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Die Erfindung betrifft Einzugsspannelemente sowie ein zugehöriges Spannsystem, insbesondere ein Nullpunktspannsystem. Einzugsspannelemente werden zum Spannen in einer oder an einer Spannaufnahme verriegelt. Dabei bilden die Einzugsspannelemente mit den Spannaufnahmen ein Spannsystem, insbesondere ein Nullpunktspannsystem. Das Einzugsspannelement weist einen beispielsweise konusflächigen Angriffsabschnitt auf, der so ausgebildet ist, dass beim Verriegeln des jeweiligen Einzugsspannelements ein in der Spannaufnahme vorgesehenes Verriegelungselement gegen den Angriffsabschnitt derart wirkt, dass das Einzugsspannelement in die Spannaufnahme eingezogen wird. Die Spannelemente sind dabei an einem zu bearbeitenden Werkstück oder einem Spannmodul, welches das zu bearbeitende Werkstück trägt, vorgesehen, und werden zum positionsgenauen Spannen und anschließendem Bearbeiten mit den oder an den Spannaufnahmen verriegelt. Bei solchen Spannsystemen handelt es sich in erster Linie um Nullpunktspannsysteme, mit denen zu bearbeitende Werkstücke wiederholbar positionsgenau gespannt werden können. Die einzelnen Spannaufnahmen sind vorzugsweise auf einem gemeinsamen Träger, beispielsweise auf einem Tisch oder einer Platte, angeordnet.
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Die Einzugsspannelemente können dabei insbesondere als Einzugsspannbolzen ausgebildet sein, die zur Verriegelung in die Spannaufnahmen, die dann insbesondere ringförmig ausgebildet sind, eintauchen. Derartige Einzugsspannbolzen und zugehörige Spannaufnahmen sind beispielsweise aus der
DE 10 2010 007 924 A1 oder der
DE 10 2010 013 912 A1 vorbekannt. Die Einzugsspannbolzen weisen konusflächige Angriffsabschnitte auf, gegen welche die Verriegelungselemente der Spannaufnahmen wirken.
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Die Einzugsspannelemente können allerdings auch als Einzugsspannringe ausgebildet sein, in die zur Verriegelung die Spannaufnahmen, die dann insbesondere bolzenartige Erhebungen ausgebildet sind, eintauchen. Derartige Einzugsspannringe und zugehörige Spannaufnahmen sind beispielsweise aus der
EP 2 371 478 A2 vorbekannt.
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Zur Bearbeitung von größeren Werkstücken, wie beispielsweise Zylinderblöcke von Verbrennungsmotoren, werden in der Regel drei oder mehr Spannelemente verwendet, die dann mit den jeweiligen Spannaufnahmen verriegelt werden.
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Beim Spannen eines Werkstücks oder eines Aufspannmoduls mit drei oder mehr Spannvorrichtungen entsteht regelmäßig auf Grund von Fertigungstoleranzen, von thermischen Ausdehnungen des Werkstücks und/oder von freiwerdenden Eigenspannungen auch während der Bearbeitung eine mechanische Überbestimmung, was zu weiteren mechanischen Spannungen im Werkstück beziehungsweise im gesamten Spannsystem führen kann. Dabei ist bei der Bearbeitung von größeren Werkstücken oder der Anordnung von größeren Werkstücken an größeren Aufspannmodulen oder Spannplatten gerade eine thermische Ausdehnung problematisch. Eine Erwärmung des Werkstücks kann insbesondere auf Grund einer entsprechenden Bearbeitung erfolgen. Die thermische Ausdehnung kann dabei im 1/10 bis 1/1 Millimeterbereich liegen. Dies kann zur Folge haben, dass insbesondere unter Verwendung von mehr als drei Spannelementen die Spannelemente dann nicht zentrisch in die Spannaufnahmen einführbar sind. Neben einem Höhenversatz kann auch ein Radialversatz auftreten, der zu einer mechanischen Überbestimmung führt, woraus mechanische Spannungen im Werkstück oder dem Spannmodul beziehungsweise der Spannplatte entstehen können.
