DE19923752A1 - Spanneinrichtung für Gegenstände, z. B. für zu bearbeitende Werkstücke - Google Patents
Spanneinrichtung für Gegenstände, z. B. für zu bearbeitende WerkstückeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für zu bearbeitende Werkstücke, die ein Gehäuse mit mindestens zwei, bezogen auf dessen Längsmittelachse, radial verschiebbar geführten Spannbacken aufweist, denen zur Betätigung je ein bewegbares Betätigungselement zugeordnet ist, das von jeweils einem zugeordneten, in einem Zylinderraum verschiebbaren und zumindest zum Spannen der Spannbacken von einem Druckfluid beaufschlagbaren Spannkolben zumindest in einer Arbeitsrichtung beaufschlagbar ist, mit dem das Betätigungselement zumindest in dieser einen Arbeitsrichtung in Wirkverbindung steht. Im Gehäuse ist mindestens eine zentrale, auf zumindest zwei Betätigungselemente einwirkende Verstelleinrichtung angeordnet, die je Betätigungselement einen Anschlag aufweist, an dem das jeweils zugeordnete Betätigungselement anschlagen kann. Letzteres ist jeweils als Winkelhebel ausgebildet, der im Gehäuse schwenkbar gehalten ist und einerseits am zugeordneten Spannkolben und andererseits am zugeordneten Spannbacken angreift.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spanneinrichtung für Gegenstände, z. B. für
zu bearbeitende Werkstücke, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Eine Spanneinrichtung dieser Art ist bekannt (EP 800 884 A2), wobei der
Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, eine Spanneinrichtung dieser Art zu
schaffen, die besonders einfach und kostengünstig gestaltet ist und nach Wahl
gleichermaßen zum Außenspannen wie auch zum Innenspannen geeignet ist.
Die Aufgabe ist bei eine Spanneinrichtung der eingangs genannten Art gemäß
der Erfindung durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Weitere
Erfindungsmerkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
daran anschließenden übrigen Ansprüchen.
Durch die Erfindung ist eine Spanneinrichtung geschaffen, die zum
Außenspannen und gleichermaßen auch zum Innenspannen geeignet ist und bei
entsprechender Anordnung von Außenspannflächen und Innenspannflächen an
den Spannbacken als Außen- und Innenspanneinrichtung in einem
gleichermaßen nutzbar ist. Die Spanneinrichtung benötigt nur wenige Bauteile,
die für die Gestaltung als Außenspanneinrichtung die gleichen wie für diejenige
als Innenspanneinrichtung sind, so daß also die Teilevielfalt reduziert ist. Von
Vorteil ist ferner, daß die Spanneinrichtung als zentrierendes und insbesondere
hydraulisch ausgleichendes Backenfutter gestaltet ist, wobei dieses zumindest
zwei Spannbacken hat, je nach Gestaltung aber auch mehrere Spannbacken
aufweisen kann, z. B. 3 Spannbacken oder 4, 6, 8, 10, 12 oder je nach
Gegebenheiten auch eine ungerade Zahl von Spannbacken. Die
Spanneinrichtung hat den Vorteil, daß zunächst bei der Einleitung des
Spannvorganges sich einige Spannbacken oder alle sanft an den zu spannenden
Gegenstand anlegen mit einhergehender selbsttätiger Zentrierung, bevor dann
von den Spannbacken eine gleichmäßige Spannkraft ausgeübt wird. Die
Spannbacken können in bekannter Weise einteilig oder zweiteilig oder je
nachdem auch mehrteilig gestaltet sein, wobei bei Bedarf auch Pendelbacken
zum Einsatz kommen können, bei denen sich die Anzahl der Krafteinleitungs
stellen verdoppelt, was zu einem noch schonenderen Einspannen des zu
spannenden Gegenstandes führt. Beim Spannen werden auch bei
unsymmetrischer Ausgangslage die Spannkräfte symmetrisch aufgebracht, so
daß der Gegenstand gleichmäßig eingespannt wird. Die Spanneinrichtung ist
kompakt und platzsparend und ermöglicht eine flache Bauweise. Von Vorteil ist
ferner, daß mittels der Spanneinrichtung große Spannkräfte übertragbar sind und
auch große Spannwege überbrückt werden können. Vorteilhaft ist ferner, daß
sich aufgrund der Hebelanordnung der einzelnen Elemente eine Kraftverstärkung
ergibt und zumindest teilweise durch Hebelwirkung ein Fliehkraftausgleich
erreicht ist. Die Spanneinrichtung hat je nach Spannaufgabe zumindest zwei
Spannbacken. Je nach Bedarf kommen auch vier oder mehrere Spannbacken in
Betracht, mit Vorteil hierbei jeweils eine gerade Anzahl von Spannbacken, was
aber nicht unbedingt zwingend ist. Da die Verstelleinrichtung in der
Ausgangsstellung mit einer Offenhaltekraft beaufschlagt ist, gegen die beim
Überführen in die Spannstellung gearbeitet wird, ist sichergestellt, daß in der
Ausgangslage sämtliche Spannbacken in gleicher Ausgangsposition stehen.
Beim Antasten des zu spannenden Gegenstandes und zunächst erfolgenden
Zentrieren ist eine nur geringfügig über der Offenhaltekraft liegende Kraft
notwendig, wodurch sich die Spannbacken relativ sanft an den zu spannenden
Gegenstand anlegen, bevor über die Beaufschlagung der Spannkolben eine
gleichmäßige Spannkraft mittels der Spannbacken auf den Gegenstand ausgeübt
wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung.
Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung
unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich
durch Hinweis auf die Ansprüche darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle
diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und
erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der
vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie die allein
aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung,
auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den
Ansprüchen erwähnt sind.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1, 2 einen schematischen Schnitt einer Spanneinrichtung
zum Außenspannen, wobei Fig. 1 die gelöste Stellung
und Fig. 2 die gespannte Stellung darstellen,
Fig. 3, 4 einen schematischen Schnitt einer Spanneinrichtung
zum Innenspannen, wobei Fig. 3 die gelöste Stellung
und Fig. 4 die gespannte Stellung darstellen,
Fig. 5 einen schematischen Schnitt einer Spanneinrichtung
zum Außenspannen gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel, geschnitten entlang der
Linie V-V in Fig. 6 und in der gespannten Stellung
dargestellt,
Fig. 6 eine schematische stirnseitige Ansicht in
Pfeilrichtung VI in Fig. 5 lediglich eines Teils der
Spanneinrichtung.
