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Die Erfindung betrifft eine Zug-Spannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Gattungsgemäße Zug-Spannvorrichtung oder auch ähnlich wirkende Rückzugsspanneinheiten werden insbesondere im Bereich von Prüfvorrichtungen oder Messeinrichtungen verwendet. Dabei dient die Zug-Spannvorrichtung dazu, Bauteile in bestimmten vorgegebenen Positionen gegenüber einer Bezugspunktanlage zu fixieren oder in Position zu halten. Grundsätzlich kann ein Ziel auch darin bestehen ein Bauteil über einer montierten Befestigungsklammer zu spannen. Eine solche Vorrichtung kann zwischen zwei sogenannten Endpositionen hin- und her bewegt werden. Bei einer Position wird das Bauteil gespannt und bei der anderen Position ist ein Zughaken geöffnet.
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Mit einem solchen Konzept kann zum Beispiel der Einbau des Bauteils in einem Produkt oder in einer Einbausituation simuliert werden, um vor dem Start der endgültigen Serienfertigung des Produkts die Einbausituation des Bauteils prüfen und testen zu können.
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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 teilweise 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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Aus der
DE 20 2014 103 300 U1 ist eine Rückzugsspanneinheit mit zwei Greifern bekannt, 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. Das Konzept sieht vor, 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 einen fixen Anschlag bewegt sind. Das Öffnen der Greifer erfolgt dann dadurch, dass die Führungsflächen entlang dieses 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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Nachteilig bei einem solchen Konzept ist allerdings einerseits der Umstand, dass die Führungsflächen gegenüber einem positionsabhängigen, insbesondere mittig angeordnetem Anschlag bewegt werden und sich durch das Gesamtkonzept damit ein festes, d.h. nicht variables Maß zwischen den Greifbacken ergibt.
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Somit besteht ein Bedürfnis danach ein variables Öffnungsmaß realisieren zu können. Ebenfalls ist es ein Erfordernis in der Praxis, dass die Zughaken austauschbar sind und insbesondere auch in der Länge unterschiedlich ausgebildet sein können. Eine weitere Herausforderung besteht darin ein Konzept zu realisieren, bei dem die Anlageflächen gegen die das Bauteil von der Zug-Spannvorrichtung gespannt werden soll, individuell auf den jeweiligen Fall anpassen zu können und insgesamt aber eine kompakte, platzsparende und wenig komplexe Mechanik verwendet werden soll.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die im Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und eine flexibel einsetzbare, kostengünstig herstellbare Zug-Spannvorrichtung bereit zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird hierzu eine Zug-Spannvorrichtung mit wenigstens einem, vorzugsweise zwei an einem Zughaken angeordneten Greifern, die zusammen mit dem Zughaken entlang einer Längsachse „L“ verschiebbar gelagert sind, wobei die vorderen Enden der Greifer zur Aufnahme eines Bauteils (ggf. ausgestattet mit einer Federklammer) ausgebildet sind, wobei eine Zugbuchse die Greifer zumindest abschnittsweise außen umgibt und die Zugbuchse in einem Gehäuse gelagert ist, wobei an der Zugbuchse jeweils eine den Greifern zugewandten Führungsfläche ausgebildet ist, die gegen an den Greifern jeweils gegenüberliegende und zumindest abschnittsweise korrespondierend ausgebildete Führungsfläche anliegt, wobei durch eine Linearbewegung des Zughakens entlang der Längsachse die Greifer mit ihren Führungsflächen entlang der Führungsfläche geführt sind und dadurch die vorderen Enden der Greifer je nach Bewegungsrichtung der Zugbuchse in Richtung einer Öffungsstellung auseinander gehen oder in Richtung einer Schließstellung zusammengefahren werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Führungsfläche(n) an der Zugbuchse schräg angeordnet ist bzw. sind, insbesondere unter einem Winkel von etwa 40° bis 50°, vorzugsweise 45° gegenüber der Längsachse L orientiert. So kann bei einer zylindrischen Form der Zugbuchse die Führungsfläche auch vollständig umlaufend ausgebildet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen dass, die Zugbuchse eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist und die Führungsfläche als schräge Konusfläche bzw. Kegelstumpffläche ausgebildet ist. Entsprechend können dann die Gegenführungsflächen ausgebildet werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn daher die Führungsflächen an den Greifern ebenfalls schräg ausgebildet sind, insbesondere in einem Anlagebereich mit der jeweiligen Führungsfläche an der Zugbuchse unter dem gleichen Winkel bzw. Gegenwinkel wie die Schrägung der Führungsflächen an der Zugbuchse in diesen Anlagebereichen. Dadurch wird ein Gleitlager zwischen den Greifern und der Zugbuchse ausgebildet.
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In einer ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Zugbuchse in dem Gehäuse axialbeweglich gegen eine Druckfeder gelagert. Die Federkonstante der Druckfeder kann dabei geeignet auf die Greifer abgestimmt werden.
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Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn die beiden Greifer aus gehärtetem Federstahl hergestellt sind und insbesondere einstückig mittels Federarmen am Zughaken direkt angeformt sind.
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In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Greifer bei Zug am Zughaken von der Öffnungsstellung in die Greifstellung bzw. Schließstellung aufeinander zu bewegt werden.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Zughaken losgelöst vom Gehäuse hin- und her bewegbar ist und nicht am Gehäuse gelagert ist. Dies ermöglicht die flexible Verwendung unterschiedlicher Zughaken und Greiferformen, ohne dass eine Anpassung auf das jeweilige Gehäuse erforderlich wäre.
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Erfindungsgemäß können die Enden der Greifer mit hakenartigen Elementen, Zangen, Zacken oder hammerartigen Backen ausgebildet sein. Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Greifbacken auswechselbar sind.
