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Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus zumindest drei verschiebbaren Gleitstücken auf einer gemeinsamen Führungsplatte, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Verschiebbare Gleitstücke auf Führungsplatten werden häufig eingesetzt, um beispielsweise Werkstücke zur Bearbeitung festzuspannen. Hierzu werden zumeist zwei oder mehrere Gleitstücke eingesetzt, um dazwischen das Werkstück festspannen zu können.
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Oftmals ist es erwünscht, dass Werkstücke in reproduzierbarer Position gespannt werden können, beispielsweise zentriert in Bezug auf eine Symmetrieebene oder Symmetrieachse einer Werkzeugmaschine oder einer Spannvorrichtung. Zu diesem Zweck kommen Anordnungen aus Gleitstücken bzw. Spannbacken zum Einsatz, die bezüglich ihrer Beweglichkeit kinematisch miteinander gekoppelt sind, so dass die Gleitstücke bzw. Spannbacken sich beim Spannen des Werkstücks beispielsweise synchron aufeinander zu bewegen.
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Bei Anordnungen aus verschiebbaren Gleitstücken oder Spannbacken, die zumindest drei oder mehr Gleitstücke bzw. Spannbacken umfassen, kann es zudem erforderlich sein, die Bewegung zumindest einer Teilanzahl der Gleitstücke bzw. Spannbacken separat von den restlichen Gleitstücken bzw. Spannbacken zu synchronisieren bzw. zu zentrieren.
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Dies gilt insbesondere beim Spannen unregelmäßig geformter Werkstücke, beispielsweise bei Werkstücken mit rechteckigem Querschnitt oder bei unrunden Drehteilen.
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Aus dem Bereich der Drehmaschinen sind Spannfutter bzw. Drehfutter bekannt, deren Spannbacken untereinander mittels verschiedener Ausgleichsbaugruppen kinematisch so gekoppelt sind, dass auch beispielsweise unrunde bzw. rechteckige Drehteile gespannt werden können.
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Diese bekannten, sog. ausgleichend spannenden Spannfutter sind jedoch vergleichsweise aufwändig und damit teuer in Anschaffung sowie Wartung. So kann ein ausgleichend spannendes Spannfutter gemäß dem Stand der Technik alleine für die vorgenannte Ausgleichskinematik ohne weiteres mehr als 50 Einzelteile umfassen. Dabei kann die aufwändige Mechanik solcher bekannter Spannfutter auch die Genauigkeit beim Spannen sowie die Wiederholgenauigkeit nachteilig beeinflussen.
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Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung aus kinematisch gekoppelten Gleitstücken zu schaffen, beispielsweise für ein Spannfutter einer Werkzeugmaschine, welche das ausgleichend zentrische Spannen auch von unsymmetrischen Werkstücken mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit ermöglicht, wobei gleichzeitig ein massiv vereinfachter Aufbau mit entscheidend weniger Bauteilen angestrebt wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Gleitstückanordnung gemäß Patentanspruch 1, durch ein Spannfutter gemäß Patentanspruch 12 bzw. durch eine Greifereinrichtung gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Gleitstückanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst zunächst zumindest drei Gleitstücke, die auf einer gemeinsamen Führungsplatte angeordnet sind, die also eine im wesentlichen ebene bzw. flächige Anordnung bilden. Dabei weist die Führungsplatte für jedes Gleitstück jeweils eine Linearführung auf, im Folgenden als Plattenlinearführung bezeichnet, entlang welcher das jeweilige Gleitstück gegenüber der Führungsplatte verschiebbar ist. Die Plattenlinearführungen benachbarter Gleitstücke sind dabei winklig zueinander angeordnet.
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Erfindungsgemäß zeichnet sich die Gleitstückanordnung dadurch aus, dass sämtliche Gleitstücke kinematisch miteinander gekoppelt sind, indem jeweils benachbarte Gleitstücke miteinander jeweils eine weitere Linearführung bilden, nachfolgend als Kopplungslinearführung bezeichnet. Auf diese Weise sind die jeweils benachbarten Gleitstücke somit, zusätzlich zu ihrer linearen Bewegungsmöglichkeit entlang der jeweiligen Plattenlinearführungen, zudem anhand der Kopplungslinearführung miteinander gekoppelt.
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Zusammen mit der winkligen Anordnung der Plattenlinearführungen sämtlicher Gleitstücke ergibt sich durch die zusätzliche, gegeneinander verschieblich lineargeführte Kopplung aller jeweils benachbarter Gleitstücke eine kinematische Kopplung der Gleitstücke der Gleitstückanordnung, welche für jede mögliche Position eines der Gleitstücke gleichzeitig die Position sämtlicher anderer Gleitstücke kinematisch bestimmt.
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Diese kinematische Bestimmung der Verschiebepositionen sämtlicher Gleitstücke lässt sich somit in vorteilhafter Weise insbesondere zur Synchronisation der Bewegung bzw. Spannposition von Gleitstücken oder Spannbacken beispielsweise an Werkzeugmaschinen einsetzen, zum Beispiel zum Spannen von Werkstücken mit rechteckigem oder unrundem Querschnitt anhand einer Anzahl entsprechend kinematisch gekoppelter Gleitstücke bzw. damit verbundener Spannbacken.
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Dabei sind die Plattenlinearführungen besonders bevorzugt entlang von radialen Richtungen eines auf der gemeinsamen Führungsplatte angeordneten, gedachten Kreises ausgerichtet. Durch die somit durch den Mittelpunkt des gedachten Kreises verlaufenden Richtungen der Plattenlinearführungen eignet sich dieser Ausführungsform besonders für Spannvorrichtungen aller Art, darunter insbesondere für rotierende Spannvorrichtungen wie beispielsweise für Spannfutter von Werkzeugmaschinen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Plattenlinearführungen eines ersten und eines zweiten Gleitstücks kollinear oder winklig zueinander angeordnet. Dabei ist gleichzeitig zumindest ein drittes Gleitstück zwischen den dem ersten und dem zweiten Gleitstück auf der gemeinsamen Führungsplatte positioniert, und mit dem ersten und dem zweiten Gleitstück jeweils über eine der Kopplungslinearführungen kinematisch gekoppelt.
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Diese Ausführungsform kann insbesondere für Spannvorrichtungen eingesetzt werden, bei denen ein Werkstück zwischen zumindest zwei Gleitstücke oder Spannbacken gespannt werden soll, und bei denen eine synchrone Spannbewegung der zumindest zwei Gleitstücke bzw. Spannbacken erwünscht ist.
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Die synchrone Spannbewegung kann bei dieser Ausführungsform mit anderen Worten auf einfache Weise dadurch erzielt werden, dass das zumindest eine dritte Gleitstück angetrieben bzw. bewegt wird, wodurch sich dessen Bewegung mittels der Kombination aus den Plattenlinearführungen und den Kopplungslinearführungen in kinematisch bestimmter Weise auch den zumindest zwei weiteren Gleitstücken bzw. Spannbacken mitteilt.
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Eine mögliche Variante der vorstehenden Ausführungsform sieht dabei vor, dass die Kopplungslinearführungen zwischen benachbarten Gleitstücken jeweils entlang von tangentialen Richtungen des auf der Führungsplatte gedachten Kreises verlaufen.
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Bei dieser Variante führt die Bewegung eines Gleitstücks entlang seiner jeweiligen Plattenlinearführung dazu, dass sich diese Bewegung mittels der kreis-tangential verlaufenden Kopplungslinearführungen auch den jeweils benachbarten Gleitstücken entsprechend mitteilt. Falls die Plattenlinearführungen hierbei entlang von radialen Richtungen des gedachten Kreises auf der Führungsplatte verlaufen, ergibt sich bei dieser Variante eine exakt synchrone Bewegung sämtlicher Gleitstücke auf den Mittelpunkt des gedachten Kreises zu bzw. von dem Mittelpunkt des gedachten Kreises weg.
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Diese Variante der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eignet sich somit insbesondere für die Synchronisierung der Spannbacken von beispielsweise Parallelgreifern oder von zentrischen Spannfuttern an Werkzeugmaschinen.
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Eine weitere, hierzu alternative Variante der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sieht vor, dass die Kopplungslinearführungen jeweils entlang von radialen Richtungen des gedachten Kreises verlaufen.
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Bei dieser Variante führt die Bewegung eines Gleitstücks entlang seiner jeweiligen Plattenlinearführung dazu, dass die jeweils benachbarten Gleitstücke – mittels der kreis-radial verlaufenden Kopplungslinearführungen zwischen den benachbarten Gleitstücken – in jeweils umgekehrter Bewegungsrichtung verschoben werden.
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Mit anderen Worten ergibt sich bei dieser Variante der vorstehenden Ausführungsform eine zwischen benachbarten Gleitstücken grundsätzlich reziproke Bewegungsrichtung, indem ein Gleitstück beispielsweise nach innen in Richtung auf den Mittelpunkt des gedachten Kreises hin verschoben wird, wodurch sich die jeweils benachbarten Gleitstücke zwangsläufig nach außen in Richtung vom Mittelpunkt des gedachten Kreises weg verschieben.
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Diese Eigenschaft dieser Variante der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann insbesondere dazu genutzt werden, Gleitstücke bzw. Spannbacken von Spannvorrichtungen z. B. paarweise gekoppelt zu synchronisieren, so dass beispielsweise Werkstücke mit rechteckigem oder unrundem Querschnitt zentrisch gespannt werden können, indem einem größeren Werkstückdurchmesser zugeordnete Gleitstück- bzw. Spannbackenpaare synchronisiert nach radial außen verfahren werden, wodurch einem anderen, kleineren Werkstückdurchmesser zugeordnete Gleitstück- bzw. Spannbackenpaare aufgrund der vorbeschriebenen kinematischen Kopplung aller Gleitstücke bzw. Spannbacken ebenfalls synchronisiert, jedoch nach radial innen verfahren werden.
