DE8804990U1

DE8804990U1 - Spannvorrichtung

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Publication number: DE8804990U1
Application number: DE8804990U
Authority: DE
Original assignee: DE STA CO Metallerzeugnisse GmbH
Current assignee: DESTACO Europe GmbH
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1989-08-17

Description

- 6 - (15 951) Spannvorrichtung

Die Neuerung betrifft eine Spannvorrichtung, insbesondere Knieliebelspannvorrichtung für die Fixierung von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Spannvorrichtungen der genannten Art sind hinlänglich bekannt und in Benutzung, so daß es keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Derartige Spannvorrichtungen werden benötigt, um irgendwelche Werkstücke zu Bearbeitungszwecken auf Tischen von Bearbeitungsmaschinen festzuspannen, insbesondere aber auch um bspw. Karrosserieteile od.dgl. Bleche zueinander zu fixieren, um sie verschweißen zu können. Die Betätigung der Spannarme an diesen Vorrichtungen erfolgt in der Regel mit Betätigungszylindern, die pneumatisch von der einen und anderen Seite mit Druck beaufschlagt werden, um den Spannarm einerseits in Schließstellung und andererseits wieder in Öffnungsstellung bringen zu können. Die Druckmediumsanschlüsse sind dabei seitlich an den die Zylinderenden bildenden Flanschen angesetzt, d.h., insbesondere die Rückstell-Druckmediumsleitung erstreckt sich seitlich über die ganze Länge des Stellzylinders. Je nach Art der verwendeten Sensoren (Magnetfeldschalter oder Näherungsschalter) für die Endlagen-Abfragung gilt das gleiche, d.h., diese Sensoren sind entweder am Kopfstück der Vorrichtung oder im Bereich des Betäfcigungs-

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Zylinders seitlich angeordnet, wobei sich die Leitungsführungen ebenfalls seitlich an den Vorrichtungen erstrekken. Mechanisch wirkende Rollentastschalter, die von äusseren elektromagnetischen Einflüssen unbeeinflußbar arbeiten, können bei derartigen Vorrichtungen praktisch nicht eingesetzt werden, da dafür im Bereich des Kopfstückes in der Regel zu wenig Platz zur Verfugung steht. Insbesondere wird aber als nachteilig an derartigen Vorrichtungen angesehen die seitliche Zuführung der Druckmediumsleitungen zu den betreffenden Enden des Betätigungszylinders und die Kabelführung zu den Sensoren ebenfalls an einer Seite der Vorrichtung.

Einerseits ist dabei zu berücksichtigen, daß sehr häufig äußerst beengte Raumverhältnisse für die Installation derartiger Vorrichtungen zu berücksichtigen sind, wobei derartige äußere Leitungsführungen hinderlich sein können. Außerdem sind derartige seitliche Leitungszuführungen in Ihrer seitlich exponierten Anordnung natürlich ohne weiteres äußeren Beeinträchtigungen und Beschädigungen ausgesetzt.

Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde» Spannvorrichtungen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß solche äußeren seitlichen LeitungsfUhrungen in Wegfall kommen können und Wobei dig Möglichkeit geschaffen sein soll, ggf. auch mechanisch Wirkende Rollentastschalber im Bereich des BetätigUhgSzylinders, a,h.

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entfernt vom Kopfstück der Vorrichtung anordnen bzw. verwenden zu können.

Diese Aufgabe ist mit einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art nach der Neuerung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen. Durch diese neuartige Ausbildung können sämtliche Druckmediumszufuhrleitungen und auch die Kabel, die zu den Sensoren bzw. Endschaltern führen, am kopfstückfernen Ende des Betätigungszylinders angeschlossen und dort axial in bezug auf den Betätigungszylinder abgeführt werden. Damit ergeben sich sehr klare und übersichtliche Installationsverhältnisse für derartige Spannvorrichtungen und der ganze seitliche "Leitungs- und Kabelsalaf'kommt in Wegfall. Wesentlich dafür ist einerseits, daß der Anschluß |

für die Rückstell-Druckmediumszufuhrleitung an das kopf- |

stückferner Ende des Betätigungszylinders verlegt ist, |

was dadurch erreicht wird, daß in geeigneter Weise, was j;

noch näher erläutert wird, eine in die Vorrichtung inte- |

grierte. stabile Leitung zur kopfstücknahen Ausmündung in |

den Zylinderinnenraum vorgesehen ist. Für die Endstellungs- j

abfragung ist es dabei wesentlich, daß nicht mehr an der j

Kolbenstange selbst oder am Kolben die Endstellungsabfra- \

gung erfolgt, sondern an einer speziell dafür vorgesehenen | Stellstange, die sich parallel zur Kolbenstange erstreckt I