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In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine loslösbare Deckelplatte vorgesehen ist, die als auswechselbare Bauteilanlage dient, gegen welche das Bauteil durch die Zughaken gezogen wird. So kann auf einfache Weise ein Wechsel sowohl der Druckfeder als auch der Greifereinrichtung erfolgen und eine Anlage für das Bauteil geschaffen werden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung umfassend einen oder mehrere der zuvor erläuterten Zug-Spannvorrichtungen, wobei die Zug-Spannvorrichtung(en) an der Oberseite einer Platte der Prüfeinrichtung befestigt sind und eine Betätigungseinrichtung durch die Platte (zumindest teilweise) mit einem Zuganker hindurch ragt und mit der Zugbuchse bewegungswirksam verbunden ist. Daran kann zum Beispiel ein herkömmlicher Spanner als Betätigungseinrichtung angebracht werden.
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Ebenfalls von Bedeutung ist die Einstellbarkeit der Zugkraft. Diese kann dadurch eingestellt werden, dass die untere Feder unterschiedlich weit gedehnt werden kann bzw. der Federweg entsprechend veränderbar ist.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
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Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zug-Spannvorrichtung in einer teilweise zusammengefahrenen Stellung,
- 2 das Ausführungsbeispiel der Zug-Spannvorrichtung aus 1 in einer geöffneten Stellung (Öffnungsposition),
- 3 eine Prüfeinrichtung umfassen eine beispielhafte Zug-Spannvorrichtung;
- 4 Ausführungen beispielhafter Greifer in einer Schnittansicht und
- 5 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit 4 symmetrisch angeordneten Greifern.
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Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 5 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinweisen.
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In den 1 und 2 sind je eine beispielhafte Darstellung Zug-Spannvorrichtung 1 mit an einem Zughaken 10 angeordneten Greifern 11 in einer Schnittansicht gezeigt.
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Die Greifer 11 sind zusammen mit dem Zughaken 10 entlang der Längsachse L verschiebbar gelagert. Die vorderen Enden der Greifer 11 sind ausgebildet zur Aufnahme eines Bauteils B, wobei das dargestellte Bauteil B mit Federklammern F ausgerüstet ist, die von den Greifbacken der Greifer 11 gegriffen werden. Besonders günstig ist eine Backenform der Greifbacken, die der Klammerform entsprechend korrespondierend ausgebildet ist, so dass eine besonders effiziente Fixierung erfolgt.
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In der 2 ist auch das variable Maß VAR dargestellt, das sich mit dieser Konzeption in vorteilhafter Weise als flexibles Maß ergibt.
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Die zylindrische Zugbuchse 20 umgibt die Greifer 11 zumindest abschnittsweise außen und sind die Federarme 14 der Greifer durch die Zugbuchse 20 hindurch geführt. Ferner ist die Zugbuchse 20 in dem Gehäuse 30 gelagert und zwar gegen eine Druckfeder, die schematisch dargestellt ist.
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An der Zugbuchse 20 ist jeweils eine den Greifern 11 zugewandten Führungsfläche 21 am oberen stirnseitigen Ende und zwar umlaufend um die zylindrische Buchse ausgebildet. Diese Führungsfläche 21 bildet zusammen mit den an den Greifern 11 ausgebildeten Führungsflächen 12 (Gegenführungsflächen) ein Gleitlager für den jeweiligen Greifer 11 aus.
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Wie in der 5 gezeigt, können z. B. 4 Greifer 11 symmetrisch zueinander angeordnet sind und außen die besagten schrägen Führungsflächen 12 ausbilden, die gegen die konusförmige Führungsfläche 21 der Zugbuchse lagert.
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Optional kann man die Greifer auch um eine Rotationsachse bewegen, um deren Position zu verändern.
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Durch eine Linearbewegung, wie diese in den beiden unterschiedlichen Positionen in den 1 und 2 dargestellt sind, wird der Zughaken 10 entlang der Längsachse L betätigt, wodurch die Greifer 11 mit ihren Führungsflächen 12 entlang der Führungsfläche 21 geführt sind und dadurch die vorderen Enden der Greifer 11 von der in 2 gezeigte Positionen bei Zug an der Zugbuchse 20 in Richtung bei der Darstellung nach unten von ihrer einer Öffungsstellung (2) wie in 1 gezeigt in Richtung ihrer Schließstellung zusammengefahren werden, um das Bauteil B zu fixieren. Durch Betätigen einer Betätigungseinrichtung z. B. eines Spanners, wie in der 3 gezeigt, werden die Greifarme zunächst zusammen gefahren, bis diese das Bauteil gewünscht fixieren. Bei weiterem Zug würde sich dann die Zugbuchse 20 in Zugrichtung gegen die Druckfeder 31 in dem Gehäuse 30 bewegen. An dem Gehäuse 30 befindet sich eine loslösbare Deckelplatte 32.
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Die Schrägung bzw. Winkel der Gleitlagerflächen sind etwa 45° gegenüber der Längsachse L verkippt.
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Die Greifer 11 sind aus gehärtetem Federstahl hergestellt sind und insbesondere einstückig mittels Federarmen 14 am Zughaken 10 angeformt.
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Die 3 zeigt einen Ausschnitt einer Prüfeinrichtung umfassend eine Zug-Spannvorrichtungen 1, an der Oberseite einer Platte 40 befestigt sind und eine Betätigungseinrichtung durch die Platte 40 hindurch ragt und mit dem Zughaken bewegungswirksam verbunden ist.
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In den 4 und 5 sind beispielhafte Greifbackentypen gezeigt.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014103300 U1 [0005]
