbens verschiedene Axialpositionen des Betätigungselements in Bezug auf die Längsmittelsachse der Arretiervorrichtungen zugeordnet sind, kann sehr leicht von außerhalb der Arretiervorrichtung erkannt werden, ob der Spannkolben sich in der Spannstellung oder in der Freigabestellung befindet. Hieraus kann darauf geschlossen werden, ob die betreffende Arretiervorrichtung sich in dem Spannzustand oder in dem Freigabezustand befindet.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Spannkolben mittels der Rastvorrichtung in der Spannstellung verrastbar ist.
Vorzugsweise ist der Spannkolben durch Betätigung des Betätigungselements alternierend von der Spannstellung in die Freigabestellung und durch eine weitere Betätigung des Betätigungselements von der Freigabestellung in die Spannstellung überführbar.
Besonders günstig ist es, wenn der Spannkolben mittels des Betätigungselements manuell und werkzeugfrei von der Spannstellung in die Übergangsstellung verschiebbar ist.
Das Betätigungselement kann beispielsweise durch Formschluss, durch Kraftschluss (insbesondere durch Reibschluss) und/oder durch Stoffschluss mit dem Spannkolben verbunden sein.
Alternativ hierzu kann die Kopplung des Betätigungselements mit dem Spannkolben auch dadurch verwirklicht sein, dass das Betätigungselement einstückig mit dem Spannkolben ausgebildet ist.
Das Betätigungselement kann von einer Betätigungsperson direkt betätigbar sein, beispielsweise dadurch, dass das Betätigungselement mittels eines Fingers der Betätigungsperson mit einer Betätigungskraft beaufschlagt wird.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann aber auch vorgesehen sein, dass das Betätigungselement von einer Betätigungsperson indirekt betätigbar ist, wobei die Betätigungsperson beispielsweise mittels eines Betätigungswerkzeugs auf das Betätigungselement einwirkt, oder dass das Betätigungselement nicht von einer Betätigungsperson, sondern von einer Betätigungsmaschine, beispielsweise von einem Roboter, betätigbar ist beziehungsweise betätigt wird.
Die Spannfläche der Spannvorrichtung, an welcher der Wechselkörper einspannbar ist, kann an dem Grundkörper der Spannvorrichtung angeordnet sein.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Spannfläche der Spannvorrichtung an dem Gehäuse der mindestens einen Arretiervorrichtung angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Kombination aus einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung und einem an der Spannfläche einspannbaren Wechselkörper.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein Betätigungselement einer der Arretiervorrichtungen der Spannvorrichtung im eingespannten Zustand des Wechselkörpers über eine dem Grundkörper abgewandte Begrenzungsfläche des Wechselkörpers übersteht, wenn der zugehörige Spannkolben sich in der Spannstellung befindet.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der mindestens eine Arretierkörper in der Arretierposition, bei eingespanntem Wechselkörper, eine Andrückfläche des Wechselkörpers hintergreift.
Der Wechselkörper kann mindestens eine Spannhülse umfassen, wobei die Andrückfläche an der Spannhülse oder an mindestens einer der mehreren Spannhülsen angeordnet ist.
Vorzugsweise umfasst der Wechselkörper zwei oder mehr Spannhülsen, insbesondere drei oder mehr Spannhülsen, besonders bevorzugt vier oder mehr Spannhülsen.
Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Spannhülsen, die an dem Wechselkörper angeordnet sind, der Anzahl der Arretiervorrichtungen, die an dem Grundkörper der Spannvorrichtung angeordnet sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer Kombination aus einer Spannvorrichtung, welche einen Grundkörper und mehrere, beispielsweise vier, Arretiervorrichtungen umfasst, und einem an dem Grundkörper eingespannten Wechselkörper, wobei Spannkolben und Betätigungselemente der Arretiervorrichtungen sich in einer Spannstellung befinden, in welcher Arretierkörper der jeweiligen Arretiervorrichtung durch den jeweiligen Spannkolben in einer Arretierposition gehalten werden, in welcher die Arretierkörper ein Wegbewegen des Wechselkörpers von dem Grundkörper verhindern;
2 eine der 1 entsprechende perspektivische Darstellung der Kombination aus der Spannvorrichtung und dem Wechselkörper, wobei die Spannkolben und die Betätigungselemente der Arretiervorrichtungen durch Betätigung der Betätigungselemente von der in 1 dargestellten Spannstellung über eine (nicht dargestellte) Übergangsstellung in eine Freigabestellung gebracht worden sind, in welcher die Arretierkörper der Arretiervorrichtungen ein Wegbewegen des Wechselkörpers von dem Grundkörper freigeben;
3 eine den 1 und 2 entsprechende perspektivische Darstellung der Kombination aus der Spannvorrichtung und dem Wechselkörper, wobei der Wechselkörper bei in der Freigabestellung befindlichen Spannkolben der Arretiervorrichtungen von dem Grundkörper abgehoben worden ist;
4 eine perspektivische Darstellung einer Arretiervorrichtung zum Einspannen eines Wechselkörpers an einem Grundkörper einer Spannanordnung, wobei die Arretiervorrichtung ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse verschieblich geführten Spannkolben und mehrere Arretierkörper umfasst, die mittels des Spannkolbens von einer Freigabeposition, in welcher die Arretierkörper ein Wegbewegen der Spannhülse von dem Grundkörper freigeben, in eine Arretierposition, in welcher die Arretierkörper ein Wegbewegen der Spannhülse von dem Grundkörper verhindern, bewegbar sind, wobei die Arretiervorrichtung ein Betätigungselement umfasst, das mit dem Spannkolben gekoppelt ist, wobei der Spannkolben durch Betätigung des Betätigungselements in eine Spannstellung, eine Übergangsstellung und eine Freigabestellung bringbar ist und wobei die Arretiervorrichtung eine Rastvorrichtung umfasst, mittels welcher der Spannkolben in der Freigabestellung verrastbar ist;
5 eine Seitenansicht der Arretiervorrichtung aus 4, mit der Blickrichtung radial zu einer Längsmittelachse der Arretiervorrichtung;
6 einen Längsschnitt durch die Arretiervorrichtung aus den 4 und 5, längs der Längsmittelachse der Arretiervorrichtung;
7 eine Explosionsdarstellung der Arretiervorrichtung aus den 4 bis 6, mit Blick auf eine obere Stirnseite der Arretiervorrichtung;
8 eine Explosionsdarstellung der Arretiervorrichtung aus den 4 bis 7, mit Blick auf eine untere Stirnseite der Arretiervorrichtung;
9 einen Längsschnitt durch die Arretiervorrichtung aus den 4 bis 8, welche in eine Aufnahmeöffnung des Grundkörpers der Spannvorrichtung eingesetzt ist, in einem Spannzustand der Arretiervorrichtung;
10 einen der 9 entsprechenden Längsschnitt durch die Arretiervorrichtung, wobei die Arretiervorrichtung durch Betätigen des Betätigungselements in einen Übergangszustand überführt worden ist;
11 einen den 9 und 10 entsprechenden Schnitt durch die Arretiervorrichtung und einen Wechselkörper, welcher eine Spannhülse umfasst, wobei die Arretiervorrichtung sich in einem Freigabezustand befindet, in welchem der Spannkolben der Arretiervorrichtung mittels der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in der Freigabestellung verrastet ist;
12 einen der 11 entsprechenden Schnitt durch die Arretiervorrichtung, den Grundkörper und den auf den Grundkörper aufgelegten Wechselkörper, wobei die Arretiervorrichtung sich immer noch in dem Freigabezustand befindet;
13 einen der 12 entsprechenden Schnitt durch die Arretiervorrichtung, den Grundkörper und den Wechselkörper, wobei die Arretiervorrichtung durch Betätigen des Betätigungselements in den Übergangszustand überführt worden ist;
14 einen der 13 entsprechenden Schnitt durch die Arretiervorrichtung, den Grundkörper und den Wechselkörper, wobei die Arretiervorrichtung sich in dem Spannzustand befindet;
15 einen Querschnitt durch den Spannkolben und die Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung aus den 4 bis 8 in dem Spannzustand der Arretiervorrichtung;
16 eine Seitenansicht des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem Spannzustand der Arretiervorrichtung;
17 einen Längsschnitt durch den Spannkolben und die Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem Spannzustand der Arretiervorrichtung;
18 eine perspektivische Darstellung des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem Spannzustand der Arretiervorrichtung, mit der Blickrichtung auf ein dem Betätigungselement abgewandtes Ende des Spannkolbens;