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Und die an deren zylinderfernen Ende befestigt ist* Diese Stellstange weist ari ihrem freien Ende einen Stellungsgeber auf, dessen Steilweg sich neben dem Betätigungsiylinder erstreckt. Durch die neuartige Verlegung der DruckmediumsanschlUsse an das kopfstückferne Ende des Betätigungszylinders und durch die Verlegung der Sensoren in den Bereich neben dem Betätigungszylinder werden einerseits die Leitungslängen verkürzt und andererseits gehen dabei, wie erwähnt, vorteilhaft sämtliche Leitungen und Kabel axial nach hinten vom Betätigungszylinder ab. Da diese Leitungen und Kabel frei und ohne Widerlager vom hinteren Ende des Betätlgungszyiinders weglaufen, können auch praktisch keine Beschädigungen dieser Leitungen und Kabel auftreten, die sonst bei seitlicher Führung längs der ganzen Vorrichtung durchaus gegeben ist, da dann die Vorrichtung gewissermassen ein Beschädigungswiderlager bildet.

Von besonderem Interesse ist diese neuartige Ausbildung derartiger Spannvorrichtungen für solche, bei denen der Betätigungszylinder mit Kolben im Querschnitt oval, elliptisch_ä langlochartig oder flach-rechteckig ausgebildet ist, d.h., solchen Vorrichtungen, die in Rücksicht auf beengte Instal= lationsverhältnisse von vorneherein sehr schmal bauend ausgebildet sind.

Bezüglich der praktischen Verwirklichung der neuartigen Spannvorrichtung, kann diese derart ausgebildet sein, daß

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die beiden Abschlußflansche des Betätigüngszylinders züi* Stellstarigehseite hin verlängert ausgebildet sind* der kolbenstangenseitige Flansch mit einem Stellstangendurchfcriff versehen ist, zwischen beiden Flanschen eine Rückstell-Druckmediumsleitung angeordnet ist und am kolbenstangenfernen Flansch axial abgehend, die Druckmediumsanschlüsse an*> geordnet sind. Ferner ist eine Ausbildung derart möglich, daß am Zylinder stellstangenseitig ein u-förmiges Ansatzstück angeordnet ist, zwischen dessen Schenkeln sich der Stellweg des Stellungsgebers erstreckt und in dessen Ansatzbasisteil die Rückstell-Druckmediumsleitung verläuft, dessen kolbenstangenseitiger Schenkel einen Stellstangendurchgriff und dessen kolbenstangenferner Schenkel den Rückstell-Druckmediumsanschluß und einen Sensor-Leitungsdurchgriff aufweist. Bzgl. der Rückstell-Druckmediumszuleitung ist es aber auch möglich, diese in einer Wandstärkenvei'dickung des Zylinders verlaufend anzuordnen. Bzgl. der Anordnung der Stellstange ist vorgesehen, diese mittels eines am freien Kolbenstangenende befestigten Winkelstückes zu befestigen, von dem aus sich" die Stellstange parallel zur Kolbenstange erstreckt, so daß deren am freien Ende angeordneter Stellüngsgebei* sieh im Bereich heben den Betätigungszylinder bewegt. Dort sind dann auch die Sensoren zueinander mit einer Distanz angeordnet, die der Kolbenendstellungsdistanz entspricht. In diesem Bereich können dann auch problemlos die Sensoren insbesondere in Form von mechanisch wirkenden

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RollentasfcsahaUern abgeordnet werden , deFän Kabel auf kürzestem Wege zum kopfstückfernen Ende' des Betäbigüngs" «ylinders geführt sind.

neuartige Spannvorrichtung wird nachfolgend anhand der meichnerlschen Darstellung eines AusfÜhrungsbeispieles näher erläutert, bei dem es sich um eine schmälbauende Spannvorrichtung handelt, also eine solche, bei der der Betätigungszylinder und der Kolben im Querschnitt bspw langlöchartig ausgebildet sind.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung in Pfeilrichtung gemäß Pfeil A;

Fig. 2 teilweise in Schnitt und Ansicht die Spannvorrichtung gemäß Fig. 1 von der Seite in' Pfeilrichtung B;

Fig. 3 in Seitenansicht eine besondere Ausführungsirorm eines Teiles der Vorrichtung;

Fig. U eine:. Schnitt durch den Zylinder in besonderer

Auführungsform und
Fig. 5 eine bauliche Einzelheit der Vorrichtung.