In Fig. 1, 2 ist eine Spanneinrichtung 10 für Gegenstände 11 gezeigt, und zwar in
Fig. 1 in der gelösten Stellung und in Fig. 2 in der gespannten Stellung. Der
Gegenstand 11 besteht z. B. aus einem zu bearbeitenden Werkstück, wobei es
sich um die verschiedensten Arten und Formen von Gegenständen handeln
kann. Die Spanneinrichtung 10 weist ein nur schematisch dargestelltes Gehäuse
12 auf, das der besseren Übersicht wegen relativ vereinfacht dargestellt ist. Bei
dem Gehäuse 12 handelt es sich z. B. um ein rotationssymmetrisches Gebilde,
was jedoch nicht zwingend ist. Die Spanneinrichtung 10 weist mindestens zwei
Spannbacken 13 und 14 auf, die ebenfalls vereinfacht dargestellt sind und z. B.
einteilig, zweiteilig oder mehrteilig gestaltet sein können. Z. B. kann jeder
Spannbacken 13, 14 aus einem Grundbacken und einem Futterbacken bestehen,
die über einen Zapfen miteinander gekoppelt sind (EP 800 884 A2). Jeder
Spannbacken 13, 14 weist bei der dargestellten Ausbildung der Spanneinrichtung
10 zum Außenspannen eine innere Spannfläche 15 bzw. 16 auf. Die mindestens
zwei Spannbacken 13, 14 sind, bezogen auf die Längsmittelachse 17 des
Gehäuses 12, radial verschiebbar geführt, was mittels nicht weiter
hervorgehobener Führungsflächen am Gehäuse 12 geschieht. Statt der
mindestens zwei Spannbacken 13, 14 können auch mehrere Spannbacken
dieser Art vorgesehen sein, z. B. drei Spannbacken oder auch vier oder sechs
oder acht oder zehn oder zwölf Spannbacken oder auch eine andere
ungerade Anzahl dieser. Die Spanneinrichtung 10 bildet in der gezeigten
Gestaltung ein zentrierendes und ausgleichendes Mehrbackenfutter.
Jedem Spannbacken 13, 14 ist zu deren Betätigung jeweils ein bewegbares
Betätigungselement 18 bzw. 19 zugeordnet. Jedes Betätigungselement 18, 19 ist
zumindest in einer Arbeitsrichtung von einem zugeordneten Spannkolben 20
bzw. 21 beaufschlagbar, mit dem das Betätigungselement 18 bzw. 19 zumindest
in dieser einen Arbeitsrichtung in Wirkverbindung steht. Die genannte, zumindest
eine Arbeitsrichtung ist in Fig. 2 mit einem Pfeil 22 beim Betätigungselement 19
angedeutet. Jeder Spannkolben 20, 21 ist in einem zugeordneten Zylinderraum
24 bzw. 25 des Gehäuses 12 verschiebbar und zumindest zum Spannen der
zugeordneten Spannbacken 13 bzw. 14 von einem unter Druck setzbaren
Druckmittel beaufschlagbar, das auf einer Kolbenseite im Zylinderraum 24 bzw.
25 wirksam ist. Für die Zuleitung und Ableitung des Druckmittels ist je
Zylinderraum 24, 25 ein Kanal 26 und 27 im Gehäuse 12 vorgesehen, von denen
der Kanal 26 in den ersten Raum 28 und der andere Kanal 27 in den zweiten
Raum 29 mündet. Der erste Raum 28 ist im Zylinderraum 24, 25 auf der radial
nach innen weisenden Stirnseite des Spannkolbens 20, 21 gebildet, während der
zweite Raum 29 auf der gegenüberliegenden, radial nach außen weisenden
Stirnseite des Spannkolbens 20, 21 im Zylinderraum 24, 25 gebildet ist. Jeder
Spannkolben 20, 21 ist in beiden Richtungen wirksam und somit wahlweise auf
beiden Stirnseiten mit Druckmittel beaufschlagbar. Bei einem anderen, nicht
gezeigten Ausführungsbeispiel hingegen ist jeder Spannkolben 20, 21 nur in
einer Richtung mit Druckmittel beaufschlagbar, und zwar in der Richtung, die
dem Spannen der Spannbacken 13, 14 zugeordnet ist. Die Kanäle 26, 27 sind
über zentrale Leitungen 30, 31 an eine nicht weiter gezeigte äußere
Druckmittelquelle bzw. Druckmittelsenke angeschlossen. Die Leitungen 30, 31
verlaufen hier zentral und etwa im Bereich der Längsmittelachse 17. Bei einem
anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel können die Leitungen 30, 31 statt
dessen auch im Gehäuse 12 verlaufen.
Im Gehäuse 12 ist mindestens eine zentrale Verstelleinrichtung 32 axial
verschiebbar angeordnet, die auf zumindest zwei Betätigungselemente 18, 19
einwirkt und je Betätigungselement 18, 19 einen Anschlag 33, 34 aufweist, an
dem das jeweils zugeordnete Betätigungselement 18, 19 anschlagen kann, wie
dies in Fig. 1 und 2 angedeutet ist.
Das jeweilige Betätigungselement 18, 19 ist in besonderer Gestaltung als
Winkelhebel 35, 36 ausgebildet, der im Gehäuse 12 um jeweils eine Achse 37,
38 schwenkbar gehalten ist und einerseits am zugeordneten Spannkolben 20
bzw. 21 und andererseits am zugeordneten Spannbacken 13 bzw. 14 angreift.
Die Kolben 20, 21, die Spannbacken 13, 14 und die Betätigungselemente 18, 19
in Form eines jeweiligen Winkelhebels 35, 36 sind jeweils gleiche Bauteile. Der
jeweilige Winkelhebel 35, 36 weist einen abstehenden ersten Schenkel 39 auf,
der etwa quer zum zugeordneten Spannkolben 20, 21 gerichtet ist und mit
letzterem gelenkig in Verbindung steht. Der erste Schenkel 39 hat einen als
Kugelabschnitt 40 ausgebildeten Endabschnitt, der in eine Ausnehmung 41 des
jeweils zugeordneten Spannkolbens 20 bzw. 21 eingreift. Die Ausnehmung 41 ist
als dem Kugelabschnitt 40 angepaßter Schlitz, angepaßte Bohrung od. dgl.
ausgebildet. Bei dieser Gestaltung steht somit der erste Schenkel 39 des
jeweiligen Winkelhebels 35, 36 in beiden Wirkungsrichtungen des zugeordneten
Spannkolbens 20, 21 mit diesem gelenkig in Verbindung.
Jeder Winkelhebel 35, 36 weist ferner einen vorzugsweise als Kugelabschnitt
ausgebildeten Mitnehmer 42 auf, der etwa quer zum zugeordneten Spannbacken
13, 14 absteht und mit diesem vorzugsweise in beiden Wirkungsrichtungen des
Spannbackens 13, 14 gelenkig in Verbindung steht. Hierzu weist jeder
Spannbacken 13, 14 eine Ausnehmung 43 auf, die als an den kugeligen
Mitnehmer 42 angepaßter Schlitz, angepaßte Bohrung od. dgl. ausgebildet ist
und in die der Mitnehmer 42 mit seinem Kugelabschnitt beweglich eingreift. Der
Mitnehmer 42 liegt dem ersten Schenkel 39 des jeweiligen Winkelhebels 35, 36
etwa diametral gegenüber. Aufgrund dieser Gestaltung des jeweiligen
Winkelhebels 35, 36 und der gelenkigen Verbindung einerseits mit dem
zugeordneten Spannkolben 20, 21 und andererseits mit dem zugeordneten
Spannbacken 13, 14 ist zumindest in gewissem Ausmaß ein Fliehkraftausgleich
geschaffen, da die auf z. B. einen Spannbacken 13, 14 im Sinne einer
Beaufschlagung radial nach außen bei Rotation der Spanneinrichtung 10
einwirkende Fliehkraft bei Massengleichheit kompensiert wird durch die in
gleicher Richtung auf den jeweils zugeordneten Spannkolben 20, 21 wirkende
Fliehkraft. Mit zusätzlicher Massenanhäufung bzw. schwererem bzw. leichterem
Material kann der Fliehkraftausgleich noch gesteigert werden.
