DE-102021132178-B4 - Anordnung mit einem Spannkörper und einem Grundkörper, Spannvorrichtung, und Verfahren zur mechanischen Fixierung und Zentrierung eines Spannkörpers relativ zu einem Grundkörper

Abstract

Anordnung (2), aufweisend einen Spannkörper (3) und einen Grundkörper (4) mit einer Spannaufnahme (9) für den Spannkörper (3), die wenigstens drei in Umfangsrichtung (U) regelmäßig zueinander angeordnete, innenmantelseitige Pressflächen (12) aufweist, wobei der Spannkörper (3) wenigstens drei in Umfangsrichtung (U) regelmäßig zueinander angeordnete, außenmantelseitige Pressflächen (13) aufweist, wobei der Spannkörper (3) zumindest abschnittsweise entlang einer Längsachse (L A ) der Spannaufnahme (9) in die Spannaufnahme (9) einführbar ist, und wobei eine relative Drehbewegung zwischen dem Spannkörper (3) und dem Grundkörper (4) zwischen einem nicht verspannten Zustand und einem verspannten Zustand ermöglich ist, wobei die außenmantelseitigen Pressflächen (13) des Spannkörpers (3) in dem verspannten Zustand gegen die innenmantelseitigen Pressflächen (12) der Spannaufnahme (9) verspannt sind, so dass jeweils eine der außenmantelseitigen Pressflächen (13) und eine der innenmantelseitigen Pressflächen (12) ein Pressflächenpaar (14) ausbilden, um den Spannkörper (3) in der Spannaufnahme (9) mechanisch zu fixieren und zu zentrieren, wobei eine Querschnittsfläche der Spannaufnahme (9) und eine Querschnittsfläche des Spannkörpers (3) jeweils im Wirkbereich der Pressflächen (12, 13) ausgebildet sind, um in dem nicht verspannten Zustand einen definierten Spalt (S) zwischen dem Spannkörper (3) und der Spannaufnahme (9) auszubilden, der die vorgenannte Drehbewegung zwischen dem Spannkörper (9) und der Spannaufnahme (3) bis in den verspannten Zustand ermöglicht, gekennzeichnet durch einen Trägerkörper (15), der mit dem Spannkörper (3) verbindbar ist, um die Drehbewegung zum Drehen des Spannkörpers (3) über den Trägerkörper (15) in den Spannkörper (3) einzuleiten, wobei der Trägerkörper (15) innerhalb eines quer zu der Längsachse (L A ) der Spannaufnahme (9) verlaufenden Einschubs (17) des Grundkörpers (4) aufgenommen ist, in den die Spannaufnahme (9) mündet.

Inventors

• Christian Seidl

Assignees

• ROSENBERGER HOCHFREQUENZTECHNIK GMBH & CO. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20211207

Claims (20)