Wie aus den Fig. I₁ 2 ersichtlich, besteht die Sp?. Errichtung aus einem Betätigungszylinder 3 mit kolbenstangenseitig vorgesetztem Kopfstück 23, an und in dem die Stell-

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mechanik für den am Kopfstück 23 angelenkten Spannarm 2&Aacgr; angeordnet ist. Die Stellmechanik und die Anlenkung des Spannarmes 24 bedürfen hier keiner näheren Erläuterung, da es sich hierbei um Elemente bekannter Art handelt.

Gemäß Fig. 2 ist diese Vorrichtung nun derart ausgebildet, daÄ am freien Ende 1 der Kolbenstange 2 parallel zu dieser und in Richtung des Betätigungszylinders 3 weisend eine am \ fi eien Ende mit Stellungsgeber U versehene Stellstange 5 | angeordnet ist. Der Stellweg W des Stellungsgebers U an |

der Stellstange 5 erstreckt sich dabei im Bereich des Betätigungszylinders 3, und zwar parallel zu dessen Längsachse 11. An den Enden des Steliweges W sind die Endstellungssensoren 6 angeordnet, für die bevorzugt und vorteilhaft mechanisch wirkende Rollentastschalter verwendet werden. Wie ganz unten aus den Fig. 1, 2 ersichtlich, sind die beiden Druckmediumszufuhran3chiüsse 7, 8 am kopfstückfernen Ende des Betätigungszylinders angeordnet, so daß die Druckmediumsleitungen axial vom Ende 9 des Betätigungszylinders 3 weggeführt werden können. Ebenso sind die Leitungsabgänge 10 der Endstellungsensoren 6 in axialer Richtung zur Längsachse 11 des Betätigungszylinders 3 am freien Ende 9 des Zylinders 3 abgehend angeordnet.

Bei der dargestellten, sehr schmal bauenden Ausführungsform der Spannvorrichtung, wie sie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich Wird, sind die Stellsfcange 5 mit ihren zugeöFd- ff

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neten Sensoren 6 und der Rückstellungs-Druckmediumsanschluß auf der spannarmfernen Schmalseite 12 der Vorrichtung angeordnet.

Um den Rückstell-Druckmediumsanschluß 8 an das kopfstückferne Ende 9 des Betätigungszylinders 3 verlegen zu können, ist es natürlich notwendig, dafür zu sorgen, daß das Druckmedium vom Anschluß 8 aus zur Ausmündung 25 in den Zylinder-innenraum gelangt ,um damit die Rückstellung des Kolbens 26 und der Kolbenstange 2 bewirken zu können. Bei der dargestellten Ausführungsform sind dafür die beiden Anschlußflansche 13, 14 des Betätigungszylinders 3 zur Stellstangenseite hin verlängert ausgebildet, wobei der kopfstückseitige Flansch 13 mit einem Stellstängendurchgriff 15 versehen ist. Zwischen den beiden Flanschen 13, 14 sitzt abgedichtet eine Ruckstell-Druckmediumsleitung 16, die die Verbindung zur Druckmediumsmündung 25 vom Druckmediumsanschluß 8 im Flansch 14 herstellt. Es ist aber gemäß Fig. 3 ebenfalls möglich, am Zylinder 3 stellstangenseitig ein u-förmiges Ansatzstück 17 anzuordnen, zwischen dessen Schenkeln 18, 19 sich der Stellweg W des Stellungsgebers erstreckt. Im Ansatzbasisteil 19, das in geeigneter Weise mit dem Betätigungsyzlinder (3) bzw. dessen Abschlußflanschen verbunden wird, erstreckt sich die Rückstell-Druckmediurasleitung 16, wie gestrichelt angedeutet. Auch hierbei Weist der Schenkel 18 einen Stellstängendurchgriff 15 auf und der andere Schenkel 19 einen Sensor-Leitungsdürchgriff 20.

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Gemäß Fig. 4 ist es aber auch möglich, die Rücksteli-Druckmediumszuleitung 16 in einer Wandstärkenverdickung 21 des Zylinders 3 verlaufend anzuordnen, wobei natürlich die Anschlußflansche des Betätigungszylinders an den Gesamtquerschnitt eines solchen Zylinders angepaßt sein müssen. Am Prinzip der aus Fig. 2 ersichtlichen diesbezüglichen Leitungsführung ändert sich damit nichts.

