DE4430457A1 - Spannarm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung, insbesondere für Werkzeugmaschinen, mit einem an einer Kolbenstange befe­ stigten Spannarm, der in axialer Richtung formschlüssig ge­ halten ist.

Bei den bekannten Spannvorrichtungen ist das freie Ende der Kolbenstange mit einem Außengewinde und die Aufnahmebohrung des Spannarmes mit einem Innengewinde versehen, so daß der Spannarm auf das freie Ende der Kolbenstange aufgeschraubt werden kann. Um ein Wegrutschen oder Lösen des Spannarmes zu verhindern, kann gegebenenfalls noch eine Kontermutter auf­ gesetzt werden.

In der Metallverarbeitung werden derartige Spannvorrichtun­ gen hauptsächlich bei spanabhebenden Bearbeitungsmaschinen eingesetzt, zum Beispiel bei Drehbänken, Fräsmaschinen, Be­ arbeitungszentren, Bohrmaschinen usw. Die Spannvorrich­ tung dient nun dazu, das Werkstück in seiner gewünschten Po­ sition fest und zuverlässig zu halten, ohne daß dieses wäh­ rend der Bearbeitung verrutscht.

Damit die Spannvorrichtung vollautomatisch betrieben werden kann, ist der Spannarm über die Kolbenstange an ein Hydrau­ liksystem angeschlossen. Hierbei ist die Kolbenstange lösbar mit einem Hydraulikkolben verbunden, so daß der Spannarm zu­ sammen mit der Kolbenstange vom Hydrauliksystem demontiert werden kann.

In Abhängigkeit von Gestalt, Umfang und Größe des Werkstückes wird ein geeigneter Spannarm ausgewählt und in die Spannvorrichtung eingesetzt. Hierzu wird die Schraubverbin­ dung zwischen dem Spannarm und der Kolbenstange gelöst, der Spannarm von der Kolbenstange heruntergeschraubt und der neue Spannarm auf die neue Kolbenstange aufgeschraubt und gesichert. Es wäre auch denkbar, den Spannarm zusammen mit der Kolbenstange auszutauschen, jedoch ist die Demontage der Kolbenstange vom Hydrauliksystem sehr viel aufwendiger.

Beim Wechseln des Spannarms besteht die Schwierigkeit, daß zum Aufschrauben des Spannarms auf die Kolbenstange sehr viel Platz benötigt wird, der nicht immer vorhanden ist.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß beim Fest­ schrauben des Spannarms und bei dessen Sicherung, zum Bei­ spiel durch eine Kontermutter, Drehmomente auf die Kolben­ stange und das Hydrauliksystem wirken, die die Kolbenstange unnötig belasten und unter Umständen in unerwünschter Weise auf das Hydrauliksystem wirken.

Desweiteren ist eine stufenlose Positionierung des Spannarms in Drehrichtung nicht oder nur mit unverhältnismäßig großem Aufwand möglich, da eine Fixierung des Spannarms auf dem Ge­ winde nur grob möglich ist.

Darüber hinaus ist auch die Montage des Spannarms auf der Kolbenstange mit einem großen Aufwand verbunden, da zunächst die Umgebung der Spannvorrichtung freigeräumt werden muß, bevor der Spannarm aufgeschraubt werden kann und anschlie­ ßend eine Kontermutter oder ein anderes Sicherungselement angebracht werden muß.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die in Drehrichtung stu­ fenlos positionierbar ist, die drehmomentenfrei auf der Kol­ benstange angebracht werden kann und bei der der Spannarm einfach und schnell auf der Kolbenstange montierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend wei­ tergebildet wird, daß der Spannarm in Drehrichtung kraft­ schlüssig gehalten ist. Dabei wird der Spannarm um die Längsachse der Kolbenstange gedreht.

