DE29707557U1

DE29707557U1 - Spann- und Klemmvorrichtung

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Publication number: DE29707557U1
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Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2007-04-29

Description

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DIPL. - PHYS. DR. WALTHER JUNIUS

Zugelassen beim Deutschen und Europäischen Patentamt sowie beim Bundespatentgericbt

WOLBTRASSE 24 - 30519 HANNOVER
TELEFON (0511) 834530 TELEFAX (49-511) 842124

28.April 1997 Meine Akte 1374

Bernhard Lambrecht, Thomas Lambrecht
Am Bahndamm 28-34, 30453 Hannover

Spann- und Klemmvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Spann- und Klemmvorrichtung für einen Gegenstand von kreis- oder kreisringförmigem Querschnitt, insbesondere für eine Stange, einen Bolzen, einen Zapfen oder ein Rohr, bestehend aus einem Grundkörper mit einem Loch, welches in seinem Durchmesser etwas größer.als der zu spannende oder zu klemmende Gegenstand ist und welches von dem zu spannenden oder klemmenden Gegenstand durchsetzt ist, und aus einem zu drehenden, die Klemm- und Spannwirkung auslösenden Ring.

Die wohl bekannteste Spann- und Klemmvorrichtung dieser Art ist die Spannzange bzw.Spannschraube, eine am Grundkörper befestigte in axialer Richtung geschlitzte Hülse, die sich in ihrem Außendurchmesser in Richtung auf ihr freies' Ende verjüngt und die auf ihrer Außenfläche mit einem Gewinde versehen ist, auf das eine innen leicht konische Mutter geschraubt ist, welche nach mehrmaliger Umdrehung die zwischen den Schlitzen befindlichen Hülsenteile, die als Klemmbacken wirken, beim Aufschrauben nach innen gegen den zu klemmenden Gegenstand drückt und ihn dadurch spannt bzw. klemmt. Um eine möglichst großflächige Anlage der Hülsenteile

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am zu klemmenden Gegenstand zu erreichen, muß die Hülse innen ebenfalls leicht konisch gestaltet sein. Die Spannschraube ist ein relativ lang bauendes Klemm- und Spannmittel. Die Länge ist durch den Weg vorgegeben, den die Mutter axial durchlaufen muß, um die zwischen den Schlitzen -befindlichen Hülsenteile, die als Klemmbacken wirken, beim Aufschrauben nach in-nen gegen den zu klemmenden Gegenstand zu drücken. Die-se bekannte Spannschraube ist wegen der konischen Flä-chen und wegen der notwendigen Schlitze nicht einfach herzustellen. Dabei ist die Klemmung durch die zwischen den Schlitzen befindlichen Hülsenteile, die als Klemmbacken wirken, nicht immer so einwandfrei, wie es notwendig wäre, um den Gegenstand abdruckfrei zu klemmen, wenn die Herstellungspräzision nicht hoch genug ist. Bei einer längeren Klemmung tritt überdies der Nachteil auf, daß die gegen den zu klemmenden Gegenstand drükkenden Hülsenteile sich dauerhaft verformt haben und nach Entfernung der Mutter erst wieder von dem geklemmten Gegenstand gelöst werden müssen.

Es gibt auch andere Spann- und Klemmvorrichtungen in großer Anzahl, doch sind diese komplizierter in ihrem Aufbau, oft auch von längerer Bauform.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln eine einfach aufgebaute und einfach zu handhabende sehr kurz bauende Vorrichtung zu schaffen, mit der Gegenstände mit zylindrischer Außenfläche ohne Oberflächenbeschädigung sicher und fest zu spannen und zu klemmen sind.

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Die Erfindung besteht darin, daß die Achse des Loches für die Aufnahme des zu klemmenden oder zu spannenden Gegenstandes parallel versetzt zu der Achse des die Klemm- und Spannwirkung auslösenden Ringes verläuft, daß der Ring drehbar, aber axial unverschiebbar am oder im Grundkörper gelagert ist, daß der die Klemm- und Spannwirkung auslösende Ring mindestens ein Innenflächenstück aufweist, das an dem zu spannenden oder zu klemmenden Gegenstand anliegt und die geometrische Gestalt eines Teiles einer Spirale aufweist.

