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Die Erfindung betrifft eine Rückzugsspanneinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Rückzugsspanneinheiten werden insbesondere im Bereich von Prüfvorrichtungen oder Messeinrichtungen eingesetzt. Dabei dienen die Rückzugsspanneinheiten dazu, Bauteile in bestimmten vorgegebenen Postionen an einer Bezugspunktanlage zu fixieren. Mit diesem Aufbau wird der Einbau des Bauteils in einem Produkt simuliert um vor dem Start der Serienfertigung des Produkts die Einbausituation des Bauteils prüfen und testen zu können. Die Aufgabe der jeweiligen Rückzugsspanneinheit besteht dann darin, das Bauteil in einer der späteren Einbauposition gehalten wird, zu simulieren.
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Bekannte Rückzugsspanneinheiten weisen zwei Greifer auf, die über Scherenmechanismen oder dergleichen geschlossen werden können, um das Bauteil zu greifen und zu fixieren, und geöffnet werden können, um das Bauteil wieder freizugeben. Nachteilig bei derartigen Rückzugsspanneinheiten ist deren komplexer mechanischer Aufbau, wobei insbesondere nachteilig ist, dass eine große Anzahl von Einzelteilen erforderlich ist, um die Rückzugsspanneinheit herzustellen, was zu einem entsprechend hohen Montageaufwand führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückzugsspanneinheit der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche bei einem einfachen konstruktiven Aufbau eine hohe Funktionalität aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung betrifft eine Rückzugsspanneinheit mit zwei Greifern, die entlang einer Längsachse gegenüberliegend angeordnet sind. Die vorderen Enden der Greifer sind zur Aufnahme eines Bauteils ausgebildet. Die hinteren Enden der Greifer sind in einer Aufnahme gelagert. Die Greifer weisen gegenüberliegend angeordnete Führungsflächen auf. Ein stationär angeordneter Anschlag ist vorgesehen, wobei durch eine Linearbewegung der Aufnahme entlang der Längsachse in einer ersten Bewegungsrichtung die Greifer mit ihren Führungsflächen gegen den Anschlag geführt sind und dadurch die vorderen Enden der Greifer bis in eine Öffnungsstellung auseinandergefahren werden. Durch eine Linearbewegung der Aufnahme werden in einer bezüglich der ersten Bewegungsrichtung umgekehrten zweiten Bewegungsrichtung die vorderen Enden der Greifer bis in eine Schließstellung zusammengefahren.
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Die erfindungsgemäße Rückzugsspanneinheit weist einen konstruktiv äußert einfachen und kompakten Aufbau auf, wobei insbesondere vorteilhaft ist, dass die Rückzugsspanneinheit aus einer äußerst geringen Anzahl von Einzelteilen besteht.
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Diese Vorteile werden dadurch erhalten, dass zum Öffnen und Schließen der Greifer jeweils nur eine Linearbewegung der Aufnahme, in der die hinteren Enden der Greifer gelagert sind, durchgeführt werden muss. Dabei werden die Greifer selbsttätig allein dadurch geöffnet, dass die Führungsflächen der Greifer gegen den Anschlag bewegt sind. Das Öffnen der Greifer erfolgt dann dadurch, dass die Führungsflächen entlang des Anschlags bewegt werden. Ein Schließen der Greifer erfolgt entsprechend dadurch, dass die Aufnahme und damit die Greifer in entgegengesetzter Richtung bewegt werden.
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Dabei ist es lediglich erforderlich, dass die Greifer so in der Aufnahme gelagert sind, dass diese bei Führen gegen den Anschlag die jeweils Öffnungs- oder Schließbewegung durchführen können. Vorteilhaft sind dabei die Greifer schwenkbar in der Aufnahme gelagert.
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Gemäß einer besonders einfachen konstruktiven Ausgestaltung sind die Schwenklagerungen derart ausgebildet, dass am hinteren Ende jedes Greifers ein zylindrischer Ansatz vorgesehen ist, der in einer Ausnehmung der Aufnahme drehbar gelagert ist.
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Der Verlauf der Öffnungs- und Schließbewegung der Greifer kann auf einfache Weise durch eine geeignete Vorgabe der Geometrien der Führungsflächen vorgegeben werden, sowie auch durch die Geometrie des Anschlags selbst. Besonders vorteilhaft weist der Anschlag eine kreiszylindrische Form auf, wobei die Führungsflächen entlang der Mantelfläche des Anschlags geführt sind.