Dies hat den Vorteil, daß die Kolbenstange rotationssymme­ trisch ausgebildet werden kann, so daß ihre Fertigung ko­ stengünstiger wird. Außerdem ist es bei der erfindungsgemä­ ßen Spannvorrichtung möglich, den Spannarm in jeder beliebi­ gen Position quer zur Kolbenstange anzuordnen. Dies ist des­ halb möglich, weil die Kolbenstange nunmehr keine spezielle Formgebung aufweist, die zur Befestigung des Spannarms dient.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Spannvorrichtung weist die Kolbenstange in dem Bereich ihres freien Endes, in dem der Spannarm befestigt wird, eine umlaufende Befestigungsnut auf. In diese Befesti­ gungsnut wird mindestens ein Klemmstück derart festgeklemmt, daß es in radialer Richtung zwischen Kolbenstange und Spann­ arm verklemmt ist, um den Spannarm in Drehrichtung kraft­ schlüssig auf der Kolbenstange zu halten und daß das Klemm­ stück darüber hinaus in die Befestigungsnut eingreift, um den Spannarm in axialer Richtung formschlüssig auf der Kol­ benstange zu halten.

Dies hat den Vorteil, daß der Spannarm drehmomentenfrei auf dem freien Ende der Kolbenstange montierbar ist und daß die Montage des Spannarms auf der Kolbenstange einfach und schnell erfolgen kann, denn die Kolbenstange braucht ledig­ lich in eine entsprechende Bohrung des Spannarms eingeführt werden, bevor die Klemmstücke in einen länglichen Einstich nahe der Bohrung in den Spannarm eingeführt und verklemmt werden.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung weist das Klemmstück in dem Bereich, in dem es in die Befestigungsnut eingreift, eine der Befestigungs­ nut entsprechende Außenkontur auf.

Dies hat den Vorteil, daß das Klemmstück mit einer großen Fläche an der Kolbenstange anliegt, so daß eine für den er­ forderlichen Kraftschluß ausreichende Reigungskraft übertra­ gen werden kann.

In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sind zwei Klemmstücke vorgesehen, die von einer Schraube gespannt werden. Dabei sind sowohl die beiden Klemmstücke als auch die Schraube in einem quer zur Kolben­ stange angeordneten Einstich in dem Spannarm angeordnet.

Dies hat den Vorteil, daß der Spannarm mit wenigen Handgrif­ fen auf der Kolbenstange montiert werden kann.

Hierzu wird lediglich der Spannarm derart auf die Kolben­ stange aufgesetzt, daß das freie Ende der Kolbenstange durch eine Bohrung im Spannarm hindurchreicht. Anschließend werden die beiden Klemmstücke von zwei sich gegenüberliegenden Sei­ ten her in den Einstich eingeführt und dann mit einer Schraube verklemmt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Spannarm in Drehrichtung stufenlos positionierbar ist, denn durch ein leichtes Lösen der Schraube kann der Spannarm beliebig auf der Kolbenstange verdreht werden. Ist die gewünschte Positi­ on erreicht, wird die Schraube wieder angezogen und der Spannarm nimmt die eingestellte Position fest und unverrück­ bar ein.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist die Befestigungsnut im Nutgrund weich ausgebildet.

Dies hat den Vorteil, daß zur Unterstützung der Klemmvor­ richtung an einer beliebigen Stelle außerhalb der Klemmstücke eine Sicherungsschraube angebracht werden kann. Diese Si­ cherungsschraube wird in eine entsprechende, mit einem Ge­ winde versehende Bohrung im Spannarm eingeschraubt und so­ lange in die Befestigungsnut eingedreht, bis sich die Schraubenspitze in den weichen Nutgrund eingearbeitet hat.

In besonderen Anwendungsfällen kann damit der Spannarm zu­ sätzlich gesichert werden.

In einer anderen, besonderen Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Spannvorrichtung ist an der Stirnseite der Kolben­ stange ein Schaltnocken ansetzbar. Hierzu weist die Stirn­ seite der Kolbenstange eine konische Aufnahme mit einer sich daran anschließenden Gewindebohrung auf. Ein im wesentlichen länglicher Schaltnocken weist einen der konischen Aufnahme entsprechenden Zapfen auf. Mit diesem Zapfen wird der Schaltnocken in die konische Aufnahme eingesetzt und mit ei­ ner Schraube befestigt.