Ersichtlich ist der jeweilige Zylinderraum 24, 25 und der darin verschiebbare
Spannkolben 20, 21, bezogen auf die Längsmittelachse 17 des Gehäuses 12, im
wesentlichen radial ausgerichtet und dabei etwa parallel zur radialen
Wirkungsrichtung des jeweils zugeordneten Spannbackens 13 bzw. 14
angeordnet. Statt dessen ist auch ein leichter Schrägverlauf gegenüber der
Radialen möglich, z. B. um Gegenstände teilweise auch gegen das Gehäuse 12
zu drücken. Die Achse 37, 38, um die der jeweilige Winkelhebel 35 bzw. 36
schwenkbar ist, verläuft quer zur radialen Wirkungsrichtung des jeweils
zugeordneten Spannbackens 13 bzw. 14. Zur Lagerung dient ein Bolzen, der im
Gehäuse 12 befestigt ist.
Jeder Winkelhebel 35, 36 weist ferner einen zweiten abstehenden Schenkel 49
auf, der in Schwenkrichtung des jeweiligen Winkelhebels 35, 36 in
Umfangswinkelabstand vom ersten Schenkel 39 angeordnet ist und zumindest
mit dem einen Anschlag 33, 34 der Verstelleinrichtung 32 zusammenarbeiten
kann. Der Umfangswinkelabstand kann mehr als 90° Umfangswinkel betragen.
Der zweite Schenkel 49 weist einen mit einem Kugelabschnitt 50 versehenen
Endabschnitt auf, mit dem der zweite Schenkel 49 am Anschlag 33, 34 in Fig. 1
von rechts nach links gesehen anschlagen kann.
Die Verstelleinrichtung 32 weist beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1
und 2 zumindest eine im Gehäuse 12 zentral geführte Stange 44 auf, in der die
Leitungen 30, 31 verlaufen, von denen für den Anschluß an die Kanäle 26,
27 Querkanäle 45 abgehen, die in Ringnuten 46 münden. Die Verstelleinrichtung
32 weist zumindest einen sich radial erstreckenden Teil 47 auf, der mit der
Stange 44 verbunden ist, z. B. damit einstückig ist. Der radiale Teil 47 kann beim
Beispiel in Fig. 1 und 2 aus einer Scheibe bzw. einem Kolben gebildet sein. Bei
einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der radiale Teil 47 anders
gestaltet, z. B. als radialer Finger, radiales Segment, radial gerichtete Speiche od. dgl.
Wie Fig. 1, 2 zeigt, ist der mindestens eine Anschlag 33, 34 der
Verstelleinrichtung 32 am sich radial erstreckenden Teil 47 vorgesehen, z. B.
damit einstückig.
Der Anschlag 33, 34 ist jeweils aus einem etwa radialen Vorsprung gebildet, der
den zweiten Schenkel 49, insbesondere Kugelabschnitt 50, des Winkelhebels 35
bzw. 36 radial übergreift. Bei der Ausbildung des radialen Teils 47 als Scheibe
oder Kolben ist der erste Anschlag 33, 34 in besonders einfacher Weise durch
einen umlaufenden Ringflansch gebildet.
Die Verstelleinrichtung 32 ist mittels eines nicht weiter gezeigten Antriebes, z. B.
eines druckmittelbetriebenen Arbeitszylinders, insbesondere eines
Hydraulikzylinders, entgegen der dem Spannen des Gegenstandes 11
entsprechenden Bewegungsrichtung mit einer durch Pfeil F1 symbolisierten Kraft
beaufschlagt, die auf ein Offenhalten der Spannvorrichtung 10 und darauf
hinwirkt, daß die Verstelleinrichtung 32 mit ihrem jeweiligen ersten Anschlag 33,
34 gegen den als Kugelabschnitt 50 ausgebildeten Endabschnitt des zweiten
Schenkels 49 des Winkelhebels 35, 36 gedrückt ist und daran anliegt, wie dies in
Fig. 1 und 2 dargestellt ist.
Jedem Betätigungselement 18, 19 in Gestalt des Winkelhebels 35 bzw. 36,
insbesondere Kugelabschnitt 50 des zweiten Schenkel 49, ist ferner ein zweiter
Anschlag 83, 84 der Verstelleinrichtung 32 zugeordnet, der längs der
Längsmittelachse 17 betrachtet - in axialem Abstand vom ersten Anschlag 33, 34
angeordnet ist und bei der Gestaltung des radialen Teils 47 z. B. als Scheibe oder
Kolben ebenfalls durch einen umlaufenden Flansch als einstückiges Gebilde
gebildet sein kann. Auch dieser zweite Anschlag 83, 84 besteht aus einem etwa
radialen Vorsprung, der etwa parallel zum ersten Anschlag 33 bzw. 34 verläuft
und den zweiten Schenkel 49, insbesondere den Kugelabschnitt 50 dieses, auf
der Seite radial übergreift, die dem ersten Anschlag 33, 34 abgewandt ist. Der
erste Anschlag 33, 34 und der zweite Anschlag 83, 84 der Verstelleinrichtung 32
verlaufen in einem axialen Abstand voneinander, der größer bemessen ist als
das Querschnittsmaß des dazwischen verlaufenden, als Kugelabschnitt 50
gestalteten Endabschnitts des zweiten Schenkels 49. Es ist somit ein gewisses
axiales Spiel zwischen dem Kugelabschnitt 50 und den beidseitigen, jeweils etwa
ein U formenden Anschlägen 33, 83 bzw. 34, 84 vorhanden.
