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Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Einspannung eines wellenförmigen Werkstücks zur Verwendung mit einer Messvorrichtung zur Vermessung des Werkstücks.
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Als Messvorrichtungen zur Vermessung wellenförmiger Werkstücke sind Wellenmessgeräte bekannt, die mit Hilfe eines taktilen Sensors, eines optischen Sensors oder einer Kombination von mehreren Sensoren Messgrößen des Werkstücks, beispielsweise Dimension, Form und Lage, insbesondere von wellenförmigen oder ähnlichen Objekten ermitteln.
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Um diese Messfunktion mit hoher Genauigkeit ausführen zu können, ist eine definierte Einspannung des zu vermessenden Werkstücks erforderlich. Hierzu werden Spannvorrichtungen verwendet, die ein in einer Spannrichtung ortsfestes erstes Spannelement, beispielsweise in Form eines Spindelstocks, und ein relativ zu dem ersten Spannelement in Spannrichtung und entgegen der Spannrichtung bewegliches zweites Spannelement, beispielsweise in Form eines Reitstocks aufweisen. An den Spannelementen können Spitzen vorgesehen sein, die beim Spannvorgang in Zentrierbohrungen eingreifen, die an den Enden des Werkstücks ausgebildet sind. Anstelle von Spitzen können beispielsweise auch abgeflachte Spitzen, Hohlspitzen oder Kugeln verwendet werden.
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Bei manueller Einspannung einer Welle wird diese in der Regel auf das spindelstockseitige Spannelement aufgesetzt, danach manuell in Richtung der Maschinenachse ausgerichtet und das gegenüberliegende reitstockseitige Spannelement axial entlang der Maschinenachse in Richtung auf die Welle zugestellt, bis die Welle zwischen den Spannelementen eingespannt ist. Für die Zustellung des zweiten Spannelementes wird üblicherweise von Hand ein Hebel oder ein Stellrad an einem Reitstock betätigt. Die Axialbewegung des zweiten Spannelementes wird beim Betätigen des Hebels oder Stellrades über ein Hebel- oder Zahnradgetriebe erreicht.
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Insbesondere dann, wenn es sich bei den einzuspannenden Werkstücken um empfindliche oder auch schwere Wellen handelt, ist ein Bediener des Wellenmessgerätes bestrebt, die Welle mit beiden Händen zu halten und auf das erste Spannelement am Spindelstock aufzusetzen und auszurichten. Zum Einspannen durch Zustellen des zweiten Spannelementes fehlt dann eine weitere Hand zur Betätigung des Reitstocks. Eine ähnliche Situation tritt auch dann auf, wenn ein hoher Teiledurchsatz erreicht werden soll und der Bediener in einer Hand eine noch zu vermessende Welle hält, während er mit der anderen Hand eine bereits vermessene Welle aus dem Wellenmessgerät entnehmen möchte.
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Durch
DE 200 02 150 U1 ist ein Koordinatenmessgerät bekannt, das zur Vermessung von Wellen oder Spindeln dient, wobei das zu messende Werkstück zwischen zwei Lagerungen einspannbar ist.
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Durch
DE 35 42 255 A1 ist ein Wellenmessgerät bekannt, bei dem eine zur vermessende Welle zwischen zwei Reitstöcken aufgenommen wird, von denen der eine fest und der andere verschiebbar an einem Grundkörper des Wellenmessgerätes angeordnet ist, wobei die Spitze des verschiebbar angeordneten Reitstockes unter Federdruck steht und mit einem Positionsgeber verbunden ist, mittels dessen festgestellt wird, in welcher Position sich der verschiebbare Reitstock befindet. Bei Einspannung einer Welle kann dadurch deren Länge ermittelt werden.
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Durch
GB 2 392 640 A ist eine Schnellspannvorrichtung bekannt, die ein feststehendes Spannelement und ein relativ zu demselben bewegliches Spannelement aufweist. Das bewegliche Spannelement ist mittels einer Schraubenfeder vorgespannt. Zur Vergrößerung der Spannkraft der Schnellspannvorrichtung ist eine Blattfeder vorgesehen, die zwischen dem feststehenden Spannnelement und einem einzuspannenden Gegenstand angeordnet ist.