Dies hat den Vorteil, daß die exakte Position des Spannarms vollautomatisch erfaßbar ist. Hierzu wird die Spannvorrich­ tung mit einem induktiven oder kapazitiven Näherungsschal­ ter ausgestattet, der die Position des Schaltnockens jeder­ zeit elektronisch erfaßt. Aus der Position des Schaltnockens kann dann auf die Position des Spannarms geschlossen werden. Somit ist die Position des Spannarms jederzeit vollautoma­ tisch bestimmbar.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Spannvorrichtung ist der Spannarm mit einer Überlastsicherung ausgestattet. Diese Überlastsicherung ge­ währleistet für den Fall, daß der Spannarm in unvorhergese­ hener Weise an einer Drehbewegung gehindert ist, daß die Kraftübertragung von der Kolbenstange auf den Spannarm un­ terbrochen wird.

Dies hat den Vorteil, daß am Spannarm und/oder am Werkstück keine ungewünscht hohen Kräfte angreifen und eine Beschädi­ gung des Spannarms und/oder des Werkstückes verhindert wird, falls der Spannarm in unvorhergesehener Weise an einem Ver­ schwenken verhindert ist.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Spannvorrichtung ist der Spannarm in axialer Richtung mittels mindestens einem in eine Befestigungsnut der Kolbenstange eingreifenden Klemmstück gehalten und dar­ über hinaus ist der Spannarm in Drehrichtung durch eine Rutschkupplung gehalten.

Dies hat den Vorteil, daß der Spannarm in seiner momentanen Position verharrt, sobald ein unvorhergesehener Einfluß den Spannarm am Verschwenken hindert. Zwar überträgt die Rutsch­ kupplung die für das bestimmungsgemäße Verschwenken des Spannarms erforderlichen Kräfte von der Kolbenstange auf den Spannarm, jedoch wird diese Kraftübertragung unterbrochen, sobald die am Spannarm angreifenden Momente größer sind als die durch die Rutschkupplung auf den Spannarm übertragenen Momente. Dadurch wird gewährleistet, daß eine Beschädigung des Spannarms und/oder des Werkstückes verhindert wird, so­ bald der Spannarm an einem bestimmungsgemäßen Verschwenken gehindert ist.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Spannvorrichtung weist die Rutschkupplung eine an der Stirnseite der Kolbenstange angebrachte Mitnehmer­ scheibe auf, an die ein im Spannarm gelagerter, vorgespann­ ter Mitnehmer angreift. Aufgrund der Vorspannung übt der Mitnehmer eine Kraft auf die Mitnehmerscheibe aus, durch die die Drehbewegung der Kolbenstange auf den Spannarm übertra­ gen wird. In einer alternativen Ausführungsform wäre es auch denkbar, daß der Mitnehmer direkt an der Kolbenstange an­ greift.

Dies hat den Vorteil, daß die Rutschkupplung in einfacher Weise und mit nur wenigen Bauteilen kostengünstig realisiert ist.

In einer anderen Ausführungsform ist am Mitnehmer eine defi­ nierte Vorspannung einstellbar.

Dies hat den Vorteil, daß die Vorspannung an das individuel­ le Einsatzgebiet der Spannvorrichtung und darüber hinaus an den jeweiligen Anwendungsfall der Spannvorrichtung angepaßt und eingestellt werden kann. Somit ist ein optimaler Schutz des Werkstückes und/oder des Spannarmes gewährleistet.

In einer anderen Ausführungsform ist der Mitnehmer hydrau­ lisch oder pneumatisch vorgespannt.

Dies hat den Vorteil, daß die Vorspannung durch das Hydrau­ lik- oder Pneumatiksystem einstellbar und regelbar ist. Au­ ßerdem ist es hiermit möglich, die Vorspannung während eines Arbeitsganges zu verändern.