19 eine perspektivische Darstellung des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem Spannzustand der Arretiervorrichtung, mit Blick auf eine Betätigungsfläche des Betätigungselements;
20 einen Querschnitt durch den Spannkolben und die Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung aus den 4 bis 8 in einem vorläufigen Übergangszustand der Arretiervorrichtung, bevor ein bewegliches Rastelement der Rastvorrichtung an einem Eingriffselement der Rastvorrichtung abgeglitten ist;
21 eine Seitenansicht des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem vorläufigen Übergangszustand der Arretiervorrichtung, bevor ein bewegliches Rastelement der Rastvorrichtung an einem Eingriffselement der Rastvorrichtung abgeglitten ist;
22 einen Längsschnitt durch den Spannkolben und die Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem vorläufigen Übergangszustand der Arretiervorrichtung, bevor ein bewegliches Rastelement der Rastvorrichtung an einem Eingriffselement der Rastvorrichtung abgeglitten ist;
23 eine perspektivische Darstellung des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem vorläufigen Übergangszustand der Arretiervorrichtung, bevor ein bewegliches Rastelement der Rastvorrichtung an einem Eingriffselement der Rastvorrichtung abgeglitten ist, mit der Blickrichtung auf ein dem Betätigungselement abgewandtes Ende des Spannkolbens;
24 eine perspektivische Darstellung des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem vorläufigen Übergangszustand der Arretiervorrichtung, bevor ein bewegliches Rastelement der Rastvorrichtung an einem Eingriffselement der Rastvorrichtung abgeglitten ist, mit Blick auf eine Betätigungsfläche des Betätigungselements;
25 einen Querschnitt durch den Spannkolben und die Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung aus den 4 bis 8 in einem endgültigen Übergangszustand der Arretiervorrichtung, nachdem das bewegliche Rastelement an dem Eingriffselement der Rastvorrichtung abgeglitten ist;
26 eine Seitenansicht des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem endgültigen Übergangszustand der Arretiervorrichtung, nachdem das bewegliche Rastelement an dem Eingriffselement der Rastvorrichtung abgeglitten ist;
27 einen Längsschnitt durch den Spannkolben und die Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem endgültigen Übergangszustand der Arretiervorrichtung, nachdem das bewegliche Rastelement an dem Eingriffselement der Rastvorrichtung abgeglitten ist;
28 eine perspektivische Darstellung des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem endgültigen Übergangszustand der Arretiervorrichtung, nachdem das bewegliche Rastelement an dem Eingriffselement der Rastvorrichtung abgeglitten ist, mit der Blickrichtung auf ein dem Betätigungselement abgewandtes Ende des Spannkolbens;
29 eine perspektivische Darstellung des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem endgültigen Übergangszustand der Arretiervorrichtung, nachdem das bewegliche Rastelement an dem Eingriffselement der Rastvorrichtung abgeglitten ist, mit Blick auf eine Betätigungsfläche des Betätigungselements;
30 einen Querschnitt durch den Spannkolben und die Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung aus den 4 bis 8 in dem Freigabezustand der Arretiervorrichtung;
31 eine Seitenansicht des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem Freigabezustand der Arretiervorrichtung;
32 einen Längsschnitt durch den Spannkolben und die Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem Freigabezustand der Arretiervorrichtung;
33 eine perspektivische Darstellung des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem Freigabezustand der Arretiervorrichtung, mit der Blickrichtung auf ein dem Betätigungselement abgewandtes Ende des Spannkolbens;
34 eine perspektivische Darstellung des Spannkolbens und der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in dem Freigabezustand der Arretiervorrichtung, mit Blick auf eine Betätigungsfläche des Betätigungselements;
35 einen der 11 entsprechenden Schnitt durch die Arretiervorrichtung und eine zweite Ausführungsform eines Wechselkörpers, welcher statt einer Spannhülse eine Spannausnehmung aufweist, wobei die Arretiervorrichtung sich in dem Freigabezustand befindet, in welchem der Spannkolben der Arretiervorrichtung mittels der Rastvorrichtung der Arretiervorrichtung in der Freigabestellung verrastet ist;
36 einen der 14 entsprechenden Schnitt durch die Arretiervorrichtung, den Grundkörper und die zweite Ausführungsform des Wechselkörpers, wobei die Arretiervorrichtung sich in dem Spannzustand befindet;
37 einen der 14 entsprechenden Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Arretiervorrichtung, den Grundkörper und den Wechselkörper, wobei das Betätigungselement der Arretiervorrichtung einstückig mit dem Spannkolben der Arretiervorrichtung ausgebildet ist und wobei die Arretiervorrichtung sich in dem Spannzustand befindet;
38 einen der 14 entsprechenden Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der Arretiervorrichtung, den Grundkörper und den Wechselkörper, wobei das Betätigungselement der Arretiervorrichtung einstückig mit dem Spannkolben der Arretiervorrichtung ausgebildet ist und mittels eines Betätigungswerkzeugs mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar ist, wobei die Arretiervorrichtung sich in dem Spannzustand befindet; und
39 einen der 14 entsprechenden Schnitt durch eine vierte Ausführungsform der Arretiervorrichtung, den Grundkörper und den Wechselkörper, wobei eine Stirnfläche des Gehäuses der Arretiervorrichtung über eine benachbarte Begrenzungsfläche des Grundkörpers der Spannvorrichtung übersteht und eine Spannfläche der Spannvorrichtung bildet, wobei die Arretiervorrichtung sich in dem Spannzustand befindet.

Funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
In den 1 bis 34 ist eine als Ganzes mit 100 bezeichnete Kombination aus einer Spannvorrichtung 102, welche einen Grundkörper 104 und mehrere, beispielsweise vier, an dem Grundkörper 104 gehaltene Arretiervorrichtungen 106 umfasst, und einem an dem Grundkörper 104 eingespannten Wechselkörper 108, welcher für jede Arretiervorrichtung 106 jeweils eine der betreffenden Arretiervorrichtung 106 zugeordnete Spannhülse 110 umfasst, dargestellt.
Wie am besten aus 14 zu ersehen ist, weist der Grundkörper 104 der Spannvorrichtung eine, vorzugsweise im Wesentlichen ebene, Begrenzungsfläche 111 auf. Die Begrenzungsfläche 111 bildet bei dieser Ausführungsform eine Spannfläche 112, an welcher der Wechselkörper 108 im eingespannten Zustand, vorzugsweise im Wesentlichen flächig, mit einer Anlagefläche 114 anliegt.
Ferner weist der Wechselkörper 108 eine der Anlagefläche 114 gegenüberliegende, vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Anlagefläche 114 ausgerichtete, Begrenzungsfläche 116 auf.
Im Übrigen ist die Form des Wechselkörpers 108 beliebig; der Wechselkörper 108 kann beispielsweise als eine im Wesentlichen quaderförmige Wechselplatte 118 ausgebildet sein.
Auch die Form des Grundkörpers 104 ist grundsätzlich beliebig; der Grundkörper 104 kann beispielsweise als eine im Wesentlichen quaderförmige Grundplatte 120 ausgebildet sein.
Der Grundkörper 104 kann an einem (nicht dargestellten) Untergrund, beispielsweise an einem Maschinentisch, festgelegt sein, insbesondere lösbar festgelegt sein.
Der Wechselkörper 108 wird quer, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, zu der Anlagefläche 114 von einer oder mehreren, beispielsweise vier, Aufnahmebohrungen 122 durchsetzt.
Jede Aufnahmebohrung 122 umfasst einen Gewindeabschnitt 124, der mit einem Innengewinde versehen ist, einen sich von dem Gewindeabschnitt 124 zu der Auflagefläche 114 hin erweiternden grundkörperseitigen Abschnitt 126 und einen sich von dem Gewindeabschnitt 124 aus zu der Begrenzungsfläche 116 hin erweiternden grundkörperabgewandten Abschnitt 128.
In jede Aufnahmebohrung 122 ist jeweils eine Spannhülse 110 eingesetzt, und zwar vorzugsweise so, dass ein Außengewinde 130 der Spannhülse 110 in Eingriff mit dem Innengewinde des Gewindeabschnitts 124 der Aufnahmebohrung 122 steht und ein ringförmiger Bund 132 der Spannhülse 110 in den grundkörperseitigen Abschnitt 126 der Aufnahmebohrung 122 eingreift, wobei eine im eingespannten Zustand des Wechselkörpers 108 dem Grundkörper 104 zugewandte Stirnfläche 134 der Spannhülse 110 vorzugsweise im Wesentlichen bündig mit der Anlagefläche 114 des Wechselkörpers 108 abschließt.