Diese Spann- und Klemmvorrichtung ist einfach herstellbar. Die Anforderungen an die Herstellungspräzision sind nicht hoch. Ein unbeabsichtigtes Lösen dieser Spann- bzw. Klemmverbindung, z.B. durch Vibrationen, ist durch einen sehr kleinen Keilwinkel verhindert. Der besondere Vorteil dieser Spann- und Klemmvorrichtung liegt i_yn der'kurzen Bauform, sie ist wegen dieser kurzen Bauform überall dort noch einsetzbar, wo es Spannschrauben nicht mehr sind. Mit dieser Spann- und Klemmvorrichtung lassen sich Gegenstände ohne Oberflächenbeschädigung sicher und vibrationsfest spannen. Dazu ist weniger als eine Umdrehung des die Klemm- und Spannwirkung auslösenden Ringes erforderlich. Diese Klemm- und Spannwirkung läßt sich zumeist ohne die Anwendung eines Werkzeuges erzielen. Dabei ist der Abstand der Achsen von klemmender Hülse und Loch meist sehr gering, oft in der Größenordung von zehntel Millimetern.

Ein weiterer Vorteil ist es, daß die Klemmung über die

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axiale Länge der klemmenden Flächen gleichmäßig erfolgt und daß nur weniger als eine Umdrehung des die Spann-und Klemmwirkung hervorrufenden Ringes für die Erzielung der vollen Spann-und Klemmwirkung erforder-1 ich ist.

0k Dabei reicht eine klemmende Fläche von spiralförmiger Kontur aus, um den zu spannenden Gegenstand auf der einen Seite an der Wandung des Loches, durch das sich der zu spannende bzw. zu klemmende Gegenstand erstreckt, auf der anderen Seite an der klemmenden Fläche von spiralförmiger Kontur zu klemmen.

Eine weitere Variante ist die Klemmung zwischen zwei Klemmflächen spiralförmiger Kontur.

Hierzu kann die Spann- und Klemmvorrichtung so gestaltet sein, daß die Innenfläche des Ringes ein keilförmig sich verjüngendes gekrümmtes, bogenförmig verlaufendes W Langloqh ist, dessen längere Innenflächen die Gestalt von Teilen einer Spirale aufweisen.

Sehr einfach ist die Herstellung der Spann- und Klemmvorrichtung dann, wenn der Ring in einer Ausnehmung des Grundkörpers axial unverschiebbar gelagert ist, in die das von dem zu spannenden oder zu klemmenden Gegenstand durchsetzte Loch exzentrisch mündet.

Eine andere Möglichkeit der Gestaltung der Spann- und

Klemmvorrichtung besteht darin, daß am Grundkörper ein

Lager für den Ring befestigt ist. Hierbei können an der

Außenfläche des Ringes und an der Innenfläche des La-

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gers für diesen Ring Mittel für die Sicherung des Ringes gegen axiale Verschiebung angeordnet sein.

Diese Mittel können darin bestehen, daß das am Grundkörper befestigte Lager für den Ring den Ring auf der dem Grundkörper., abgekehrten Seite überfaßt oder in einer Ausnehmung der Innenfläche Mittel für die Aufnahme von den Ring stirnseitig überfassenden Klemmitteln aufweist.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der zu klemmende Körper ein geschlitztes Rohr ist, das mit nach außen gerichteter Krempe am einen Ende und geschlitztem, in eine Nut der Außenfläche eingesetztem Federring am anderen Ende versehen ist und das in seinem Innenraum einen weiteren zu klemmenden Körper aufnimmt. Dieses geschlitzte Rohr bildet durch seine Krempe und den aufgesetzten Federring gleichzeitig ein Mittel, das den Ring am Grundkörper festhält und gegen axiale Verschiebung sichert.

Um den Ring dieser Spann- und Klemmvorrichtung für den Spann- bzw. Klemmvorgang und den Entspann- bzw. Entklemmvorgang drehen zu können, ist der Ring mit einer vielkantigen Außenfläche (z.B. einer Sechskantfläche) oder mindestens einem nach außen gerichtetem Vorsprung, vorzugsweise in Form eines Hebels oder eines Paares von Hebeln, versehen oder griffest z.B. durch eine Rändelung ausgeführt.

Die Festlegung des Ringes dieser Spann- und Klemmvorrichtung gegen axiale Verschiebung kann auch so erfol-

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gen, daß der Ring mit einem Umfangsschl itz, in den eine im Grundkörper gelagerte Schraube eingreift, versehen ist.

Um bei dieser Spann- und Klemmvorrichtung einerseits eine schonende ,und möglichst breitfächige Klemmung zu erreichen und andererseits eine einfache Herstellungsmöglichkeit zu haben, ist es vorteilhaft, wenn der Ring aus Metall, vorzugsweise Metallguß, Kunststoff, oder Gummi, vorzugsweise höherer Shorehärte, gefertigt ist.