In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung wird die Vorspannung durch eine Feder er­ zeugt.

Dies hat den Vorteil, daß durch die Auswahl einer Feder mit einer gewünschten Federkraft eine gewünschte, definierte Vorspannung am Mitnehmer eingestellt werden kann.

In einer anderen, besonderen Ausführungsform ist die Feder an der dem Mitnehmer gegenüberliegenden Seite auf einer Ma­ denschraube gelagert.

Dies hat den Vorteil, daß durch entsprechendes Verdrehen der Madenschraube die Federkraft und somit die Vorspannung je nach Anwendungsfall individuell eingestellt werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist der Mitnehmer in einer Nut in der Mit­ nehmerscheibe geführt.

Dies hat den Vorteil, daß die Außenkontur des Mitnehmers der Form der Nut angepaßt werden kann und somit eine größere An­ lagefläche zur Verfügung steht. Diese größere Anlagefläche gewährleistet eine bessere Kraftübertragung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist die Mitnehmerscheibe im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet. Es sind auch andersförmige Aus­ bildungen der Mitnehmerscheibe denkbar.

Dies hat den Vorteil, daß der Spannarm relativ zur Kolben­ stange um 90° in jede Richtung verdreht werden kann, ohne daß der Mitnehmer von der Mitnehmerscheibe herunterrutscht und wieder mühsam eingesetzt werden muß. In mehreren Versu­ chen hat es sich gezeigt, daß diese halbkreisförmige Ausbil­ dung der Mitnehmerscheibe für die meisten Anwendungsfälle ausreichend ist, vor allem weil der Spannarm beim bestim­ mungsgemäßen Gebrauch in der Regel auch nur im 90° ver­ schwenkt wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Spannvorrichtung sind in die Mitnehmerscheibe Schaltnocken einsetzbar.

Dies hat den Vorteil, daß die Position des Spannarmes über induktive oder kapazitive Näherungsschalter exakt bestimmbar ist.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sind zwei Klemmstücke vorgesehen, die von einer Schraube gespannt werden. Die Klemmstücke sind durch eine Distanzhülse derart beabstandet, daß sie zwar in die Befestigungsnut eingreifen, aber nicht am Nutgrund anliegen. Dies hat zur Folge, daß der Spannarm zwar in axialer Rich­ tung formschlüssig an der Kolbenstange gehalten wird, jedoch ein Kraftschluß mit der Kolbenstange nicht erfolgt, da die Klemmstücke nicht am Nutgrund angreifen.

Dies hat den Vorteil, daß der Spannarm universell einsetzbar ist, d. h., wenn der Spannarm eine Distanzhülse aufweist, wird er in eine Spannvorrichtung mit Überlastsicherung ein­ gebaut, und wenn man die Distanzhülse herausnimmt kann der Spannarm in eine Spannvorrichtung ohne Überlastsicherung eingebaut werden. Dies verringert die Anzahl der zu ferti­ gendenden Typen und somit die Lagerhaltungskosten erheblich, da ein und derselbe Spannarm in zwei verschiedene Spannvor­ richtungen eingebaut werden kann.

In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sind die Klemmstücke im wesentlichen zylin­ derförmig, keilförmig, kugelförmig oder dergleichen ausge­ bildet.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Spannvorrichtung ist der Spannarm quer zur Kol­ benstange angeordnet. Außerdem sind die durch die Schraube verspannten Klemmstücke sowohl quer zur Kolbenstange, als auch quer zum Spannarm angeordnet.