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Aus der
DE 20 2009 006 429 U1 ist es beispielsweise in diesem Zusammenhang vorbekannt, eine Höhenanpassung mittels entsprechend hohen Ausgleichsadaptern zu ermöglichen. Die
EP 2 353 774 B1 schlägt vor, einen Höhenausgleich an der Spannvorrichtung vorzusehen.
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Aus der
DE 10 2013 201 310 A1 sind Spannelemente bekannt, die zwar eine Spannfunktion, aber keine Niederzugfunktion aufweisen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Spannelemente sowie ein zugehöriges Spannsystem bereitzustellen, mit denen, bzw. bei dem mehrere Spannelemente in ihnen jeweils zugeordneten, mehreren Spannaufnahmen gespannt werden können, wobei eine mechanische Überbestimmung vermieden werden soll. Das Spannsystem soll dabei vergleichsweise einfach aufgebaut sein und wenig Bauraum beanspruchen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Einzugsspannelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es ist folglich vorgesehen, dass das Einzugsspannelement einen um eine Mittellängsachse verlaufenden Grundabschnitt und ein gegenüber dem Grundabschnitt in wenigstens in einer radialen Richtung beweglich angeordnetes Halteelement aufweist, wobei der Angriffsabschnitt am Halteelement so vorgesehen ist, dass beim Verlagern des Verriegelungselements in die Verriegelungslage ein Ausgleich des Halteelement gegenüber dem Grundabschnitt in wenigstens einer radialen Richtung ermöglicht ist.
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Dadurch, dass das Halteelement in wenigstens einer radialen Richtung, und vorzugsweise in sämtliche radiale Richtungen, gegenüber dem Grundabschnitt beweglich angeordnet ist, kann das Einzugsspannelement sicher in der Verriegelungslage in die zugehörige Spannaufnahme bzw. gegen diese gezogen werden. Aufgrund der radialen Beweglichkeit des Halteelements gegenüber dem Grundabschnitt kann folglich das Halteelement beim Verriegeln in eine radiale Richtung seitlich verlagert werden bzw. zur Mittellängsachse eine exzentrische Position einnehmen.
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Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, unterschiedliche Einzugsspannelemente zu verwenden. Zum einen kann vorgesehen sein, dass das Halteelement bezüglich des Grundabschnitts lediglich in einer radialen Richtung verlagerbar ist. Ein solches Einzugsspannelement wird nachfolgend als ausgleichendes Einzugsspannelement bezeichnet. Die radiale Richtung, in welcher das Halteelement zum Grundabschnitt exzentrisch verlagerbar ist, kann dabei genau die Richtung sein, welche vom ausgleichenden Einzugsspannelement hin zu einem starren Einzugsspannelement verläuft, welcher letztlich den Referenzpunkt des zu spannenden Werkstücks vorgibt.
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Dabei kann der Grundabschnitt bzw. das Halteelement zwei parallel zueinander und in Richtung der einen radialen Richtung verlaufende Flächenabschnitte aufweisen, wobei dann das Halteelement bzw. der Grundabschnitt mit diesen Flächenabschnitten korrespondierende Anlageabschnitte aufweist. Dadurch kann erreicht werden, dass das Halteelement lediglich in der einen radialen Richtung um den Grundabschnitt beweglich angeordnet ist. Das Halteelement kann folglich nur in eine Richtung exzentrisch zum Grundabschnitt, bzw. zu dessen Mittellängsachse, verlagert werden.
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Zum anderen können die erfindungsgemäßen Einzugsspannelemente als schwimmende Einzugsspannelemente ausgebildet sein. Diese Einzugsspannelemente zeichnen sich dadurch aus, dass der Grundabschnitt und das Halteelement derart ausgebildet sind, dass das Halteelement in sämtliche radiale Richtungen um den Grundabschnitt bzw. gegenüber diesem beweglich angeordnet ist. Das Halteelement ist folglich in jede radiale Richtung exzentrisch zum Grundabschnitt verlagerbar.
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Bei derartigen schwimmenden Einzugsspannelementen ist dann vorteilhafterweise das Halteelement in einer Nichtspannlage in sämtlichen radialen Richtungen hin zum Grundabschnitt um einen Ausgleichsabstand beabstandet, um den das Halteelement in der Verriegelungslage in radialer Richtung verlagerbar ist. Der Ausgleichsabstand kann dabei im Betrieb zwischen 0,5 und 3 mm und insbesondere im Bereich von 1 bis 2 mm liegen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das Halteelement sich in radialer Richtung gegenüber dem Grundabschnitt ausreichend verlagern kann.