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Es ergibt sich somit ein automatischer Durchmesserausgleich hinsichtlich des gespannten unrunden Werkstücks, wobei das Werkstück jedoch gleichwohl stets zentrisch gespannt wird.
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Mit diesem Hintergrund sieht eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Gleitstückanordnung kinematisch in Reihe geschaltet ist zwischen eine Antriebseinrichtung und eine Spannbackenanordnung mit einer Mehrzahl von beweglichen Spannbacken.
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Diese Ausführungsform zielt insbesondere auf den Einsatz der Gleitstückanordnung als ausgleichende Baugruppe in einer Spannvorrichtung, beispielsweise in einem Spannfutter oder Drehfutter einer Werkzeugmaschine. Dort werden die Spannbacken üblicherweise synchron mittels einer Antriebseinrichtung verstellt, beispielsweise anhand eines Zugstücks oder mittels einer Schraubenspindel.
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Hinsichtlich der vorgenannten Anforderung des Spannens von beispielsweise rechteckigen oder unrunden Werkstücken in einem Spannfutter ist es somit erforderlich, zwischen die Antriebseinrichtung, welche die synchrone Spannbewegung sämtlicher Spannbacken bewirkt, und die Spannbacken selbst eine entsprechende Ausgleichsvorrichtung zu schalten. Eine solche Ausgleichsvorrichtung ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten ausgleichend spannenden Spannfuttern jedoch aufgrund der hohen Zahl an benötigten Einzelteilen außerordentlich komplex.
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Wird hingegen als Ausgleichsvorrichtung eine Gleitstückanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, so lässt sich ein ausgleichend spannendes Spannfutter mit einem Bruchteil der beim Stand der Technik erforderlichen Einzelteile realisieren.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Gleitstückanordnung zumindest vier Gleitstücke, die eine geschlossene Ringanordnung bilden. Auch diese Ausführungsform ist bevorzugt für den Einsatz beispielsweise für ein Spannfutter einer Werkzeugmaschine vorgesehen, insbesondere um damit sämtliche Spannbacken des Spannfutters anzusteuern.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Antriebseinrichtung zumindest ein Gleitstück mittelbar oder unmittelbar entlang der Richtung der Plattenlinearführung dieses Gleitstücks antreibt. Dabei sind zumindest zwei Gleitstücke der Gleitstückanordnung jeweils mit einem Spannbacken einer Klemmvorrichtung verbunden (oder bilden selbst den Spannbacken), so dass die zumindest zwei Gleitstücke die ihnen jeweils zugeordneten Spannbacken somit direkt antreiben.
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Auf diese Weise lassen sich je nach Anzahl und Anordnung der Gleitstücke und Spannbacken beispielsweise Parallelgreifer oder Handspannfutter realisieren, bei denen eines der Gleitstücke angetrieben wird, beispielsweise hydraulisch oder durch eine Spindel.
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Die Bewegung des angetriebenen Gleitstücks überträgt sich sodann mittels der durch die Kombination aus Plattenlinearführung und Kopplungslinearführung realisierten kinematischen Kopplung auf sämtliche weiteren Gleitstücke der Gleitstückanordnung. Diese führen somit eine entsprechend synchronisierte Spannbewegung aus, welche sich auf die mit den Gleitstücken verbundenen Spannbacken überträgt und das Werkstück somit wie gewünscht zentrisch spannt.
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Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist bei einer Gleitstückanordnung aus zumindest vier Gleitstücken vorgesehen, dass jedem Gleitstück ein entlang einer Führungsrichtung beweglich gelagerter Spannbacken bzw. Grundbacken zugeordnet ist, und dass jedes Gleitstück mittels einer Schrägführung kinematisch mit dem zugehörigen Grundbacken gekoppelt ist. Der Grundbacken kann dabei beispielsweise gleichzeitig einen Spannbacken zum Spannen eines Werkstücks bilden, oder ein zusätzlich vorhandener Spannbacken kann mit dem Grundbacken verbindbar, beispielsweise verschraubbar sein.
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Die kinematische Kopplung zwischen Gleitstück und Grundbacken mittels der Schrägführung ist dabei dergestalt ausgeführt, dass eine durch die Antriebseinrichtung bewirkte Drehbewegung der Gleitstückanordnung mitsamt der Führungsplatte, und/oder eine durch die Antriebseinrichtung bewirkte translatorische Bewegung der Gleitstückanordnung in eine Richtung senkrecht zur Führungsplatte, zu einer Relativbewegung zwischen dem Grundbacken und dem zugehörigen Gleitstück führt, mit anderen Worten entweder zu einer Verschiebung des Grundbackens entlang dessen Führungsrichtung, oder zu einer Verschiebung des Gleitstücks entlang der Plattenlinearführung, oder zu einer Verschiebung sowohl des Gleitstücks als auch des Grundbackens entlang der jeweiligen Führungsrichtungen.
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Auch diese Ausführungsform steht insbesondere im Dienst der Einsatzmöglichkeit an einem Spannfutter. Dank dieser Ausführungsform lässt sich insbesondere die kinematische Reihenschaltung der Gleitstückanordnung zwischen die Antriebseinrichtung und die Spannbacken eines Spannfutters realisieren.
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Durch die Drehbewegung der Gleitstückanordnung mitsamt der Führungsplatte bzw. durch die translatorische Bewegung der Gleitstückanordnung in einer Richtung senkrecht zur Führungsplatte der Gleitstückanordnung wird dabei – aufgrund der durch die Schrägführung realisierten kinematischen Kopplung zwischen jedem Gleitstück und dem ihm zugeordneten Grundbacken – insbesondere ermöglicht, dass sämtliche Grundbacken vermittels des Antriebs der Gleitstücke eine synchrone Spannbewegung ausführen. Dieser synchronen Spannbewegung wird jedoch bei Bedarf die bereits weiter oben beschriebene, durch die Gleitstückanordnung realisierte synchronisierte Ausgleichsbewegung überlagert.
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Auf diese Weise lässt sich somit eine zentral mittels einer Antriebseinrichtung betätigbare Spannvorrichtung, beispielsweise ein Spannfutter realisieren, bei dem gleichzeitig mit der zentral angesteuerten synchronen Spannbewegung der gewünschte, gekoppelt symmetrische Ausgleich der Spannbewegung bestimmter Spannbacken bzw. Spannbackenpaare realisiert ist, wie weiter oben beschrieben.
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Mit diesem Hintergrund sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine Käfigeinrichtung vor, die mittels der Antriebseinrichtung der Spannbackenanordnung entlang einer Richtung senkrecht zur Führungsplatte der Gleitstückanordnung hin und her bzw. vor und zurück bewegbar ist. Dabei ist die Führungsplatte gleichzeitig Teil der Käfigeinrichtung, und die Gleitstücke sind bezüglich beider vorgenannter Bewegungsrichtungen der Käfigeinrichtung kinematisch an die Käfigeinrichtung gekoppelt.
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Eine zur vorgenannten Ausführungsform alternative Variante sieht vor, dass die Führungsplatte mittels der Antriebseinrichtung – vorzugsweise um den Mittelpunkt des gedachten Kreises auf der Führungsplatte – hin und her rotierbar ist.
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Bei dieser Ausführungsform führt eine Rotationsbewegung der Führungsplatte – der die Gleitstücke aufgrund ihrer kinematischen Bindung an die Führungsplatte anhand der Plattenlinearführungen grundsätzlich folgen – dazu, dass jeder einem Gleitstück zugeordnete Grundbacken aufgrund seiner durch die Schrägführung realisierten kinematischen Kopplung an das zugeordnete Gleitstück eine mit den anderen Grundbacken synchrone Spannbewegung (oder Öffnungsbewegung) durchführt.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Spannfutter für eine Werkzeugmaschine. Das Spannfutter zeichnet sich durch eine Gleitstückanordnung aus, welche wie vorstehend beschrieben, kinematisch in Reihe Beschaltetet ist zwischen eine Antriebseinrichtung (zum Spannen und Entspannen des Spannfutters) einerseits und eine Spannbackenanordnung mit einer Mehrzahl von beweglichen Spannbacken des Spannfutters andererseits.
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Es wird somit ein Spannfutter erhalten, dessen Spannbacken nach wie vor synchron mittels der Antriebseinrichtung gespannt bzw. entspannt werden können, wobei aufgrund der kinematisch zwischen Antriebseinrichtung und Spannbackenanordnung in Reihe geschalteten Gleitstückanordnung gleichzeitig ein selbsttätiger, synchroner sowie zentrischer Ausgleich von Unrundheiten bzw. von unterschiedlichen Durchmessern oder Querschnittsbreiten eines zu spannenden Werkstücks erfolgen kann.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Greifereinrichtung zum Greifen oder Spannen von Werkstücken. Die Greifereinrichtung zeichnet sich durch eine Gleitstückanordnung wie vorstehend beschrieben aus. Die Gleitstückanordnung ist also kinematisch in Reihe geschaltetet zwischen eine Antriebseinrichtung der Greifereinrichtung einerseits und eine Spannbackenanordnung mit zumindest zwei beweglichen Spannbacken oder Greifbacken der Greifereinrichtung andererseits.