Die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1, 2 zum Außenspannen
eingerichtete Spanneinrichtung 10 ist mit ihren mindestens zwei Spannbacken
13, 14 für die Einleitung des Spannvorganges radial nach innen in ihre
Außenspannstellung bewegbar, wie dies in Fig. 2 für den Spannbacken 14 mit
Pfeil 64 verdeutlicht ist. Der jeweilige Winkelhebel 35, 36 ist zum Spannen in
einer dem Außenspannen der Spannbacken 13, 14 in Spannrichtung 64
zugeordneten Schwenkrichtung schwenkbar, die lediglich in Fig. 2 beim dortigen
Winkelhebel 36 mit Pfeil 22 verdeutlicht ist, der eine Schwenkbewegung um die
Achse 38 im Gegenuhrzeigersinn anzeigt. Um das Spannen des jeweiligen
Spannbackens 13, 14 einzuleiten, ist der jeweilige Spannkolben 20, 21 im jeweils
zugeordneten Zylinderraum 24, 25 in einer Richtung mit Druckmittel
beaufschlagbar, die eine Verschiebung des Spannkolbens 20, 21 radial nach
außen bewirkt, wie dies lediglich in Fig. 2 für den dortigen Spannkolben 21
gezeigt und durch Pfeil 71 verdeutlicht ist. Hierzu wird Druckmittel, insbesondere
Hydraulikflüssigkeit, unter Druck über die Leitung 30, die Querkanäle 45, die
Ringnuten 46 und den Kanal 26 in den ersten Raum 28 eingeleitet und somit die
in Fig. 2 radial nach innen weisende Stirnseite des Spannkolbens 21 mit
Druckmittel beaufschlagt. Dies geschieht ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten
Ausgangsstellung, die die gelöste Stellung der Spanneinrichtung 10 zeigt, bei der
die Spannfläche 15 in radialem Abstand von der Außenfläche 61 des
Gegenstandes 11 verläuft und der jeweilige Spannbacken 13 seine äußerste
Radialstellung einnimmt. Die Verstelleinrichtung 32 ist dabei mit der Kraft F1, die
in Fig. 1, 2 nach rechts gerichtet ist, beaufschlagt, wodurch die Spanneinrichtung
10 in Nichtspannstellung bzw. Offenstellung gehalten ist. Wird Fluiddruck in den
ersten Raum 28 eingeleitet, so wird dadurch der Spannkolben, wie für den
Spannkolben 21 durch Pfeil 71 verdeutlicht ist, im Zylinderraum 25 radial nach
außen bewegt. Dadurch wird der Winkelhebel 36 um die Achse 38 in
Pfeilrichtung 22 (Gegenuhrzeigersinn) geschwenkt, wodurch über den Mitnehmer
42 auf den Spannbacken 14 eine in Pfeilrichtung 64 gerichtete Kraft zum
Spannen ausgeübt wird. Der zweite Schenkel 49 liegt dabei mit seinem
Kugelabschnitt 50 am Anschlag 34 an, wobei auf den Anschlag 34 und somit auf
den radialen Teil 47 der Verstelleinrichtung 32 eine der Kraft F1
entgegenwirkende Kraft F2 ausgeübt wird, die größer als F1 sein muß und ist,
um die Bewegung in Richtung Spannstellung hervorzurufen. Dies wird durch den
entsprechenden Fluiddruck im Raum 28 eingestellt. Die Bewegung des
Spannbackens 14 in beschriebener Weise erfolgt so lange, bis dieser mit seiner
Spannfläche 16 an der Außenfläche 61 des Gegenstandes 11 anliegt. Dann ist
zunächst eine Zentrierung des Gegenstandes 11 zwischen den Spannbacken 13,
14 erreicht. Die Spanneinrichtung 10 bewirkt dabei somit ein radiales Antasten
und Heranführen der Spannbacken von außen an die Außenfläche 61 des
Gegenstandes 11 so weit, bis der Gegenstand 11 zwischen den Spannbacken
13, 14 und etwaigen weiteren vorhandenen Spannbacken zunächst selbsttätig
zentriert ist. Je nach Form des Gegenstandes 11 und angepaßter Gestaltung der
Spanneinrichtung 10, insbesondere der Spannbacken, liegen unter Zentrierung
des Gegenstandes 11 zuerst nur einige der Spannbacken an der Außenfläche 61
des Gegenstandes 11 an. Diese Spannbacken bewegen sich nun nicht mehr
weiter. Die übrigen Spannbacken werden mit dem gleichen Druck nun
nacheinander an die Außenfläche 61 angelegt, bis sich alle Spannbacken in
Anlage befinden. Zum eigentlichen Spannen des Gegenstandes 11 wird dann
ein höherer Fluiddruck, z. B. von 60 bar, zugeführt, der im Raum 28 wirksam ist
und dann auf die Spannbacken im Sinne radialer Spannung von außen nach
innen einwirkt.
Die Spanneinrichtung 10 hat vielfältige Vorteile. Sie wirkt zentrierend und hat
einen hydraulischen Ausgleich. Zur Einleitung des Spannens wird mit einer nur
geringen Differenzkraft F2 minus F1 und mit nur relativ geringer Spannkraft in
Pfeilrichtung 64 von den Spannbacken 13, 14 auf den zu spannenden
Gegenstand 11 eingewirkt, der zunächst selbsttätig zentriert und relativ sanft
ohne übermäßige Deformationsgefahr gefaßt wird. Nach dieser Zentrierung
erfolgt mit erhöhtem Fluiddruck das Spannen, bei dem die Spannbacken 13, 14
und etwaige weitere Spannbacken keine nennenswerten weiteren radialen Wege
zurücklegen müssen. Die Spanneinrichtung 10 ermöglicht große Spannwege und
die Übertragung sehr großer Spannkräfte. Durch die beschriebene Gestaltung,
insbesondere durch Hebelwirkung, ist eine Kraftverstärkung erreicht. Die
Spanneinrichtung 10 hat eine sehr flache Bauform und ist somit platzsparend und
kompakt.
Zum Überführen der Spanneinrichtung 10 in die in Fig. 1 gezeigte gelöste
Stellung wird der im Raum 28 jeweils wirkende Fluiddruck abgesenkt zumindest
so weit, daß F2 zumindest geringfügig kleiner als F1 ist, so daß über die auf die
Verstelleinrichtung 32 wirkende Kraft F1 die Verstelleinrichtung 32 in Fig. 2 nach
rechts in die Position gemäß Fig. 1 verschoben wird. Gewünschtenfalls kann
diese Rückstellung in die Offenstellung noch dadurch unterstützt werden, daß
Fluiddruck noch in den jeweiligen Raum 29 geleitet wird und dadurch auf den
jeweiligen Spannkolben 20, 21 eine radial nach innen gerichtete Kraft wirkt, die in
Fig. 1 mit gestricheltem Pfeil 70 angedeutet ist. Der jeweilige Winkelhebel 35, 36
wird dabei in Richtung des gestrichelt angedeuteten Pfeiles 23 geschwenkt und
der jeweilige Spannbacken, wie für den Spannbacken 13 in Fig. 1 angedeutet ist,
in Richtung des gestrichelten Pfeils 63 radial nach außen bewegt.
Man erkennt, daß der Abstand zwischen dem ersten Anschlag 33, 34 einerseits
und dem zweiten Anschlag 83, 84 andererseits groß genug ist, um beim
Schwenken der Winkelhebel 35, 36 in die Schwenkrichtung, die dem Spannen
der Spannbacken 13, 14 entspricht, im Hinblick auf das Querschnittsmaß des
Kugelabschnitts 50 des zweiten Schenkels 49 so ausreichend axialen Raum
bereitzustellen, daß nach Zentrieranlage des einen oder anderen der
vorhandenen Spannbacken etwaige weitere Spannbacken noch weiter in
Spannrichtung beaufschlagt werden und durch weitere Schwenkung der
Winkelhebel 35, 36 in der Arbeitsrichtung gemäß Pfeil 22 in Spannrichtung
gemäß Pfeil 64 bewegt werden können, wobei durch die Anlage des
Kugelabschnitts 50 am Anschlag 33, 34 die Verstelleinrichtung 32 axial weiter
gegen die Kraft F2 in Fig. 1 und 2 nach links verschoben wird, während die
anderen Winkelhebel nicht mehr schwenken, deren Spannbacken bereits in
Zentrieranlage mit dem Gegenstand 11 stehen.