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Um zu erreichen, dass das Halteelement in einer Nichtspannlage eine zum Grundabschnitt konzentrische Lage einnimmt ist denkbar, dass zwischen dem Halteelement und dem Grundabschnitt elastisch nachgiebige Ausgleichsmittel vorgesehen sind. Als Ausgleichsmittel kommen insbesondere gummielastische Elemente, wie um den Grundabschnitt herumlaufende Gummiringe, in Betracht.
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Insbesondere ist denkbar, dass das elastisch nachgiebige Ausgleichsmittel in einer Aussparung oder einer Nut verliersicher angeordnet ist.
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Das Halteelement als solches kann am Grundabschnitt insbesondere zwischen grundabschnittseitigen Schultern angeordnet sein. Dadurch wird das Halteelement in axialer Richtung am Grundabschnitt positioniert. Dabei kann der Grundabschnitt ein Grundteil und ein T- oder pilzförmig ausgebildetes Kopfteil umfassen, wobei eine Schulter vom Grundteil und eine Schulter vom Kopfteil gebildet werden. Das Kopfteil kann dabei mit dem Grundteil über eine Sicherungsschraube gefügt sein. Die Sicherungsschraube kann dabei insbesondere das Grundteil in axialer Richtung durchdringen und beispielsweise unmittelbar in das Werkstück eingeschraubt sein. Die Sicherungsschraube kann allerdings auch in ein Aufspannmodul oder in eine Spannplatte eingeschraubt sein.
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Das axiale Abstandsmaß der beiden Schultern ist dabei so gewählt, dass es geringfügig größer ist als die Breite des Halteelements. Dadurch wird gewährleistet, dass das Halteelement in radialer Richtung gegenüber dem Grundabschnitt beweglich ist, ohne das es an den Schultern verkantet oder verklemmt.
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Das Halteelement kann zudem im Bereich seiner umlaufenden Außenkanten Anfasungen aufweisen, wobei an oder in diesen Anfasungen umlaufende Dichtelemente vorgesehen sein können. Hierdurch kann vermieden werden, dass unerwünschte Medien in den Bereich zwischen dem Halteelement und dem Grundabschnitt gelangen können.
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Ferner ist denkbar, dass der Grundabschnitt den Anfasungen in axialer Richtung gegenüberliegende Gegenanfasungen aufweisen kann, die insbesondere spiegelsymmetrisch zu den Anfasungen ausgebildet sind. Die umlaufenden Dichtelemente können dann in einer Einkerbung liegen, die von der jeweiligen Anfasung und der jeweiligen Gegenanfasung gebildet wird.
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Ferner ist denkbar, dass das Halteteil von einem Basisteil und einem insbesondere lösbar am Basisteil angeordneten, den Angriffsabschnitt aufweisen Angriffsteil gebildet wird. Dies hat den Vorteil, dass unterschiedliche Angriffsteile für unterschiedliche Ausführungen von Spannaufnahmen Verwendung finden können, wobei stets ein identisches Basisteil für die unterschiedlichen Angriffsteile vorgesehen sein kann
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Das Einzugsspannelement kann gemäß der Erfindung als Einzugsspannbolzen ausgebildet sein, bei dem das Halteelement den Grundabschnitt in radialer Richtung umgibt. Gemäß der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Einzugsspannelement als Einzugsspannring ausgebildet ist, bei dem der Grundabschnitt das Halteelement in radialer Richtung umgibt.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Spannsystem, insbesondere ein Nullpunktspannsystem, mit zwei oder mehreren Spannaufnahmen, die jeweils wenigstens ein verlagerbares Verriegelungselement aufweisen, und mit zwei oder mehreren an einem Werkstück oder an einem Spannmodul anordenbaren Spannelemente, die an den bzw. in den Spannaufnahmen verriegelbar sind. Erfindungsgemäß zeichnen sich diese Spannsysteme dadurch aus, dass ein Spannelement als starres Einzugsspannelement ausgebildet ist, das keinen Ausgleich in eine radiale Richtung zulässt und dass wenigstens ein weiterers Spannelement als oben beschriebenes, erfindungsgemäßes Einzugsspannelement ausgebildet ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass durch das starre Einzugsspannelement ein definierter Maßpunkt als Referenzpunkt vorgegeben ist. Dadurch, dass das weitere Einzugsspannelement als ausgleichendes oder als schwimmendes Einzugsspannelement ausgebildet ist, kann erreicht werden, dass insbesondere aufgrund thermischer Ausdehnungen des Werkstücks oder des Spannmoduls dennoch ein wiederholbares und positionsgenaues Spannen möglich ist.