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Durch
DE 10 2008 057 336 A1 ist eine insbesondere zur Anwendung im medizinischen Bereich vorgesehene Klemmhalterung bekannt, die mindestens zwei Klemmbacken aufweist, von denen mindestens eine beweglich angeordnet ist. Die bewegliche Klemmbacke weist eine erste profilierte Seite und eine zweite profilierte Seite auf, wobei sich die Profile der ersten und der zweiten Seite voneinander unterscheiden. Zur Vorspannung der beweglichen Klemmbacke ist eine Schraubenfeder vorgesehen.
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Es sind Spannvorrichtungen der betreffenden Art bekannt, die ein in einer Spannrichtung ortsfestes erstes Spannelement und ein relativ zu dem ersten Spannelement in der Spannrichtung und entgegen der Spannrichtung bewegliches zweites Spannelement aufweisen und bei denen dem zweiten Spannelement eine Antriebseinrichtung zugeordnet ist. Ferner weisen die bekannten Spannvorrichtungen eine Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung auf. Bei den bekannten Spannvorrichtungen kann die Antriebseinrichtung beispielsweise als elektromotorische Antriebseinrichtung ausgebildet sein, die nach Betätigung eines Fußschalters das zweite Spannelement in Spannposition bewegt. Das Betätigen des Fußschalters erfordert beim Bediener eine hohe Konzentration. Außerdem entsteht ein Verletzungsrisiko, weil der Bediener das Werkstück mit seinen Händen hält, während das zweite Spannelement motorisch zugefahren wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, deren Bedienung vereinfacht ist.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
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Erfindungsgemäß beaufschlagt die Antriebseinrichtung der Spannvorrichtung das zweite Spannelement mit einer in Spannrichtung wirkenden Haltekraft, so dass sich das zweite Spannelement in Richtung auf das erste Spannelement bewegt, bis diese Bewegung beispielsweise durch einen Anschlag gestoppt wird. In dieser Ruheposition des zweiten Spannelementes kann die lichte Weite zwischen den Spannelementen beispielsweise und insbesondere geringer sein als die Länge der Welle. In dieser Ruheposition drückt ein Bediener mit der Welle entgegen der Spannrichtung gegen das zweite Spannelement, so dass auf das zweite Spannelement eine von außen aufgeprägte, entgegen der Spannrichtung wirkende Verschiebekraft wirkt. Erfindungsgemäß bewegt sich dann das zweite Spannelement entgegen der Spannrichtung, so dass sich die lichte Weite zwischen den Spannelementen vergrößert, bis sie größer als die Länge der Welle ist und die Welle somit zwischen die Spannelemente eingesetzt werden kann.
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Beispielsweise und insbesondere ist die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet, dass sich das zweite Spannelement entgegen der Spannrichtung bewegt, solange die Gegenkraft größer als die Haltekraft ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass sich das zweite Spannelement unter der Wirkung der durch die Steuerungseinrichtung angesteuerten Antriebseinrichtung entgegen der Spannrichtung zu bewegen beginnt und sich solange entgegen der Spannrichtung bewegt, wie die Verschiebekraft größer als die Haltekraft ist. Dies bedeutet, dass der Bediener das zweite Spannelement entgegen der Spannrichtung und damit weg von dem ersten Spannelement verschiebt.
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Wenn die lichte Weite zwischen den Spannelementen größer als die Länge der Welle ist, kann der Bediener die Welle zwischen die Spannelemente bewegen und zur Maschinenachse ausrichten. In dieser Position kann die von dem Bediener aufgebrachte Verschiebekraft verringert werden, bis sie geringer als die Haltekraft ist und sich das zweite Spannelement zusammen mit der Welle in Richtung auf das erste Spannelement bewegt, bis das andere Ende der Welle an dem ersten Spannelement anliegt. In dieser Position ist die Welle entsprechend der Haltekraft zwischen den Spannelementen gehalten und eingespannt. In dieser Position kann dann beispielsweise und insbesondere die auf die Welle wirkende Kraft erhöht werden, so dass die Welle mit einer Spannkraft eingespannt ist, die größer als die Haltekraft ist. Sobald die Welle entsprechend eingespannt ist, kann die Messung durchgeführt werden.