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Die Spannbacken bzw. Greifbacken der Greifereinrichtung führen – aufgrund der kinematisch zwischen den Antrieb der Greifereinrichtung und die Greifbacken geschalteten Gleitstückanordnung – somit eine stets synchrone sowie zentrische Greifbewegung aus, ohne dass eigens aufwändige Einrichtungen zur Synchronisierung der Greifbacken notwendig sind.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
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1 in einer schematischen Schnittdarstellung einen Querschnitt (entlang der Schnittlinie C-C in 8) durch ein ausgleichend spannendes Spannfutter mit einer Gleitstückanordnung mit vier Gleitstücken;
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2 und 3 in einer schematischen Darstellung die beiden unterschiedlichen Gleitstück-Typen der Gleitstückanordnung gemäß 1, jeweils in einer Draufsicht sowie im Querschnitt;
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4 in einer schematischen, diagonalen Seitenansicht auf die Gleitstückanordnung gemäß 1 den gegenseitigen Eingriff der Gleitstücke gemäß 2 und 3;
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5 in schematischer Draufsicht das Spannfutter gemäß 1 mit Spannbacken und ein darin eingespanntes Werkstück mit Rechteckquerschnitt;
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6 in schematischer Schnittdarstellung einen Längsschnitt F-F durch das Spannfutter gemäß 5;
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7 in einer schematischen Draufsicht eine Gleitstückanordnung eines Spannfutters mit sechs Gleitstücken;
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8 in schematischer Schnittdarstellung einen Längsschnitt (entlang der Schnittlinie A-A in 5) durch das Spannfutter gemäß 1 bis 6 sowie nochmals zwei Gleitstücke gemäß 1 bis 4;
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9 in schematischer Schnittdarstellung einen Längsschnitt (entlang der Schnittlinie B-B in 10) durch die Käfigeinrichtung sowie zwei Grundbacken des Spannfutters gemäß 8;
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10 in einer schematischen Draufsicht die Käfigeinrichtung sowie die Grundbacken gemäß 9;
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11 im schematischen Längsschnitt das Spannfutter gemäß 1 bis 6 sowie 8 bis 10 (in zwei unterschiedlichen Spannpositionen in den beiden Schnitthälften) sowie zwei Gleitstücke gemäß 1 bis 4 und die Grundbacken gemäß 8 bis 10;
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12 einen Grundbacken gemäß 8 bis 11 in drei Hauptansichten, zusammen mit einem Gleitstück in zwei Ansichten;
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13 in schematischer Schnittdarstellung einen Längsschnitt (entlang der Schnittlinie H-H in 14) durch ein ausgleichend spannendes Handspannfutter mit einer Gleitstückanordnung mit vier Gleitstücken, sowie zwei Ansichten eines Mitnehmers des Handspannfutters;
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14 das Handspannfutter gemäß 13 in einer Draufsicht;
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15 drei Gleitstücke, die Führungsplatte, einen Mitnehmer, einen Grundbacken sowie eine Antriebsspindel des Handspannfutters gemäß 13 und 14;
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16 die Führungsplatte mit Spindelantrieb gemäß 15 in einer schematischen Untersicht;
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17 in schematischer Draufsicht eine Gleitstückanordnung mit vier Gleitstücken eines zentrisch spannenden Handspannfutters in teilweise expandierter Relativstellung;
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18 und 19 in einer schematischen Darstellung die beiden unterschiedlichen Gleitstück-Typen der Gleitstückanordnung gemäß 17, in einer Draufsicht (18) bzw. Untersicht (19) sowie jeweils in einer Seitenansicht;
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20 die teilweise expandierte Gleitstückanordnung gemäß 17 in einer frontalen Ansicht;
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21 in einer 17 entsprechenden Darstellung die Gleitstückanordnung gemäß 18 in teilweise kontrahierter Relativstellung;
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22 nochmals das Gleitstück gemäß 19 in Untersicht und Seitenansicht;
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23 die teilweise kontrahierte Gleitstückanordnung gemäß 21 in frontaler Ansicht;
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24 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch das zentrisch spannende Handspannfutter gemäß 17 bis 23;
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25 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf einen Parallelgreifer mit einer Gleitstückanordnung sowie mit expandierten Spannbacken;
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26 die drei Gleitstücke der Gleitstückanordnung des Parallelgreifers gemäß 25; und
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27 den Parallelgreifer gemäß 25 mit kontrahierten Spannbacken.
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1 zeigt einen Querschnitt (entlang der Schnittlinie C-C in 8) durch ein ausgleichend spannendes Spannfutter 1. Das Spannfutter 1 umfasst unter anderem eine Gleitstückanordnung ABCD mit vier Gleitstücken A, B, C, D, von denen jedes zunächst einmal entlang einer der beiden punktierten Linien in 1 verschoben werden kann. Für diese Verschiebbarkeit der Gleitstücke A, B, C, D sorgen Plattenlinearführungen 2, die durch in den Gleitstücken A, B, C, D in radialer Richtung angeordnete Führungsnuten 3 sowie mit den Führungsnuten 3 korrespondierende Führungselemente 4 gebildet sind, wobei die Führungselemente 4 an einer den Gleitstücken A, B, C, D gemeinsamen Führungsplatte 5 (in 1 größtenteils nicht sichtbar, vgl. jedoch 6, 8/9 sowie 11) angeordnet sind.
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In 1 sind die Führungselemente 4 der (in 1 nicht dargestellten) Führungsplatte 5 in Form von runden Führungsbolzen 4 in der Draufsicht erkennbar. Diese Führungsbolzen 4 sowie die Führungsplatte 5 selbst gehen auch aus den 8 und 9 sowie 11 in den dortigen Längsschnittdarstellungen des Spannfutters 1 gemäß 1 hervor.
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Ferner in 1 im Schnitt erkennbar ist das weiter unten in Bezug auf 8 bis 11 beschriebene Zugstück 6 mit seinem Aufnahmekäfig 7 für die Gleitstücke A, B, C, D.
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Die Gleitstückanordnung ABCD in 1 setzt sich aus zwei (spiegelbildlich ausgebildeten) Gleitstücken A, B des in 2 dargestellten Typs sowie aus weiteren zwei (ebenfalls spiegelbildlich ausgebildeten) Gleitstücken C, D des in 3 dargestellten Typs zusammen. Das in 2 dargestellte Gleitstück A kann auch als Gleitstück-Typ ”unteres Gleitstück” A, B angesehen werden, und das in 3 dargestellte Gleitstück D als Gleitstück-Typ ”oberes Gleitstück” C, D, da die entsprechenden Gleitstücke A, B bzw. C, D jeweils von unten her bzw. von oben her in ihr jeweiliges Gegenstück eingreifen, vgl. insbesondere 4.
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Auf die in den 1 bis 3 mit der Bezugsziffer 21 versehenen Ausnehmungen bzw. schrägen Gleitnuten der Gleitstücke A, B, C, D wird weiter unten bei der Beschreibung von 8 bis 12 Bezug genommen. Die in den Gleitstücken A, B, C, D vorhandene Bohrung 8 dient der Aufnahme eines (in den 1 bis 4 nicht vorhandenen) Sperrbolzens 9, dessen Funktion weiter unten in Bezug auf 6 beschrieben wird.
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Anhand der verschiedenen Ansichten der Gleitstücke A, B, C, D in den 1 bis 4 wird erkennbar, dass und wie jeweils benachbarte (”untere” und ”obere”) Gleitstücke A, B sowie C, D miteinander in formschlüssigem Eingriff stehen und auf diese Weise jeweils eine gegenseitige Kopplungslinearführung 10 bilden.
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Jede der vier Kopplungslinearführungen 10 der Gleitstückanordnung ABCD gemäß 1 wird dabei durch gegenseitig spielarm in radialer Richtung verschiebbaren sowie in tangentialer Richtung formschlüssigen Eingriff der im Querschnitt jeweils hakenförmig ausgebildeten, prismatisch entlang radialer Richtungen verlaufenden seitlichen Begrenzungen 11 jeweils eines unteren Gleitstücks A bzw. B mit jeweils einem benachbarten oberen Gleitstück C bzw. D gebildet. Dies geht insbesondere aus 4 hervor, welche einem seitlichen Blick auf die Gleitstückanordnung ABCD – mit den beiden benachbarten Gleitstücken C und B gemäß 1 – entlang der Pfeilrichtung 15 in 1 entspricht.
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Die Gleitstücke A, B bzw. C, D schließen dabei jeweils einen Winkel α bzw. β ein. Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Winkel a und β jeweils 90°. So ergibt sich beim Aneinanderfügen der vier Gleitstücke A, B, C, D ein Gesamtwinkel von 360°.
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Alternativ können die Winkel α und β auch unterschiedlich groß ausgeführt sein. In diesem Fall müssen jeweils gegenüberliegende Gleitstücke A, B bzw. C, D den gleichen Winkel α bzw. β aufweisen, und die jeweils dazwischenliegenden Gleitstücke C, D bzw. A, B müssen um 90° versetzt angeordnet sein, so dass sich wieder ein Gesamtwinkel von 360° ergibt.
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Aufgrund der kinematischen Kombination der Plattenlinearführungen 2 der vier Gleitstücke A, B, C, D entlang der beiden punktierten Linien in 1 mit den Kopplungslinearführungen 10, die jeweils benachbarte Gleitstücke miteinander bilden, ergibt sich insgesamt eine kinematisch bestimmte Zwangskopplung der radial verlaufenden Bewegungen sämtlicher Gleitstücke A, B, C, D der Gleitstückanordnung ABCD.
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Beim Verschieben eines Gleitstücks, beispielsweise von Gleitstück A in 1 nach radial außen, werden die beiden benachbarten Gleitstücke, im Beispielsfall also die Gleitstücke C und D – aufgrund der vorbeschriebenen kinematischen Zwangskopplung aller Gleitstücke A, B, C, D – nach radial innen verschoben, das gegenüberliegende Gleitstück, im Beispielsfall also Gleitstück B, wiederum nach radial außen.
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Dies ist in 1 insofern erkennbar, als die beiden ”unteren” Gleitstücke A und B (in 1 links und rechts) sich wie dargestellt in einer radial äußeren Endposition befinden, während die beiden ”oberen” Gleitstücke C und D (in 1 oben und unten) sich in ihrer radial inneren Endposition befinden.