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Vorteilhaft ist, wenn ein Spannelement als ausgleichendes Einzugsspannelement ausgebildet ist, das einen Ausgleich in lediglich eine radiale Richtung zulässt. Dies hat den Vorteil, dass das zu spannende Werkstück oder Spannmodul zwischen den beiden Spannpunkten lediglich im Hinblick auf den Abstand der beiden Spannelement variieren kann. Beim Verriegeln der Spannelemente kann es folglich dazu kommen, dass das Werkstück bzw. Spannmodul um das starre Spannelement geringfügig verdreht wird, da das Halteelement des ausgleichenden Einzugsspannelements lediglich in Richtung hin zum starren Spannelement verschiebbar ist. Dadurch kann ein variierendes Stichmaß zwischen den beiden Spannelementen in Richtung zwischen den Spannelementen ausgeglichen werden.
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Allerdings ist ferner vorteilhaft, wenn ein Spannelement als schwimmendes Einzugsspannelement ausgebildet ist, das einen Ausgleich in sämtliche radiale Richtungen ermöglicht. Dieses schwimmende Spannelement ist vorzugsweise als drittes oder weiteres Einzugsspannelement am Werkstück oder am Spannmodul vorgesehen. Je nach Geometrie des Werkstücks oder des Spannmoduls kann folglich über das dritte, schwimmende Einzugsspannelement ein sicheres Spannen erfolgen, wobei dieses Einzugsspannelement in Richtung der anderen beiden Einzugsspannelemente sich ändernde Stichmaße ausgleichen kann.
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Als besonders vorteilhaft hat sich ein Spannsystem herausgestellt, das am Werkstück oder Spannmodul ein starres Einzugsspannelement, ein ausgleichendes Einzugsspannelement und wenigstens ein weiteres schwimmendes Einzugsspannelement vorsieht. Das ausgleichende Einzugsspannelement gleicht folglich das Stichmaß zwischen dem starren Spannelement und dem ausgleichenden Einzugsspannelement aus. Das weitere, schwimmende Einzugsspannelement kann die Stichmaße zwischen dem starren Einzugsspannelement zum schwimmenden Einzugsspannelement sowie vom ausgleichenden Einzugsspannelement zum schwimmenden Einzugsspannelement ausgleichen. Vorteilhafterweise ist die Anordnung derart, dass das starre Einzugsspannelement und das eine ausgleichende Einzugsspannelement als diejenigen Spannelemente gewählt werden, die den größten Abstand zueinander vorsehen. Die anderen Spannelemente, die einen geringeren Abstand zum starren Einzugsspannelement aufweisen, sind dann vorzugsweise als schwimmende Einzugsspannelemente ausgebildet. Dadurch kann insgesamt ein sicheres Spannen des Werkstücks bzw. des Spannmoduls mit mehreren Einzugsspannelementen realisiert werden.
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Je nach Ausführungsform ist auch denkbar, dass ein oder mehrere schwimmende Einzugsspannelemente durch Fixierspannbolzen ersetzt werden, wie sie beispielsweise in der
DE 10 2013 201 310 A1 beschrieben sind.
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Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind den Figuren und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind.
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Es zeigen:
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1 ein Werkstück mit Spannbolzen von schräg unten;
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2 das Werkstück gemäß 1, eingespannt mit einem Spannsystem gemäß der Erfindung;
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3a, 3b ein ausgleichendes Einzugsspannelement in Einzelteildarstellung;
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4a, 4b ein schwimmendes Einzugsspannelement in Einzelteildarstellung; und
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5a, 5b ein weiteres erfindungsgemäßes Einzugsspannelement in Form eines Einzugsspannrings in Einzelteildarstellung.