Die Spann-und Klemmvorrichtung kann auch so gestaltet sein, daß der Gründkörper durch ein Rohr gebildet ist und der Spann-und Klemmring auf dieses Rohr aufgesteckt ist, wozu der Ring auf der dem Grundkörper zugewandten Seite mit einer Einsenkung versehen ist, in die der Grundkörper eingesteckt und durch eine Sicherung gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Diese Ausführungsform spielt für tel.skopierbare Gegenstände, z.B. Stativbeine, eine wichtige Rolle.

Die Spann-und Klemmvorrichtung kann z.B. bei plattenförmigen Grundkörpern so gestaltet sein, daß der Ring mittels einer Brücke am Grundkörper gelagert ist, indem der Ring an seinem einem Ende mit einer Krempe oder mindestens einem Vorsprung versehen ist und die Brücke oder der Grundkörper mit einer Ausnehmung, in der die Krempe gelagert ist.

Die Spann- und Klemmvorrichtung läßt sich sehr einfach herstellen' und montieren, wenn im Grundkörper und im Ring an gegenüberliegenden Stellen eine Umfangsnut an-

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geordnet ist, in die als Sicherung gegen axiale Verschiebung ein O-Ring eingelegt ist.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung sch-ematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 einen Längsschnitt durch eine einfach wirkende Spann- und Klemmvorrichtung,

Fig.2 einen Querschnitt durch diese Spann- und Klemmvorrichtung,

Fig.3 eine Ansicht'des Ringes von unten,

Fig.4 einen Längsschnitt durch eine andere Spann- und Klemmvorrichtung, die zweifach wirkt,

Fig.5 eine Ansicht des Ringes dieser Spann- und Klemmvorrichtung von unten,

Fig.6 einen Längsschnitt durch eine weitere Spann- und Klemmvorrichtung.

Fig.7 <einen'Längsschnitt durch eine Spann- und Klemmvorrichtung, bei der der Spann-und Klemmring in einer Buchse gelagert ist, die ihrerseits im Grundkörper gelagert ist,

Fig.8 einen Längsschnitt durch eine Spann- und Klemmvorrichtung, bei der der Spann-und Klemmring durch eine auf den Grundkörper aufgeschraubte Brücke gelagert ist,

Fig.9 einen Längsschnitt durch eine Spann- und Klemmvorrichtung, bei der der Grundkörper durch ein Rohr gebildet ist und der Spann-und Klemmring auf dieses Rohr aufgesteckt ist.

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In dem plattenförmigen Grundkörper 1 der Fig.1 befindet sich ein durch diesen Grundkörper 1 hindurchgehendes Loch 2 für die Aufnahme des zu spannenden Rundstabes 3, welches in eine Ausnehmung 4 des Grundkörpers 1 mündet, in welche der Ring 5 eingelegt ist. Dieser als Spannwerkzeug dienende Ring 5 ist topfförmig gestaltet. Sein aus der Ausnehmung 4 herausragender zylindrischer Teil ist außen mit einem Sechskant 8 für ein Verdrehen mit einem Schraubenschlüssel versehen. Eine Ausführung mit einem oder mehreren am Ring angebrachten Hebeln für eine Klemmung ohne Werkzeug oder mit einer Rändelung ist möglich. Der bodenförmige nach innen gerichteter Ansatz 6 dieses Ringes 5 weist eine in Fig.3 sichtbare spiralförmige Kante 7 auf, die sich beim Verdrehen des Ringes 5 an die Außenseite des zu klemmenden Rundstabes 9 anlegt und bei weiterem Verdrehen des Ringes 5 diesen Rundstab gegen die Innenwandung des Loches 2 klemmend drückt. In seiner axialen Lage ist der Ring 5 unverschiebbar in der Ausnehmung 4 mit Hilfe der Schraube 10 gelagert, die in eine Ausnehmung 11 des Ringes 5 hineinfaßt. Diese Ausnehmung ist durch einen Anschlag 12 unterbrochen, der den Verdrehwinkel des Ringes 5 begrenzt und ein überdrehen verhindert.

Im Ausführungsbeispiel der Fig 4 ist der Ring 5 in der Ausnehmung 4 mittels zweier Platten 13 am Grundkörper 1 gelagert, welche in die Umfangsnut 11 eingreifen und mit Schrauben 14 am Grundkörper 1 befestgt sind. In diesem Ausfuhrungsbeispiel ist in dem Boden 6 des Ringes 5 ein bogenförmiges Langloch 15 eingeformt, welches sich zu einer Seite zu verjüngt. Die langen Seitenwände

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dieses Langloches 15 bilden spiralförmige Flächen, zwischen denen der zu spannende Rundstab 9 zweiseitig geklemmt wird. Der Ring 5 ist hier an seiner Außenfläche mit einer Rändelung 16 versehen, damit er gut von Hand verdreht werden kann.