1. Anordnung (2), aufweisend einen Spannkörper (3) und einen Grundkörper (4) mit einer Spannaufnahme (9) für den Spannkörper (3), die wenigstens drei in Umfangsrichtung (U) regelmäßig zueinander angeordnete, innenmantelseitige Pressflächen (12) aufweist, wobei der Spannkörper (3) wenigstens drei in Umfangsrichtung (U) regelmäßig zueinander angeordnete, außenmantelseitige Pressflächen (13) aufweist, wobei der Spannkörper (3) zumindest abschnittsweise entlang einer Längsachse (L A ) der Spannaufnahme (9) in die Spannaufnahme (9) einführbar ist, und wobei eine relative Drehbewegung zwischen dem Spannkörper (3) und dem Grundkörper (4) zwischen einem nicht verspannten Zustand und einem verspannten Zustand ermöglich ist, wobei die außenmantelseitigen Pressflächen (13) des Spannkörpers (3) in dem verspannten Zustand gegen die innenmantelseitigen Pressflächen (12) der Spannaufnahme (9) verspannt sind, so dass jeweils eine der außenmantelseitigen Pressflächen (13) und eine der innenmantelseitigen Pressflächen (12) ein Pressflächenpaar (14) ausbilden, um den Spannkörper (3) in der Spannaufnahme (9) mechanisch zu fixieren und zu zentrieren, wobei eine Querschnittsfläche der Spannaufnahme (9) und eine Querschnittsfläche des Spannkörpers (3) jeweils im Wirkbereich der Pressflächen (12, 13) ausgebildet sind, um in dem nicht verspannten Zustand einen definierten Spalt (S) zwischen dem Spannkörper (3) und der Spannaufnahme (9) auszubilden, der die vorgenannte Drehbewegung zwischen dem Spannkörper (9) und der Spannaufnahme (3) bis in den verspannten Zustand ermöglicht, gekennzeichnet durch einen Trägerkörper (15), der mit dem Spannkörper (3) verbindbar ist, um die Drehbewegung zum Drehen des Spannkörpers (3) über den Trägerkörper (15) in den Spannkörper (3) einzuleiten, wobei der Trägerkörper (15) innerhalb eines quer zu der Längsachse (L A ) der Spannaufnahme (9) verlaufenden Einschubs (17) des Grundkörpers (4) aufgenommen ist, in den die Spannaufnahme (9) mündet.
2. Anordnung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass zumindest eine der beiden Pressflächen (12, 13) eines jeweiligen Pressflächenpaares (14) eine in Umfangsrichtung (U) kontinuierlich ansteigende Erhebung aufweist, vorzugsweise eine konvexe Wölbung.
3. Anordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass eine Längsachse (L K ) des Spannkörpers (3) in dem verspannten Zustand des Spannkörpers (3) koaxial zu der Längsachse (L A ) der Spannaufnahme (9) ausgerichtet ist.
4. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass die Spannaufnahme (9) eine polygonale Querschnittsfläche mit in Längsachsrichtung verlaufenden, innenmantelseitigen Kanten aufweist, wobei die innenmantelseitigen Pressflächen (12) der Spannaufnahme (9) durch die innenmantelseitigen Kanten voneinander abgegrenzt sind, und wobei die polygonale Querschnittsfläche der Spannaufnahme (9) vorzugsweise eine regelmäßige polygonale Querschnittsfläche ist.
5. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet , dass der Spannkörper (3) eine polygonale Querschnittsfläche mit in Längsrichtung des Spannkörpers (3) verlaufenden, außenmantelseitigen Kanten aufweist, wobei die außenmantelseitigen Pressflächen (13) des Spannkörpers (3) durch die außenmantelseitigen Kanten voneinander abgegrenzt sind, und wobei die polygonale Querschnittsfläche des Spannkörpers (3) vorzugsweise eine regelmäßige polygonale Querschnittsfläche ist.
6. Anordnung (2) nach Anspruch 4 oder 5 , dadurch gekennzeichnet , dass die Kanten der polygonalen Querschnittsfläche abgerundet sind.
7. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet , dass die Anzahl der innenmantelseitigen Pressflächen (12) der Spannaufnahme (9) der Anzahl der außenmantelseitigen Pressflächen (13) des Spannkörpers (3) entspricht.
8. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet , dass die Anzahl der innenmantelseitigen Pressflächen (12) der Spannaufnahme (9) größer ist als die Anzahl der außenmantelseitigen Pressflächen (13) des Spannkörpers (3).
9. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die Pressflächen (12, 13) jeweils in Umfangsrichtung (U) außermittig versetzt zwischen zwei Kanten angeordnet sind, die die jeweilige Pressfläche (12, 13) von den benachbarten Pressflächen (12, 13) abgrenzen, vorzugsweise angrenzend an eine der besagten Kanten angeordnet ist.
10. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet , dass der Grundkörper (4) feststehend und der Spannkörper (3) in der Spannaufnahme (9) drehbar ist.
11. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , dadurch gekennzeichnet , dass der Trägerkörper (15) eine Befestigungsaufnahme (16) aufweist, in die der Spannkörper (3) zur Verbindung mit dem Trägerkörper (15) einführbar ist.
12. Anordnung (2) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , dass die Befestigungsaufnahme (16) des Trägerkörpers (15) koaxial zu der Spannaufnahme (9) angeordnet ist.
13. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , dadurch gekennzeichnet , dass der Trägerkörper (15) an zumindest einer Seitenfläche einen Betätigungsabschnitt (18) aufweist, um die Drehbewegung in den Trägerkörper (15) einzuleiten.
14. Anordnung (2) nach Anspruch 13 , gekennzeichnet durch ein Betätigungselement (19), das quer und axial versetzt zu der Längserstreckung des Spannkörpers (3) in Richtung auf den Trägerkörper (15) bewegbar ist, um zur Einleitung der Drehung zwischen dem Spannkörper (3) und dem Grundkörper (4) eine Betätigungskraft auf den Betätigungsabschnitt (18) des Trägerkörpers (15) aufzubringen.
15. Anordnung (2) nach Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet , dass das Betätigungselement (19) einen vornehmlich länglichen Körper aufweist, und vorzugsweise als Stellschraube oder als Federstift ausgebildet ist.
16. Anordnung (2) nach Anspruch 14 oder 15 , dadurch gekennzeichnet , dass das Betätigungselement (19) durch einen exzentrisch zu der Längsachse (L A ) der Spannaufnahme (9) angeordneten, sich durch den Grundkörper (4) erstreckenden Führungskanal (20) verläuft.
17. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 , dadurch gekennzeichnet , dass der definierte Spalt (S) größer ist als ein rein toleranzbasierter Spalt oder zumindest so groß ist wie ein Spalt, der in der Praxis zum berührungsfreien Fügen des Spannkörpers (3) in der Spannaufnahme (9) mindestens erforderlich ist.
18. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 , dadurch gekennzeichnet , dass der Grundkörper (4) und der Spannkörper (3) aus demselben Material ausgebildet sind, vorzugsweise aus einem Metall.
19. Anordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 , dadurch gekennzeichnet , dass die Spannaufnahme (9) einen axialen Endanschlag (21) für den Spannkörper (3) aufweist.
20. Spannvorrichtung (1), insbesondere Nullpunktspannvorrichtung, aufweisend einen Werkstück- oder Werkzeughalter (5) und ein gegenüber dem Werkstück- oder Werkzeughalter (5) zu verspannendes und zu zentrierendes Werkstück oder Werkzeug (10), sowie eine Anordnung (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19 , wobei a) der Werkstück- oder Werkzeughalter (5) mechanisch fest mit dem Grundkörper (4) und das Werkstück oder Werkzeug (10) mechanisch fest mit dem Spannkörper (3) verbunden ist; oder b) das Werkstück oder Werkzeug (10) mechanisch fest mit dem Grundkörper (4) und der Werkstück- oder Werkzeughalter (5) mechanisch fest mit dem Spannkörper (3) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, aufweisend einen Spannkörper und einen Grundkörper mit einer Spannaufnahme für den Spannkörper, wobei der Spannkörper zumindest abschnittsweise entlang einer Längsachse der Spannaufnahme in die Spannaufnahme einführbar ist und wobei eine relative Drehbewegung zwischen dem Spannkörper und dem Grundkörper ermöglicht ist, um den Spannkörper in der Spannaufnahme mechanisch zu fixieren und zu zentrieren, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Spannvorrichtung, insbesondere eine Nullpunktspannvorrichtung, aufweisend einen Werkstück- oder Werkzeughalter und ein gegenüber dem Werkstück- oder Werkzeughalter zu verspannendes und zu zentrierendes Werkstück oder Werkzeug. Die Erfindung betrifft außerdem einen elektrischen Steckverbinder, aufweisend eine erste Steckverbinderkomponente und eine zweite Steckverbinderkomponente. Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Steckverbindung, insbesondere eine Hochvoltsteckverbindung, aufweisend einen elektrischen Steckverbinder und einen mit dem elektrischen Steckverbinder elektrisch und mechanisch verbindbaren, korrespondierenden elektrischen Gegensteckverbinder. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur mechanischen Fixierung und Zentrierung eines Spannkörpers relativ zu einem Grundkörper. Zur mechanischen Fixierung und Zentrierung von Bauteilen, Bauelementen, Werkzeugen, Werkstücken, etc. sind verschiedene Spann- und Zentriervorrichtungen aus dem Stand der Technik bekannt. Eine Verspannung und Zentrierung ist häufig im Rahmen einer präzisen Montage einer Baugruppe oder einer Bearbeitung eines Werkstücks durch ein Werkzeug erforderlich. Auch eine exakte und robuste gegenseitige Verspannung eines Steckverbinders mit einem Gegensteckverbinder oder von Komponenten eines Steckverbinders kann mitunter erforderlich sein. Die bekannten Spannvorrichtungen (in der Fertigungstechnik mitunter auch als „Spannmittel“ bezeichnet) weisen üblicherweise mehrere Spannbacken auf, die in äquidistanten Winkelsegmenten zueinander angeordnet und zur Verspannung an das Bauteil zustellbar sind. Die Mechanik einer derartigen Spannvorrichtung ist jedoch vergleichsweise aufwändig und verschleißanfällig. Daher verlieren derartige Spannvorrichtungen im Laufe der Zeit ihre Wiederholgenauigkeit. Bekannte Spannvorrichtungen sind beispielsweise mechanisch betätigbare Kniehebel, Spannfutter und Schraubstöcke. Eine gattungsgemäße Anordnung zur Verspannung eines Spannkörpers in einer Spannaufnahme eines Grundkörpers ist in der DE 37 38 732 A1 beschrieben. Zum weiteren technologischen Hintergrund sei außerdem noch auf die folgenden Druckschriften verwiesen. Die DE 101 01 179 A1 betrifft eine Vorrichtung zur positionsdefinierten Aufnahme eines Werkstücks, mit wenigstens einem mit der Vorrichtung über einen Bolzenträger verbundenen Bolzen und einem dem wenigstens einen Bolzen zugeordneten Aufnahmeloch im Werkstück zur Aufnahme des Bolzens bei einer Halterung des Werkstücks in der Vorrichtung. Der Bolzenträger ist eine Dreheinheit, mit der der Bolzen um seine Bolzenachse als Drehachse zwischen einer Einführposition und einer Halteposition gesteuert verdrehbar ist. Sowohl der Bolzen als auch das zugeordnete Aufnahmeloch weisen einen nicht kreisförmigen Querschnitt auf, dergestalt, dass ein die größte Querschnittsausdehnung des Bolzens umschreibender Kreis in seinem Kreisdurchmesser größer ist als ein Querschnittsdurchmesser des Aufnahmelochs und damit der in die Einführposition gedrehte Bolzen in das zugeordnete Aufnahmeloch bei vorgegebener Werkstückausrichtung einführbar ist und der nach dem Einführen in die Halteposition verdrehbare und dadurch verriegelbare Bolzen mit wenigstens einem Anlagebereich seiner Mantelfläche den Innenrand des Aufnahmelochs für eine Positionsjustierung und Halterung des Werkstücks zur Anlage bringbar ist. Die AT 013 498 U1 betrifft ein Fräswerkzeug mit einem Werkzeugschaft und einem stirnseitig an dem Werkzeugschaft befestigten Schneidkopf. Außerdem betrifft die US 2010 / 0 308 524 A1 eine Arbeitspalettenpositionierungs- und Fixierungsvorrichtung und die US 2005 / 0 056 985 A1 eine Halterung zum Befestigen eines Gegenstands, wie beispielsweise eines Werkstücks, an einem Montageobjekt, wie beispielsweise einer Halterungsbasis oder einer Palette. In Anbetracht des bekannten Stands der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Anordnung mit einem Spannkörper und einem Grundkörper bereitzustellen, mittels der eine Fixierung und Zentrierung des Spannkörpers in dem Grundkörper mit vorzugsweise geringem Aufwand, hoher Präzision und hoher Wiederholgenauigkeit möglich ist. Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung bereitzustellen, mittels der eine Fixierung und Zentrierung eines Werkzeughalters relativ zu einem Werkzeug mit vorzugsweise geringem Aufwand, hoher Präzision und hoher Wiederholgenauigkeit möglich ist. Schließlich ist es auch Aufgabe der Er