Jede Spannhülse 110 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet und umschließt einen Innenraum 134, welcher einen im montierten Zustand des Wechselkörpers 108 dem Grundkörper 104 zugewandten Abschnitt 136 geringeren Durchmessers, einen im montierten Zustand des Wechselkörpers 108 dem Grundkörper 104 abgewandten Abschnitt 138 größeren Durchmessers und einen die beiden Abschnitte 136 und 138 miteinander verbindenden, sich konisch erweiternden Mittelabschnitt 140 umfasst.
Der Mittelabschnitt 140 des Innenraums 134 der Spannhülse 110 wird von einer konischen Andrückfläche 142 begrenzt, an welcher in der in 14 dargestellten Spannstellung eines Spannkolbens 144 der jeweils zugeordneten Arretiervorrichtung 106 Arretierkörper 146 der betreffenden Arretiervorrichtung 106 anliegen.
In dieser Spannstellung hintergreift die Spannhülse 110 die Arretierkörper 146, so dass die Spannhülse 110 nicht an den Arretierkörpern 146 vorbei von dem Grundkörper 104 weg bewegt werden kann.
In der in 12 dargestellten Freigabestellung des Spannkolbens 144 sind die Arretierkörper 146 jedoch in der radialen Richtung des Spannkolbens 144 so weit von der Andrückfläche 142 nach innen versetzt, dass die Spannhülse 110 die Arretierkörper 146 nicht hintergreift, so dass die Spannhülse 110 (und damit der Wechselkörper 108) von dem Grundkörper 104 (und damit von der an dem Grundkörper 104 festgelegten Arretiervorrichtung 106) weg bewegt werden kann.
Bei der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform ist die Spannhülse 110 durch Formschluss, nämlich durch Verschraubung, an dem Wechselkörper 108 festgelegt.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Spannhülse 110 durch Kraftschluss, insbesondere Reibschluss, und/oder durch Stoffschluss, beispielsweise durch Verklebung, an dem Wechselkörper 108 festgelegt ist.
Eine der mit jeweils einer Spannhülse 110 im eingespannten Zustand des Wechselkörpers 108 zusammenwirkenden Arretiervorrichtungen 106 ist einzeln in den 4 bis 8 dargestellt.
Wie am besten aus der Schnittdarstellung von 6 und den Explosionsdarstellungen der 7 und 8 zu ersehen ist, umfasst die Arretiervorrichtung 106 ein Gehäuse 148. In einem Innenraum 150 des Gehäuses 148 ist der Spannkolben 144 längs einer Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 160 axial geradlinig verschieblich geführt.
In dem Innenraum 150 des Gehäuses 148 ist ferner ein Bodenelement 154 angeordnet, an welchem sich ein dem Spannkolben 144 abgewandtes Ende eines elastischen Spannkolben-Vorspannelements 156 abstützt.
Das elastische Spannkolben-Vorspannelement 156 kann insbesondere als ein Federelement 158, beispielsweise als eine Druck-Schraubenfeder 160, ausgebildet sein.
Das Bodenelement 144 wird in den Innenraum 150 des Gehäuses 148 durch ein Rückhalteelement 162 zurückgehalten, welches in einer Ringnut 164 an einem einem Betätigungselement 166 der Arretiervorrichtung 106 abgewandten Endbereich 168 des Gehäuses 148 der Arretiervorrichtung 106 angeordnet ist.
Das Rückhalteelement 162 steht aus der Ringnut 164 in den Innenraum 150 des Gehäuses 148 vor und bildet so einen Anschlag für das Bodenelement 154, welcher ein Herausbewegen des Bodenelements 154 aus dem Innenraum 150 des Gehäuses 148 verhindert.
Das Rückhalteelement 162 kann beispielsweise als ein Federring 170 ausgebildet sein.
Ein dem Bodenelement 154 abgewandtes weiteres Ende des Spannkolben-Vorspannelements 156 stützt sich an einer Stirnwand 172 eines Aufnahmeraums 174 ab, welcher in einem dem Bodenelement 154 zugewandten Endbereich 176 des Spannkolbens 144 ausgebildet ist.
Ein dem Bodenelement 154 abgewandter weiterer Endbereich 178 des Spannkolbens 144 ist mit einem Gewinde-Sackloch 180 versehen, in welches ein Gewindeabschnitt 182 des, beispielsweise im Wesentlichen schraubenförmig ausgebildeten, Betätigungselements 166 der Arretiervorrichtung 106 eingeschraubt ist.
Das Betätigungselement 166 liegt mit einer dem Spannkolben 144 zugewandten Anlagefläche 184 eines Kopfes 186 des Betätigungselements 166 an dem Endbereich 178 des Spannkolbens 144, vorzugsweise im Wesentlichen flächig, an.
Hierdurch ist das Betätigungselement 166 formschlüssig mit dem Spannkolben 144 gekoppelt.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, dass das Betätigungselement 166 in anderer Weise durch Formschluss, durch Stoffschluss und/oder durch Kraftschluss, insbesondere durch Reibschluss, mit dem Spannkolben 144 gekoppelt ist.
Ferner kann auch vorgesehen sein, dass das Betätigungselement 166 einstückig mit dem Spannkolben 144 ausgebildet ist.
Durch die Rückstellkraft des elastischen Spannkolben-Vorspannelements 156, das sich einerseits an dem Bodenelement 154 und andererseits an dem Spannkolben 144 abstützt, wird der Spannkolben 144 in die in den 6 und 14 dargestellte Spannstellung vorgespannt, in welcher der Spannkolben 144 mit einer - beispielsweise im Wesentlichen konisch ausgebildeten - Spannschulter 188 die Arretierkörper 146 der Arretiervorrichtung 106 in radialer Richtung von der Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 weg in die in den 6 und 14 dargestellte Arretierposition drückt, in welcher die Arretierkörper 146 ihren maximalen Abstand von der Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 aufweisen.
Ein dem Betätigungselement 166 zugewandter Endbereich 190 des Gehäuses 148 der Arretiervorrichtung 106 bildet einen Arretierkörperkäfig 192 zur Aufnahme von mehreren, beispielsweise vier, in der Umfangsrichtung des Gehäuses 148 - vorzugsweise im Wesentlichen äquidistant - voneinander beabstandeten Arretierkörpern 146.
Die Arretierkörper 146 sind vorzugsweise als Wälzkörper 194, insbesondere als Arretierkugeln 196, ausgebildet.
Jeder der Arretierkörper 146 steht im Eingriff mit jeweils einer zugeordneten Arretierkörperbohrung 198, welche das Gehäuse 148 in im Wesentlichen radialer Richtung durchsetzt und sich mit wachsendem Abstand von der Längsmittelachse 152 der Arretiervorichtung 106 verjüngt, so dass die Arretierkörper 146 sich nicht durch das radial äußere Ende der jeweils zugeordneten Arretierköperbohrung 198 hinaus in den Außenraum 200 der Arretiervorrichtung 106 bewegen können, sondern unverlierbar mit dem Gehäuse 148 der Arretiervorrichtung 106 verbunden sind.
In der in den 6 und 14 dargestellten Spannstellung des Spannkolbens 144 werden die Arretierkörper 146 von der Spannschulter 188 des Spannkolbens 144 in ihre Arretierposition gedrückt, in welcher die Arretierkörper 146 den maximalen Abstand von der Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 aufweisen und maximal über die Außenwand des Gehäuses 148 in den Außenraum 200 der Arretiervorrichtung 106 überstehen.
Zwischen der Spannschulter 188 und dem Betätigungselement 166 ist ein verjüngter Abschnitt 202 des Spannkolbens 144 angeordnet, welcher einen geringeren Durchmesser aufweist als die Spannschulter 188, so dass die Arretierkörper 146 in der in den 11 und 12 dargestellten Freigabestellung des Spannkolbens 144, in welcher der verjüngte Abschnitt 202 des Spannkolbens 144 sich auf der Höhe der Arretierkörper 146 befindet, sich maximal radial nach innen zu der Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 hin bewegen können und in dieser Freigabeposition minimal oder vorzugsweise gar nicht über die Außenwand des Gehäuses 148 der Arretiervorrichtung 106 überstehen.