Im Ausführungsbeispiel der Fig.6 ist der Ring 5 mit einem Handgriff 17 für seine Verschwenkung von Hand versehen und von einer mit einem Zentralloch 18 versehenen Haube 19 überfaßt, die mit Schrauben 14 am Grundkörper 1 befestigt ist und eine axiale Verschiebung des Ringes 5 verhindert. Der zu spannende Rundstab 9 ist von einer geschlitzten Hülse 20 umgeben, die auf ihrer einen Seite mit einer Krempe 21 und einer Verdrehsicherung 22 versehen ist und auf ihrer anderen Seite durch einen Federring 23 an einer axialen Verschiebung gehindert ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig.7 ist der Ring 5 in eine Buchse 24 eingebaut und mittels der Madenschraube 25 in dieser Buchse 24 festgelegt. Diese Buchse ist mit einer exzentrischen Bohrung versehen, in der der Ring 5 gelagert ist. Diese Buchse 24 ist in einer Ausnehmung des Grundkörpers 1 gelagert, entweder unter Verwendung von Mitteln, die eine axiale Verschiebung ausschließen oder mittels eines Gewindes, das eine axiale Verschiebung nur in einem eng begrenzten Umfang zuläßt. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist es ein Umfangsvorsprung 26, der in eine Nut im Grundkörper 1 eingreift, der die Sicherung gegen axiale Verschiebung bewirkt.

Fig.8 zeigt einen Längsschnitt durch eine Spann- und

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Klemmvorrichtung, bei der der Spann-und Klemmring 5 durch eine auf den Grundkörper 1 mittels der Schrauben 28 aufgeschraubte Brücke 27 gelagert ist. Der Grundkörper ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Platte, die Brücke 27 eine weitere Platte, die eine Einsenkung zur Aufnahme einer .,am Ring 5 an dessen einer Stirnseite angebrachten Krempe aufweist.

Fig.9 zeigt einen Längsschnitt durch eine Spann- und Klemmvorrichtung, bei der der Grundkörper 1 durch ein Rohr gebildet is.t und der Spann-und Klemmring auf dieses Rohr aufgesteckt ist. Dazu ist der Ring auf der dem Grundkörper 1" zugewandten Seite mit einer Einsenkung versehen, in die der Grundkörper eingesteckt und durch eine Sicherung 29 gegen axiale Verschiebung gesichert ist. Der zu klemmende Gegenstand 3 ist zwischen den Innenflächen 30,31 des Ringes 5 geklemmt.

Die Achse des zu klemmenden Gegenstandes 3 ist durch eine Stficti-Punkt-Linie dargestellt, die Achse des Ringes 5 durch eine gestrichelte Linie.

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Liste der Bezugszeichen

1	Grundkörper
2	Loch
3	Rundstab
4	Ausnehmung
5	Ring
6	Boden des Ringes
7	spiralförmige Kante
8	Sechskant
9	Abstand der Zentren
10	Schraube
11	Ausnehmung, Umfangsnut
12	Anschlag
13	Platte
14	Schraube
15	Langloch
16	Rändelung
17	Handgriff
18	Zentral loch
19	Haube
20	geschlitzte Hülse
	Krempe
22	Verdrehsicherung
23	Federring
24	Buchse
25	Madenschraube
26	Umfangsvorsprung
27	Brücke
28	Schraube
29	Sicherung gegen axiale Verschiebung
30	Innenfläche des Ringes 5
31	Innenfläche des Ringes 5

Claims

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ANSPRÜCHE

Spann- und Klemmvorrichtung für einen Gegenstand von kreis- oder kreisringförmigem Querschnitt, insbesondere, für eine Stange, einen Bolzen, einen Zapfen oder ein Rohr,

bestehend aus einem Grundkörper mit einem Loch, welches in seinem Durchmesser etwas größer als der zu spannende oder zu klemmende Gegenstand ist und welches von fäm zu spannenden oder klemmenden Gegenstand durchsetzt ist, und aus einem zu drehenden, die Klemm- und Spannwirkung auslösenden Ring, dadurch gekennzeichnet,

daß die Achse des Loches (2) für die Aufnahme des zu klemmenden oder zu spannenden Gegenstandes (3) parallel versetzt zu der Achse des die Klemm- und Spannwirkung auslösenden Ringes (5) verläuft,
daß der Ring (5) drehbar, aber axial unverschiebbar am oder'im Grundkörper (1) gelagert ist,

daß der die Klemm- und Spannwirkung auslösende Ring (5) mindestens ein Innenflächenstück (7) aufweist, das an dem zu spannenden oder zu klemmenden Gegenstand (3) anliegt und die geometrische Gestalt eines Teiles einer Spirale aufweist.

