DE102010046190B4

DE102010046190B4 - Zentrierspannvorrichtung mit im Gehäuse elastisch gelagertem Hebelelement

Info

Publication number: DE102010046190B4
Application number: DE102010046190.3A
Authority: DE
Inventors: Walter Fleischer
Original assignee: DESTACO Europe GmbH
Current assignee: DESTACO Europe GmbH
Priority date: 2010-09-23
Filing date: 2010-09-23
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2030-09-24
Also published as: US20120074633A1; DE102010046190A1

Abstract

Zentrierspannvorrichtung, umfassend einen an einem Gehäuse (1) angeordneten, beweglichen Spannhaken (2), der eine Gehäusewandung durchgreifend von innerhalb des Gehäuses (1) mit einer Antriebsmechanik betätigbar und zur Ausführung einer Hub- und Schwenkbewegung ausgebildet ist, wobei die Antriebsmechanik ein mit dem Spannhaken (2) wirkverbundenes Hebelelement (3) aufweist, das um eine im Gehäuse (1) angeordnete Achse (4) drehbar gelagert ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (1) aus zwei, die Antriebsmechanik zwischen sich aufnehmenden Halbschalen (5, 6) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (4) des Hebelelements (3) im Gehäuse (1) in Hubrichtung elastisch beweglich gelagert ausgebildet ist, wobei an jeder Halbschale (5, 6) ein Aufnahmeelement (7) zur Aufnahme und elastisch beweglichen Lagerung der Achse (4) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrierspannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Zentrierspannvorrichtung der eingangs genannten Art ist nach der DE 102 38 815 B3 bekannt. Diese besteht aus einem an einem Gehäuse angeordneten, beweglichen Spannhaken, der eine Gehäusewandung durchgreifend von innerhalb des Gehäuses mit einer Antriebsmechanik betätigbar und zur Ausführung einer Hub- und Schwenkbewegung ausgebildet ist, wobei die Antriebsmechanik ein mit dem Spannhaken wirkverbundenes Hebelelement aufweist, das um eine im Gehäuse quer zur Hubrichtung angeordnete Achse drehbar gelagert ausgebildet ist, wobei das Gehäuse aus zwei, die Antriebsmechanik zwischen sich aufnehmenden Halbschalen gebildet ist. Dabei ist der Spannhaken (je nach Spannposition) mindestens teilweise innerhalb eines ebenfalls außen am Gehäuse angeordneten Zentrierdorns gelagert. Die Zentrierspannvorrichtung dient dazu, mit einer zum Zentrierdorns passenden Öffnung versehene Bauteile für weitere Bearbeitungszwecke gegen ein entsprechendes am Gehäuse vorgesehenes Widerlager zu (ver-) spannen. Um verschiedene Bauteilstärken spannen zu können, ist das Widerlager verstellbar zum Gehäuse ausgebildet, wobei man den Vorgang des Einrichtens auf die entsprechende Bauteilstärke in Fachkreisen auch „shimsen“ (von to „shim“ - unterbauen) nennt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrierspannvorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern, und zwar insbesondere unter dem Aspekt eines möglichst einfach funktionierenden Bauteilstärkenausgleichs.
Diese Aufgabe ist mit einer Zentrierspannvorrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass die Achse des Hebelelements im Gehäuse in Hubrichtung elastisch beweglichen gelagert ausgebildet ist, wobei an jeder Halbschale ein Aufnahmeelement zur Aufnahme und elastisch beweglichen Lagerung der Achse angeordnet ist.
Mit anderen Worten ist nach der Erfindung die Achse nicht mehr vollkommen unbeweglich (starr), sondern zumindest in eine Richtung, nämlich in Richtung der Spann- bzw. Hubbewegung, elastisch im Gehäuse gelagert. Diese Elastizität führt dazu, dass kleinere Bauteilstärkenunterschiede problemlos auch ohne Umstellung des Widerlagers verkraftbar sind, d. h. innerhalb eines gewissen Toleranzbereichs kann dank der erfindungsgemäßen Lösung vollständig auf das „Shimsen“ verzichtet werden, da erforderlichenfalls einfach die Achse des Hebelelements entsprechend in Hubrichtung (also in Richtung des Spannhakens) nachgibt.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäße Zentrierspannvorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Der Vollständigkeit halber wird noch auf die drei folgenden Dokumente hingewiesen:

Aus der Offenlegungsschrift US 2 922 657 A ist eine Zentrierspannvorrichtung bekannt, bei der aber das Hebelelement nur einen Hebelarm aufweist.
Aus der Offenlegungsschrift FR 2 675 417 A1 ist ferner eine Zentrierspannvorrichtung bekannt, bei der aber das Hebelelement ebenfalls nur einen Hebelarm aufweist.
Aus der Offenlegungsschrift US 2007/0045362 A1 ist eine Zentrierspannvorrichtung bekannt, bei der aber die Achse des Hebelelements unbeweglich am Gehäuse angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Zentrierspannvorrichtung einschließlch ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt

1 in Seitenansicht bei entfernter Gehäuseschale die erfindungsgemäße Zentrierspannvorrichtung in Spannstellung (ohne Werkstück);
2 in gleicher Ansicht die Zentrierspannvorrichtung gemäß 1 in Öffnungsstellung;
3 in perspektivischer Ansicht eine Gehäuseschale der erfindungsgemäßen Zentrierspannvorrichtung ohne Antriebsmechanik aber mit der erfindungsgemäße elastisch beweglich gelagerten Achse;
4 in perspektivischer Ansicht die erfindungsgemäße Zentrierspannvorrichtung gemäß 1 mit geschlossenem Gehäuse, also mit beiden Gehäuseschalen; und
5 im Schnitt die Achse mit beidseitig angeordneten Aufnahmelementen.

Die in den Figuren dargestellte Zentrierspannvorrichtung besteht aus einem an einem Gehäuse 1 angeordneten, beweglichen Spannhaken 2, der eine Gehäusewandung durchgreifend von innerhalb des Gehäuses 1 mit einer Antriebsmechanik betätigbar und zur Ausführung einer Hub- und Schwenkbewegung ausgebildet ist, wobei die Antriebsmechanik ein mit dem Spannhaken 2 wirkverbundenes Hebelelement 3 aufweist, das um eine im Gehäuse 1 angeordnete Achse 4 drehbar gelagert ausgebildet ist. Weiterhin ist das außen quaderförmige, vorzugsweise aus Aluminium bestehende Gehäuse 1 aus zwei, die Antriebsmechanik zwischen sich aufnehmenden Halbschalen 5, 6 gebildet und die Achse 4 ist zwischen den beiden Halbschalen 5, 6 des Gehäuses 1, senkrecht zu diesen und quer zur Hubrichtung verlaufend angeordnet.
Die Antriebsmechanik besteht aus einem Antriebselement 14 mit einer linear beweglichen Stellstange 15, dem Hebelelement 3 und einem Schleppglied 16, das einerseits mit dem Spannhaken 2 und andererseits mit dem Hebelelement 3 gelenkig verbunden ist. Das Antriebselement 14, zum Beispiel ein Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder ein Elektroantrieb, ist am spannhakenabgewandten Ende des Gehäuses 1 angeordnet. Das Hebelelement 3 weist zwei Hebelarme 17, 18 auf, die abgewinkelt zueinander ausgebildet sind. Das Hebelelement 3 und die Stellstange 15 sind über eine Schlitzführung 19 gelenkig miteinander verbunden. Am Hebelelement 3 ist eine Durchgangsbohrung 20 für die als zylindrisches Bauteil ausgebildete, bolzenförmige Achse 4 vorgesehen.
Ferner ist der Spannhaken 2 eine abgedichtete Öffnung 21 am Gehäuse 1 durchgreifend ausgebildet, wobei außen am Gehäuse 1 an der Öffnung 21 ein Zentrierdorn 22 angeordnet ist. Der Zentrierdorn 22 weist einen Aufnahmebereich 23 (siehe 4) für den Spannhaken 5 auf. Außerdem ist der Zentrierdorn 22 an einer Adapterplatte 24 und diese am Gehäuse 1 angeordnet.
Bezüglich der dargestellten, sich von der Lösung gemäß der DE 102 38 815 B3 unterscheidenden Ausbildung der Führung des Spannhakens 2 in der abgedichteten Öffnung 21 wird im übrigen auf die nachveröffentlichte DE 10 2010 044 327 A1 hingewiesen.
Wesentlich für die erfindungsgemäße Zentrierspannvorrichtung ist nun, dass die Achse 4 des Hebelelements 3 im Gehäuse 1 in Hubrichtung elastisch beweglichen bzw. verschieblich gelagert ausgebildet ist, wobei an jeder Halbschale 5, 6 ein Aufnahmeelement 7 zur Aufnahme und elastisch beweglichen Lagerung der Achse 4 angeordnet ist. Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, ergibt sich durch diese erfindungsgemäße Maßgabe, dass der Spannhaken 2 im Rahmen der Elastizität der Lagerung der Achse 4 in Hubrichtung eine gewisse Beweglichkeit aufweist, die ausreicht, um kleinere Schwankungen bei der Bauteilstärke auszugleichen.
Das oben genannte Aufnahmeelement 7 besteht aus einem vorzugsweise aus Stahl gebildeten Rahmen 8 und einem darin elastisch beweglich gelagerten Widerlager 9 (vorzugsweise ebenfalls aus Stahl) für die Achse 4. Der Rahmen 8 weist einen schlitzförmigen, achsbreiten Aufnahmeschlitz 10 für die Achse 4 auf, wobei außerdem zwischen einer Wandung des Aufnahmeschlitzes 10 und dem Widerlager 9 ein vorzugsweise aus mindestens einer Tellerfeder gebildetes und insofern recht steifes Federelement 11 angeordnet ist. Das Widerlager 9 ist achsbreit ausgebildet und im Aufnahmeschlitz 10 in Hubrichtung beweglich bzw. verschieblich gelagert. Außerdem ist in jeder Halbschale 5, 6 eine zum Aufnahmelement 7 passgenaue Ausnehmung 25 vorgesehen, so dass die Achse 4 zusammen mit den Aufnahmeelementen 7 - als Baueinheit - leicht austauschbar ist (zum Beispiel und bei Bedarf gegen ein entsprechend ausgebildetes, unelastisches Element ohne bewegliche Achse).
Schließlich ist zwischen dem Rahmen 8 und dem Widerlager 9 ein vorzugsweise zylinderförmiges, madenschraubenartiges Führungselement 12 angeordnet, dass mindestens teilweise in einer Durchgangsbohrung 13 des Rahmens 8 verlaufend angeordnet ist. Dieses Führungselement 12 gewährleistet einerseits, dass die mit einer vom Führungselement 12 durchgriffenen Durchgangsbohrung 26 versehenen Tellerfedern nicht aus dem Aufnahmeelement 7 herausfallen können, andererseits bildet es gleichzeitig eine weitere Führung für das Widerlager 9, wobei dieses mit dem Führungselement 12 verschraubt ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Spannhaken
3: Hebelelement
4: Achse
5: Halbschale
6: Halbschale
7: Aufnahmeelement
8: Rahmen
9: Widerlager
10: Aufnahmeschlitz
11: Federelement
12: Führungselement
13: Durchgangsbohrung
14: Antriebselement
15: Stellstange
16: Schleppglied
17: Hebelarm
18: Hebelarm
19: Schlitzführung
20: Durchgangsbohrung
21: Öffnung
22: Zentrierdorn
23: Aufnahmebereich
24: Adapterplatte
25: Ausnehmung
26: Durchgangsbohrung