Um den Spannkolben 144 der Arretiervorrichtung 106 sowohl in der Spannstellung als auch in der Freigabestellung verrasten zu können, so dass der Spannkolben auch dann in der Spannstellung beziehungsweise in der Freigabestellung verbleibt, wenn keine Betätigungskraft auf das Betätigungselement 166 der Arretiervorrichtung 106 ausgeübt wird, ist die Arretiervorrichtung 106 ferner mit einer Rastvorrichtung 204 versehen.
Wie am besten aus den 7 und 8 zu ersehen ist, umfasst die Rastvorrichtung 204 ein bewegliches Rastelement 206, welches relativ zu dem Gehäuse 148 um die Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 drehbar ist, und ein stationäres Rastelement 208, welches relativ zu dem Gehäuse 148 ortsfest ist.
Das stationäre Rastelement 208 ist in den Innenraum 150 des Gehäuses 148 eingesetzt und beispielsweise als eine Führungsbuchse 210 ausgebildet, welche mehrere, beispielsweise vier, in axialer Richtung verlaufende Führungsnuten 212 aufweist, die an einer Innenseite der Führungsbuchse 210 angeordnet sind.
Das bewegliche Rastelement 206 ist beispielsweise als ein Rastring 214 ausgebildet, welcher an seinem äußeren Umfang mit mehreren, beispielsweise vier, Führungsleisten 216 versehen ist, die in jeweils eine der Führungsnuten 212 der Führungsbuchse 210 eingreifen können und dann in der Richtung der Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 axial in der betreffenden Führungsnut 212 geführt sind.
An ihrem dem stationären Rastelement 208 zugewandten Ende sind diese Führungsleisten 216 mit jeweils einem Rastvorsprung 218 versehen, welcher mit jeweils einer von mehreren, beispielsweise acht, Rastausnehmungen 220, die an dem dem beweglichen Rastelement 206 zugewandten Rand des stationären Rastelements 208 vorgesehen sind, in Eingriff gebracht werden kann.
Jede der Rastausnehmungen 220 weist eine im Wesentlichen sägezahnförmige Gestalt auf und wird einerseits von einer schräg zur Längsmittelachse 152 verlaufenden Schrägfläche 222, an welcher jeweils ein Rastvorsprung 218 des beweglichen Rastelements 206 abgleiten kann, und andererseits von einer im Wesentlichen parallel zu der Längsmittelachse 152 ausgerichteten Anschlagfläche 224, an welche jeweils ein Rastvorsprung 218 anschlägt, wenn er am Ende seiner Abgleitbewegung längs der Schrägfläche 222 angekommen ist, begrenzt.
Bei der Hälfte der Rastausnehmungen 220 des stationären Rastelements 208 ist jeweils eine Führungsnuten 212 des stationären Rastelements 208 benachbart zu der Anschlagfläche 224 der jeweiligen Rastausnehmung 220 angeordnet, so dass jeweils eine der Führungsleisten 216 längs der zur Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung parallelen Axialrichtung der Arretiervorrichtung 106 derart mit der betreffenden Führungsnut 212 fluchtet, dass die Führungsleiste 216 sich in die Führungsnut 212 hinein bewegen kann, wenn der Spannkolben 144 durch das Spannkolben-Vorspannelement 156 in Richtung auf den Arretierkörperkäfig 192 des Gehäuses 148 gedrückt wird und nicht durch eine auf das Betätigungselement 166 ausgeübte Gegenkraft in einer Stellung gehalten wird, in welcher die Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206 nicht in die Führungsnuten 212 des stationären Rastelements 208 eingreifen.
In dieser Winkelstellung des beweglichen Rastelements 206 relativ zu dem stationären Rastelement 208 kann somit der Spannkolben 144 in seine Spannstellung bewegt werden, in welcher er die Arretierkörper 146 der Arretiervorrichtung 106 radial nach außen drückt, so dass die Arretierkörper 146 eine Spannhülse 110 des Wechselkörpers 108 an der Arretiervorrichtung 106 arretieren können.
Diejenigen Rastausnehmungen 220 des stationären Rastelements 208, bei welchen der Anschlagfläche 224 benachbart eine Führungsnut 212 angeordnet ist, werden daher als Spann-Rastausnehmungen 220a bezeichnet.
Bei der anderen Hälfte der Rastausnehmungen 220 des stationären Rastelements 208 ist der Anschlagfläche 224 keine Führungsnut 212 benachbart, so dass eine an der Anschlagfläche 224 anliegende Führungsleiste 216 mit dem Rastvorsprung 218 an der Schrägfläche 222 der Rastausnehmung 220 anschlägt. Das bewegliche Rastelement 206 kann sich daher nicht in das stationäre Rastelement 208 hinein bewegen, wenn die Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206 in eine solche Rastausnehmung 220 eingreifen.
In diesem Fall wird der Spannkolben 144 durch das bewegliche Rastelement 206 daran gehindert, sich in Richtung auf den Arretierkörperkäfig 192 zu in seine Spannstellung zu bewegen. Vielmehr verbleibt der Spannkolben 144 in seiner Freigabestellung, in welcher der verjüngte Abschnitt 202 des Spannkolbens 144 im Bereich des Arretierkörperkäfigs 192 liegt, so dass die Arretierkörper 146 sich radial nach innen in Richtung auf die Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 zu bewegen können.
Diejenigen Rastausnehmungen 220 des stationären Rastelements 208, bei denen keine Führungsnut 212 benachbart zu der Anschlagfläche 224 der Rastausnehmung 220 angeordnet ist, werden daher als Freigabe-Rastausnehmungen 220b bezeichnet.
Längs des Umfangs des stationären Rastelements 208 folgen Spann-Rastausnehmungen 220a und Freigabe-Rastausnehmungen 220b alternierend aufeinander.
Die Anzahl der Spann-Rastausnehmungen 220a entspricht der Anzahl der Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206.
Die Rastvorrichtung 204 der Arretiervorrichtung 106 umfasst ferner ein Eingriffselement 226, welches auf der dem Bodenelement 154 abgewandten Seite des beweglichen Rastelements 206 angeordnet ist und mit welchem das bewegliche Rastelement 206 zumindest zeitweise in Eingriff steht.
Bei der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform ist das Eingriffselement 226 als ein Verzahnungsring 228 ausgebildet, welcher an seinem dem beweglichen Rastelement 206 zugewandten Rand mit einer Verzahnung 230 versehen ist.
Die Verzahnung 230 des Verzahnungsrings 228 umfasst längs des Umfangs des Eingriffselements 226 alternierend aufeinanderfolgende Ausnehmungen 232 und Vorsprünge 234, deren Begrenzungsflächen zusammen eine zickzackförmig verlaufende Stirnfläche 236 des Eingriffselements 226 bilden.
Die Anzahl der Ausnehmungen 232 und die Anzahl der Vorsprünge 234 der Verzahnung 230 des Eingriffselements 226 stimmt dabei jeweils mit der Anzahl der Rastausnehmungen 220 des stationären Rastelements 208 überein.
Das bewegliche Rastelement 206 weist an seinem dem Eingriffselement 226 zugewandten Rand ebenfalls eine Verzahnung 238 auf, welche komplementär zu der Verzahnung 230 des Eingriffselements 226 ausgebildet ist.
Auch die Verzahnung 238 des beweglichen Rastelements 206 umfasst somit in der Umfangsrichtung des beweglichen Rastelements 206 alternierend aufeinanderfolgende Ausnehmungen 240 und Vorsprünge 242, deren Begrenzungsflächen zusammen eine dem Eingriffselement 226 zugewandte zickzackförmige Stirnfläche 244 des beweglichen Rastelements 206 bilden.
Die Anzahl der Ausnehmungen 240 und die Anzahl der Vorsprünge 242 der Verzahnung 238 des beweglichen Rastelements 206 stimmt jeweils mit der Anzahl der Rastausnehmungen 220 des stationären Rastelements 208 überein.
Das Eingriffselement 226 umfasst ferner längs seines Umfangs äquidistant verteilt angeordnete Führungsleisten 246, welche in jeweils eine der Führungsnuten 212 des stationären Rastelements 208 eingreifen, um eine Verdrehung des Eingriffselements 226 relativ zu dem stationären Rastelement 208 zu verhindern.
Dabei sind die Führungsleisten 246 des Eingriffselements 226 aber parallel zur Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 verschiebbar an dem stationären Rastelement 208 geführt.
Die Anzahl der Führungsleisten 246 des Eingriffselements 226 stimmt mit der Anzahl der Führungsleisten 226 des beweglichen Rastelements 206 und mit der Anzahl der Führungsnuten 212 des stationären Rastelements 208 überein.
