EP4132734A2

EP4132734A2 - Spannelement, spannkörper und spannvorrichtung und verfahren zum spannen eines werkstückes oder werkzeuges

Info

Publication number: EP4132734A2
Application number: EP21718528.9A
Authority: EP
Inventors: Walter Schöner; Simon Cruz; Rüdiger Watzke; Peter Liebald
Original assignee: Emuge Werk Richard Glimpel GmbH and Co KG Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge
Current assignee: Emuge Werk Richard Glimpel GmbH and Co KG Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge
Priority date: 2020-04-07
Filing date: 2021-04-07
Publication date: 2023-02-15
Also published as: DE102020109685A1; WO2021204880A2; WO2021204880A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spannelement (1) und einen Spannkörper (104, 204) für eine Spannvorrichtung (100, 200) zum Spannen eines Werkstücks (101) oder eines Werkzeugs, eine solche Spannvorrichtung (100, 200) sowie ein Verfahren zum Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges. Das Spannelement (1) ist um wenigstens eine zentrale Achse (M) orientiert und weist wenigstens eine Spannfläche (3) für das Werkstück (101) oder Werkzeug und wenigstens eine von der Spannfläche (3) abgewandte Abstützfläche (2) zum Abstützen an einer Abstützfläche (106) eines Spannkörpers (104) der Spannvorrichtung (100) auf. Die Spannfläche (3) des Spannelementes (1) ist von zwei oder mehreren Spannflächensegmenten (4) gebildet, die in Umfangsrichtung (U) um die zentrale Achse (M) voneinander beabstandet sind, die Abstützfläche (2) des Spannelementes (1) ist von zwei oder mehreren Abstützflächensegmenten (5) gebildet, die in Umfangsrichtung (U) um die zentrale Achse (M) voneinander beabstandet sind, wobei die Spannflächensegmente (4) und die Abstützflächensegmente (5) in Radialrichtung (R) voneinander beabstandet sind. Jeweils ein Spannflächensegment (4) ist über zwei Verbindungselemente (6, 7) mit zwei in Umfangsrichtung (U) benachbarten Abstützflächensegmenten (5) verbunden und wenigstens ein Spannflächensegment (4) und wenigstens ein mit dem Spannflächensegment (4) über ein Verbindungselement (6,7) verbundenes Abstützflächensegment (5) in Umfangsrichtung (U) um einen Versatzwinkel (β) versetzt zueinander angeordnet sind, wodurch eine Wirkrichtung einer auf das Abstützflächensegment (5) des Spannelementes (1) in Radialrichtung (R) wirkenden radialen AbstützflächenPresskraft (F_A) und eine Wirkrichtung einer auf das Spannflächensegment (4) des Spannelementes (1) sowohl in Radialrichtung (R) als auch in Umfangsrichtung (U) wirkenden Spannflächen-Presskraft (F_S) um einen Presskraftwinkel (γ) und/oder eine Wirkrichtung der sowohl in Radialrichtung (R) als auch in Umfangsrichtung (U) wirkenden Spannflächen-Press-kraft (F_S) und eine Wirkrichtung einer auf das Spannflächensegment (4) des Spannelementes (1) wirkenden Spannkraft (F_R) um einen Spannkraft- winkel (δ) in Umfangsrichtung (U) versetzt sind.

Description

Titel: Spannelement, Spannkörper und Spannvorrichtung und Verfah- ren zum Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Spannelement, wie eine Spannbüchse oder eine Spannzange, sowie einen Spannkörper für eine Spannvorrichtung, wie einen Spanndorn oder ein Spannfutter, zum Spannen von Werkstücken oder Werk- zeugen und eine Spannvorrichtung mit einem solchen Spannelement und Spannkörper. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges. Spannvorrichtungen oder Spannzeuge oder Spannsysteme zum Spannen von Werkstücken oder Werkzeugen sind in vielfältigen Ausführungen bekannt.

Aus dem EMUGE Spanntechnikkatalog 135, Spannzeuge der Spitzenklasse mit dem Druckdatum September 2005 des Unternehmensverbundes EMUGE FRAN- KEN sind verschiedene Spannsysteme bekannt, die in einem Überblick auf den Seiten 10 bis 17 vorgestellt werden und dann auf den folgenden Seiten 18 bis 190 in speziellen Lösungen, insbesondere für die Kfz-Industrie, vorgestellt werden. Das Spiel zwischen dem Spannelement und dem Werkstück oder Werkzeug wird beim Spannen beseitigt und eine radiale, eventuell auch eine axiale Spannkraft aufgebaut.