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Wird nun irgendeines der vier Gleitstücke A, B, C, D dieser Ausführungsform bewegt, beispielsweise durch eine Antriebsspindel (vgl. hierzu auch 17 bis 24), so überträgt sich diese Bewegung vermittels der Kopplungslinearführungen 10 zwischen jeweils benachbarten Gleitstücken sowie aufgrund der Plattenlinearführungen 2 aller Gleitstücke A, B, C, D auf der Führungsplatte 5 kinematisch zwangsläufig auf sämtliche anderen Gleitstücke der Gleitstückanordnung ABCD.
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Dabei findet zusätzlich die Bewegung jeweils gegenüberliegender Gleitstücke A, B bzw. C, D vollkommen gleichlaufend und synchron statt. Dies bedeutet, dass aufgrund der kinematischen Zwangsführung durch die Kombination aus Plattenlinearführung 2 und Kopplungslinearführung 10 gegenüberliegende Gleitstücke A, B bzw. C, D stets exakt denselben Abstand von der Drehachse des Spannfutters 1 einnehmen.
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Diese Charakteristik führt dazu, dass mit dem Spannfutter 1 gemäß dieser Ausführungsform nicht nur Werkstücke mit symmetrischem Querschnitt wie beispielsweise runde oder quadratische Werkstücke gespannt werden können, sondern insbesondere auch Werkstücke mit unrundem oder beispielsweise rechteckigem Querschnitt, wobei die radiale Relativbewegung der vier Gleitstücke A, B, C, D für eine Ausgleichsbewegung jeweils benachbarter Spannbacken des Spannfutters entsprechend der Unrundheit des Werkstücks sorgt.
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Dabei entspricht der konstruktiv zur Verfügung stehende relative Verschiebeweg zwischen benachbarten Gleitstücken dem maximalen Wert der Werkstück-Unrundheit bzw. der maximalen Ausgleichsbewegung der Spannbacken des Spannfutters.
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Das Spannen eines Werkstücks 12 mit Rechteckquerschnitt ist beispielhaft in 5 dargestellt. Man erkennt zunächst das Spannfutter 1 mit Futterkörper 13 sowie mit vier Spannbacken A', B', C', D', wobei jeder der Spannbacken A', B', C', D' mit einem zugehörigen Gleitstück A, B, C, D gemäß 1 bis 4 gekoppelt ist (vgl. hierzu 8 und 11). Das Werkstück 12 wird aufgrund der mit der Gleitstückanordnung ABCD ermöglichten, paarweisen Ausgleichsbewegung gegenüberliegender Gleitstücke bzw. Spannbacken trotz seines Rechteckquerschnitts mit den beiden unterschiedlichen Querschnittsachsen X und Y vollkommen symmetrisch und zentrisch im Spannfutter 1 gespannt.
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6 zeigt einen Längsschnitt durch das Spannfutter 1 mit Futterkörper 13, Grundplatte 5, Gleitstück C und Zugstück 6 gemäß 5 bzw. 1, dessen Schnittverlauf F-F aus 5 hervorgeht. In 6 insbesondere von Bedeutung ist dabei eine Bolzeneinrichtung mit einem Sperrbolzen 9 sowie einer Zugangsbohrung 14.
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Mittels des Sperrbolzens 9 kann bei dieser Ausführungsform eines der Gleitstücke A, B, C, D, vorliegend das Gleitstück C, relativ zur Führungsplatte 5 verriegelt werden, so dass die vorstehend mit Blick auf
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1 beschriebene radiale Ausgleichsbewegung der Gleitstücke A, B, C, D unterbunden wird. Ist somit der Sperrbolzen 9 eingesetzt, verhält sich das ausgleichende Spannfutter gemäß 1 bis 6 wie ein normales Spannfutter mit zentrischer Spannung für symmetrische Werkstücke.
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7 zeigt höchst schematisch, dass das Prinzip der kinematisch bestimmten selektiven Synchronisierung von Gleitstücken einer Gleitstückanordnung – mittels Kombination einer Plattenlinearführung 2 zwischen den Gleitstücken und einer Führungsplatte mit einer Kopplungslinearführung 10 jeweils zwischen benachbarten Gleitstücken – nicht auf Gleitstückanordnungen bzw. Spannfutter mit vier Gleitstücken bzw. Spannbacken beschränkt ist.
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Man erkennt in 7, dass sich beispielsweise auch eine Gleitstückanordnung mit sechs Gleitstücken, somit z. B. auch ein Spannfutter mit sechs Spannbacken realisieren lässt, bei dem sämtliche Gleitstücke bzw. Spannbacken kinematisch so miteinander gekoppelt sind, dass sich zwei Gruppen E, F von Gleitstücken (bzw. damit gekoppelter Spannbacken) ergeben, die radial jeweils denselben Abstand vom Zentrum der Gleitstückanordnung bzw. des Spannfutters annehmen.
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Das oben beschriebene Zusammenwirken der Bauteile, insbesondere der jeweiligen Gleitstücke und der jeweiligen Führungsplatte sowie die daraus resultierende Kinematik lässt sich auch auf andere Spannvorrichtungen als nur auf Spannfutter oder Drehfutter übertragen. So können beispielsweise auch Spannstöcke oder Greiferfutter mit einer Gleitstückanordnung und damit mit einer synchronisierten Ausgleichsfunktion für die Position der jeweiligen Spannbacken ausgerüstet werden.
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Die konkrete konstruktive Ausführung der Gleitstücke sowie deren Kopplung an die Grundplatte sowie an die Spannbacken kann dabei geometrisch von den vorstehend sowie nachstehend anhand von 8 bis 12 beschriebenen Ausführungsformen abweichen, wie dies auch beispielsweise bei den Ausführungsformen gemäß 13 bis 28 der Fall ist.
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In den 8 bis 12 ist dargestellt, auf welche Weise die Kopplung zwischen den Gleitstücken A, B, C, D der Gleitstückanordnung ABCD gemäß 1 und den Spannbacken A', B', C', D' des Spannfutters 1 gemäß 5, sowie der Antrieb der mittels der Gleitstückanordnung ABCD synchronisierten Spannbacken A', B', C', D' bei dem Spannfutter gemäß 1 bis 6 erfolgt.
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Dabei zeigt 8 einen Längsschnitt durch das Spannfutter 1 (samt eingespanntem Werkstück 12) gemäß 1 bis 6, wobei der Schnitt in 8 entlang der Schnittlinie A-A gemäß 5 verläuft. Dies bedeutet, dass die linke Schnitthälfte von 8 entlang der Querschnittsachse Y des rechteckigen Werkstücks gemäß 5, bzw. durch das in 1 zeichnungsbezogen oben angeordnete Gleitstück C verläuft, welches sich hier in radialer Richtung nahe seinem radial inneren Anschlag am Zugstück 6 befindet, sowie durch die zeichnungsbezogen obere Spannbacke C' gemäß 5.
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Hingegen verläuft die rechte Schnitthälfte von 8 entlang der Querschnittsachse X des rechteckigen Werkstücks 12 gemäß 5, bzw. durch das in 1 zeichnungsbezogen rechts angeordnete Gleitstück B, welches sich hier in radialer Richtung nahe seinem äußeren Anschlag befindet, sowie durch die zeichnungsbezogen rechte Spannbacke B' gemäß 5.
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Zur besseren Erkennbarkeit der Position und Anordnung der Gleitstücke in dem geschnittenen Zusammenbau gemäß 8 sind in 8 links und rechts zusätzlich nochmals die beiden Gleitstücke C und B separat gezeichnet, mit punktierten Verbindungslinien zu den zugehörigen Positionen der Gleitstücke C und B im Zusammenbau gemäß 8.
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Ferner in 8 erkennbar ist das bereits in 5 dargestellte Werkstück 12 mit Rechteckquerschnitt, welches zwischen den Spannbacken A', B', C', D' eingespannt ist.
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9 und 10 zeigen das auch in 8 enthaltene Zugstück 6, welches zum Verstellantrieb des dargestellten Spannfutters 1 gehört, nochmals separat, wobei der in 9 dargestellte Schnitt dem in 10 eingezeichneten Schnittverlauf B-B entspricht.
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Wie in 9 in Zusammenschau mit 8 erkennbar, bildet dabei das in dem Futterkörper 13 axialbeweglich angeordnete Zugstück 6, welches sich in 8 in einer axial mittleren Position bezüglich seines Verstellwegs befindet, einen Aufnahmekäfig 7 für die Gleitstücke A, B, C, D. In dem Aufnahmekäfig 7 sind die Gleitstücke A, B, C, D so aufgenommen, dass diese sich lediglich radial, nicht jedoch axial relativ zum Aufnahmekäfig 7 bzw. Zugstück 6 bewegen können, so dass sich axiale Bewegungen des Zugstücks 6 unmittelbar auf die Gleitstücke A, B, C, D übertragen.
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Bei einer axialen Bewegung des Zugstücks 6 entlang der Richtung des Doppelpfeils in 8 ergibt sich somit zwangsläufig auch eine entsprechende Axialbewegung der in dem Aufnahmekäfig 7 des Zugstücks 6 gemäß 8 enthaltenen Gleitstücke A, B, C, D.
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Die Form des Aufnahmekäfigs 7 muss dabei nicht (gemäß 10) rund sein, sondern kann auch viereckig oder mehreckig ausgeführt, bzw. an die Form der Innen- bzw. Außenflächen der Gleitstücke A, B, C, D angepasst sein. Auch die Gleitstücke A, B, C, D können an ihren Innen- bzw. Außenflächen anders geformt sein als aus den 1 bis 3 ersichtlich, müssen also insbesondere nicht zwangsläufig zylinderabschnittsförmige Innen- bzw. Außenflächen aufweisen.