Dies hat den Vorteil, daß der Spannarm einfach zu montieren ist, da die Schraube quer zur Kolbenstange und quer zum Spannarm leicht zugänglich ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genann­ ten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsge­ mäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen mitein­ ander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern ha­ ben vielmehr beispielshaften Charakter. Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungs­ beispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Spann­ vorrichtung, geschnitten entlang der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 ein Draufsicht einer erfindungsgemäßen Spannvor­ richtung gemäß Fig. 1, geschnitten entlang der Li­ nie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Spann­ vorrichtung mit Überlastsicherung, geschnitten ent­ lang der Linie III-III in Fig. 4;

Fig. 4 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Spannvor­ richtung mit Überlastsicherung gemäß Fig. 3, ge­ schnitten entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen den erfindungsge­ mäßen Gegenstand teilweise stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die Gegenstände der einzel­ nen Figuren sind teilweise überproportional vergrößert dar­ gestellt, damit ihr Aufbau besser gezeigt werden kann.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Spannvorrichtung 10 mit ei­ nem auf eine Kolbenstange 12 aufgesetztem Spannarm 14. Nahe dem freien Ende der Kolbenstange 12 ist eine umlaufende, im Querschnitt halbkreisförmige Befestigungsnut 16 vorgesehen. An der Stirnfläche 18 der Kolbenstange 12 ist eine trichter­ förmige oder konische Aufnahme 20 mittig angeordnet. An die Schmalseite der konischen Aufnahme 20 schließt sich in axia­ ler Richtung eine Gewindebohrung 22 an.

Der Spannarm 14 weist eine kreisrunde Öffnung 24 zur Aufnah­ me der Kolbenstange 12 auf. Quer zur Kolbenstange 12 und quer zur Längsrichtung des Spannarms 14 ist im wesentlichen tangential zur Öffnung 24 ein durchgehender Einstich 26 vor­ gesehen. In den Einstich werden zwei Klemmstücke 28, 30 der­ art eingesetzt, daß jedes Klemmstück 28, 30 von einer ande­ ren Seite des Einstiches 26 in diesen hereingeschoben wird. Die Klemmstücke 28, 30 werden dann von einer Schraube 32 ge­ halten.

Die Klemmstücke 28, 30 sind im wesentlichen zylindrisch aus­ gebildet und sind in dem Bereich, in dem sie an die Kolben­ stange 12 anliegen, mit einer Ausnehmung 34 versehen, wobei der Radius der Ausnehmung 34 dem Durchmesser der Kolbenstan­ ge 12 entspricht. Außerdem weisen die Klemmstücke 28, 30 ei­ nen Vorsprung 36 auf, dessen Außenkontur der Form der Befe­ stigungsnut 16 entspricht. Außerdem ist das Klemmstück 28 mit einer Bohrung 38 und mit einer zylindrischen Aufnahme 40 versehen. Das Klemmstück 30 weist eine coaxial mit der Boh­ rung 38 angeordnete Zylinderbohrung 42 zur Aufnahme der Schraube 32 auf.

Zur Positionierung des Spannarmes 14 auf der Kolbenstange 12 werden die Klemmstücke 28, 30 von sich gegenüberliegenden Seiten in den Einstich 26 eingeführt, wobei jeweils das mit der Ausnehmung 34 versehene Ende der Klemmstücke 28, 30 zu­ erst in den Einstich 26 eingeführt wird. Anschließend wird in die Bohrung 38 und die zylindrische Aufnahme 40 des Klemmstückes 28 die Schraube 32 eingeführt und in eine Ge­ windebohrung 42 des Klemmstückes 30 geschraubt. Durch die Ausgestaltung der Klemmstücke 28, 30 entsprechend der Außen­ kontur der Kolbenstange 12 können die Klemmstücke 28, 30 durch die Schraube 32 soweit in den Einstich 26 hineingezo­ gen werden, daß die Klemmstücke 28, 30 mit ihrer Ausnehmung 34 eng an der Kolbenstange 12 und insbesondere in der Befe­ stigungsnut 16 der Kolbenstange 12 anliegen.

Während der Spannarm 14 vom Monteur in der gewünschten Posi­ tion gehalten wird, wird die Schraube 32 so stark angezogen, daß die Klemmstücke 28, 30 derart zwischen der Kolbenstange 12 und dem Spannarm 14 verspannt sind, daß eine kraftschlüs­ sige Verbindung zwischen Kolbenstange 12 und Spannarm 14 hergestellt ist. Durch die besondere Ausgestaltung der Klemmstücke 28, 30 können diese großflächig an der Kolben­ stange 12 anliegen und einen guten Kraftschluß gewährlei­ sten.