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Nach Beendigung der Messung vollzieht sich das Ausspannen der Welle aus der Spannvorrichtung in entsprechend umgekehrter Reihenfolge. Hierzu wird zunächst die Spannkraft verringert, bis die Welle noch entsprechend der Haltekraft zwischen den Spannelementen gehalten ist. Dann ergreift der Bediener die Welle mit einer Hand oder beiden Händen und drückt diese gegen das zweite Spannelement, bis die so aufgebrachte Verschiebekraft größer als die Haltekraft ist und sich, wie erfindungsgemäß vorgesehen, das zweite Spannelement entgegen der Spannrichtung bewegt, wobei sich die lichte Weite zwischen den Spannelementen vergrößert, bis die Welle entnommen werden kann.
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Daran anschließend kann eine weitere Welle eingespannt werden.
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Die Antriebseinrichtung kann beispielsweise einen Linearantrieb in Form eines elektromotorischen Spindeltriebes mit nicht selbsthemmender Spindel aufweisen. Hierbei kann die Steuerungseinrichtung den Spindeltrieb derart ansteuern, dass das zweite Spannelement stets die Haltekraft aufbringt. Falls ein Benutzer beim Einspannen oder Ausspannen einer Welle mittels der Welle eine Verschiebekraft auf das zweite Spannelement ausübt, die größer als die Haltekraft ist, so bewegt sich das zweite Spannelement bei eingeschaltetem Antrieb entgegen der Spannrichtung, mit anderen Worten wird das Abtriebsorgan des Spindeltriebes bei eingeschaltetem Antrieb von Hand entgegen der Spannrichtung verschoben. Sobald die von außen aufgeprägte Verschiebekraft geringer ist als die Haltekraft oder wegfällt, bewegt sich das zweite Spannelement unter der Wirkung des Elektromotors wieder in Spannrichtung.
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Entsprechend den jeweiligen Anforderungen kann die Steuerungseinrichtung so ausgebildet und eingerichtet sein, dass die Bewegung des zweiten Spannelementes entgegen der Spannrichtung in beliebiger geeigneter Weise erfolgt. Beispielsweise und insbesondere kann die Steuerungseinrichtung so ausgebildet sein, dass das zweite Spannelement entgegen der Spannrichtung verfährt, wenn eine kurze, impulsartige Kraft entgegen der Spannrichtung auf das zweite Spannelement ausgeübt wird. Bei einer solchen Ausführungsform genügt also ein kurzes, impulsartiges Anstoßen, um das zweite Spannelement entgegen der Spannrichtung zu verfahren und damit die lichte Weite zwischen den Spannelementen zu vergrößern. Hierzu kann beispielsweise eine Anordnung verwendet werden, wie sie von Schließmechanismen von Schubladen an CD-Playern bekannt ist. Bei einer solchen Ausgestaltung kann sich das zweite Spannelement dann beispielsweise zeitgesteuert zurück in Spannrichtung bewegen. Der Einspannvorgang erfolgt also so, dass die Welle zur Maschinenachse ausgerichtet wird, bevor oder während das zweite Spannelement sich wieder in Spannrichtung bewegt.