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In der 1 ist ein Werkstück 10 in Form eines Zylinderblockes gezeigt, an dem insgesamt vier Einzugsspannelemente in Form von Spannbolzen 12, 14, 16, 18 zum positionsgenauen Spannen des Werkstücks vorgesehen sind.
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In 2 ist das Werkstück 10 in einem eingespannten Zustand dargestellt. Die insgesamt vier Spannbolzen 12, 14, 16, 18 sind dazu jeweils in einer ihnen zugeordneten Spannaufnahme 20 verriegelt.
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Wie aus 1 deutlich wird, sind die Spannbolzen 12, 14, 16, 18 unmittelbar am Werkstück angeordnet. Alternativ dazu ist möglich, dass die Spannbolzen an einem Spannmodul oder einer Spannplatte angeordnet sind, an welcher das zu bearbeitende Werkstück angebracht ist.
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Die in 2 dargestellten Spannaufnahmen 20 sind auf einem nicht dargestellten Grundmodul, insbesondere einer Grundplatte angeordnet. Die Grundplatte mit den Spannaufnahmen 20 bildet dann im vorliegenden Fall eine 4-fach Spannstation, da insgesamt vier Spannaufnahmen 20 vorgesehen sind.
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Die einzelnen Spannaufnahmen 20 sehen Verriegelungselemente vor, die insbesondere in radialer Richtung aus einer Entriegelungslage in eine Verriegelungslage verlagerbar sind. In der radial äußeren Entriegelungslage ist es möglich, die Spannbolzen 12, 14, 16 und 18 in die Spannaufnahmen einzuführen beziehungsweise aus den Spannaufnahmen herauszuführen. In der Verriegelungslage wirken die Verriegelungselemente mit den Spannbolzen zusammen.
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Dazu weisen die drei Spannbolzen 12, 14, 16 eine umlaufende Verriegelungsnut 22 auf, in welche die Verriegelungselemente, die beispielshaft in 3a und 4a mit dem Bezugszeichen 24 gekennzeichnet sind, zur Verriegelung des Spannbolzens eintauchen.
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Die Verriegelungselemente können, wie in 3 dargestellt, als Verriegelungsschieber ausgebildet sein. Allerdings ist auch denkbar, dass die Verriegelungselemente beispielsweise als Verriegelungskugeln und/oder flexibel oder auch andersartig ausgebildet sind.
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Die Spannbolzen 12, 14, 16 sind derart ausgebildet, dass sie im Zusammenspiel mit den Verriegelungselementen in die Spannaufnahmen 20 eingezogen werden. Wie insbesondere aus den 3 und 4 deutlich wird, weisen die Verriegelungsnuten 22 dazu jeweils einen ringartig umlaufenden, konusflächigen Angriffsabschnitt 23 auf, welche, wie aus 3b deutlich wird, mit dem Verriegelungselement 24 zusammenwirken. Aufgrund der Tatsache, dass die Spannbolzen 12, 14, 16 beim Verriegeln in die Spannaufnahme eingezogen werden, werden sie im nachfolgenden als Einzugsspannbolzen bezeichnet.
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Bei dem Einzugsspannbolzen
12 handelt es sich um einen starren Einzugsspannbolzen. Mit derartigen Einzugsspannbolzen
12 kann kein Ausgleich in eine radiale Richtung bereitgestellt werden. Dieser Spannpunkt des starren Einzugsspannbolzens
12 bildet den Referenzpunkt des Spannsystems. Derartige starre Einzugsspannbolzen
12, sind beispielsweise in der
DE 10 2010 013 912 A1 oder der
DE 10 2013 201 301 A1 beschrieben.
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Bei dem Spannbolzen 14 handelt es sich um einen ausgleichenden Einzugsspannbolzen. Dieser Einzugsspannbolzen 14 ist in 3a als Einzelteil und in 3b im Schnitt dargestellt. Der ausgleichende Einzugsspannbolzen weist einen um seine Mittellängsachse 25 verlaufenden Grundabschnitt in Form eines Bolzenkerns 26 und einen um den Bolzenkern 26 in der radialen Richtung 27 beweglich angeordnetes Halteelement 28 auf.