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Diese Geometrie ermöglicht eine kontinuierliche Führung der Führungsflächen entlang der Mantelfläche des Anschlags, ohne dass eine Gefahr eines Verkantens der Greifer am Anschlag bestünde.
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Die für die Durchführung der Öffnung- und Schließbewegungen der Greifer erforderliche Linearbewegung der Aufnahme kann auf unterschiedliche Weise generiert werden. Insbesondere kann diese Linearbewegung sowohl rein mechanisch als auch maschinell erzeugt werden. Beispielsweise können zur Erzeugung dieser Linearbewegungen Exzenter, Schrauben und ähnliche mechanische Einheiten wie auch maschinell betätigte Aktuatoren eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Rückzugsspanneinheit lässt so einfach für unterschiedliche Anwendungsfälle einsetzen.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Rückzugsspanneinheit eine Feder zur Regulierung eines mit den Greifern auf ein Bauteil ausgeübten Spanndrucks auf.
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Die Möglichkeit einer genauen Vorgabe des Spanndrucks stellt eine wesentliche Eigenschaft für den Einsatz der Rückzugsspanneinheit als Prüf- oder Messvorrichtung dar, da damit exakt die Einbaugegebenheiten eines Bauteils in einem Produkt simuliert werden können.
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Gemäß einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung ist die Feder zwischen der Aufnahme und einem Adapter angeordnet, wobei der Adapter eine Anbindung von Mitteln zur Erzeugung einer Linearbewegung an die Aufnahme bildet.
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Dabei sind die Aufnahme und der Adapter gegen die Federkraft der Feder gegeneinander verschiebbar.
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Auch diese Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich durch einen konstruktiv einfachen Aufbau aus.
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Ein konstruktiv einfacher Aufbau mit wenigen Einzelteilen wird bei der erfindungsgemäßen Rückzugsspanneinheit auch dadurch erhalten, dass deren Komponenten, insbesondere die Aufnahme für die Greifer und der Adapter, allein durch deren Geometrien mehrere Lagerstellen zu benachbarten Elementen der Rückzugsspanneinheit, insbesondere deren Gehäuse bilden, so dass separate Lagerteile nicht erforderlich sind.
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Die erfindungsgemäße Rückzugsspanneinheit kann für unterschiedliche Applikationen eingesetzt werden. Hierzu können insbesondere die Greifer an die jeweiligen Applikationen angepasst sein.
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Beispielsweise ist zur Ausbildung der Schwenklagerungen am hinteren Ende jedes Greifers ein zylindrischer Ansatz vorgesehen, der in einer Ausnehmung der Aufnahme drehbar gelagert ist.
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Dabei ist vorteilhaft mit der Rückzugsspanneinheit ein Bauteil an eine Bezugspunktanlage anlegbar.
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Zweckmäßig ist die Bezugspunktanlage von einer Anlageplatte gebildet.
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Mit der erfindungsgemäßen Rückzugsspanneinheit wird dann das Bauteil in einer exakt definierten Position an der Bezugspunktanlage gehalten, wobei besonders vorteilhaft dieses Bauteil dort mit einem ebenfalls exakt definierten Spanndruck befestigt ist.
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In einer alternativen Ausgestaltung sind an den vorderen Enden der Greifer Rollen zur Zentrierung eines Bauteils vorgesehen.
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Damit kann ein Bauteil und ohne Zug- oder Druckkräfte exakt montiert werden.
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Besonders vorteilhaft sind dabei die Greifer identisch ausgebildet.
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Zudem sind die Greifer symmetrisch zur Längsachse angeordnet.
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Dies führt zu einem vollkommen symmetrischen Greifen des Bauteils, wodurch insbesondere ein exaktes Zentrieren des Bauteils ermöglicht wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Rückzugsspanneinheit sind deren Komponenten in einem Gehäuse aufgenommen, welches einen abnehmbaren Gehäusedeckel aufweist.
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Die so ausgebildete Rückzugsspanneinheit kann sehr schnell und einfach dadurch montiert werden, dass der Deckel des Gehäuses geöffnet und die entsprechenden Komponenten in das Gehäuse eingelegt werden.
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Besonders vorteilhaft kann eine Mehrfachanordnung von Rückzugsspanneinheiten dazu verwendet werden, größere Bauteile exakt zu zentrieren. Dies ist deshalb mit großer Genauigkeit möglich, da mit den einzelnen Rückzugsspanneinheiten exakt vorgebbare, vorzugsweise identische Spanndrücke erzeugt werden können.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1: Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Rückzugsspanneinheit zur Fixierung eines Bauteils an einer Bezugspunktanlage.