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Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass sich das zweite Spannelement entgegen der Spannrichtung bewegt, wenn die von außen aufgeprägte Verschiebekraft größer als die Haltekraft ist. Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass sich das zweite Spannelement entgegen der Spannrichtung bewegt, solange die von außen aufgeprägte Verschiebekraft größer als die Haltekraft ist. Bei dieser Ausführungsform verschiebt sich das zweite Spannelement solange entgegen der Spannrichtung, wie die von dem Bediener mittels der Welle auf das zweite Spannelement aufgeübte Verschiebekraft größer als die Haltekraft ist. Demzufolge bewegt sich das zweite Spannelement wieder zurück in der Spannrichtung, sobald die von dem Bediener ausgeübte Verschiebekraft geringer als die Haltekraft ist oder zu Null wird. Auf diese Weile bleibt das zweite Spannelement somit auch dann in Kontakt mit der Welle, wenn der Benutzer die Verschiebekraft verringert. Dadurch ist ein besonders einfaches Ausrichten der Welle ermöglicht. Insbesondere ist es möglich, die Position der Welle nachzujustieren, während sich das zweite Spannelement wieder in der Spannrichtung bewegt, indem der Benutzer die Verschiebekraft erhöht, so dass das zweite Spannelement entgegen der Spannrichtung ”zurückweicht”.
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Erfindungsgemäß kann die Bewegung des Antriebselementes unter Überwindung der Spannrichtung rein passiv erfolgen, indem der Bediener das zweite Spannelement entgegen der Antriebskraft der Antriebseinrichtung entgegen der Spannrichtung verschiebt. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, mittels einer geeigneten Sensorik abzufühlen, dass eine entgegen der Spannrichtung wirkende Verschiebekraft auf das zweite Spannelement ausgeübt wird, und die Antriebseinrichtung dann zur Verschiebung des zweiten Spannelementes entgegen der Spannrichtung anzusteuern.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass die Antriebseinrichtung das zweite Steuerungselement in Spannrichtung antreibt, wenn die von außen aufgeprägte Verschiebekraft kleiner als die Haltekraft ist. Bei dieser Ausführungsform ist sichergestellt, dass sich das zweite Spannelement stets dann in Spannrichtung bewegt, wenn die Verschiebekraft geringer als die Haltekraft ist, insbesondere dann, wenn die Verschiebekraft null ist.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass die Antriebseinrichtung das zweite Spannelement in Spannrichtung in eine Endlage zu bewegen sucht, wobei die Endlage vorteilhafterweise durch einen Anschlag definiert sein kann. Bei dieser Ausführungsform läuft somit das zweite Spannelement auf einen Anschlag auf. Um eine Welle einzuspannen, wird in der zuvor bereits beschriebenen Weise von einem Bediener eine Verschiebekraft auf das zweite Spannelement ausgeübt, wobei sich dieses entgegen der Spannrichtung bewegt, so dass sich die lichte Weite zwischen den Spannelementen vergrößert und eine Welle eingesetzt werden kann.
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Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung sieht Sensormittel zum Abfühlen einer auf das zweite Spannelement entgegen der Spannrichtung wirkenden Verschiebekraft oder einer von dieser Kraft abhängigen Kenngröße auf. Bei dieser Ausführungsform kann erfindungsgemäß abgefühlt werden, ob eine entgegen der Spannrichtung wirkende Verschiebekraft auf das zweite Spannelement wirkt. In Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Sensormittel kann dann die Antriebseinrichtung angesteuert werden.
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Bei der vorgenannten Ausführungsform können die Sensormittel einen beliebigen geeigneten Sensor aufweisen, beispielsweise einen Beschleunigungssensor. Anzahl und Funktionsprinzip der Sensoren der Sensormittel können entsprechend den jeweiligen Anforderungen innerhalb weiter Grenzen gewählt werden.
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Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass die Sensormittel wenigstens einen Kraftsensor aufweisen. Derartige Kraftsensoren stehen als relativ einfache und kostengünstige Bauteile zur Verfügung.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass die Antriebseinrichtung zwischen einem Haltemodus, indem das zweite Spannelement die Haltekraft aufbringt, und einem Spannmodus umschaltbar ist, indem das zweite Spannelement eine Spannkraft aufbringt, die größer als die Haltekraft ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Welle zunächst mit einer relativ geringen Haltekraft zwischen den Spannelementen gehalten, was im Hinblick auf einen einfachen Einspannvorgang vorteilhaft ist und gleichzeitig das Verletzungsrisiko für einen Bediener verringert. Nachdem die Welle eingespannt ist, wird dann die von den Spannelementen aufgebrachte Kraft vergrößert, so dass daran anschließend eine relativ große Spannkraft auf die Welle wirkt. Dies ist im Sinne einer sicheren Einspannung der Welle während eines nachfolgenden Messvorganges vorteilhaft.