Durch den Vorsprung 36 der Klemmstücke 28, 30 greifen diese in die Befestigungsnut 16 der Kolbenstange 12 ein und ermög­ lichen so in axialer Richtung ein formschlüssiges Halten des Spannarmes 14 an der Kolbenstange 12.

Auf der dem Einstich 26 gegenüberliegenden Seite der Öffnung 24 ist in dem Spannarm 14 eine Gewindebohrung 44 vorgesehen. In diese Gewindebohrung 44 kann eine in der Zeichnung nicht dargestellte Schraube eingeschraubt werden. In Anwendungs­ fällen, in denen der zwischen Spannarm 14 und Kolbenstange 12 vorhandene Kraftschluß nicht ausreicht, kann diese Schraube bis in den Nutgrund 46 der Befestigungsnut 16 ein­ geschraubt werden. Dieser Nutgrund 46 ist, zum Beispiel durch eine fehlende Oberflächenhärtung, weich ausgebildet, so daß die Schraube im Nutgrund 46 in die Kolbenstange 12 eingreifen kann. Hierdurch wird der Spannarm 14 zusätzlich an der Kolbenstange 12 gehalten und ein Durchrutschen der Kolbenstange 12 zuverlässig verhindert.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann an die Stirnfläche 18 der Kolbenstange 12 ein länglicher Schaltnocken angesetzt werden. Der Schaltnocken weist einen der koni­ schen Aufnahme 20 entsprechenden Zapfen auf. Der Schaltnocken wird mit seinem Zapfen in die konische Aufnahme 24 ein­ gesetzt und mit einer Schraube in der Gewindebohrung 22 der Kolbenstange 12 befestigt.

Nachdem der Spannarm 14 auf der Kolbenstange 12 unverrückbar festgeklemmt ist, wird der Schaltnocken ebenfalls unverrück­ bar an der Kolbenstange 12 befestigt. Verdreht sich nun die Kolbenstange 12, so werden der Spannarm 14 und der Schalt­ nocken in gleicher Weise verdreht. Über in der Spannvorrich­ tung 10 angebrachte induktive und/oder kapazitive Näherungs­ schalter kann jederzeit die aktuelle Position des Schaltnockens festgestellt werden und aus der Position des Schaltnockens kann die Position des Spannarmes 14 hergeleitet werden.

Ein kapazitiver Näherungsschalter kann zum Beispiel ein Ma­ gnet sein.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Spannvorrichtung 10 mit ei­ ner Überlastsicherung 50. Dabei ist die Überlastsicherung 50 als Rutschkupplung 52 ausgeführt.

Zur Rutschkupplung 52 gehört eine an der Stirnfläche 18 der Kolbenstange 12 befestigte Mitnehmerscheibe 54 und ein im Spannarm 14 gelagerter Mitnehmer 56. Die Mitnehmerscheibe 54 ist halbkreisförmig ausgeführt und weist an ihrer Unterseite einen konischen Zapfen 58 auf. Mit diesem Zapfen 58 wird die Mitnehmerscheibe 54 in die konische Aufnahme 20 an der Stirnfläche 18 der Kolbenstange 12 eingesetzt und durch eine Schraube drehfest angebracht. An der dem Spannarm 14 zuge­ wandten Seite der Mitnehmerscheibe 54 ist eine Nut 60 vorge­ sehen, in der der Mitnehmer 56 geführt ist.

Der Mitnehmer 56 wird in einer parallel zur Kolbenstange 12 angeordneten Bohrung 62 gehalten. An der Unterseite des Mit­ nehmers 56 greift eine Schraubenfeder 64 an, die mit ihrem anderen Ende auf einer Madenschraube 66 aufliegt. Die Maden­ schraube 66 wird in ein in die Bohrung 62 eingearbeitetes Gewinde eingedreht und spannt die Schraubenfeder 64.