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2: Detaildarstellung der Anordnung gemäß 1 mit geschlossenen Greifern der Rückzugsspanneinheit.
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3: Detaildarstellung der Anordnung gemäß 1 mit geöffneten Greifern der Rückzugsspanneinheit.
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4: Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Rückzugsspanneinheit.
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Die 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rückzugsspanneinheit 1. Die Rückzugsspanneinheit 1 kann bevorzugt in Prüf- und Messeinrichtungen aller Art eingesetzt werden. Im vorliegen Fall dient die Rückzugsspanneinheit 1 zur Fixierung eines Bauteils in Form eines Verkleidungsstabs 2 eines Kraftfahrzeugs an einer Bezugspunktanlage. Zur Fixierung des Verkleidungsstabs 2 sind generell mehrere, vorzugsweise identische Rückzugsspanneinheiten 1 erforderlich, die an einer Prüfvorrichtung 3 angeordnet sind. In 1 ist nur eine solche Rückzugsspanneinheit 1 dargestellt, wobei die Prüfvorrichtung 3, an welcher die Rückzugsspanneinheit 1 angeordnet ist, nur ausschnittsweise dargestellt ist.
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Die Rückzugsspanneinheit 1 weist ein Gehäuse 4 auf, in welchem alle wesentlichen Komponenten der Rückzugsspanneinheit 1 angeordnet sind. Das Gehäuse 4 ist an seiner Oberseite mit einem in 1 nicht dargestellten Gehäusedeckel verschließbar.
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Zum Greifen eines Bauteils weist die Rückzugsspanneinheit 1 zwei identisch ausgebildete Greifer 5 auf, deren Längsachsen parallel zur Längsachse des Gehäuses 4 und damit zur Längsachse der Rückzugsspanneinheit 1 verlaufen. Dabei sind die Greifer 5 gegenüberliegend und spiegelsymmetrisch der einer durch die Längsachse verlaufenden Spiegelebene des Gehäuses 4 angeordnet.
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Die vorderen Enden der Greifer 5 stehen über das Gehäuse 4 hervor und bilden Greifarme aus, mittels derer, wie insbesondere 1 zeigt, ein Clip 2a des Verkleidungsstabs 2 gegriffen wird. Derartige Clips 2a dienen zum Einrasten des Verkleidungsstabs 2 in einer Armatur eines Kraftfahrzeugs. Um diesem Einbau und die dann auf die Clips 2a wirkenden Kräfte zu simulieren, dient die erfindungsgemäße Rückzugspanneinheit 1.
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Um den Clip 2a greifen und fixieren zu können, sind an den Vorderenden der Greifarme der Greifer 5 Vorsprünge 5a vorgesehen, mittels derer ein Hintergreifen des Clips 2a möglich ist.
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Die hinteren Enden der Greifer 5 sind in einer Aufnahme 6 gelagert, die im Gehäuse 4 in dessen Längsrichtung verschiebbar gelagert ist. Die Aufnahme 6 bildet ein Einlegeteil, das in das Gehäuse 4 einlegbar ist. Dabei weist die Aufnahme 6 ebene Seitenwände auf, die mit geringem Spiel an den ebenfalls ebenen Innenwänden des Gehäuses 4 geführt sind. Im vorderen, quer zur Längsrichtung des Gehäuses 4 verlaufenden Teil der Aufnahme 6 sind die hinteren Enden der Greifer 5 schwenkbar gelagert. Zur Ausbildung der Schwenklagerungen ist am hinteren Ende jedes Greifers 5 ein quer zu dessen Längsachse abstehender zylindrischer Ansatz 7 vorgesehen, der in einer Ausnehmung 8 des Greifers gelagert ist, wobei die Kontur der Ausnehmung 8 an die Außenkontur des Ansatzes 7 angepasst ist, wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist.
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Zur Erzeugung einer Linearbewegung der Aufnahme 6 ist ein Linearaktor, im vorliegenden Fall ein Antrieb mit einer Spindel 9, vorgesehen. Die damit erzeugten Linearbewegungen, die in 1 mit einem Doppelpfeil gekennzeichnet sind, werden mittels eines Adapters 10 auf die Aufnahme 6 übertragen. Der Adapter 10 bildet wie die Aufnahme 6 ein in das Gehäuse 4 einlegbares Teil, wobei auch dieses in Längsrichtung des Gehäuses 4 verschiebbar gelagert ist.