An ihrem dem beweglichen Rastelement 206 zugewandten Endbereich enden die Führungsleisten 246 des Eingriffselements 226 an jeweils einem keilförmigen Vorsprung 248, an welchem jeweils ein Rastvorsprung 218 einer Führungsleiste 216 des beweglichen Rastelements 206 - vorzugsweise im Wesentlichen flächig - anliegt, wenn die Führungsleisten 246 des Eingriffselements 226 und die Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206 miteinander fluchten, wie dies insbesondere in den 21 und 23 dargestellt ist.
Die Rastvorrichtung 204 der Arretiervorrichtung 106 umfasst ferner ein elastisches Rastelement-Vorspannelement 250, mittels welchem das bewegliche Rastelement 206 gegen das Eingriffselement 226 vorgespannt ist.
Das Rastelement-Vorspannelement 250 kann als ein Federelement 252, beispielsweise als eine Druck-Schraubenfeder 254, ausgebildet sein.
Das Rastelement-Vorspannelement 250 stützt sich vorzugsweise mit einem dem beweglichen Rastelement 206 zugewandten Endbereich an dem beweglichen Rastelement 206 und mit einem dem beweglichen Rastelement 206 abgewandten Endbereich an einem Ringbund 256 des Spannkolbens 144 ab.
Wie am besten aus 7 zu ersehen ist, sind die keilförmigen Vorsprünge 248 an den Führungsleisten 246 des Eingriffselements 226 im Wesentlichen spiegelsymmetrisch bezüglich einer radial zu der Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 durch die Mitte der jeweiligen Führungsleiste 246 verlaufenden Ebene ausgebildet.
Die Rastvorsprünge 218 an den Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206 sind hingegen bezüglich einer solchen radial zur Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 durch die Mitte der jeweiligen Führungsleiste 216 des beweglichen Rastelements 206 verlaufenden Ebene unsymmetrisch ausgebildet, so dass jeder Rastvorsprung 218 des beweglichen Rastelements 206 vorzugsweise nur eine Keilfläche 258 aufweist, welche mit nur einer der beiden Keilflächen 260 eines keilförmigen Vorsprungs 248 des Eingriffselements 226 in Kontakt steht, wenn die jeweils zugeordneten Führungsleisten 216 und 246 miteinander fluchten.
Dies hat zur Folge, dass jeder Rastvorsprung 218 des beweglichen Rastelements 206 an dieser einen Keilfläche 260 des jeweils benachbarten keilförmigen Vorsprungs 248 des Eingriffselements 226 abgleitet, wenn das bewegliche Rastelement 206 durch das Rastelement-Vorspannelement 250 gegen das Eingriffselement 226 gedrückt wird und die Führungsleisten 216 sich außer Eingriff mit den Führungsnuten 212 des stationären Rastelements 208 befinden, so dass das bewegliche Rastelement 206 relativ zu dem stationären Rastelement 208 und damit auch relativ zu dem Eingriffselement 226 um die Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 verdrehbar ist.
Hierdurch wird eine Vorzugsrichtung geschaffen für eine Drehbewegung des beweglichen Rastelements 206 relativ zu dem Eingriffselement 226 und relativ zu dem stationären Rastelement 208, durch welche die Rastvorsprünge 218 jeweils aus dem Eingriff mit einer Rastausnehmung 220 des stationären Rastelements 208 lösbar und in Eingriff mit der in der Drehvorzugsrichtung darauffolgenden nächsten Rastausnehmung 220 bringbar sind, wie dies im Folgenden noch näher erläutert werden wird.
Ferner umfasst die Rastvorrichtung 204 der Arretiervorrichtung 106 ein Sicherungselement 262, welches in eine Ringnut 264, die an dem äußeren Umfang des Spannkolbens 144 angeordnet ist, eingreift und aus dieser Ringnut 264 nach außen vorsteht, so dass das Sicherungselement 262 eine Verschiebung des Eingriffselements 226 und damit der gesamten Rastvorrichtung 204 an dem Sicherungselement 262 vorbei, in Richtung auf den Arretierkörperkäfig 192 des Gehäuses 148, verhindert.
Das Sicherungselement 262 kann beispielsweise als ein Federring 266 ausgebildet sein.
Nachdem die Arretiervorrichtung 106 vorstehend in ihrem Aufbau beschrieben worden ist, wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 9 bis 14 erläutert, wie eine in den Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 eingesetzte Arretiervorrichtung 106 aus dem in 9 dargestellten Spannzustand der Arretiervorrichtung 106, in welcher der Spannkolben 144 sich in der Spannstellung befindet, über den in 10 dargestellten Übergangszustand, in welchem der Spannkolben 144 sich in einer Übergangsstellung befindet, in den in 11 dargestellten Freigabezustand überführt wird, in welchem der Spannkolben 144 sich in seiner Freigabestellung befindet und in welcher der Wechselkörper 108 mit seiner Spannhülse 110 auf die Arretiervorrichtung 106 aufgesetzt werden kann. Ferner wird erläutert werden, wie der Wechselkörper 108 mittels der Arretiervorrichtung 106 an dem Grundkörper 104 arretierbar ist, in dem die Arretiervorrichtung 106 aus dem in 12 dargestellten Freigabezustand, in welchem der Spannkolben 144 der Arretiervorrichtung 106 sich in seiner Freigabestellung befindet, zunächst in den in 13 dargestellten Übergangszustand überführt wird, in welchem der Spannkolben 144 sich in einer Übergangsstellung befindet, und dann in den in 14 dargestellten Spannzustand überführt wird, in welchem der Spannkolben 144 sich in seiner Spannstellung befindet.
In dem in 9 dargestellten Ausgangszustand befindet sich die Arretiervorrichtung 106 in ihrem Spannzustand.
In diesem Spannzustand der Arretiervorrichtung 106 befindet sich der Spannkolben 144 der Arretiervorrichtung 106 in seiner Spannstellung, in welcher er maximal nach oben über das Gehäuse 148 der Arretiervorrichtung 106 übersteht.
In diesem Spannzustand werden die Arretierkörper 146 der Arretiervorrichtung 106 durch die Spannschulter 188 des Spannkolbens 144 radial nach außen in ihre Arretierposition gedrückt.
Das Betätigungselement 166 wird in diesem Zustand nicht betätigt, das heißt es wird keine Kraft von außerhalb der Arretiervorrichtung 106 auf das Betätigungselement 166 ausgeübt.
Die Rastvorrichtung 204, der Spannkolben 144 und das Betätigungselement 166 der Arretiervorrichtung 106 sind in diesem Spannzustand der Arretiervorrichtung 106 in den 15 bis 19 in verschiedenen Ansichten dargestellt.
Das bewegliche Rastelement 206 und das Eingriffselement 226 der Rastvorrichtung 204 werden durch das Rastelement-Vorspannelement 250 so vorgespannt, dass das Eingriffselement 226 an dem Sicherungselement 262 anschlägt.
Die Führungsleisten 246 des Eingriffselements 226 und die Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206 greifen in jeweils zugehörige Führungsnuten 212 des stationären Rastelements 208 ein, so dass das Eingriffselement 226 vollständig und das bewegliche Rastelement 206 größtenteils in den Innenraum des stationären Rastelements 208 (der Führungsbuchse 210) eingeschoben sind. Ferner sind das bewegliche Rastelement 206 und das Eingriffselement 226 an einer Drehung um die Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 relativ zu dem stationären Rastelement 208 gehindert.
Um die Arretiervorrichtung 106 aus diesem Spannzustand in den Freigabezustand zu überführen, wird die Arretiervorrichtung 106 zunächst in den in 10 dargestellten Übergangszustand gebracht, indem das Betätigungselement 166 mit einer Betätigungskraft in Richtung des Pfeils 268 in 10 beaufschlagt wird, durch welche das Betätigungselement 166 und der Spannkolben 144 gegen die elastische Rückstellkraft des Spannkolben-Vorspannelements 156 in Richtung auf das Bodenelement 154 der Arretiervorrichtung 106 in eine Übergangsstellung des Spannkolbens 144 gedrückt werden.
In dieser Übergangsstellung befindet sich der Ringbund 256 des Spannkolbens 144 in minimalem Abstand von dem Bodenelement 154.
Das Betätigungselement 166 schlägt in der Übergangsstellung an einer oberen Stirnfläche 270 des Gehäuses 148 der Arretiervorrichtung 106 an, so dass das Betätigungselement 166 nicht weiter in den Innenraum 150 des Gehäuses 148 hinein bewegt werden kann.
Die Übergangsstellung des Spannkolbens 144 ist dadurch wohldefiniert.