Durch entsprechendes Herein- oder Herausdrehen der Maden­ schraube 66 wird die Federkraft der Schraubenfeder 64 einge­ stellt, so daß am Mitnehmer 56 die gewünschte Vorspannung anliegt.

In einer nicht dargestellen Ausführungsform ist der Mitneh­ mer 56 quer zur Kolbenstange 12 angeordnet und greift an ei­ ner entsprechenden Nut in die Kolbenstange 12 ein.

Die Nut 60 ist der Außenkontur des Mitnehmers 56 angepaßt, damit eine möglichst große Anlagefläche gewährleistet ist.

Die Mitnehmerscheibe 54 ist im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet und der Mitnehmer 56 ist im Normalzustand etwa in der Mitte der Mitnehmerscheibe 54 angeordnet.

Üblicherweise wird der Spannarm 14 beim bestimmungsgemäßen Einsatz der Spannvorrichtung 10 um 90° in die eine oder in die andere Richtung verdreht. Damit nun im Fall eines unvor­ hergesehenen Widerstandes am Spannarm 14 der Mitnehmer 56 nicht den Bereich der Mitnehmerscheibe 54 verläßt, ist diese halbkreisförmig ausgebildet.

Wird der Spannarm so weit verdreht, daß der Mitnehmer 56 den Bereich der Mitnehmerscheibe 54 verläßt und aus der Nut 60 herausspringt, so kann er, wenn auch mit erheblichem Auf­ wand, von einem Monteur wieder in die Nut 60 eingesetzt wer­ den, indem der Mitnehmer mit einem Hilfswerkzeug gegen die Federkraft zurückgeschoben wird.

Bei einer Spannvorrichtung 10 mit Überlastsicherung 50 wer­ den die Klemmstücke 28, 30 durch eine Distanzhülse 68 derart voneinander beabstandet, daß zwar der Vorsprung 36 der Klemmstücke 28, 30 nach wie vor in die Befestigungsnut 16 eingreift, damit der Spannarm 14 in axialer Richtung form­ schlüssig an der Kolbenstange 12 gehalten ist, aber damit die Klemmstücke 28, 30 nicht länger an der Kolbenstange 12 anliegen, sondern von dieser beabstandet sind. Eine kraft­ schlüssige Verbindung zwischen der Kolbenstange 12 und dem Spannarm 14, die durch die Klemmstücke 28, 30 realisiert wird, ist nicht länger erforderlich, denn diese kraftschlüs­ sige Verbindung wird bei der Spannvorrichtung 10 mit Über­ lastsicherung 50 durch die Rutschkupplung 52 gewährleistet.

In der Mitnehmerscheibe 54 ist ein länglicher Schaltnocken 70 vorgesehen, der quer zur Kolbenstange 12 angeordnet ist. Dieser Schaltnocken 70 ist gegen einen anderen austauschbar, damit für jeden Anwendungsfall der optimale Schaltnocken 70 zur Verfügung steht. Die aktuelle Position des Schaltnockens 70 kann durch einen induktiven und/oder kapazitiven Nähe­ rungsschalter festgestellt werden, so daß die Position des Spannarmes 14 jederzeit feststellbar ist.

Sowohl die Spannvorrichtung 10 gemäß den Fig. 1 und 2, als auch die Spannvorrichtung 10 mit Überlastsicherung 50 gemäß Fig. 3 und 4 kann auf im Handel erhältliche Hydrau­ liksysteme zur automatischen Betätigung der Spannvorrichtung 10 montiert werden. Dabei können die Einzelteile der Spann­ vorrichtung 10 bezüglich der Abmessungen dem jeweiligen An­ wendungsfall angepaßt werden.