Man erkennt ferner, daß bei Druckbeaufschlagung der Spannkolben, wie dies nur
in Fig. 2 für den Spannkolben 21 gezeigt ist, durch in den Raum 28 eingeleitetes
Druckfluid der Winkelhebel 36 über seinen ersten Schenkel 39 vom Spannkolben
21 mitgenommen und in einer dem Spannen entsprechenden
Schwenkrichtung gemäß Pfeil 22 geschwenkt wird mit einhergehender
Beaufschlagung des zugeordneten Spannbackens 14 über den Mitnehmer 42 in
Spannrichtung und mit einer Spannkraft, wobei der als Kugelabschnitt 50
ausgebildete Endabschnitt des zweiten Schenkels 49 am Anschlag 34 der
Verstelleinrichtung 32 anliegt und über diese Anlageberührung die
Verstelleinrichtung 32 entgegen der darauf in Offenhalterichtung wirkenden
Offenhaltekraft F1 auch dann noch weiter mitschleppt, wenn nach erreichter
Zentrierung des zu spannenden Gegenstandes 11 ein oder mehrere
Spannbacken und über diese die jenen zugeordneten Winkelhebel ohne weitere
Bewegung in ihrer Position verharren.
Die durch Druckbeaufschlagung des jeweiligen Spannkolbens, in Fig. 2 des
Spannkolbens 21, durch Einleiten von Druckfluid in den Raum 28 in der Richtung
gemäß Pfeil 71 erzeugte Kraft hat durch die Anlage des Kugelabschnitts 50 am
Anschlag 34 der Verstelleinrichtung 32 eine der Offenhaltekraft F1
entgegenwirkende Kraft F2 zur Folge, wobei F2 nur geringfügig größer als F1 zu
sein braucht. Die Differenzkraft F2 minus F1 ist die zur Anlage wirksame Kraft,
zumindest zum Erreichen einer selbsttätigen hydraulischen Zentrierung des
zwischen den Spannbacken gefaßten Gegenstandes 11, was somit ein sanftes
Erfassen des Gegenstandes zur Folge hat.
Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Spanneinrichtung entspricht praktisch unverändert
derjenigen in Fig. 1 und 2, allein mit dem Unterschied, daß die Spanneinrichtung
in Fig. 3 und 4 zum Innenspannen ausgebildet ist, wobei somit die Spannbacken
13, 14 mit äußeren Spannflächen 15' bzw. 16' versehen sind, die zum
Innenspannen an der Innenfläche 61' des Gegenstandes 11 angreifen können.
Hierbei sind somit die Spannbacken 13, 14 radial von innen nach außen in ihre
Innenspannstellung bewegbar, die in Fig. 4 gezeigt ist, bzw. gegensinnig radial
von außen nach innen in die in Fig. 3 gezeigte nicht gespannte Stellung
bewegbar. Die Verstelleinrichtung 32 ist mittels eines nicht gezeigten Antriebes,
z. B. eines druckmittelbetriebenen Arbeitszylinders, entgegen der dem Spannen
entsprechenden Bewegungsrichtung, in Fig. 3 und 4 somit von rechts nach links,
mit der Kraft F1 beaufschlagt, die auf ein Offenhalten der Spanneinrichtung 10
und darauf hinwirkt, daß die Verstelleinrichtung 32 mit dem anderen Anschlag 83
bzw. 84 gegen den als Kugelabschnitt 50 ausgebildeten Endabschnitt des
zweiten Schenkels 49 des Winkelhebels 35, 36 gedrückt ist und daran anliegt.
Zum Spannen wird dem Raum 29 Druckfluid zugeführt und somit die radial nach
außen weisende Stirnfläche des Spannkolbens 20, 21 mit Druckfluid
beaufschlagt, so daß der jeweilige Spannkolben, wie in Fig. 4 für den
Spannkolben 21 gezeigt ist, in Richtung des Pfeiles 71' bewegt wird und dies
eine Schwenkbetätigung des in Fig. 4 gezeigten Winkelhebels 36 in Richtung des
Pfeiles 22' im Uhrzeigersinn zur Folge hat, die in Pfeilrichtung 64' eine
Radialverschiebung des in Fig. 4 gezeigten Spannbackens 14 radial von innen
nach außen und in die Spannstellung zur Folge hat. Durch die Anlage des
Kugelabschnitts 50 des zweiten Schenkels 49 am Anschlag 84 wird auf die
Verstelleinrichtung 32 die in Fig. 4 nach rechts gerichtete Kraft F2 ausgeübt, die
der Offenhaltekraft F1 entgegengerichtet und zumindest geringfügig größer als
diese ist, so daß die Spannbacken, wie der Spannbacken 14, nur mit einer der
relativ niedrigen Differenzkraft entsprechenden radialen Kraft beaufschlagt
werden und dementsprechend der Gegenstand 11 beim zunächst erfolgenden
Zentrieren relativ sanft radial von innen nach außen angefahren wird.
Soll die Spanneinrichtung 10 gemäß Fig. 3 und 4 von der Spannstellung gemäß
Fig. 4 wieder zurück in die Öffnungsstellung gemäß Fig. 3 überführt werden, so
wird der Druck im Raum 29 reduziert, z. B. so weit, bis die Kraft F2 kleiner als die
Offenhaltekraft F1 ist und somit über die mit der Kraft F1 beaufschlagte
Verstelleinrichtung 32 die Rückstellung in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 3
geschieht. Die Rückstellung kann auch hier durch Einleiten von Druckfluid in den
Raum 28 noch unterstützt werden.
Beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 und 2 ist die Spanneinrichtung 10 nur
zum Außenspannen eingerichtet, während beim zweiten Ausführungsbeispiel in
Fig. 3 und 4 die dortige Spanneinrichtung 10, die praktisch derjenigen in Fig. 1
und 2 identisch ist, nur zum Innenspannen eingerichtet ist.
Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Spannbacken
13, 14 sowohl mit einer inneren Spannfläche 15, 16 als auch mit einer äußeren
Spannfläche 15', 16' versehen, so daß die Spanneinrichtung 10 sowohl zum
Außenspannen als auch, lediglich mit umgekehrter Arbeitsrichtung, zum
Innenspannen geeignet ist und verwendet werden kann. Der jeweilige
Spannkolben 20, 21 ist im jeweils zugeordneten Zylinderraum 24, 25 in beiden
Richtungen mit Druckmittel beaufschlagbar, um entweder ein Innenspannen oder
ein Außenspannen zu bewirken. Der jeweilige Winkelhebel 35, 36 ist in einer dem
Außenspannen zugeordneten Schwenkrichtung und/oder in einer dazu
gegensinnigen, dem Innenspannen zugeordneten Schwenkrichtung schwenkbar.