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Wie ebenfalls aus den 3 und 4 deutlich wird, sind die Verriegelungsnuten 22, bzw. die Angriffsabschnitte 23, an den Halteelementen 28 vorgesehen.
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Wie aus 3a deutlich wird, weist der Bolzenkern 26 zwei parallel zueinander und in Richtung der radialen Richtung 27 verlaufende Flächenabschnitte 30 auf. Ferner sind am Bolzenkern 26 damit korrespondierende Anlageabschnitte 32 vorgesehen. Über die Flächenabschnitte 30 und die Anlagenabschnitte 32 wird folglich eine Art Führung bereitgestellt, die bewirkt, dass das Halteelement 28 lediglich in eine radiale Richtung, nämlich in die radiale Richtung 27 gegenüber dem Bolzenkern 26 verlagerbar ist. In der 1 ist die radiale Richtung 27 so gewählt, dass sie die Mittellängsachse des starren Einzugsbolzens 12 schneidet. Dadurch wird erreicht, dass bei einer Längenausdehnung des Werkstücks das Werkstück sich in die Richtung 27 hin ausdehnt bzw. bei Abkühlung zusammenzieht.
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In der 3b ist deutlich zu erkennen, dass das Halteelement 28 auf der rechten Seite am Bolzenkern 26 anliegt, und dass auf der linken Seite zwischen dem Bolzenkern 26 und dem Halteelement 28 ein Abstand a vorhanden ist, um welchen das Halteelement 28 in radialer Richtung 27 verlagerbar ist.
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Der in der 4 gezeigte Einzugsspannbolzen 16 weist, entsprechend dem Einzugsspannbolzen 14 gemäß 3, einen Grundabschnitt in Form eines Bolzenkerns 36 sowie ein Halteelement 38 auf. Allerdings handelt es sich bei dem Einzugsspannbolzen 16 um einen schwimmenden Einzugsspannbolzen. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass der Bolzenkern 36 und das Halteelement 38 derart ausgebildet sind, dass das Halteelement 38 in sämtliche radiale Richtungen um den Bolzenkern 36 beweglich angeordnet ist. Insofern kann hier in Ausgleich eines sich veränderlichenden Abstands in sämtliche Richtungen gewährleistet werden.
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Der Bolzenkern 36 weist dazu einen rotationssymmetrischen Außenumfang auf, der in einer mittleren Lage des Halteelements 38 in sämtlichen radialen Richtungen hin zum Bolzenkern 36 einen Ausgleichsabstand aufweist. In der 4b liegt, entsprechend der 3b, auf der rechten Seite das Halteelement 38 am Bolzenkern 36 an; auf der linken Seite ist das Halteelement 38 vom Bolzenkern 36 um das Maß a beabstandet.
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Bei einer thermischen Ausdehnung des Werkstücks 10 kann folglich der schwimmende Einzugsspannbolzen 16 ein variierendes Stichmaß zwischen sich und dem starren Einzugsspannbolzen 12 sowie zwischen sich und dem ausgleichenden Einzugsspannbolzen 14 ausgleichen.
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Da es sich bei allen drei Spannbolzen 12, 14, 16 um Einzugsspannbolzen handelt, wird zudem gewährleistet, dass sämtliche Spannbolzen, und damit das Werkstück 10, ein identisches Höhenmaß aufweisen.
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Um ein größeres Werkstück
10, wie es in
1 gezeigt ist, zusätzlich sicher zu spannen, ist der vierte Spannbolzen
18 vorgesehen, bei dem es sich nicht um einen Einzugsspannbolzen handelt. Dieser Spannbolzen wird, wie in der
DE 10 2013 201 310 A1 beschrieben, verwendet, um einen weiteren Spannpunkt bereitzustellen, bei dem kein Niederzug, und damit keine Überbestimmtheit in axialer Richtung, auftritt.
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Die Einzugsspannbolzen 14 und 16 sind derart ausgebildet, dass ihre Halteelemente 28, 38 in axialer Richtung zwischen bolzenkernseitigen Schultern 40 vorgesehen sind. Die dem Werkstück 10 abgewandte Schulter 40 wird dabei von dem jeweiligen Bolzenkern 26, 36 gebildet. Die jeweils gegenüberliegende Schulter, die in den Figuren nicht dargestellt ist, wird von einem am Werkstück 10 vorgesehenen Wandabschnitt gebildet.