Claims

Zentrierspannvorrichtung, umfassend einen an einem Gehäuse (1) angeordneten, beweglichen Spannhaken (2), der eine Gehäusewandung durchgreifend von innerhalb des Gehäuses (1) mit einer Antriebsmechanik betätigbar und zur Ausführung einer Hub- und Schwenkbewegung ausgebildet ist, wobei die Antriebsmechanik ein mit dem Spannhaken (2) wirkverbundenes Hebelelement (3) aufweist, das um eine im Gehäuse (1) angeordnete Achse (4) drehbar gelagert ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (1) aus zwei, die Antriebsmechanik zwischen sich aufnehmenden Halbschalen (5, 6) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (4) des Hebelelements (3) im Gehäuse (1) in Hubrichtung elastisch beweglich gelagert ausgebildet ist, wobei an jeder Halbschale (5, 6) ein Aufnahmeelement (7) zur Aufnahme und elastisch beweglichen Lagerung der Achse (4) angeordnet ist.
Zentrierspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (7) aus einem Rahmen (8) und einem darin elastisch beweglich gelagerten Widerlager (9) für die Achse (4) besteht.
Zentrierspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (8) einen schlitzförmigen, achsbreiten Aufnahmeschlitz (10) für die Achse (4) aufweist.
Zentrierspannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Wandung des Aufnahmeschlitzes (10) und dem Widerlager (9) ein Federelement (11) angeordnet ist.
Zentrierspannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) aus mindestens einer Tellerfeder gebildet ist.
Zentrierspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (9) achsbreit ausgebildet und im Aufnahmeschlitz (10) in Hubrichtung beweglich gelagert ist.
Zentrierspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rahmen (8) und dem Widerlager (9) ein Führungselement (12) angeordnet ist.
Zentrierspannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (12) zylinderförmig ausgebildet ist.
Zentrierspannvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (12) mindestens teilweise in einer Durchgangsbohrung (13) des Rahmens (8) angeordnet ist.