Spann- und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Innenfläche des Ringes (5) ein keilförmig sich verjüngendes, gekrümmtes, bogenförmig verlaufendes 'Langloch (15) ist, dessen längere Innenflächen die Gestalt von Teilen einer Spirale aufwei-

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sen.

3. Spann- und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Ring (5) in einer Ausnehmung des Grundkörpers (1) gelagert ist, in die das von dem zu spannenden oder zu klemmenden Gegenstand (3) durchsetzte Loch (2) mündet.

4. Spann- und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß am Grundköfper (1) ein Lager (13) für den Ring (5) befestigt ist.

5. Spann- und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß an der Außenfläche des Ringes (5) und an der Innenfläche des Lagers (13) für diesen Ring (5) Mittel für die Sicherung des Ringes (5) gegen axiale Verschiebung angeordnet sind.

6. Spann- und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das am Grundkörper (1) befestigte Lager (19) für den Ring (5) den Ring (5) auf der dem Grundkörper (1) abgekehrten Seite überfaßt oder in einer Ausnehmung der Innenfläche Mittel für die Aufnahme von den Ring stirnseitig überfassenden Kiemmitteln aufweist.

7. Spann- und^ Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

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daß der zu klemmende Körper (3) ein geschlitztes Rohr (20) ist, das mit nach außen gerichteter Krempe (21) am einen Ende und geschlitztem, in eine Nut der Außenfläche eingesetztem Federring (23) am anderen Ende versehen ist und das in seinem Innenraum einen weiteren zu klemmenden Körper aufnimmt.

8. Spann- und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Ring (5) mit einer vielkantigen Außenfläche oder mindestens einem nach außen gerichtetem Vorsprung, vorzugsweise in Form eines Hebels (17) oder eines Paares von Hebeln, versehen ist.

9. Spann- und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Ring (5) mit einem Umfangsschlitz (11), in den eine im Grundkörper (1) gelagerte Schraube (10) eingreift, versehen ist.

10.Spann- und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Ring (5) aus Metall, vorzugsweise Metallguß, Kunststoff, oder Gummi, vorzugsweise höherer Shorehärte, gefertigt ist.

11. Spann- und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß zentrisch zur Führungsbohrung des zu klemmenden Gegenstandes eine Buchse mit Hinterschneidung oder Außengewinde zu ihrer axialen Fixierung angeordnet ist, wobei eine exzentrische Bohrung und eine rück-

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seitige Senkung zur Lagerung des Spannringes und integrierter Verdrehbegrenzung vorgesehen ist.

12. Spann- und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch

eine auf einen schmalen Grundkörper aufgesetzte und befestigte Spannbrücke mit exzentrischer Bohrung und rückseitiger Senkung zur Lagerung des Spannringes (5) und integrierter Verdrehbegrenzung.

13. Spann-und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Grundkörper ein Rohr mit entsprechend dem zu klemmenden Gegenstand ausgeführten Innedurchmesser ist, auf den der Ring mit axial versetzter Kreistasche entsprechend dem Außendurchmesser des Grundkörpers axial unverschiebbar aufgesetzt ist.

14. Spann-und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß^der Grundkörper (1) durch ein Rohr gebildet ist und der Spann-und Klemmring (5) auf dieses Rohr aufgesteckt ist,

wozu der Ring (5) auf der dem Grundkörper (1) zugewandten Seite mit einer Einsenkung versehen ist, in die der Grundkörper (1) eingesteckt und durch eine Sicherung (29) gegen axiale Verschiebung gesichert ist.

15. Spann-und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Ring (5) mittels einer Brücke (27) am

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Grundkörper (1) gelagert ist,

indem der Ring (5) an seinem einem Ende mit einer Krempe oder mindestens einem Vorsprung versehen ist und die Brücke (27) oder der Grundkörper (1) mit einer Ausnehmung, in der die Krempe (27) gelagert ist.

>{&Ggr;. Spann-und Klemmvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß im Grundkörper (1) und im Ring (5) an gegenüberliegenden Stellen eine Umfangsnut angeordnet ist, in die ai^as Sicherung gegen axiale Verschiebung ein O-Ring eingelegt ist.