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Insgesamt wird in den 1 bis 4 folglich ein Spannsystem gezeigt, das unterschiedliche Einzugsspannbolzen aufweist. Es ist dabei ein starrer Einzugsspannbolzen 12, ein ausgleichender Einzugsspannbolzen 14 und ein schwimmender Einzugsspannbolzen 16 vorgesehen. Insgesamt kann hierdurch ein positionsgenaues, wiederholbares Spannen bereitgestellt werden, auch dann noch, wenn das zu spannende Werkstück 10 insbesondere auf Grund von Temperaturausdehnungen seine Abmessungen geringfügig ändert.
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Insgesamt kann damit sowohl ein radialer Versatz als auch ein Höhenversatz ausgeglichen werden. Dennoch kann das Werkstück 10 positionsgenau gespannt werden, insbesondere auf Grund des Vorsehens der unterschiedlichen Einzugsspannbolzen 12, 14, 16, wobei der Ausgleichsspannbolzen 18 die Spannung des Werkstücks 10 insgesamt unterstützt.
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Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Einzugsspannbolzen 12, 14, 16 und lediglich ein Ausgleichsspannbolzen 18 vorgesehen. Je nach Größe des zu spannenden Werkstückes 10 ist allerdings denkbar, dass auch eine größere Anzahl von insbesondere schwimmenden Einzugsspannbolzen 16 oder von Ausgleichsspannbolzen 18 verwendet werden können.
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In der
5 ist ein Einzugsspannelement in Form eines Einzugsspannringes
60 gezeigt. Solche Einzugsspannringe
60 können beispielsweise an zu spannende Werkstücke oder an Spannmodulen angeordnet sein. Einzugsspannelemente in Form von starren Einzugsspannringen, die keinen radialen Versatz zulassen, sind beispielsweise aus der
EP 2 371 478 A2 bekannt. Zum Spannen dieser Spannringe sind Spannmodule – wie sie ebenfalls aus der
EP 2 371 478 A2 bekannt sind – verwendbar, die eine bolzenartige Erhebung aufweisen, welche beim Spannenvorgang in den Einzugsspannring eintaucht und diesen verriegelt.
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Im Unterschied zu den bekannten starren Einzugsspannringen sieht der Einzugsspannring 60 in 5a und 5b einen Grundabschnitt in Form eines Ringes 62 vor. Dieser Ring 62 kann über Bohrungen 63 an dem Werkstück bzw. Spannmodul angebracht werden. Ferner sieht der Einzugsspannring 60 ein gegenüber dem Ring 62 in radialer Richtung verlagerbares Halteelement 64 vor. Das Halteelement 64 ist ringsartig ausgebildet und wird dabei vom Ring 62 in radialer Richtung umgeben, wobei es innerhalb des Ringes 62 in alle radiale Richtungen verlagerbar ist. Dazu ist in der 5a zwischen dem Halteelemente 64 und dem Ring 62 ein radialer Abstand a vorgesehen. Bei dem in der 5 gezeigten Einzugsspannelement 60 handelt es sich folglich um ein schwimmendes Einzugsspannelement 60.
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Wie ebenfalls aus der 5a deutlich wird, ist am Halteelemente 64 die Verriegelungsnut 23 mit dem Angriffsabschnitt 23 vorgesehen.
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Gemäß der Erfindung können folglich die Einzugsspannelemente von Einzugsspannbolzen 14, 16, wie sie beispielsweise in den 1–4 gezeigt sind, und/oder Einzugsspannringen 60, wie sie beispielsweise in 5 gezeigt sind, gebildet sein.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass trotz Verwendung von zwei oder drei Einzugsspannelementen ein vergleichsweise großes Werkstück gespannt werden kann, ohne dass eine mechanische Überbestimmung auftritt, welche zu unerwünschten Spannungen im Werkstück beziehungsweise im gesamten Spannsystem führen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010007924 A1 [0002]
- DE 102010013912 A1 [0002, 0043]
- EP 2371478 A2 [0003, 0057, 0057]
- DE 202009006429 U1 [0006]
- EP 2353774 B1 [0006]
- DE 102013201310 A1 [0007, 0027, 0052]
- DE 102013201301 A1 [0043]