Bezugszeichenliste

10 Spannvorrichtung
12 Kolbenstange
14 Spannarm
16 Befestigungsnut
18 Stirnfläche
20 konische Aufnahme
22 Gewindebohrung
24 Öffnung
26 Einstich
28 Klemmstück
30 Klemmstück
32 Schraube
34 Ausnehmung
36 Vorsprung
38 Bohrung
40 zylindrische Aufnahme
42 Gewindebohrung
44 Gewindebohrung
46 Nutgrund
50 Überlastsicherung
52 Rutschkupplung
54 Mitnehmerscheibe
56 Mitnehmer
58 Zapfen
60 Nut
62 Bohrung
64 Schraubenfeder
66 Madenschraube
68 Distanzhülse
70 Schaltnocken.

Claims (19)

1. Spannvorrichtung, insbesondere für Werkzeugmaschinen, mit einem an einer Kolbenstange (12) befestigten Spannarm (14), der in axialer Richtung formschlüssig gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannarm (14) in Drehrichtung kraftschlüssig gehalten ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spannarm (14) mittels mindestens einem Klemmstück (28, 30) in einer Befestigungsnut (16) der Kolbenstange (12) derart festgeklemmt ist, daß minde­ stens ein Klemmstück (28, 30) in radialer Richtung zwischen Kolbenstange (12) und Spannarm (14) verklemmt ist und gleichzeitig in die Befestigungsnut (16) ein­ greift.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens ein Klemmstück (28, 30) in dem Be­ reich, in dem es in die Befestigungsnut (16) ein­ greift, eine Außenkontur aufweist, die der Kontur der Befestigungsnut (16) entspricht.

4. Spannvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Klemmstücke (28, 30) vorgesehen sind, die von einer Schraube (32) gespannt werden.

5. Spannvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsnut (16) im Nutgrund (46) weich ausgebildet ist.

6. Spannvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite (18 ) der Kolbenstange (12) ein Schaltnocken (70) an­ setzbar ist.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spannarm (14) mit einer Überlastsicherung (50) versehen ist.

8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannarm (14) in axia­ ler Richtung mittels mindestens einem in eine Befesti­ gungsnut (16) der Kolbenstange (12) eingreifenden Klemmstück (28, 30) gehalten ist und daß der Spannarm (14) in Drehrichtung durch einer Rutschkupplung (52) gehalten ist.

9. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rutschkupplung (52) eine an der Stirnsei­ te (18) der Kolbenstange (12) angebrachte Mitnehmer­ scheibe (54) aufweist, an die ein im Spannarm (14) ge­ lagerter, vorgespannter Mitnehmer (56) angreift.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß am Mitnehmer (56) eine definierte Vorspannung einstellbar ist.

11. Spannvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (56) beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch vorge­ spannt ist.

12. Spannvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (56) durch eine Feder (64) vorgespannt ist.

13. Spannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorspannung durch eine Madenschrau­ ben (66) einstellbar ist.

14. Spannvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (56) in einer Nut (60) in der Mitnehmerscheibe (54) geführt ist.

15. Spannvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer­ scheibe (54) im wesentlichen halbkreisförmig ausgebil­ det ist.

16. Spannvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mitnehmer­ scheibe (54) Schaltnocken (70) einsetzbar sind.

17. Spannvorrichtung noch wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Klemmstücke (28, 30) vorgesehen sind, die von einer Schraube (32) gespannt werden, wobei die Klemmstücke (28, 30) durch eine Distanzhülse (68) derart beabstandet sind, daß die Klemmstücke (28, 30) zwar in die Befestigungsnut (16) eingreifen, aber nicht am Nutgrund (46) anliegen.

18. Spannvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6 oder 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmstücke (28, 30) im wesentlichen zylinderförmig, keilförmig, kugelförmig oder dergleichen ausgebildet sind.

19. Spannvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6 oder 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannarm (14) quer zur Kolbenstange (12) angeordnet ist und daß die durch die Schraube (32) verspannten Klemmstücke (28, 30) sowohl quer zur Kolbenstange als auch quer zum Spannarm (14) angeordnet sind.