Die mindestens eine Verstelleinrichtung 32 ist in einer dem Außenspannen
zugeordneten Verschieberichtung, die in Fig. 1 und 2 von rechts nach links
gerichtet ist, und/oder in einer dazu gegensinnigen, dem Innenspannen
zugeordneten Verschieberichtung, die in Fig. 3, 4 von links nach rechts gerichtet
ist, verschiebbar, und dies jeweils gegen die Wirkung der entsprechend
entgegengerichteten Offenhaltekraft F1, die in Fig. 1, 2 von links nach rechts
wirksam ist, während diese in Fig. 3, 4 von rechts nach links wirksam ist.
Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, 2 und beim zweiten
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, 4 hat die jeweilige Spanneinrichtung 10 eine
einzige Kranzreihe von Spannbacken 13, 14 mit zugeordneten Spannkolben 20,
21 und Winkelhebeln 35, 36 sowie Spannbacken 13, 14.
Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind statt dessen zwei
oder mehrere axial beabstandete Kranzreihen von derartigen Spannkolben 20,
21 mit Winkelhebeln 35, 36 und zugeordneten Anschlägen 33, 34, 83, 84 der
Verstelleinrichtung 32 vorgesehen, denen zur Betätigung entsprechend zwei oder
mehrere axial beabstandete Kranzreihen entsprechender Spannbacken 13, 14
zugeordnet sind.
Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen
Zylinderräume 24, 25 nicht radial, sondern im wesentlichen achsparallel zur
Längsmittelachse 17 angeordnet. In entsprechender Zuordnung sind die
einzelnen Spannkolben 20, 21 dann ebenfalls im wesentlichen parallel zur
Längsmittelachse 17 angeordnet und verschiebbar, wobei die Ankopplung an das
jeweilige Betätigungselement 18, 19, insbesondere den Winkelhebel 35, 36, im
Bereich eines Stirnendes des jeweiligen Spannkolbens geschehen kann, z. B. des
Stirnendes, das der Radialebene zugewandt ist, innerhalb der im wesentlichen
die Spannbacken 13, 14 bei gleicher Anordnung wie in Fig. 1 bis 4 verschiebbar
sind. Der jeweilige Winkelhebel 35, 36 ist bei diesem nicht gezeigten
Ausführungsbeispiel in Anpassung an die etwa achsparallele Anordnung der
Spannkolben 20, 21 modifiziert, z. B. derart, daß der in Fig. 1 bis 4 gezeigte erste
Schenkel 39 sich an anderer Stelle erstreckt und hierbei z. B. etwa unter einem
Winkel von 90° zu dem den Mitnehmer 42 tragenden Schenkel ausgerichtet ist.
Dabei kann der in Fig. 1 bis 4 gezeigte zweite Schenkel 49 mit dem genannten
ersten Schenkel 39 zu einem Teil vereinigt sein, das mit einem z. B. etwa
halbkugelförmig überstehenden einen Vorsprung, ähnlich dem halben
Kugelabschnitt 50, an einem Anschlag 83, 84 der Verstelleinrichtung 32 anliegt
und mit einem diesem gegenüberliegenden Flächenbereich axial am jeweils etwa
achsparallel angeordneten Spannkolben 20, 21 anliegt, wobei diese Anlage bei
der Axialbewegung des jeweiligen Spannkolbens und der dadurch erfolgenden
Schwenkbetätigung des jeweiligen Winkelhebels eine Relativbewegung zwischen
dem Ende des Spannkolbens 20, 21 einerseits und dem daran anliegenden
Bereich des Winkelhebels 35, 36 andererseits ermöglicht. Es versteht sich, daß
auch anders gestaltete Ankopplungen des Winkelhebels sowohl an die
Verstelleinrichtung als auch an das zugewandte Ende der jeweils etwa
achsparallel angeordneten Spannkolben im Rahmen der Erfindung liegen.
Bei dem in Fig. 5 und 6 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist die
Verstelleinrichtung 32 in zumindest zwei, bedarfsweise unabhängig voneinander
betätigbare, Gruppen 32a, 32b unterteilt. Die eine Gruppe 32a weist eine innen
hohle Stange 44a und ferner mindestens einen sich radial erstreckenden Teil,
beim gezeigten Ausführungsbeispiel zwei einander diametral gegenüberliegende,
sich radial erstreckende Teile 47a, 97 auf, die hier als etwa radiale Arme gestaltet
sind und jeweils analog den vorangehenden Ausführungsbeispielen mit
Anschlägen versehen sind, von denen in Fig. 5 beim radialen Teil 47a die
Anschläge 34 und 84 sichtbar sind. Die zweite Gruppe 32b weist eine innerhalb
der hohlen Stange 44a z. B. verschiebbar geführte Stange 44b und an dieser
einen oder mehrere sich radial erstreckende Teile auf, beim gezeigten
Ausführungsbeispiel zwei sich radial erstreckende Teile 48, 98, die einander
diametral gegenüberliegen und etwa als radiale Arme gestaltet sind. Auch diese
weisen analog dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel Anschläge auf, die in
Fig. 5 lediglich beim radialen Teil 48 sichtbar und mit 33, 83 angedeutet sind. Die
einzelnen radialen Teile 47a, 97 sowie 48, 98 befinden sich im wesentlichen
innerhalb einer gemeinsamen Radialebene. Dies gilt ferner sowohl für die
Anschläge 83, 84 als auch für die Anschläge 33, 34. Die eine Gruppe 32a der
Verstelleinrichtung ist in Fig. 5 von links nach rechts mit einer Kraft F1a
beaufschlagt, die im Sinne einer Offenhaltung der beiden diesen radialen Teilen
47a, 97 zugeordneten Spannbacken wirksam ist, von denen in Fig. 5 lediglich der
eine Spannbacken 14 sichtbar ist, der dem radialen Teil 47a der ersten Gruppe
32a der Verstelleinrichtung 32 zugeordnet ist. Die zweite Gruppe 32b der
Verstelleinrichtung 32 ist mit einer Kraft F1b beaufschlagt, die in gleicher
Richtung wie F1a wirksam ist und ebenfalls auf ein Offenhalten der diesen
radialen Teilen 48, 98 zugeordneten Spannbacken hinwirkt, von denen in Fig. 5
lediglich ein Spannbacken 13 zu sehen ist.
Aus Fig. 5 und 6 wird deutlich, daß zwei Verstelleinrichtungen 32a, 32b
vorgesehen sind. Der Verstelleinrichtung 32a sind entsprechend den einander
diametral gegenüberliegenden radialen Teilen 47a, 97 zwei einander diametral
gegenüberliegende Spannbacken sowie zwei einander etwa diametral
gegenüberliegende Spannkolben und jeweils zugeordnete Betätigungselemente
in Form jeweils eines Winkelhebels analog den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen zugeordnet, wobei eine Druckbeaufschlagung der
Spannkolben radial von außen nach innen ein Außenspannen in Pfeilrichtung 64
des Gegenstandes 11 zur Folge hat.