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Das Zugstück 6 bildet bzw. umfasst gleichzeitig die Führungsplatte 5 mit den darauf angeordneten Führungselementen, welche hier als Führungsbolzen 4 ausgebildet sind. Die Führungsbolzen 4 greifen gemäß 8 ein in die radial verlaufenden Führungsnuten 3 der Gleitstücke A, B, C, D, die auch in 2 und 3 ersichtlich sind, und bilden somit zusammen mit den Führungsnuten 3 der Gleitstücke A, B, C, D für jedes Gleitstück A, B, C, D eine Plattenlinearführung 2, welche eine lediglich radiale Verschiebung des jeweiligen Gleitstücks A, B, C, D relativ zur Führungsplatte 5 bzw. relativ zum Zugstück 6 erlaubt. Alternativ könnten die Führungsnuten 3 stattdessen auch in der Führungsplatte 5, und entsprechende Führungsstege an den Unterseiten der Gleitstücke A, B, C, D angeordnet sein, vgl. beispielsweise die Ausführungsformen gemäß 13 bis 26, wo dies der Fall ist.
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9 und 10 zeigen ferner nochmals die auch bereits in 8 (dort im Schnitt) enthaltenen Grundbacken 16 des Spannfutters 1, sowie mittels eingezeichneter, punktierter Verbindungslinien deren schlussendliche radiale Position im Zugstück 6 bzw. im Zusammenbau des Spannfutters 1.
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Jeder der Grundbacken 16 ist dabei mittels einer eigenen Linearführung (nicht dargestellt) im Korpus 13 des Spannfutters so gelagert, dass die Grundbacken 16 in radialer Richtung – bezogen auf die Drehachse des Spannfutters – verschoben werden können.
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Zur Aufnahme der Grundbacken 16 weist das Zugstück 6 für jeden Grundbacken 16 eine keilförmig ausgestaltete Ausnehmung 17 mit radial inneren 18 und radial äußeren Schrägflächen 19 auf. Die Grundbacken 16 dienen dabei der Übertragung der radialen Position des jeweils zugeordneten Gleitstücks A, B, C, D auf den jeweils zugehörigen Spannbacken A', B', C', D', und gleichzeitig der synchronen Verstellung sämtlicher Spannbacken A', B', C', D', überlagert mit der ggf. unterschiedlichen radialen Position der Gleitstücke A, B, C, D.
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Die Zusammenschau der 8 und 9 zeigt, dass die Grundbacken 16 in einem unteren, keilförmigen Führungsbereich 20 zumindest teilweise denselben Bauraum innerhalb des Aufnahmekäfigs 7 des Zugstücks 6 wie die Gleitstücke A, B, C, D einnehmen. Hierzu durchdringt der keilförmige Führungsbereich 20 jedes Grundbackens 16 nicht nur den zu diesem Zweck mit den keilförmigen Ausnehmungen 17 versehenen Aufnahmekäfig 7 des Zugstücks 6, sondern auch das zugehörige Gleitstück A, B, C oder D in dessen mittlerem Bereich.
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Der jeweilige mittlere, winkelhalbierend zum Winkel α bzw. β gemäß 2 bzw. 3 angeordnete Bereich der Gleitstücke A, B, C, D weist zu diesem Zweck in schräg-radialer Richtung zur Längsachse des Zugstücks 6 bzw. Spannfutters 1 verlaufende Ausnehmungen mit schrägen Gleitnuten 21 auf, welche auch in den 1 bis 3 erkennbar sind, dort beispielsweise im Bereich der eingezeichneten Schnittlinien E-E (2) bzw. D-D (3).
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Auf diese Weise bilden die schräg verlaufenden Gleitnuten 21 in jedem der Gleitstücke A, B, C, D zusammen mit dem – mit ebenfalls schräg verlaufenden Führungsstegen 22 versehenen – keilförmigen Führungsbereich 20 der Grundbacken 16 eine (für sich genommen bekannte) Keilhakenführung. Die Ausbildung des keilförmigen Führungsbereichs 20 sowie der Führungsstege 22 der Grundbacken 16 ist auch nochmals in 12 erkennbar, welche einen Grundbacken 16 in den drei Hauptansichten zeigt, sowie ein vor den Grundbacken 16 platziertes Gleitstück A.
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Die durch das Zusammenwirken der schrägen Gleitnuten 21 in den Gleitstücken A, B, C, D mit den schrägen Führungsstegen 22 der Grundbacken 16 somit gebildeten Keilhakenführungen 23 (vgl. 12) bewirken damit einerseits, dass jede Bewegung eines Gleitstücks A, B, C, D in Radialrichtung 1:1 auf eine entsprechende radiale Bewegung des zugehörigen Grundbackens 16 übertragen wird. Andererseits wird vermittels der Keilhakenführung 23 aber auch jede Bewegung in Axialrichtung des Zugstücks 6 (Doppelpfeil in 9) und damit der Gleitstücke A, B, C, D in eine entsprechende radiale Bewegung entweder der Grundbacken 16, oder (falls der jeweilige Grundbacken 16 bereits über den zugehörigen Spannbacken A', B', C', D' am Werkstück 12, oder radial innen bzw. außen an den jeweiligen Begrenzungen des Futterkörpers 13 anliegt) des jeweiligen Gleitstücks A, B, C, D umgewandelt.
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Es findet somit eine kinematische Überlagerung bzw. Addition/Subtraktion der axialen Bewegung des Zugstücks 6 mit den radialen Bewegungen der Gleitstücke A, B, C, D statt, wobei das Resultat dieser kinematischen Überlagerung bzw. Addition die Bewegung der Grundbacken 16 bzw. der damit verbundenen Spannbacken A', B', C', D' darstellt.
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Der Ablauf einer sich daraus ergebenden Spannbewegung des Spannfutters ist nachfolgend mit Bezug auf 8 beispielhaft dargestellt, anhand einer Situation wie beispielsweise in 5, in der ein rechteckiges Werkstück 12 mit unterschiedlich langen Querschnittsachsen X, Y in einem Spannfutter 1 positioniert wird, wobei die Werkstückposition im Spannfutter 1, beispielsweise aufgrund des manuellen Einlegens, zunächst exzentrisch ist.
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In 8 befindet sich das Zugstück 6 bezüglich seiner axialen Beweglichkeit (Doppelpfeil) zunächst in einer mittleren Position. Das Werkstück 12 ist, wie bereits anhand 5 beschrieben, in Länge X und Breite Y unterschiedlich, und wurde zunächst exzentrisch im Spannfutter 1 positioniert.
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Bei der nun beginnenden axialen Spannbewegung des Zugstücks 6 in Richtung seiner zeichnungsbezogen unteren Endstellung, welcher die Gleitstücke A, B, C, D aufgrund deren axialen Einschlusses im Aufnahmekäfig 7 des Zugstücks 6 folgen, werden – über die schrägen Gleitnuten 21 der Gleitstücke A, B, C, D und die korrespondierenden schrägen Führungsstege 22 der keilförmigen Führungsbereiche 20 der Grundbacken 16 – zunächst sämtliche Grundbacken 16 zusammen mit den darauf verschraubten Spannbacken A', B', C', D' in Richtung der Mittelachse des Spannfutters 1 nach radial innen bewegt. Die Gleitstücke A, B, C, D bewegen sich dabei zunächst nicht in radialer Richtung innerhalb des Aufnahmekäfigs 7 des Zugstücks 6.
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Sobald die erste Spannbacke A', B', C', D', vorliegend beispielsweise die zeichnungsbezogen rechts oben in 8 dargestellte Spannbacke B', mit der zugehörigen Kante des (immer noch exzentrisch im Spannfutter 1 positionierten) Werkstücks 12 in Kontakt kommt, weicht das mit dieser Spannbacke B' korrespondierende Gleitstück, vorliegend das in 8 zeichnungsbezogen rechte Gleitstück B – mit fortgesetzter Bewegung des Zugstücks 6 zeichnungsbezogen nach unten – aufgrund der in 12 dargestellten schrägen Keilhakenführung 23 nach radial außen aus. Dies führt aufgrund der zwangsläufigen kinematischen Synchronisierung der Bewegung aller Gleitstücke A, B, C, D über Plattenlinearführung 2 und Kopplungslinearführung 10 (vgl. Beschreibung zu 1) zunächst einmal dazu, dass das diesem Gleitstück B gegenüberliegende Gleitstück A (welches aufgrund des winkligen Schnittverlaufs in 8 nicht sichtbar ist, vgl. jedoch 1) dieselbe radiale Bewegung nach außen ausführt wie das Gleitstück B.
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Die den Gleitstücken A und B jeweils benachbarten Gleitstücke C und D bewegen sich aufgrund der (bei 1 beschriebenen) kinematischen Kopplung aller Gleitstücke A, B, C, D dabei gleichzeitig nach radial innen solange, bis zumindest einer der zugehörigen Spannbacken C' oder D' ebenfalls an der entsprechenden Kante des Werkstücks 12 anliegt.
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Bei weitergehender Spannbewegung des Zugstücks 6 zeichnungsbezogen nach unten in 8 wird das Werkstück 12 dabei zunächst in der horizontalen Bewegungsrichtung der Gleitstücke C und D bzw. der zugehörigen Spannbacken C' und D' im Spannfutter 1 zentriert. In 5 verläuft diese erste Zentrierung des Werkstücks 12 in zeichnungsbezogen vertikaler Richtung entlang der kürzeren Werkstückkante Y.