Wenn der Spannkolben 144 in seine Übergangsstellung gebracht wird, befindet sich die Rastvorrichtung 204 der Arretiervorrichtung 106 zunächst in dem in den 20 bis 24 dargestellten vorläufigen Übergangszustand, in welchem die Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206 vollständig und die Führungsleisten 246 des Eingriffselements 226 teilweise aus den jeweils zugeordneten Führungsnuten 212 des stationären Rastelements 208 heraus geschoben worden sind, zunächst aber noch miteinander fluchten.
In diesem vorläufigen Übergangszustand befinden sich die Verzahnung 230 des Eingriffselements 226 und die Verzahnung 238 des beweglichen Rastelements 206 außerhalb des stationären Rastelements 208, da das Eingriffselement 226 und damit auch das bewegliche Rastelement 206 durch das Sicherungselement 262 relativ zu dem stationären Rastelement 208 in Richtung auf das Bodenelement 154 verschoben worden sind.
Wie am besten aus den 21, 23 und 24 zu ersehen ist, sind die Verzahnungen 230 und 238 des Eingriffselements 226 beziehungsweise des beweglichen Rastelements 206 dabei längs der Umfangsrichtung des Eingriffselements 226 beziehungsweise des beweglichen Rastelements 206 so gegeneinander verdreht, dass die Verzahnungen 230 und 238 des Eingriffselements 226 und des beweglichen Rastelements 206 nicht vollständig in Eingriff miteinander stehen.
Dadurch ist der Abstand des beweglichen Rastelements 206 von dem stationären Rastelement 208 längs der Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 größer als dies der Fall wäre, wenn die Verzahnungen 230 und 238 des Eingriffselements 226 und des beweglichen Rastelements 206 vollständig miteinander in Eingriff stehen würden.
Da die Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206 in diesem vorläufigen Übergangszustand aber vollständig außer Eingriff mit den Führungsnuten 212 des stationären Rastelements 208 gekommen sind, kann sich das bewegliche Rastelement 206 nunmehr relativ zu dem Eingriffselement 226 und relativ zu dem stationären Rastelement 208 um die Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 drehen.
Da das bewegliche Rastelement 206 von dem Rastelement-Vorspannelement 250 gegen das Eingriffselement 226 vorgespannt wird, gleitet jeder Rastvorsprung 218 mit seiner Keilfläche 258 an einer der Keilflächen 260 des keilförmigen Vorsprungs 248 des Eingriffselements 226 ab und gleitet so schräg in die jeweils nächste Rastausnehmung 220 des stationären Rastelements 208 hinein.
Da sich im Spannzustand der Arretiervorrichtung 106 jede Führungsleiste 216 des beweglichen Rastelements 206 im Bereich einer der Spann-Rastausnehmungen 220b des stationären Rastelements 208 befand, befindet sich nunmehr jede Führungsleiste 216 des beweglichen Rastelements 206 im Bereich einer der Freigabe-Rastausnehmungen 220b des stationären Rastelements 208.
Bei der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform der Arretiervorrichtung 106 ist die Rastvorrichtung 204 so ausgebildet, dass das bewegliche Rastelement 206 sich im Übergangszustand der Arretiervorrichtung 106 - vom Bodenelement 154 aus gesehen - im Uhrzeigersinn relativ zu dem Eingriffselement 226 und relativ zu dem stationären Rastelement 208 dreht.
In dieser verdrehten Stellung des beweglichen Rastelements 206 stehen die Verzahnungen 230 und 238 des Eingriffselements 226 beziehungsweise des beweglichen Rastelements 206 vollständig in Eingriff miteinander, so dass das bewegliche Rastelement 206 längs der Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 von dem Bodenelement 154 weg bewegt worden ist, wie dies in den 25 bis 29 dargestellt ist, welche den endgültigen Übergangszustand der Rastvorrichtung 204 zeigen.
Wenn nun das Betätigungselement 166 von der Betätigungskraft entlastet wird, werden der Spannkolben 144 und das Betätigungselement 166 durch das Spannkolben-Vorspannelement 156 wieder von dem Bodenelement 154 weg bewegt.
Dabei wird durch das Rastelement-Vorspannelement 250 jeder Rastvorsprung 218 des beweglichen Rastelements 206 gegen die Schrägfläche 222 der nunmehr jeweils zugeordneten Freigabe-Rastausnehmung 220b des stationären Rastelements 208 gedrückt. Die Rastvorsprünge 218 gleiten an der jeweils zugeordneten Schrägfläche 222 ab, bis die jeweilige Führungsleiste 216 an der Anschlagfläche 224 der jeweils zugeordneten Freigabe-Rastausnehmung 220b anschlägt.
Da der Anschlagfläche 224 der Freigabe-Rastausnehmung 220b des stationären Rastelements 208 keine Führungsnut 212 des stationären Rastelements 208 benachbart ist, kann sich das bewegliche Rastelement 206 aber nicht mehr weiter längs der Längsmittelachse 152 in das stationäre Rastelement 208 hinein bewegen, sondern ist in dem in den 30 bis 34 gezeigten Rastzustand der Rastvorrichtung 204 mit dem stationären Rastelement 208 verrastet.
Der Spannkolben 144 kann sich daher nicht mehr bis in die in 9 dargestellte Spannstellung bewegen, sondern nur bis in die in 11 dargestellte Freigabestellung, in welcher der verjüngte Abschnitt 202 des Spannkolbens 144 mit den Arretierkörpern 146 in Kontakt kommt, so dass die Arretierkörper 146 sich in ihre Freigabeposition bewegen können, in welcher sie nicht in radialer Richtung aus dem Gehäuse 148 vorstehen.
Dieser Freigabezustand der Arretiervorrichtung 106 ist in 11 dargestellt.
Die Position des Betätigungselements 166 in diesem Freigabezustand der Arretiervorrichtung 106 liegt zwischen der axialen Position des Betätigungselements 166 in dem in 9 dargestellten Spannzustand der Arretiervorrichtung 106 und der axialen Position des Betätigungselements 166 in dem in 10 dargestellten Übergangszustand der Arretiervorrichtung 106.
In diesem Freigabezustand der Arretiervorrichtung 106 kann der Wechselkörper 108 mit einer seiner Spannhülsen 110 auf die Arretiervorrichtung 106 aufgesetzt werden, bis die Anlagefläche 114 des Wechselkörpers 108 - vorzugsweise im Wesentlichen flächig - an der Spannfläche 112 des Grundkörpers 104 der Spannvorrichtung 102 anliegt, wie dies in 12 dargestellt ist. Dabei kann die Andrückfläche 142 der Spannhülse 110 ohne Weiteres an den Arretierkörpern 146 der Arretiervorrichtung 106 vorbei bewegt werden, da die Arretierkörper 146 sich in ihrer Freigabeposition befinden.
Um den Wechselkörper 108 mit der Spannhülse 110 an dem Grundkörper 104 zu arretieren, muss die Arretiervorrichtung 106 nun noch von dem in 12 dargestellten Freigabezustand in den in 14 dargestellten Spannzustand überführt werden.
Dies erfolgt dadurch, dass die Arretiervorrichtung 106 zunächst in den in 13 dargestellten Übergangszustand überführt wird, indem auf das Betätigungselement 166 wiederum eine längs des Pfeiles 268 (in 13) gerichtete Betätigungskraft ausgeübt wird, welche den Spannkolben 144 gegen die elastische Rückstellkraft des Spannkolben-Vorspannelements 156 auf das Bodenelement 154 zu bewegt.
Dabei geraten die Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206 wiederum außer Eingriff mit den Führungsnuten 212 des stationären Rastelements 208, so dass das bewegliche Rastelement 206 relativ zu dem Eingriffselement 226 und relativ zu dem stationären Rastelement 208 um die Längsmittelachse 152 der Arretiervorrichtung 106 gedreht werden kann (bei der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform mit der Drehrichtung im Uhrzeigersinn, von dem Bodenelement 154 aus gesehen).
Dabei gelangen die Rastvorsprünge 218 an den Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206 jeweils von einer der Freigabe-Rastausnehmungen 220b des stationären Rastelements 208 in eine der Spann-Rastausnehmungen 220a des stationären Rastelements 208.