Der zweiten Verstelleinrichtung 32b mit den einander diametral
gegenüberliegenden radialen Teilen 48, 98 sind ebenfalls zwei einander
diametral gegenüberliegende Spannbacken sowie entsprechende Spannkolben
und zwei Betätigungselemente in Form von Winkelhebeln zugeordnet, wobei bei
Druckbeaufschlagung der Spannkolben in Spannrichtung mittels der
zugeordneten Spannbacken ebenfalls ein Zentrieren bzw. Spannen des
Gegenstandes 11 radial von außen nach innen erfolgt. Beim Spannen wird
jeweils eine Kraft F2a bzw. F2b wirksam, die der Offenhaltekraft F1a bzw. F1b
entgegengerichtet ist und im Vergleich zu dieser zumindest geringfügig größer
ist, wobei der Gegenstand 11 mit der Differenzkraft zentriert bzw. gespannt
werden kann. Es versteht sich, daß die beiden Verstelleinrichtungen 32a
einerseits und 32b andererseits entweder gleichzeitig oder bei Bedarf auch
voneinander unabhängig im Spannsinn bzw. Lösesinne betätigt werden können.
Es versteht sich ferner, daß die Spanneinrichtung 10' in Fig. 5 und 6 statt zum
Außenspannen, wie gezeigt, oder zusätzlich dazu auch zum Innenspannen
ausgebildet sein kann.
Fig. 5 zeigt, daß abweichend von den vorangehenden Ausführungsbeispielen die
Leitungen 30, 31 für die Zufuhr bzw. Abfuhr des Fluids im Gehäuse 12 enthalten
sind oder statt dessen auch außerhalb des Gehäuses 12 verlaufen können.
Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen sind im übrigen beim dritten
Ausführungsbeispiel in Fig. 5 und 6 für die Teile, die den vorangehenden
Ausführungsbeispielen entsprechen, gleiche Bezugszeichen verwendet, so daß
damit auf die Beschreibung dieser vorangehenden Ausführungsbeispiele Bezug
genommen ist.
Claims (36)
1. Spanneinrichtung für Gegenstände (11), z. B. für zu bearbeitende Werkstücke,
die ein Gehäuse (12) mit mindestens zwei bezogen auf dessen Längsmittelachse
(17) radial verschiebbar geführten Spannbacken (13, 14) aufweist, denen zu
deren Betätigung jeweils ein bewegbares Betätigungselement (18, 19)
zugeordnet ist, das von jeweils einem zugeordneten, in einem Zylinderraum (24,
25) verschiebbaren und zumindest zum Spannen der Spannbacken (13, 14) von
einem unter Druck setzbaren Druckmittel beaufschlagbaren Spannkolben (20,
21) zumindest in einer Arbeitsrichtung (Pfeil 22, 22') beaufschlagbar ist, mit dem
das Betätigungselement (18, 19) zumindest in dieser einen Arbeitsrichtung in
Wirkverbindung steht, wobei im Gehäuse (12) mindestens eine zentrale, auf
zumindest zwei Betätigungselemente (18, 19) einwirkende Verstelleinrichtung
(32) verschiebbar angeordnet ist, die je Betätigungselement (18, 19) einen
Anschlag aufweist, an dem das jeweils zugeordnete Betätigungselement (18,
19) anschlagen kann,
dadurch gekennzeichnet,
daß das jeweilige Betätigungselement (18, 19) als Winkelhebel (35, 36)
ausgebildet ist, der im Gehäuse (12) schwenkbar gehalten ist und einerseits am
zugeordneten Spannkolben (20, 21) und andererseits am zugeordneten
Spannbacken (13, 14) angreift.
2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Winkelhebel (35, 36) einen abstehenden ersten Schenkel (39)
aufweist, der etwa quer zum zugeordneten Spannkolben (20, 21) gerichtet ist und
mit dem Spannkolben (20, 21) gelenkig in Verbindung steht.
3. Spanneinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkelhebel (35, 36) über den ersten Schenkel (39) in zwei
Wirkungsrichtungen des Spannkolbens (20, 21) mit diesem gelenkig in
Verbindung steht.
4. Spanneinrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkelhebel (35, 36) mit einem Endabschnitt des ersten Schenkels (39)
in eine Ausnehmung (41) des Spannkolbens (20, 21) eingreift.
5. Spanneinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Endabschnitt des ersten Schenkels (39) als Kugelabschnitt (40)
ausgebildet ist.
6. Spanneinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmung (41) des Spannkolbens (20, 21) als dem Kugelabschnitt
(40) des ersten Schenkels (39) angepaßter Schlitz, angepaßte Bohrung od. dgl.
ausgebildet ist.
7. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Winkelhebel (35, 36) einen Mitnehmer (42) aufweist, der etwa
quer zum zugeordneten Spannbacken (13, 14) absteht und mit diesem gelenkig
in Verbindung steht.
8. Spanneinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer (42) in beiden Wirkungsrichtungen des Spannbackens (13,
14) mit diesem gelenkig in Verbindung steht.
9. Spanneinrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer (42) als Kugelabschnitt ausgebildet ist.
10. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Spannbacken (13, 14) eine Ausnehmung (43) aufweist, in die
der Mitnehmer (42) mit seinem Kugelabschnitt beweglich eingreift.
11. Spanneinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmung (43) des jeweiligen Spannbackens (13, 14) als an den
Kugelabschnitt des Mitnehmers (42) angepaßter Schlitz, angepaßte Bohrung od. dgl.
ausgebildet ist.
12. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer (42) des Winkelhebels (35, 36) dem ersten Schenkel (39)
dieses etwa diametral gegenüberliegt.
13. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Zylinderraum (24, 25) und der darin verschiebbare
Spannkolben (20, 21), bezogen auf die Längsmittelachse (17) des Gehäuses (12),
etwa radial ausgerichtet ist oder statt dessen im wesentlichen achsparallel
verlaufen.
14. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Zylinderraum (24, 25) und der darin verschiebbare
Spannkolben (20, 21) etwa parallel zur radialen Wirkungsrichtung des jeweils
zugeordneten Spannbackens (13, 14) angeordnet ist oder statt dessen quer dazu
verläuft.
15. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Winkelhebel (35, 36) um eine solche Achse (37, 38)
schwenkbar gehalten ist, die quer zur radialen Wirkungsrichtung des jeweils
zugeordneten Spannbackens (13, 14) verläuft.
16. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Winkelhebel (35, 36) einen zweiten abstehenden Schenkel (49)
aufweist, der in Schwenkrichtung des Winkelhebels (35, 36) in
Umfangswinkelabstand vom ersten Schenkel (39) angeordnet ist und mit dem
jeweiligen Anschlag (33, 34, 83, 84) der Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b)
zusammenarbeiten kann.
17. Spanneinrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Umfangswinkelabstand mehr als 90° Umfangswinkel beträgt.
18. Spanneinrichtung nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Schenkel (49) des Winkelhebels (35, 36) einen mit einem
Kugelabschnitt (50) versehenen Endabschnitt aufweist.
19. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Anschlag (33, 34, 83, 84) der Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b)
aus jeweils einem etwa radialen Vorsprung gebildet ist, der den zweiten Schenkel
(49), insbesondere dessen Endabschnitt, radial übergreift.
20. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) mittels eines Antriebes, z. B. mittels
eines druckmittelbetriebenen Arbeitszylinders, entgegen der dem Spannen
entsprechenden Bewegungsrichtung mit einer Kraft (F1, F1a, F1b) beaufschlagt
ist, die auf ein Offenhalten der Spannvorrichtung (10, 10') und darauf hinwirkt,
daß die Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) mit ihrem jeweiligen einen Anschlag
(33, 34 bzw. 83, 84) gegen den Endabschnitt des zweiten Schenkels (49) des
Winkelschenkels (35, 36) gedrückt ist und daran anliegt.
21. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Betätigungselement (18, 19), insbesondere Winkelhebel (35, 36), z. B.
jedem abstehenden zweiten Schenkel (49) dieses, ein erster Anschlag (33, 34)
und ferner ein zweiter Anschlag (83, 84) der Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b)
zugeordnet ist, wobei diese beiden Anschläge (33, 34 einerseits und 83, 84
andererseits) in axialem Abstand voneinander angeordnet sind.
22. Spanneinrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Anschlag (33, 34, 83, 84) aus jeweils einem etwa radialen Vorsprung
gebildet ist, wobei der eine Anschlag (33, 34) den zweiten Schenkel (49) auf
einer Seite und der andere Anschlag (83, 84) den zweiten Schenkel (49) auf der
gegenüberliegenden, abgewandten Seite radial übergreift.
23. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Anschlag (33, 34) und der zweite Anschlag (83, 84) der
Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) in einem solchen axialen Abstand voneinander
verlaufen, der größer bemessen ist als das Querschnittsmaß des dazwischen
verlaufenden Endabschnitts, insbesondere Kugelabschnitts (50), des zweiten
Schenkels (49) des Winkelhebels (35, 36).
24. Spanneinrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen dem ersten Anschlag (33, 34) und dem zweiten
Anschlag (83, 84) so groß gewählt ist, daß bei Druckbeaufschlagung des
jeweiligen Spannkolbens (20, 21) in einer Arbeitsrichtung (Pfeil 71, 71'), die dem
Spannen in Spannrichtung (Pfeil 64, 64') zugeordnet ist, der Winkelhebel (35, 36)
über seinen ersten Schenkel (39) vom Spannkolben (20, 21) mitgenommen und
in einer dem Spannen entsprechenden ersten Schwenkrichtung (Pfeil 22, 22')
geschwenkt wird mit einhergehender Beaufschlagung des jeweils zugeordneten
Spannbackens (13, 14) über den Mitnehmer (42) in Spannrichtung (Pfeil 64, 64')
und mit einer Spannkraft, wobei der Endabschnitt, insbesondere Kugelabschnitt
(50), des zweiten Schenkels (49) an einem Anschlag (33, 34 oder 83, 84) der
Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) anliegt und über diese Anlageberührung die
Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) entgegen der darauf in Offenhalterichtung
wirkenden Offenhaltekraft (F1, F1a, F1b) auch dann noch weiter mitschleppt,
wenn nach erreichter Zentrierung des zu spannenden Gegenstandes (11) ein
oder mehrere Spannbacken (13, 14) und über diese die zugeordneten
Winkelhebel (35, 36) ohne weitere Bewegung in ihrer Position verharren.
25. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die durch Druckbeaufschlagung des jeweiligen Spannkolbens (20, 21) in der
einen, dem Spannen in Spannrichtung (Pfeil 64, 64') zugeordneten Richtung
(Pfeil 71, 71') erzeugte und auf die Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) entgegen
der Offenhaltekraft (F1, F1a, F1b) wirkende Kraft (F2, F2a, F2b) größer als die
Offenhaltekraft (F1, F1a, F1b) ist und die Differenzkraft dieser Kräfte zum
Spannen in Spannrichtung (Pfeil 64, 64') wirksam ist.
26. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) zumindest eine im Gehäuse (12)
zentral geführte Stange (44, 44a, 44b) aufweist.
27. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) zumindest einen sich radial
erstreckenden Teil (47, 47a, 97, 48, 98) aufweist, z. B. einen radialen Finger, ein
radiales Segment, eine Scheibe, einen Kolben od. dgl.
28. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mindestens eine Anschlag (33, 34 bzw. 83, 84) der Verstelleinrichtung
(32, 32a, 32b) am sich radial erstreckenden Teil (47, 47a, 97, 48, 98) vorgesehen
ist.
29. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstelleinrichtung, in Verschieberichtung betrachtet, mehrere axial
beabstandete Gruppen von Anschlägen aufweist.
30. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei axial beabstandete Kranzreihen von jeweiligen
Spannkolben (20, 21) mit Winkelhebel (35, 36), zugeordneten Anschlägen (33,
34, 83, 84) der Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) und Spannbacken (13, 14)
vorgesehen sind.
31. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstelleinrichtung (32) in mindestens zwei voneinander bedarfsweise
unabhängig betätigbare einzelne Gruppen (32a, 32b) unterteilt ist.
32. Spanneinrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Gruppe (32a) der Verstelleinrichtung eine hohle Stange (44a) mit einem
oder mehreren sich radial erstreckenden Teilen (47a, 97) und Anschlägen (33,
34, 83, 84) an diesen aufweist und daß eine zweite Gruppe (32b) eine innerhalb
der hohlen Stange (44a) z. B. verschiebbar geführte zweite Stange (44b) mit
einem oder mehreren sich radial erstreckenden Teilen (48, 98) und Anschlägen
(33, 34, 83, 84) an diesen aufweist, wobei die Anschläge der ersten Gruppe(32a)
etwa in der gleichen radialen Ebene wie die Anschläge der zweiten Gruppe (32b)
oder in einer dieser gegenüber axial versetzten radialen Ebene verlaufen.
33. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannbacken (13, 14) mit inneren, dem Außenspannen dienenden
Spannflächen (15, 16) und/oder mit äußeren, dem Innenspannen dienenden
Spannflächen (15', 16') versehen sind und radial nach innen und/oder radial nach
außen in ihre jeweilige Außenspannstellung bzw. Innenspannstellung sowie
gegensinnig dazu bewegbar sind.
34. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Spannkolben (20, 21) im jeweils zugeordneten Zylinderraum
(24, 25) in einer Richtung oder in dazu gegensinniger Richtung oder in beiden
Richtungen mit Druckmittel beaufschlagbar ist.
35. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Winkelschenkel (35, 36) in einer dem Außenspannen des
jeweiligen Spannbackens (13, 14) zugeordneten Schwenkrichtung (Pfeil 22)
und/oder in einer dazu gegensinnigen, dem Innenspannen des Spannbackens
(13, 14) zugeordneten Schwenkrichtung (Pfeil 22') schwenkbar ist.
36. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mindestens eine Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) in einer dem
Außenspannen der Spannbacken (13, 14) zugeordneten Verschieberichtung
und/oder in einer dazu gegensinnigen, dem Innenspannen der Spannbacken (13,
14) zugeordneten Verschieberichtung verschiebbar ist, vorzugsweise jeweils
gegen die Wirkung einer auf die Verstelleinrichtung (32, 32a, 32b) einwirkenden
Offenhaltekraft (F1, F1a, F1b).
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