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Bei noch weitergehender Spannbewegung des Zugstücks 6 werden die den Spannbacken C' und D' – die nun beide am Werkstück 12 anliegen und dieses entlang der Werkstückachse Y gemäß 5 zentrieren – zugeordneten Gleitstücke C und D (aufgrund deren Keilhakenführung 23 sowie aufgrund der nun in radialer Richtung fixierten Position der zugehörigen Grundbacken 16) weiter nach radial außen gezwungen. Dies wiederum führt über die weiter oben beschriebene kinematische Kombination von Plattenlinearführung 2 und Kopplungslinearführung 5 zu einer entsprechend umgekehrten, also nach radial innen gerichteten Bewegung der Gleitstücke A und B solange, bis auch die den Gleitstücken A und B zugeordneten Spannbacken A' und B' – entlang der Richtung X gemäß 5 – am Werkstück 12 anliegen und dieses somit schlussendlich auch entlang der Richtung X zentrieren.
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Sobald somit alle Spannbacken A', B', C', D' am Werkstück 12 anliegen, blockieren sich die Gleitstücke A, B, C, D gegenseitig vollständig (bezüglich ihrer radialen Beweglichkeit) zu einem starren Ring ABCD. Die auf das Zugstück 6 weiterhin wirkende Antriebskraft der Spannbetätigung wird sodann ohne weitere radiale Bewegung der Gleitstücke A, B, C, D über die vier Keilhakenführungen 23 direkt auf die vier Grundbacken 16 und von diesen auf die Spannbacken A', B', C', D' übertragen, und somit ohne zusätzliche Verluste in eine weiter zunehmende Spannkraft am Werkstück 12 umgesetzt.
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Hinsichtlich des vorstehend beschriebenen Ablaufs einer beispielhaften Spannbewegung wird vollständigkeitshalber angemerkt, dass analog zu der beschriebenen Außenspannung eines Werkstücks 12 – mit demselben Spannfutter 1 gemäß 1 bis 6 und 8 bis 12 – auch eine Innenspannung erfolgen kann. Hierzu werden lediglich die Spannbacken A', B', C', D' um 180° gedreht, oder durch entsprechende Außenspannbacken ersetzt.
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In 11 ist das Spannfutter 1 (ohne Spannbacken) gemäß 1 bis 6 und 8 bis 10 nochmals im Längsschnitt dargestellt, ebenso wie nochmals die Gleitstücke A und B sowie deren Position im Zusammenbau des Spannfutters 1, während 12 nochmals einen Grundbacken 16 in den drei Hauptansichten zeigt, sowie ein vor den Grundbacken 16 platziertes Gleitstück A zur Verdeutlichung der Keilhakenführung zwischen Gleitstück und Grundbacke.
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Der Längsschnitt G-G in 11 verläuft im Unterschied zum Schnittverlauf A-A in 8 dabei nicht winklig, sondern geradlinig, wie in 1 eingezeichnet.
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In der linken Hälfte des Schnittes G-G gemäß 11 befindet sich das Zugstück 6 dabei in axial vorderer Endstellung relativ zum Korpus 13 des Spannfutters 1, während sich der bzw. alle Grundbacken 16 in ihrer radial äußeren Endlage befinden. Dabei liegen die radial äußeren Schrägflächen 24 der keilförmigen Führungsbereiche 20 der Grundbacken 16 an den radial äußeren Schrägflächen 19 der keilförmigen Ausnehmungen 17 des Zugstücks 6 an, vgl. auch 8 bis 10.
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In dieser Position der Grundbacken 16 und der Zugstücke 6 bewirkt die jeweilige Keilhakenführung 23 zwischen Grundbacken 16 und zugehörigem Gleitstück, hier dargestellt das Gleitstück A – aufgrund der kinematischen Zwangskopplung aller Gleitstücke A, B, C, D über deren jeweilige Plattenlinearführungen 2 und Kopplungslinearführungen 10 – eine radial mittige Position aller Gleitstücke A, B, C, D innerhalb des radialen Verschiebebereichs der Gleitstücke A, B, C, D, welcher beispielsweise aus 1 ersichtlich ist.
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In der rechten Hälfte des Schnittes G-G gemäß 11 befindet sich das Zugstück 6 in hinterer Endstellung relativ zum Korpus 13 des Spannfutters 1, während sich der bzw. alle Grundbacken 16 in ihrer radial inneren Endlage befinden und dort an einer Führungsbuchse 25 des Spannfutters 1 zur Anlage kommen.
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Auch in dieser Position von Grundbacken 16 und Zugstück 6 bewirkt die Keilhakenführung 23 zwischen Grundbacken 16 und (hier) Gleitstück B ebenfalls eine radial mittige Position aller Gleitstücke A, B, C, D innerhalb ihres radialen Verschiebebereichs (vgl. 1).
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Die vorstehend beschriebenen Anschlagstellungen der Grundbacken 16 in den jeweiligen axialen Endpositionen des Zugstücks 6 sind hier nur beispielhaft ausgeführt. Die wesentliche Funktion des Spannfutters 1, der zentrische Ausgleich der Spannbacken A', B', C', D' zum Spannen beispielsweise unrunder oder rechteckiger Werkstücke, wird nicht beeinflusst von den Anschlagstellungen der Grundbacken 16 in den Endpositionen des Zugstücks 6. Die beschriebenen Anschlagstellungen stellen jedoch sicher, dass in den axialen Endpositionen des Zugstücks 6 sämtliche Grundbacken 16 bzw. Spannbacken A', B', C', D' den gleichen Abstand zur Drehachse des Spannfutters 1 einnehmen, wodurch das anfängliche Platzieren bzw. Einspannen des Werkstücks erleichtert wird.
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12 zeigt einen Grundbacken 16 nochmals in den drei Hauptansichten, sowie ein vor dem Grundbacken 16 in seiner Seitenansicht platziertes Gleitstück A, ferner nochmals eine Draufsicht auf das Gleitstück A im linken Bereich von 12. Man erkennt, dass die im Gleitstück A angeordneten schrägen Gleitnuten 21 so ausgebildet (und winklig angeordnet) sind, dass die entsprechend schrägen Führungsstege 22, die im Bereich des keilförmigen Führungsbereichs 20 des Grundbackens 16 angeordnet sind, in die schrägen Gleitnuten 21 des Gleitstücks A eingreifen können, wodurch die bereits erwähnte Keilhakenführung 23 gebildet wird.
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13 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen Längsschnitt (entlang der Schnittlinie H-H in 14) durch eine weitere Ausführungsform eines Spannfutters 1. Es handelt sich dabei um ein ausgleichend spannendes Handspannfutter.
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Im Hinblick auf die räumliche Vorstellbarkeit sind links und rechts neben dem Längsschnitt durch das Spannfutter 1 die in dem Spannfutter 1 enthaltenen Mitnehmer 26 noch in einer Vorder- und in einer Seitenansicht dargestellt.
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14 zeigt das Spannfutter 1 gemäß 13 in der Draufsicht, wobei in 14 der Schnittverlauf H-H des Längsschnitts gemäß 13 angegeben ist. Man erkennt insbesondere die vier Grundbacken 16 sowie den Korpus 13 des Spannfutters 1.
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In 15 ist die Führungsplatte 5 sowie drei der vier darauf angeordneten Gleitstücke A, B, C, D dargestellt, ferner einer der Grundbacken 16, einer der Mitnehmer 26 sowie eine Verstellspindel 27, die zur rotatorischen Verstellung der Führungsplatte 5 um die Mittelachse des Spannfutters 1 dient. 16 zeigt Führungsplatte 5 und Verstellspindel 27 nochmals (verkleinert) in Untersicht.
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Die Gleitstücke A, B, C, D des Spannfutters 1 gemäß 13 bis 16 entsprechen in grundlegendem Aufbau und Funktion im wesentlichen den Gleitstücken A, B, C, D gemäß 1 bis 4 sowie 8 bis 12, und können zum Zweck des Spannens von Werkstücken mit nicht symmetrischem Querschnitt somit jeweils paarweise unterschiedliche radiale Positionen im Spannfutter 1 einnehmen, wie bereits anhand 1 ff. dargestellt.
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Dies wird auch bei dem Spannfutter 1 gemäß 13 bis 16 durch das Zusammenwirken der Plattenlinearführungen 2 zwischen der Führungsplatte 5 und den Gleitstücken A, B, C, D einerseits, mit den Kopplungslinearführungen 10 zwischen jeweils benachbarten Gleitstücken A, B, C, D andererseits bewirkt. Die Plattenlinearführungen 2 setzen sich bei der Ausführungsform gemäß 13 bis 16 aus Führungsstegen 28 an der zeichnungsbezogen Unterseite der Gleitstücke A, B, C, D sowie aus radial verlaufenden Führungsnuten 29 in der Führungsplatte 5 zusammen, wobei die Führungsstege 28 der Gleitstücke A, B, C, D so in den Führungsnuten 29 der Führungsplatte 5 aufgenommen sind, dass jedes Gleitstück A, B, C, D sich bezüglich der Führungsplatte 5 lediglich in radialer Richtung bewegen kann.
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Das Spannfutter 1 gemäß 13 bis 16 unterscheidet sich von dem Spannfutter 1 gemäß 1 bis 6 und 8 bis 12 hauptsächlich in der Art der Betätigung sowie der gemeinsamen Verstellung der Grundbacken 16.
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Während die gemeinsame Verstellung der Grundbacken 16 bei dem Spannfutter 1 gemäß 1 bis 6 und 8 bis 12 wie weiter oben beschrieben dadurch erfolgt, dass das Zugstück 6 samt Führungsplatte 5 und samt den im Zugstück 6 axial fixierten Gleitstücken A, B, C, D innerhalb des Spannfutter-Korpus 13 entlang der Drehachse des Spannfutters 1 vor und zurück verschoben wird, wodurch mittels der schrägen Keilhakenführungen 23 eine gemeinsame radiale Verschiebung der Grundbacken 16 und damit auch der Spannbacken A', B', C', D' erfolgt, findet die gemeinsame Verstellung der Grundbacken 16 bei dem Spannfutter 1 gemäß 13 bis 16 auf andere, nachfolgend beschriebene Weise statt.