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Eine Umschaltung der Antriebseinheit zwischen dem Haltemodus und dem Spannmodus kann erfindungsgemäß auf beliebige geeignete Weise erfolgen. So sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Steuerungseinrichtung die Antriebseinrichtung automatisch zwischen dem Haltemodus und dem Spannmodus umschaltet. Diese automatische Umschaltung kann beispielsweise zeitgesteuert erfolgen, indem die Welle zunächst eingespannt wird und nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit die auf die Welle wirkende Kraft auf die Spannkraft erhöht wird.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungseinrichtung die Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von der Betätigung eines bedienerbetätigbaren Betätigungsorganes zwischen dem Haltemodus und dem Spannmodus umschaltet. Bei dieser Ausführungsform kann ein Bediener nach dem Einspannvorgang beispielsweise einen Betätigungsknopf drücken, so dass die Antriebseinrichtung das zweite Spannelement so ansteuert, dass die Welle mit der gewünschten Spannkraft eingespannt ist.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungseinrichtung in Signalübertragungsverbindung mit der Messvorrichtung zur Vermessung des Werkstücks steht und die Steuerungseinrichtung die Antriebseinrichtung zwischen dem Haltemodus und dem Spannmodus in Abhängigkeit von Steuerungssignalen umschaltet, die die Steuerungseinrichtung vor Beginn einer Messung und/oder nach Abschluss der Messung von der Messvorrichtung empfängt. Bei dieser Ausführungsform kann beispielsweise eine Welle eingespannt und daran anschließend die Messvorrichtung zur Durchführung der Messung betätigt werden. Bevor der eigentliche Messvorgang beginnt, übermittelt die Messvorrichtung ein Steuerungssignal zu der Steuerungseinrichtung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, so dass diese daraufhin die Spannkraft einstellt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in der stark schematisiert ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung dargestellt ist.
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Es zeigt:
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1 stark schematisiert und blockschaltbildartig ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,
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2 in gleicher Darstellung wie 1 zwei Spannelemente der Spannvorrichtung gemäß 1 in Kombination mit einer einzuspannenden Welle in einer ersten Phase des Einspannvorganges,
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3 in gleicher Darstellung wie 2 die Spannelemente mit der Welle in einer zweiten Phase des Einspannvorganges und
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4 in gleicher Darstellung wie 2 die am Ende des Einspannvorganges zwischen den Spannelementen eingespannte Welle.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 2 zur Einspannung eines wellenförmiges Werkstücks 4 (vgl. die 2 bis 4) auf, das nachfolgend auch kurz als Welle 4 bezeichnet wird. Eine Maschinenachse 6, um die die in der Spannvorrichtung 2 eingespannte Welle 4 zur Durchführung einer Messung an der Welle 4 gedreht wird, ist durch eine strichpunktierte Linie 6 symbolisiert. Durch einen Pfeil 8 ist in 1 eine Spannrichtung der Spannvorrichtung 2 symbolisiert.
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Die Spannvorrichtung 2 weist ein in der Spannrichtung 8 ortsfestes erstes (spindelstockseitiges) Spannelement 10 und ein relativ zu dem ersten Spannelement in der Spannrichtung 8 und entgegen der Spannrichtung 8 bewegliches zweites (reitstockseitiges) Spannelement 12 auf.
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Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung 2 weist ferner eine dem zweiten Spannelement 12 zugeordnete Antriebseinrichtung 16 zum Bewegen des zweiten Spannelementes 12 relativ zu dem ersten Spannelement 10 sowie eine Steuerungseinrichtung 16 zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung 14 auf.