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Sowohl die Aufnahme 6 als auch der Adapter 10 weisen jeweils ein zwei im rechten Winkel zueinander verlaufende Abschnitte auf, die einen Hohlraum umschließen, in welchem eine Feder 11 gelagert ist, deren Längsachse mit der Längsachse des Gehäuses 4 zusammenfällt.
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Schließlich findet sich im Bereich zwischen den Greifarmen des Greifers 5 ein Anschlag. Der Anschlag ist auf dem Boden des Gehäuses 4 befestigt und somit stationär im Gehäuse 4 angeordnet. Der Anschlag besteht im vorliegenden Fall aus einem kreiszylindrischen Stift 12, der senkrecht vom Boden des Gehäuses 4 hervorsteht.
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Im Bereich vor den Greifern 5 ist eine Anlageplatte 13 angeordnet, die die Bezugspunktanlage für den Verkleidungsstab 2 bildet. Die Anlageplatte 13 weist eine Bohrung auf, durch welche der mit den Greifern 5 der Rückzugsspanneinheit 1 zu fixierende Clip 2a des Verkleidungsstabs 2 ragt. Auf der der Rückzugsspanneinheit 1 abgewandten Seite der Anlageplatte 13 liegt dabei der Verkleidungsstab 2 mit Schultern in einer definierten Position an der Anlageplatte 13 an.
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In einem ersten Schritt werden die Greifer 5 in eine Öffnungsstellung verfahren, damit sie anschließend den Clip 2a fixieren können. Um die Greifer 5 in diese Öffnungsstellung zu verfahren, wird der Aktor so betätigt, dass die Aufnahme 6 zum vorderen, der Anlageplatte 13 zugewandten Ende des Gehäuses 4 herausgeschoben werden, wodurch die Greifer 5 weiter aus dem Gehäuse 4 herausgeschoben werden. Dabei werden die Greifarme mit an deren Innenseiten liegenden Führungsflächen 14 entlang des Anschlags geführt.
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Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, schließen die Führungsflächen 14 an dicht aneinander anliegende Bereiche des Greifers 5 an und laufen dann V-förmig auseinander.
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Durch die so ausgebildeten Führungsflächen 14 wird erreicht, dass bei einem Verschieben der Greifer 5 aus dem Gehäuse 4 heraus die Führungsflächen 14 kontinuierlich gegen den Anschlag laufen und dadurch für ein kontinuierliches Öffnen der Greifarme sorgen, bis sich die Greifarme in der in 3 dargestellten Öffnungsstellung befinden.
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Nun wird der Clip 2a des Verkleidungsstabs 2 durch die Bohrung der Anlageplatte 13 geführt, bis der Verkleidungsstab 2 dicht an der Anlageplatte 13 anliegt und dabei der Clip 2a in den Bereich zwischen den Greifarmen ragt.
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Dann wird der Aktor in umgekehrter Richtung betätigt. Dadurch werden die Greifarme wieder in das Gehäuse 4 eingefahren, wobei die Führungsflächen 14 wieder entlang der Mantelfläche des Anschlags greifen, bis sich die Greifarme in der in 1 dargestellten Schließstellung befinden, in der sie den Clip 2a umgreifen und so fixieren.
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Das Einfahren der Greifer 5 und der Aufnahme 6 in das Gehäuse 4 erfolgt gegen die Federkraft der Feder 11. Damit gibt die Federkraft eine Spannkraft vor, mit der der Clip 2a an der Anlageplatte 13 gehalten wird. Durch eine geeignete Wahl der Feder 11 kann die Spannkraft exakt vorgegeben werden.
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4 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rückzugsspanneinheit.
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Die in 4 dargestellte Ausführungsform der Rückzugsspanneinheit 1 unterscheidet sich von der Ausführungsform der 1 bis 3 nur dadurch, dass die Greifer 5 an ihren vorderen Enden keine Vorsprünge 5a sondern Rollen 15 aufweisen. Mit derartigen Rollen 15 kann ein Bauteil, im vorliegenden Fall ein Werkstück 16, ohne Zug- oder Druckkräfte zentriert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rückzugsspanneinheit
- 2
- Verkleidungsstab
- 2a
- Clip
- 3
- Prüfvorrichtung
- 4
- Gehäuse
- 5
- Greifer
- 5a
- Vorsprung
- 6
- Aufnahme
- 7
- Ansatz
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Spindel
- 10
- Adapter
- 11
- Feder
- 12
- Stift
- 13
- Anlageplatte
- 14
- Führungsfläche
- 15
- Rollen
- 16
- Werkstück