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Bei dem Spannfutter 1 gemäß 13 bis 16 wird die Führungsplatte 5 nicht (wie bei dem Spannfutter gemäß 1 bis 6 und 8 bis 12) samt den Gleitstücken A, B, C, D axial verschoben, sondern die Führungsplatte 5 wird zusammen mit den Gleitstücken A, B, C, D rotatorisch verschwenkt. Auch bei dem Spannfutter 1 gemäß 13 bis 16 sind dabei die Gleitstücke A, B, C, D in einem Aufnahmekäfig 7 in axialer Richtung fixiert, in radialer Richtung jedoch beweglich aufgenommen.
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Bei dem Spannfutter gemäß 13 bis 16 weist jedes Gleitstück A, B, C, D weiterhin eine runde Ausnehmung 30 (15) zur drehbaren Aufnahme jeweils eines Mitnehmers 26 auf. Die Gestalt des Mitnehmers 26 geht dabei aus einer Zusammenschau der 13 und 15 hervor. Man erkennt insbesondere, dass der Mitnehmer 26 in seinem zeichnungsbezogen oberen Bereich einen schräg verlaufenden Führungssteg 31 aufweist, welcher jeweils in eine entsprechende, ebenfalls schräg verlaufende Führungsnut 32 auf der Unterseite jedes der Grundbacken 16 eingreift.
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Anstelle des Mitnehmers 26 kann eine alternative Ausführungsform vorsehen, dass auf den Gleitstücken A, B, C, D ein erhabener Führungszapfen angeordnet ist, der beispielsweise mittels einer Kulisse die schwenkund verschiebbare Verbindung von Gleitstück A, B, C, D über Führungszapfen, Kulisse und schließlich Führungsnut 32 zur Grundbacke 16 bildet.
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Die Anordnung aus der Führungsplatte 5 mit den rotatorisch auf der Führungsplatte 5 fixierten, radial jedoch zur Führungsplatte 5 verschieblichen Gleitstücken A, B, C, D sowie mit den in die Grundbacken 16 eingreifenden Mitnehmern 26 führt im Ergebnis dazu, dass vermittels der schrägen Führungsstege 31 der Mitnehmer 26 und aufgrund der ebenfalls schrägen Führungsnuten 32 auf der Unterseite der Grundbacken 16 eine synchrone radiale Verschiebung aller Grundbacken 16 (beispielsweise nach radial innen) immer dann erfolgt, wenn die Führungsplatte 5 (mittels der Verstellspindel 27, beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn) rotatorisch verschwenkt wird.
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Durch Drehen an der Verstellspindel 27 und damit bewirktes rotatorisches Verschwenken der Führungsplatte 5 erfolgt somit zunächst einmal eine normale, konzentrische Spannbewegung der Grundbacken A', B', C', D', wodurch Werkstücke mit insbesondere symmetrischer bzw. runder Querschnittsform gespannt werden können.
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Sollen hingegen Werkstücke 12 mit unrundem oder beispielsweise rechteckigem Querschnitt gespannt werden, so erfolgt der hierzu erforderliche paarweise Ausgleich der radialen Positionen der Grundbacken 16 (vgl. hierzu 1 und 5) wieder dadurch, dass die Gleitstücke A, B, C, D anhand ihrer gegenseitigen kinematischen Kopplung mittels 2, 10 paarweise jeweils gleiche, zwischen benachbarten Gleitstücken A, B, C, D jedoch jeweils unterschiedliche radiale Positionen einnehmen können solange, bis alle Spannbacken A', B', C', D' (in 13 bis 16 nicht dargestellt) am Werkstück 12 anliegen, wonach der abschließende Aufbau der Spannkraft über die Wirkungskette ”Gewindespindel 27 > Führungsplatte 5 > Gleitstückanordnung A, B, C, D > Mitnehmer 26 mit Führungssteg 31 > Führungsnut 29 an Grundbacke 16 > Spannbacke A', B', C', D'” erfolgt.
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Die gemeinsame radiale Verstellbarkeit der Grundbacken 16 und damit auch der Spannbacken A', B', C', D' liegt bei dem Spannfutter 1 gemäß 13 bis 16 somit darin begründet, dass die aus den vier Gleitstücken A, B, C, D gebildete Gleitstückanordnung ABCD sowohl in der in 13 und 15 dargestellten mittleren bzw. gleichen radialen Stellung aller Gleitstücke A, B, C, D, als auch in jeder anderen Relativstellung (beispielsweise in einer an ein rechteckiges Werkstück 12 angepassten, unterschiedlichen radialen Stellung der Gleitstücke A, B, C, D ähnlich 1) gleichwohl durch Rotation von Führungsplatte 5 und Gleitstückanordnung ABCD über die Mitnehmer 26 und deren schrägen Eingriff 31, 32 in die Grundbacken 16 weiterhin synchron verstellt werden können.
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17 bis 24 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Gleitstückanordnung ABCD sowie (in 24) ein zugehöriges Spannfutter 1. In 17 ist die Gleitstückanordnung ABCD im Zusammenbau dargestellt, während 18 eines der beiden ”unteren” Gleitstücke A, B (in Draufsicht sowie in Frontalansicht von radial innen) und 19 eines der beiden ”oberen” Gleitstücke C, D (in Untersicht sowie in Frontalansicht von radial innen) der Gleitstückanordnung ABCD gemäß 17 zeigt.
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Bei der Gleitstückanordnung ABCD gemäß 17 bis 24 verlaufen die Kopplungslinearführungen 10 jeweils zweier benachbarter Gleitstücke A, B, C, D – anders als bei den Gleitstückanordnungen ABCD der Spannfutter gemäß 1 bis 16 – nicht in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse des jeweiligen Spannfutters 1, sondern in tangentialer Richtung. Die Kopplungslinearführungen 10 werden bei der Gleitstückanordnung ABCD gemäß 17 bis 24 dabei gebildet durch prismatisch geformte Erhebungen 33 der beiden ”unteren” Gleitstücke A, B, welche linear verschieblich in entsprechend komplementäre, ebenfalls prismatisch geformte Vertiefungen 34 auf den Unterseiten der beiden ”oberen” Gleitstücken C, D eingreifen.
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Diese Ausbildung der Kopplungslinearführungen 10 bei der Gleitstückanordnung ABCD bzw. bei dem Spannfutter 1 gemäß 17 bis 24 führt dazu, dass die vier Gleitstücke A, B, C, D bei dieser Ausführungsform grundsätzlich eine synchrone radiale Bewegung entlang der Plattenlinearführungen 2 ausführen, sobald zumindest eines der vier Gleitstücke A, B, C, D durch eine geeignete Antriebseinrichtung in radialer Richtung verschoben wird.
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Die Plattenlinearführungen der vier Gleitstücke A, B, C, D werden bei dieser Ausführungsform gebildet durch in der Führungsplatte 5 (24) angeordnete Führungsnuten 29, in welche entsprechend formkorrespondierende Führungsstege 28 an der Unterseite der Gleitstücke A, B, C, D so eingreifen, dass jedes Gleitstück A, B, C, D in Bezug auf die Drehachse des Spannfutters 1 radial gegenüber der Führungsplatte 5 verschoben werden kann.
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Die Antriebseinrichtung besteht bei der Ausführungsform gemäß 17 bis 24 in einer Gewindespindel 35 (vgl. 24), welche in ein entsprechendes Innengewinde 36 eines der vier Gleitstücke A, B, C, D, vorliegend in das in radialer Richtung verlaufende Innengewinde 36 des Gleitstücks D eingreift.
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17 und 20 zeigen die Gleitstückanordnung ABCD dabei in einer radial äußeren, expandierten Relativposition in Bezug auf die Stellung der Kopplungslinearführungen 10 jeweils benachbarter Gleitstücke A, B, C, D, während 21, 23 und 24 die Gleitstückanordnung A, B, C, D in einer radial mittleren, teilweise kontrahierten Relativposition zeigen.
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In 24 ist das zu der Gleitstückanordnung ABCD gemäß 17 bis 24 gehörige Spannfutter 1 im Längsschnitt dargestellt. Man erkennt einen Spannfutterkorpus 13, der einen Aufnahmekäfig 7 bildet, in welchem die Gleitstücke A, B, C, D wieder in Spannfutter-axialer Richtung fixiert, in radialer Richtung jedoch beweglich angeordnet sind. Der Spannfutterkorpus 13 umfasst hierzu wieder eine Führungsplatte 5, welche vier in radialer Richtung angeordnete Führungsnuten 29 aufweist, wobei in jeder der Führungsnuten 29 einer der entsprechend formkorrespondierend ausgebildeten Führungsstege 28 eines der vier Gleitstücke A, B, C, D so eingreift, dass sich (ähnlich wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß 1 bis 16) wieder eine in radialer Richtung verlaufende Plattenlinearführung 2 für die Gleitstücke A, B, C, D ergibt.
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Weiterhin wird in 24 erkennbar, dass jedes Gleitstück A, B, C, D mittels eines hier in tangentialer Richtung verlaufenden Nockens 37 aus dem Aufnahmekäfig heraus in eine entsprechende Nut an der Unterseite jedes der Grundbacken 16 des Spannfutters 1 eingreift. Auf diese Weise überträgt sich jede radiale Bewegung eines der Gleitstücke A, B, C, D entsprechend auf den dem jeweiligen Gleitstück zugeordneten Grundbacken 16.
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Der in 24 im Längsschnitt ersichtliche Spindelantrieb 35 kann bei einem Futter ohne offenen Mittendurchgang auch als durchgehende Spindel mit Rechts- und Linksgewinde ausgebildet sein. Hierzu erhält das in 24 zeichnungsbezogen untere Gleitstück D vorzugsweise ein Rechtsgewinde und das in 4 zeichnungsbezogen obere Gleitstück C ein Linksgewinde. In diesem Fall kann eine zusätzliche Halterung bzw. ein axiales Gegenlager für die Spindel 35 entfallen.