Wenn anschließend die auf das Betätigungselement 166 wirkende Betätigungskraft aufgehoben wird, gelangen die Führungsleisten 216 des beweglichen Rastelements 206 daher erneut in jeweils eine zugeordnete Führungsnut 212 des stationären Rastelements 208, so dass der Spannkolben 144 unter Einwirkung der Vorspannkraft des Spannkolben-Vorspannelements 156 in die in 14 dargestellte Spannstellung verschoben wird, in welcher die Spannschulter 188 des Spannkolbens 144 die Arretierkörper 146 radial nach außen in deren Arretierposition drückt, in welcher die Arretierkörper 146 an der Andrückfläche 142 der Spannhülse 110 anliegen und die Spannhülse 110 so hintergreifen, dass ein Wegbewegen der Spannhülse 110 von dem Grundkörper 104 blockiert ist.
Damit ist der in 14 dargestellte Spannzustand der Arretiervorrichtung 106 erreicht, in welcher der Wechselkörper 108 an dem Grundkörper 104 arretiert ist.
Der Vorteil der vorstehend beschriebenen Arretiervorrichtung 106 liegt insbesondere darin, dass die Arretiervorrichtung 106 nicht durch Beaufschlagen des Betätigungselements 166 mit einer Betätigungskraft in dem Freihaltezustand gehalten werden muss, um den Wechselkörper 108 an dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 anzuordnen oder um den Wechselkörper 108 von dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 zu lösen, sondern vielmehr der Spannkolben 144 im Freigabezustand der Arretiervorrichtung 106 so in seiner Freigabestellung mittels der Rastvorrichtung 204 verrastet ist, dass er in der Freigabestellung verbleibt, auch ohne dass eine Betätigungskraft auf das Betätigungselement 166 der Arretiervorrichtung 106 ausgeübt wird.
Eine Kombination 100 aus einer Spannvorrichtung 102, welche einen Grundkörper 104 und mehrere, im dargestellten Ausführungsbeispiel vier, Arretiervorrichtungen 106 der vorstehend beschriebenen Art umfasst, und einem Wechselkörper 108, an welchem mehrere, im dargestellten Ausführungsbeispiel vier, Spannhülsen 110 angeordnet sind, ist in den 1 bis 3 dargestellt.
In 1 ist der Wechselkörper 108 in einer Spannstellung, in welcher die Anlagefläche 114 des Wechselkörpers 108 - vorzugsweise flächig - an der Spannfläche 112 des Grundkörpers 104 der Spannvorrichtung 102 anliegt, an dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 eingespannt.
Die Spannkolben 144 der Arretiervorrichtungen 106 erstrecken sich durch die jeweils zugeordnete Spannhülse 110 hindurch und befinden sich jeweils in ihrer Spannstellung, in welcher sie durch die Rastvorrichtungen 204 der jeweiligen Arretiervorrichtung 106 verrastet sind. Die Arretiervorrichtungen 106 befinden sich somit alle in ihrem Spannzustand.
Ohne Betätigung der Arretiervorrichtungen 106 kann der Wechselkörper 108 nicht von dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 gelöst werden.
Um den Wechselkörper 108 von dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 lösen zu können, werden die Arretiervorrichtungen 106 aus dem in 1 dargestellten Spannzustand jeweils in den in 2 dargestellten Freigabezustand überführt.
Dies erfolgt dadurch, dass jeweils das Betätigungselement 166 der Arretiervorrichtung 106 gegen die Stirnfläche 270 des Gehäuses 148 der Arretiervorrichtung 106 bewegt wird, so dass der jeweilige Spannkolben 144 aus der Spannstellung in die Übergangsstellung überführt wird. Die Arretiervorrichtung 106 gelangt dadurch, wie vorstehend beschrieben, zunächst in den in den 20 bis 24 dargestellten vorläufigen Übergangszustand und aus diesem vorläufigen Übergangszustand durch das Abgleiten der Keilflächen 258 der Rastvorsprünge 218 der Führungsleisten der beweglichen Rastelemente 206 an jeweils einer der Keilflächen 260 der keilförmigen Vorsprünge 248 der Führungsleisten 246 der Eingriffselemente 226 in den in den 25 bis 29 dargestellten endgültigen Übergangszustand.
Durch Entlastung des Betätigungselements 166 von der Betätigungskraft gelangt die betreffende Arretiervorrichtung 106 dann aus dem endgültigen Übergangszustand in den in den 30 bis 34 dargestellten Freigabezustand, in welchem der jeweilige Spannkolben 144 sich in seiner Freigabestellung befindet und die Arretierkörper 146 sich in ihrer Freigabeposition befinden, in welcher sie ein Wegbewegen der jeweils zugeordneten Spannhülse 110 von dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 nicht mehr verhindern.
Grundsätzlich könnten alle Arretiervorrichtungen 106 gleichzeitig von dem Spannzustand in den Freigabezustand überführt werden.
Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass die Arretiervorrichtungen 106 nacheinander betätigt werden, um dieselben von dem Spannzustand in den Freigabezustand zu überführen. Auf diese Weise können alle Arretiervorrichtungen 106 von derselben Bedienungsperson nacheinander von dem Spannzustand in den Freigabezustand überführt werden.
Ferner ist es möglich, die Arretiervorrichtungen 106 jeweils paarweise, mit den beiden Daumen einer Bedienungsperson, zu betätigen.
Nachdem alle Arretiervorrichtungen 106 in den Freigabezustand überführt worden sind, kann der Wechselkörper 108 von dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 gelöst und abgehoben sowie relativ zu dem Grundkörper 104 verschwenkt werden, wie dies in 3 dargestellt ist.
Das Einspannen desselben Wechselkörpers 108 oder eines anderen Wechselkörpers 108 an dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 erfolgt durch Umkehr der vorstehend beschriebenen Vorgänge.
Während sich alle Arretiervorrichtungen 106 der Spannvorrichtung 102 in ihrem Freigabezustand befinden, wird der Wechselkörper 108 so auf den Grundkörper 104 aufgelegt, dass die Anlagefläche 114 des Wechselkörpers 108 - vorzugsweise flächig - an der Spannfläche 112 des Grundkörpers 104 anliegt, wobei die Spannkolben 144 sich durch jeweils eine zugeordnete Spannhülse 110 an dem Wechselkörper 108 hindurch erstrecken.
Dann werden die Arretiervorrichtungen 106 der Spannvorrichtung 102 - vorzugsweise nacheinander - von dem Freigabezustand in den Spannzustand überführt, wie dies vorstehend beschrieben worden ist.
Wenn alle Arretiervorrichtungen 106 in den Spannzustand überführt worden sind, ist der Wechselkörper 108 an dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 eingespannt und kann ohne absichtliche Betätigung der Arretiervorrichtungen 106 nicht von dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 gelöst werden.
Der Wechselkörper 108 kann als Werkstückträger dienen, an welchem ein oder mehrere Werkstücke festgelegt sind, um dieselben - beispielsweise mechanisch - zu bearbeiten, wenn der Wechselkörper 108 an der Spannvorrichtung 102 eingespannt ist.
Eine in den 35 und 36 ausschnittsweise dargestellte zweite Ausführungsform einer Kombination aus einer Spannvorrichtung 102 und einem Wechselkörper 108 umfasst eine zweite Ausführungsform des Wechselkörpers 108, bei welcher der Wechselkörper keine Spannhülsen 110 umfasst, sondern stattdessen jeweils eine Spannausnehmung umfasst, welche im Wesentlichen so aufgebaut ist wie der Innenraum 134 der Spannhülse 110 bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform des Wechselkörpers 108.
Die Spannausnehmung 272 ist somit im Wesentlichen radialsymmetrisch ausgebildet und umfasst einen im montierten Zustand des Wechselkörpers 108 dem Grundkörper 104 zugewandten Abschnitt 136 geringeren Durchmessers, einen im montierten Zustand des Wechselkörpers 108 dem Grundkörper 104 abgewandten Abschnitt 138 größeren Durchmessers und einen die beiden Abschnitte 136 und 138 miteinander verbindenden, sich konisch erweiternden Mittelabschnitt 140.
Der Mittelabschnitt 140 der Spannausnehmung 272 wird von einer konischen Andrückfläche 142 begrenzt, an welcher in der in 36 dargestellten Spannstellung des Spannkolbens 144 der jeweils zugeordneten Arretiervorrichtung 106 die Arretierkörper 146 der betreffenden Arretiervorrichtung 106 anliegen.
In dieser Spannstellung hintergreifen die Arretierkörper 146 den Werkstückträger 108, so dass der Werkstückträger 108 nicht an den Arretierkörpern 146 vorbei von der Spannfläche 112 an dem Grundkörper 104 weg bewegt werden kann.