Bei allen diesen Ausführungsformen entsteht gewissermaßen seitlich neben d^m Betätigungszylinder 3 eine Nische, in der sich gut geschützt die Rückstell-Druckmediumszufuhrleitung 16 erstreckt und in die auch das freie, mit dem Stellungsgeber 1* versehene Ende der Stellstange 5 eingreift und in deren Bereich auch die beiden Sensoren 6 in Distanz D zueinander angeordnet sind, die der der Kolbenendstellungsdistanz entspricht. Vorteilhaft und in einfacher Weise,was nicht besonders dargestellt ist, kann diese Nische problemlos, obgleich die Nische selbst schon einen Schutz für die erwähnten Elemente darstellt, mit einer Abdeckelung versehen werden. Aus dieser Nische bzw. den diese Nische bildenden Elementen laufen dann die Kabel bzw. der Rückstell-Druckmediumsanschluß 8 axial heraus, so daß sämtliche Zuleitungen zur Vorrichtung axial an das kopfstückferne Ende des Betätigungszylinders 3 angeschlossen werden können, in dem natürlich auch der andere Druckmediumsanschluß 7 axial orientiert angeordnet ist.

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Um der Stellstange 5 in weit nach unten gefahrener Stellung in bezug auf· den dort angeordneten Sensor 6, der die Rückzugs- bzw. Öffnungsstellung des Spannarmes 24 abfragt, eine exakte Führung zu vermitteln, ist vorteilhaft das

i- freie Ende der Stellstange 5 vor dem Steilungsgeber 4 ■ mit einem Fortsatz 4· versehen, dem fluchtend entweder im

Flansch 14 oder im Schenkel 19 des Ansatzstückes 17 eine k Bohrung 4" zugeordnet ist, in die der Fortsatz 4· aingrei- \ fen kann. Die Länge des Fortsatzes und die Tiefe der Boh-

rung (Sackloch- oder Durchgangsbohrung) sind so bemessen, daß bei Kontakt des Stellungsgebers 4 mit dem Sensor 6 ; das freie Ende des Fortsatzes 4' bereits führend von der

Bohrung 4" erfaßt ist.

\ Um bezüglich der Endstellungsabfragung durch die Sensoren

■ 6,6' variabel zu sein, ist außerdem vorteilhaft vorgesehen, diese parallel zum Stellweg W einstellbar in bzw. an der Vorrichtung anzuordnen. Am Betätigungszylinder 3 oder am U-förmigen Ansatzstück 17 ist dafür, wie aus Fig. h ersichtlich, eine Führung^- und Haltenut 29 vorgesehen, in der die Sensoren 6, 6' verschoben und in der gewünschten Stellung in geeigneter Weise fixiert werden können. Vorteilhaft wird dabei insbesondere der kopfstückferne Sensor 6' nicht direkt in der Nut 29 geführt, sondern an einem Zwischenstück 30 befestigt, das in der Nut 29 &Iacgr; geführt und mit einem Vorsprung 27 versehen ist, der in den Stellweg W der Stellstange 5 ragt.

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In diesem Vorspruttg 27 befindet sich flüchtend zürn Fortsatz 1· eine FortsatzführüngsbohrUng 28* Die Anordnung eines solchen Vorsprunges 27 mit der FortsatzfUhrungsbohrüng 28 setzt jedoch nicht zwingend ein Zwischenstück 30 der dargestellten Art voraus, sondern dieser kann auch in anderer geeigneter Weise am Sensor 6* angebracht sein. Dieser Vorsprung 27 mit seiner Bohrung 28 nimmt also in jedem Fall an der Verstellung des Sensors 6^f teil und gewährleistet damit, daß der Fortsatz 4' in jeder Stellung des Sensors 6¹ eine exakte Führung zum Taster 31 des Sensors 6* erfährt.

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(15 951) ^_{11 M11}

Patentanwälte

Dlpi.'lnt). Arntliör

Dlpl.-lng Wolf

Schutzansprüche &iacgr; An cter Malnbrücks

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1. SpanttVorrichtung, insbesondere Kniehebeispännvorrichiung für die Fixierung von Werksbücken, bestehend aus tinem Betätigungszylinder mit kolbenstangenseitig vorgesetztem Kopfstück, an und in dem die Stellmechanik für een am Kopfstück angelenkten Spannern! angeordnet ist lind ferner aus zwei Druckmediumszufuhrleitungen und Enditellungssensoren mit Änschlußleitungen, (dadurch gekennzeichnet, (daß am freien Ende (1) der Kolbenstange (2) parallel zu dieser und in Richtung des Betätigungszyiinders (3)weiserid