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Erfindungsgemäß ist die Steuerungseinrichtung 16 derart ausgebildet und eingerichtet, dass die Antriebseinrichtung 16 bei Betrieb der Spannvorrichtung 2 das zweite Spannelement 12 mit einer in Spannrichtung 8 wirkenden Haltekraft beaufschlagt und sich das zweite Spannelement 12 entgegen der Spannrichtung 8 bewegt, wenn auf das zweite Spannelement 12 eine von außen aufgeprägte, entgegen der Spannrichtung 8 wirkende Verschiebekraft wirkt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steuerungseinrichtung 14 derart eingerichtet und ausgebildet, dass sich das zweite Spannelement 12 entgegen der Spannrichtung 8 bewegt, wenn und solange die Verschiebekraft größer als die Haltekraft ist.
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Zum Abfühlen einer auf das zweite Spannelement 12 entgegen der Spannrichtung 8 wirkenden Verschiebekraft oder einer davon abhängigen Kenngröße sind Sensormittel vorgesehen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Kraftsensor 18 aufweisen, der dem zweiten Spannelement 12 zugeordnet ist. Eine Messvorrichtung ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet.
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Ferner ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Steuerungseinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet, dass die Antriebseinrichtung 14 das zweite Spannelement 12 in Spannrichtung 8 in eine Endlage zu bewegen sucht, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Anschlag 20 definiert ist.
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Nachfolgend wird ein Einspannvorgang zum Einspannen der Welle 4 in der Spannvorrichtung 2 beschrieben.
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Wie in 2 dargestellt, wird zum Einspannen der Welle 4 von einem Bediener eine entgegen der Spannrichtung wirkende Verschiebekraft auf das zweite Spannelement 12 ausgeübt, wobei die Verschiebekraft durch den Kraftsensor abgefühlt wird. Solange die Verschiebekraft geringer als die Haltekraft ist, verbleibt das zweite Spannelement 12 in seiner in 1 dargestellten Endlage.
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Wenn die Verschiebekraft größer ist als die Haltekraft, was durch den Kraftsensor 18 abgefühlt wird, steuert die Steuerungseinrichtung 16 die Antriebseinrichtung 14 derart an, dass diese das zweite Spannelement 12 entgegen der Spannrichtung 8 antreibt, so dass sich dadurch die lichte Weite zwischen den Spannelementen 10, 12 entlang der Maschinenachse 6 vergrößert. Die Ansteuerung erfolgt dabei derart, dass sich das zweite Spannelement 12 solange entgegen der Spannrichtung 8 bewegt, wie die Verschiebekraft größer als die Haltekraft ist.
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Sobald die lichte Weite zwischen den Spannelementen 10, 12 größer als die Länge der Welle 4 ist, kann die Welle 4 zur Maschinenachse ausgerichtet werden, wie in 3 dargestellt. Sobald die Welle 4 näherungsweise zur Maschinenachse 6 ausgerichtet ist, kann der Bediener die manuell auf die Welle ausgeübte Verschiebekraft verringern. Sobald diese Verschiebekraft geringer als die Haltekraft ist, was wiederum durch den Kraftsensor 18 abgefühlt wird, steuert die Steuerungseinrichtung 16 die Antriebseinrichtung 14 derart an, dass sich das zweite Spannelement 12 in Spannrichtung 8 bewegt, wobei es in Kontakt mit der Welle 4 bleibt. Während dieser axialen Bewegung des zweiten Spannelementes 12 nebst Welle 4 in Richtung auf das erste Spannelement 10 kann die Ausrichtung der Welle zur Maschinenachse feinjustiert werden, so dass beispielsweise eine an dem ersten Spannelement 10 angeordnete Spitze in eine an dem Ende der Welle angeordneten Zentrierbohrung eingreift.