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Die Ausführungsform gemäß 17 bis 24 zeigt somit ein Spannfutter 1, bei dem die gegenseitige Zentrierung der Grundbacken 16 und der darauf befestigten (nicht gezeigten) Spannbacken mit einem absoluten Minimum an Bauteilen, durch die vier Gleitstücke A, B, C, D zusammen mit der zugehörigen Führungsplatte 5 gewährleistet wird, wobei die Gleitstücke A, B, C, D gleichzeitig noch einen Teil der Funktion des Verstellantriebs 35, 36 für das Spannfutter 1 bilden.
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Die Ausführungsform gemäß 17 bis 24 kann dabei, außer für zentrisch spannende Spannfutter 1 (vgl. insbesondere 24) auch bei Spreizhülsen, Härtefixturen für Ringe und bei ähnlichen zentrisch spannenden Spannvorrichtungen mit Vorteil eingesetzt werden.
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25 bis 27 zeigen eine weitere Ausführungsform für eine Gleitstückanordnung. Bei dieser Ausführungsform bilden zwei in einem Gehäuse 38 aufgenommene, gegenüberliegende Gleitstücke A, B einen Parallelgreifer mit zwei Spannbacken A', B', während das dritte Gleitstück D dem synchronen Antrieb der beiden ersten Gleitstücke A, B bzw. der beiden Spannbacken A', B' dient. In den 25 und 27 ist das Gehäuse 38 des Parallelgreifers dabei mit abgenommenem Gehäusedeckel dargestellt, um die Gleitstücke A, B, D erkennen zu können.
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Die drei Gleitstücke A, B, D sind auch hier wieder auf einer gemeinsamen Führungsplatte 5 angeordnet, welche für jedes Gleitstück A, B, D eine bezüglich der Führungsplatte 5 radial verlaufende Führungsnut 3 besitzt, vgl. die Richtungen der punktierten Linien in 25. Die Gleitstücke A, B, D weisen auf ihrer zeichnungsbezogenen Unterseite jeweils Führungsstege 28 auf, welche in die entsprechend formkorrespondierend ausgebildeten Führungsnuten 3 in der Führungsplatte 5 eingreifen, so dass sich auch hier wieder eine radiale Beweglichkeit der Gleitstücke A, B, D relativ zur Führungsplatte 5 ergibt.
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25 zeigt den Parallelgreifer dabei (ohne Gehäusedeckel) mit den Spannbacken A', B' in vollständig geöffneter Stellung, während 27 den Parallelgreifer (ebenfalls ohne Gehäusedeckel) mit den Spannbacken A', B' in vollständig geschlossener Stellung zeigt.
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In 26 sind die drei Gleitstücke A, B, D des Parallelgreifers nochmals einzeln dargestellt, wobei jedes der Gleitstücke A, B, D jeweils in Draufsicht sowie zusätzlich in einer Vorderansicht dargestellt ist. Man erkennt, dass die beiden den Spannbacken A', B' zugeordneten, zeichnungsbezogen oberen bzw. linken und rechten Gleitstücke A, B jeweils wieder als ”untere” Gleitstücke ausgebildet sind, da deren im Querschnitt wieder hakenförmig ausgebildeten, wieder entlang von radialen Richtungen bezüglich der Führungsplatte 5 verlaufenden seitlichen Begrenzungen 11 zeichnungsbezogen von unten in die formkorrespondierend ausgebildeten seitlichen Begrenzungen 11 des dritten, zentralen Gleitstücks D eingreifen, welches daher auch als ”oberes” Gleitstück bezeichnet werden kann. Das zentrale Gleitstück D weist ferner stirnseitig eine Aufnahmebohrung 39 für den Zylinder eines (nicht dargestellten) hydraulischen Antriebskolbens des Parallelgreifers auf.
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Auch hier bilden jeweils benachbarte Gleitstücke A, B, D somit gegenseitige Kopplungslinearführungen 10, deren Führungsrichtungen, ebenso wie die Führungsrichtungen der Plattenlinearführungen 2 zwischen den Gleitstücken A, B, D und der Führungsplatte 5 auch hier wieder in radialer Richtung bezüglich der Führungsplatte 5 verlaufen.
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Aufgrund der kinematischen Kombination der Plattenlinearführungen 2 der drei Gleitstücke A, B, D entlang der beiden punktierten Linien in 1 mit den Kopplungslinearführungen 10, die jeweils benachbarte Gleitstücke A, B, D miteinander bilden, ergibt sich somit auch hier wieder die gewünschte kinematisch bestimmte Zwangskopplung zwischen den Bewegungen sämtlicher Gleitstücke A, B, D der Gleitstückanordnung. Es wird dabei insbesondere gewährleistet, dass die Spannbacken A', B' in jeder Greiferstellung parallel zueinander und gleichzeitig immer zentrisch zur Greifermitte stehen.
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Zur Betätigung des Parallelgreifers kann das dritte, mittlere Gleitstück D – beispielsweise hydraulisch oder mittels einer Gewindespindel – linearverschieblich entlang der Längsachse des Greiferarms bewegt werden, was zu der gewünschten synchronen Greifbewegung der beiden seitlichen Gleitstücke A, B bzw. der damit verbundenen Spannbacken A', B' führt.
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Dabei ergibt sich u. a. auch der Vorteil, dass ein Antrieb, beispielsweise ein Hydraulikzylinder, mit besonders kurzem Hub eingesetzt werden kann, wodurch eine kompakte Bauweise erzielt wird. Dies hängt damit zusammen, dass der Zylinderhub bzw. der Hub des mittleren, angetriebenen Gleitstücks D aufgrund der vorstehend beschriebenen Kopplung 2, 10 zwischen den Gleitstücken A, B, D auf jeden der beiden Spannbacken A', B' übertragen wird. Der Greiferhub der Spannbacken A', B' ist damit doppelt so groß wie der am mittleren Gleitstück D angreifende Spannhub bzw. Zylinderhub. Bei größeren Parallelgreifern kann der Antriebszylinder zudem direkt im Gehäuse 38 des Parallelgreifers integriert werden.
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Auch bei dieser Ausführungsform einer Gleitstückanordnung wird somit die gewünschte zentrisch synchronisierte Bewegung der Gleitstücke A, B, D bzw. Spannbacken A', B' mit einem absoluten Minimum an Bauteilen erreicht, wobei das Gleitstück D zudem gleichzeitig noch die Antriebsfunktion für den dargestellten Parallelgreifer übernimmt.
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Außer für den dargestellten Parallelgreifer kann diese Ausführungsform beispielsweise auch für Brems- oder Klemmsättel, Lünetten usw. mit Vorteil eingesetzt werden. Alternativ kann die vorstehend anhand 25 bis 27 beschriebene Bauweise auch zur Innenspannung, mit anderen Worten für das Aufnehmen eines Bauteils an einer Öffnung oder an einem Durchbruch eingesetzt werden. Die Spannbacken A', B' sind dann dementsprechend nicht an der Innenseite der beiden äußeren Gleitstücke A, B gemäß 25 und 27, sondern an der jeweiligen Außenseite dieser Gleitstücke A, B angeordnet.
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Alternativ zu der gegenseitigen Kopplung der benachbarten Gleitstücke A, B, D anhand der vorstehend beschriebenen, radial verlaufenden Kopplungslinearführungen 10 kann die Kopplung der jeweils benachbarten Gleitstücke A, B, D auch mittels tangential verlaufender Kopplungslinearführungen 10 erfolgen, ähnlich wie weiter oben hinsichtlich des Ausführungsbeispiels gemäß 17 bis 24 dargestellt.
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In diesem Fall kehrt sich die Betätigungsrichtung des mittleren Gleitstücks D um, mit anderen Worten, bei einer Bewegung des mittleren Gleitstücks D zeichnungsbezogen nach oben bewegen sich die beiden seitlichen Gleitstücke A, B nicht voneinander weg, sondern aufeinander zu und führen somit die gewünschte Greifbewegung aus.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spannfutter
- ABCD
- Gleitstückanordnung, Ring
- A, B
- Unteres Gleitstück
- C, D
- Oberes Gleitstück
- 2
- Plattenlinearführung
- 3
- Führungsnut
- 4
- Führungsplatten-Führungselement, Führungsbolzen
- 5
- Führungsplatte
- 6
- Zugstück
- 7
- Aufnahmekäfig
- 8
- Bohrung
- 9
- Sperrbolzen
- 10
- Kopplungslinearführung
- 11
- Hakenförmige seitliche Begrenzung
- 12
- Werkstück mit Rechteckquerschnitt
- A', B', C', D'
- Spannbacken
- A'B'C'D'
- Spannbackenanordnung
- 13
- Futterkörper
- X, Y
- Werkstück-Querschnittsachse, Richtung
- 14
- Zugangsbohrung
- E, F
- GleitstückGruppe
- 15
- Pfeilrichtung
- 16
- Grundbacken
- 17
- Keilförmige Ausnehmung
- 18
- Innere Schrägfläche
- 19
- Äußere Schrägfläche
- 20
- Keilförmiger Führungsbereich
- 21
- Schräge Gleitnut
- 22
- Schräger Führungssteg
- 23
- Keilhakenführung
- 24
- Äußere Schrägfläche
- 25
- Führungsbuchse
- 26
- Mitnehmer
- 27
- Verstellspindel
- 28
- Führungssteg
- 29
- Führungsnut
- 30
- Runde Ausnehmung
- 31
- Führungssteg
- 32
- Führungsnut
- 33
- Prismatische Erhebung
- 34
- Prismatische Vertiefung
- 35
- Gewindespindel
- 36
- Innengewinde
- 37
- Nocken
- 38
- Gehäuse
- 39
- Aufnahmebohrung