eine am freien Ende mit Stellungsg.ebern (U) versehene Stellstange (5) angeordnet ist, daß der Stellweg (W) des Stellungsgebers (4) der Stellefcange (5) im Bereich des Betätigungszylinders (3) angeordnet ist und an den Enden des Stellweges (W) End-Btellungssensoren (6) angeordnet sind, daß beide Druckmediümszufuhranschlüsse (7, 8) am freien Ende (9) des Betätigungszylinders (3) und die Leitungsabgänge (10) der Endstellungssensoren (6) ebenfalls in axialer Richtung zur Längsachse (11) des Betätigungszylinders (3) abgehend am freien Ende (9) des Betätigungszylinders (3) angeordnet sind.

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2. Spannvorrichtung nach Anspruch I₁

bei der der Betatigungszylindef (3) mit Kolben im Querschnitt oval, elliptisch, langlochartig oder flächrechteckig ausgebildet ist j

dadurch gekennzeichnet, daß die Stellstänge (5) mit ihren zugeordneten Sensoren (6) und äer nüükstcll-DrückiiiediuiiisansGhlUÄ (S, auf der spannarmfernen Schmalseite (12) angeordnet sind.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschlußflansche (13, I¹») des Betätigungszylinders (3) zur Stellstangenseite hin verlängert ausgebildet sind, der kolbenstangenseitige Flansch (13) mit einem Stellstangendurchgrxff (15) versehen, zwischen beiden Flanschen (13, 14) eine Rückstell-Druckmediumsleitung (16) angeordnet ist und am kolbenstangenfernen Flansch, axial abgehend, die Drückmediumsanschlüsse (7, &igr; 8) angeordnet sind.

&iacgr; *i. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß am Betätigungszylinder (3) stellstangenseitig ein

j u-förmiges Ansatzstück (17) angeordnet ist, zwischen

dessen Schenkeln (18, 19) sich der Stellweg (W) des

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Stellurtgsgebers (M) erstreckt und iri dessen Ansätzbaslsteil (19') die RÜckstell-Druckmediumsleitung (16) verläuft, dessen kolbenstangenseitiger Schenkel (18) einen Stellstangendurchgriff (15) und desssen kolbenstangenferner Schenkel (19) den Rückstell-Drückmediümsanschluß

(8) und einen Sensor-Leitungsdruchgriff (20) aufweist.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Rückstell-Druckmediumszuleitung (16) in einer Wändstärk-onverdickung (21) des Betätigungszylinders (3) verlaufend angeordnet ist-

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Stellstange (5) an einem am Kolbenstangenende (1) befestigten Winkelstück (22) angeordnet ist.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurci« gekennzeichnet,

daß die Sensoren (6) zueinander mit einer Distanz (D) angeordnet sind, die der der Kolbenendstellungsdistanz

f entspricht.

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8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (6) in Form von Rollentastschaltern ausgebildet sind.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich neben rtem Betätigungszylinder (3), der die Rückstell-Druckmediumsleitung (10), den Stellweg (W) des Stellungsgebers (¹O und die Sensoren (6) enthält, mit einer Abdeckhaube abgeschlossen ist.

10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der kopfstückseitige Sensor (6) parallel zum Stellweg (W) einstellbar angeordnet ist.

11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende der Stellstange (5) vor dem Stellungsgeber (4) ein Fortsatz (>'4') und im seitlich verlängerten Flansch (1¹I) oder im Schenkel (19) des Ansatzstückes (17) eine zum Fortsatz (¹I¹) fluchtende Bohrung (1") für den Eingriff des Fortsatzes angeordnet ist«

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12. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der kopfstückferne, stellungsveränderliche Sensor (6^f) mit einem in den Stellweg (W) ragenden Vorsprung (27) und dieser fluchtend zum Fortsatz (¹P ) der Stellstange (5) mit einer Fortsatzführungsbohrung (28) versehen ist.

13. Spannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden stellungsveränderlich angeordneten Sensoren (6, 6·) in einer sich parallel zur Vorrichtungslängsachse erstreckenden Führungs- und Haltenut (29) des Betätigungszylinders (3) oder des U-förmigen Ansatzstückes (17) stellungsfixierbar angeordnet sind.

14. Spannvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der kopfstückferne Sensor (6') an einem in der Nut (29) geführten Zwischenstück (30) befestigt und das Zwischenstück (30) dieses Sensors (6·) mit dem in den Stellweg (W) ragenden Vorsprung (27) versehen ist.

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