Im Übrigen stimmt die in den 35 und 36 dargestellte zweite Ausführungsform einer Kombination 100 aus einer Spannvorrichtung 102 und einem Wechselkörper 108 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 1 bis 34 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 37 ausschnittsweise dargestellte dritte Ausführungsform einer Kombination 100 aus einer Spannvorrichtung 102 und einem Wechselkörper 108 unterscheidet sich von der in den 1 bis 34 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass die Kopplung des Betätigungselements 166 der Arretiervorrichtung 106 mit dem Spannkolben 144 nicht durch Formschluss, insbesondere durch Verschraubung, erfolgt, sondern dadurch, dass das Betätigungselement 166 einstückig mit dem Spannkolben 144 ausgebildet ist.
Im Übrigen stimmt die in 37 dargestellte dritte Ausführungsform einer Kombination 100 aus einer Spannvorrichtung 102 und einem Wechselkörper 108 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 1 bis 34 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 38 ausschnittsweise dargestellte vierte Ausführungsform einer Kombination 100 aus einer Spannvorrichtung 102 und einem Wechselkörper 108 unterscheidet sich von der in den 1 bis 34 dargestellten ersten Ausführungsform ebenfalls dadurch, dass das Betätigungselement 166 einstückig mit dem Spannkolben 144 ausgebildet ist.
Ferner ist bei dieser vierten Ausführungsform vorgesehen, dass das Betätigungselement 166 der Arretiervorrichtung 106 nicht von einer Betätigungsperson direkt mit einer Betätigungskraft beaufschlagt wird, sondern dass die Beaufschlagung mit einer Betätigungskraft indirekt, mittels eines Betätigungswerkzeugs 274, erfolgt.
Das Betätigungswerkzeug 274 kann einen Griff 276 umfassen, an welchem eine Betätigungsperson angreifen kann, und einen Schaft 278, welcher auf das Betätigungselement 166 einwirkt.
Um einen formschlüssigen Eingriff zwischen dem Betätigungswerkzeug 274 und dem Betätigungselement 166 zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass das Betätigungswerkzeug 274 und/oder das Betätigungselement 166 an ihren einander zugewandten Stirnseiten mit - vorzugsweise komplementär zueinander ausgebildeten - Eingriffselementen, wie beispielsweise einer Eingriffsausnehmung und einem hierzu komplementären Eingriffseinsprung, versehen sind.
Das Betätigungswerkzeug 274 kann insbesondere als ein Handwerkzeug ausgebildet sein.
Im Übrigen stimmt die in 38 dargestellte vierte Ausführungsform einer Kombination 100 aus einer Spannvorrichtung 102 und einem Wechselkörper 108 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 1 bis 34 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 39 ausschnittsweise dargestellte fünfte Ausführungsform einer Kombination 100 aus einer Spannvorrichtung 102 und einem Wechselkörper 108 unterscheidet sich von der in den 1 bis 34 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass der Wechselkörper 108 im an der Spannvorrichtung 102 eingespannten Zustand nicht direkt mit dem Grundkörper 104 der Spannvorrichtung 102 in Kontakt steht, sondern mit seiner Anlagefläche 114 an einer Stirnfläche 280 des Gehäuses 148 der Arretiervorrichtung 106 - vorzugsweise im Wesentlichen flächig - anliegt.
Diese Stirnfläche 280 bildet somit bei dieser Ausführungsform die Spannfläche 112, an welcher der Wechselkörper 108 im eingespannten Zustand des Wechselkörpers 108 arretiert ist.
Wenn die Spannvorrichtung 102 mehrere Arretiervorrichtungen 106 umfasst, so bilden die Stirnflächen 280 der Gehäuse 148 der Arretiervorrichtungen 106 zusammen die Spannfläche 112 der Spannvorrichtung 102, an welcher der Wechselkörper 108 im eingespannten Zustand anliegt.
Im Übrigen stimmt die in 39 dargestellte fünfte Ausführungsform einer Kombination 100 aus einer Spannvorrichtung 102 und einem Wechselkörper 108 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 1 bis 34 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016112770 A1 [0002]

Claims

Spannvorrichtung zum Einspannen eines Wechelkörpers (108) an einer Spannfläche (112) der Spannvorrichtung (102), umfassend einen Grundkörper (104) und mindestens eine Arretiervorrichtung (106) zum Arretieren des Wechselkörpers (108) relativ zu der Spannfläche (112), wobei die Arretiervorrichtung (106) ein Gehäuse (148), einen in dem Gehäuse (148) verschieblich geführten Spannkolben (144) und mindestens einen Arretierkörper (146) umfasst, der mittels des Spannkolbens (144) von einer Freigabeposition, in welcher der Arretierkörper (146) ein Wegbewegen des Wechselkörpers (108) von der Spannfläche (112) freigibt, in eine Arretierposition, in welcher der Arretierkörper (144) ein Wegbewegen des Wechselkörpers (108) von der Spannfläche (112) verhindert, bewegbar ist, und wobei die Arretiervorrichtung (106) ein Betätigungselement (166) umfasst, das mit dem Spannkolben (144) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkolben (144) durch Betätigung des Betätigungselements (166) in eine Spannstellung, eine Übergangsstellung und eine Freigabestellung bringbar ist und die Arretiervorrichtung (106) eine Rastvorrichtung (204) umfasst, mittels welcher der Spannkolben (144) in der Freigabestellung verrastbar ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorrichtung (204) ein stationäres Rastelement (208) umfasst, welches relativ zu dem Gehäuse (148) ortsfest ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorrichtung (204) ein bewegliches Rastelement (206) umfasst, welches relativ zu dem Gehäuse (148) um eine Längsmittelachse (152) der Arretiervorrichtung (106) drehbar ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Rastelement (206) relativ zu dem Gehäuse (148) in zwei oder mehr verschiedene Freigabe-Rastpositionen bringbar ist, welchen die Freigabestellung des Spannkolbens (144) zugeordnet ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Rastelement (206) relativ zu dem Gehäuse (148) in zwei oder mehr verschiedene Spann-Rastpositionen bringbar ist, welchen die Spannstellung des Spannkolbens (144) zugeordnet ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (106) ein Eingriffselement (226) umfasst, mit welchem das bewegliche Rastelement (206) zumindest zeitweise in Eingriff steht und an welchem das bewegliche Rastelement (206) abgleitet, wenn der Spannkolben (144) sich in der Übergangsstellung befindet.
Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffselement (226) längs einer Längsmittelachse (152) der Arretiervorrichtung (106) verschiebbar und/oder relativ zu dem Gehäuse (148) drehfest ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Rastelement (206) mittels eines elastischen Rastelement-Vorspannelements (250) gegen das Eingriffselement (226) vorgespannt ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (106) ein Spannkolben-Vorspannelement (156) umfasst, welches den Spannkolben (144) gegen das bewegliche Rastelement (206) vorspannt.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (166) weiter über eine Stirnfläche (270) des Gehäuses (148) übersteht, wenn der Spannkolben (144) sich in der Spannstellung befindet, als wenn der Spannkolben (144) sich in der Freigabestellung oder in der Übergangsstellung befindet.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (166) weniger weit über eine Stirnfläche (270) des Gehäuses (148) übersteht, wenn der Spannkolben (144) sich in der Übergangsstellung befindet, als wenn der Spannkolben (144) sich in der Spannstellung oder in der Freigabestellung befindet.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkolben (144) mittels der Rastvorrichtung (204) in der Spannstellung verrastbar ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkolben (144) mittel des Betätigungselements (166) manuell und werkzeugfrei von der Spannstellung in die Übergangsstellung verschiebbar ist.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (112) der Spannvorrichtung (102) an dem Grundkörper (104) oder an dem Gehäuse (148) der mindestens einen Arretiervorrichtung (106) angeordnet ist.
Kombination aus einer Spannvorrichtung (102) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 und einem an der Spannfläche (112) einspannbaren Wechselkörper (108).
Kombination nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Betätigungselement (166) im eingespannten Zustand des Wechselkörpers (108) über eine dem Grundkörper (104) abgewandte Begrenzungsfläche (116) des Wechselkörpers (108) übersteht, wenn der zugehörige Spannkolben (144) sich in der Spannstellung befindet.
Kombination nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Arretierkörper (146) in der Arretierposition, bei eingespanntem Wechselkörper (108), eine Andrückfläche (142) des Wechselkörpers (108) hintergreift.
Kombination nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselkörper (108) mindestens eine Spannhülse (110) umfasst, wobei die Andrückfläche (142) an mindestens einer der Spannhülsen (110) angeordnet ist.