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4 zeigt die in der Spannvorrichtung 2 eingespannte Welle, wobei die Steuerungseinrichtung 16 die Antriebseinrichtung 4 derart ansteuert, dass die Welle 4 mit einer relativ geringen Haltekraft zwischen den Spannelementen 10, 12 eingespannt und gehalten ist. Nach dem Ausrichten und Einspannen der Welle 4 kann dann die Steuerungseinrichtung 16 die Antriebseinrichtung 14 derart ansteuern, dass die auf die Welle ausgeübte Kraft vergrößert und eine während des Messvorganges und der damit verbundenen Drehung der Welle 4 um die Maschinenachse 6 benötigte Spannkraft aufgebracht wird. Das Erhöhen der Kraft von der Haltekraft auf die Spannkraft kann beispielsweise dadurch ausgelöst werden, dass der Bediener einen Betätigungsknopf betätigt.
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Nach erfolgter Messung wird zunächst, beispielsweise wiederum durch das Betätigen eines Betätigungsknopfes ausgelöst, die auf die Welle 4 ausgeübte Kraft zunächst von der Spannkraft zurück auf die Haltekraft verringert. Daran anschließend kann der Bediener die Welle 4 mit einer Hand oder mit beiden Händen ergreifen und in 4 nach oben gegen das zweite Spannelement 12 drücken, so dass auf das zweite Spannelement 12 eine entgegen der Spannrichtung 8 wirkende Kraft ausgeübt wird. Sobald der Kraftsensor 18 feststellt, dass diese Verschiebekraft größer als die Haltekraft ist, steuert die Steuerungseinrichtung 16 die Antriebseinrichtung 14 derart an, das durch das zweite Spannelement 12 entgegen der Spannrichtung 8 bewegt, bis die lichte Weite zwischen den Spannelementen 10, 12 größer als die Länge der Welle 4 ist, so dass die Welle 4 entnommen werden kann.
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Nach dem Entnehmen der Welle treibt die Antriebseinrichtung 14 das zweite Spannelement 12 derart an, dass sich dieses in Spannrichtung in die in 1 dargestellte Endlage zurückbewegt.
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Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung 2 ermöglicht damit auf einfache und sichere Weise das Einspannen von Wellen oder anderen wellenartigen Gegenständen, um diese um ihre Achse zu drehen und dabei zu vermessen.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten und zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Bewegung des zweiten Spannelementes 12 entgegen der Spannrichtung 8 aktiv, also unter der Antriebswirkung der Antriebseinrichtung 14. Hierzu wird in der beschriebenen Weise die Antriebseinrichtung 14 umgesteuert, wenn durch den Kraftsensor 18 festgestellt wird, dass eine dem zweiten Spannelement 12 von außen aufgeprägte Verschiebekraft größer als die vordefinierte Haltekraft ist.
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Eine Abwandlung dieses Ausführungsbeispieles besteht darin, dass die Bewegung des zweiten Spannelementes 12 entgegen der Spannrichtung 8 passiv, also ohne Antrieb durch die Antriebseinrichtung 14 erfolgt. Hierzu kann die Antriebseinrichtung 14 beispielsweise einen Linearantrieb in Form eines nicht selbsthemmenden Spindeltriebes aufweisen. Bei dieser Abwandlung steuert die Steuerungseinrichtung 16 die Antriebseinrichtung 14 stets so an, dass das zweite Spannelement 12 die vordefinierte Haltekraft aufbringt. Übt der Bediener mittels der Welle 4 eine Verschiebekraft entgegen der Spannrichtung 8 auf das zweite Spannelement 12 auf, die größer als die durch die Antriebseinrichtung 14 aufgebrachte Haltekraft ist, so wird das zweite Spannelement 12 gegen die Antriebskraft der Antriebseinrichtung 14 entgegen der Spannrichtung 8 verschoben, so dass sich die lichte Weite zwischen den Spannelementen 10, 12 vergrößert und die Welle in der anhand der 1 bis 4 beschriebenen Weise eingespannt werden kann. Sobald die Verschiebekraft geringer ist als die Haltekraft, bewegt sich das zweite Spannelement 12 in der Spannrichtung 8, so dass die Welle 4 zwischen den Spannelementen 10, 12 eingespannt wird.