Bei dem als SP bezeichneten System, das auf Seite 12 des Kataloges darge- stellt wird, dehnt sich zur Spannung des Werkstücks oder Werkzeugs ein Span- nelement, vorliegend eine im Längsschnitt mäandrierte Spannhülse durch axi- ale Kraftbeaufschlagung radial aus. Bei dem als SZ bezeichneten Spannsystem wird gemäß Seite 12 des Kataloges ein Spannelement, in diesem Fall eine ge- schlitzte Spannzange durch eine axiale Kraftbeaufschlagung gegenüber dem Grundkörper (oder: Spannkörper) axial bewegt und über gegeneinander lau- fende Kegelflächen radial aufgeweitet. Ein spezielles Membranspannsystem SM ist auf Seite 14 beschrieben.

Ein weiteres, als SG bezeichnetes Spannsystem ist auf Seite 13 des Kataloges beschrieben und weist ein Spannelement in Form einer geschlitzten Spann- büchse auf, die ein spezielles Sägengewinde aufweist, mit dem sie auf ein kor- respondierendes Sägengegengewinde auf dem Grundkörper (oder: Spannkör- per) aufgeschraubt wird. Die aufeinanderliegenden keilförmigen unter dem vorgegebenen Flankenwinkel angeordneten Kontaktflächen der beiden Sägen- gewinde sind nun durch eine axiale Kraftbeaufschlagung axial gegeneinander bewegbar und die Spannbüchse dehnt sich bei einer solchen axialen Bewegung in der Kraftrichtung gleichzeitig auf Grund des Flankenwinkels radial aus und spannt dadurch das außerhalb befindliche Werkstück. Die eingeleitete axiale Kraft wird an den unter dem Flankenwinkel gegeneinander geneigten Sägenge- windeflächen in eine axiale Kraftkomponente und eine nach außen wirkende radiale Kraftkomponente aufgeteilt. Die axiale Kraftkomponente erhöht das übertragbare Drehmoment und die Steifigkeit der Spannung.

Neben diesen mechanischen Spannsystemen SP, SZ, SG und SM ist auf Seite 13 des Kataloges auch ein hydraulisches Spannsystem SH beschrieben, mit dem sich insbesondere lange dünnwandige Werkstücke und mehrere gleiche Werkstücke spannen lassen. Es handelt sich hierbei um geschlossene Systeme, die mit Hydrauliköl gefüllt sind, das mit einem Kolben druckbeaufschlagt wird. Der sich aufbauende Druck weitet die dünnwandige Dehnzone einer Dehnhülse radial auf und spannt das bzw. die Werkstücke.

Aus WO 2019/170556 Al ist ein Spannelement zur Positionierung und/oder Fi- xierung eines Werkstückes oder Werkzeuges, umfassend eine Mehrzahl von -ragstegen, die jeweils eine innere und äußere Mantelfläche aufweisen, und eine Mehrzahl von elastischen Zwischengliedern, wodurch sich das Spannele- ment durch Dehnung oder Stauchung der elastischen Zwischenglieder aufwei- ten oder zusammendrücken lässt, bekannt.

Aus EP 2 747 922 Bl ist eine Vorrichtung zum Spannen eines Bauteils an ei- nem rotierenden Maschinenteil, insbesondere einer Auswuchtmaschine, be- kannt. Die Vorrichtung umfasst einen Grundkörper, einen innerhalb des Grund- körpers axial verschiebbar angeordneten Spanndorn und mehrere Spannein- richtungen, die durch Axialverschiebung des Spanndorns zwischen einer Löse- stellung und einer Spannstellung bewegbar sind, wobei die Spanneinrichtungen oberhalb des Grundkörpers radial zu dessen Mittelachse verschiebbare Spann- segmente sind und die Spannsegmente durch flexible Verbindungsstege mitei- nander verbunden sind.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein neues Spannelement sowie einen neuen Spannkörper für eine Spannvorrichtung und eine neue Spannvorrichtung anzu- geben. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges anzugeben.

Die erstgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einem Spann- element gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten ergeben sich insbesondere aus den abhängigen Ansprüchen, und des Weiteren aus der nachfolgenden Beschreibung, insbesondere den hie- rin beschriebenen Ausgestaltungen und Ausführungsformen.

Die hierin beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen gemäß der zu Grunde liegenden Erfindung sind nicht durch die in den Ansprüchen ge- wählte/n Merkmalskombination/en und die gewählten Rückbeziehungen be- schränkt. Jedes Merkmal einer Anspruchskategorie kann auch in einer anderen Anspruchskategorie beansprucht werden. Ferner kann jedes Merkmal in den Patentansprüchen, auch unabhängig von der jeweiligen anspruchsgemäßen Rückbeziehung, beispielsweise in einer beliebigen Kombination mit einem oder mehreren anderen Merkmal(en) der Ansprüche oder der nachfolgenden Be- schreibung beansprucht werden. Ferner kann jedes Merkmal, das in der nach- folgenden Beschreibung und/oder den anhängenden Zeichnungen offenbart und/oder im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben oder offenbart ist für sich, unabhängig oder losgelöst von dem Zusammenhang, in dem es steht, allein oder in jeglicher Kombination mit einem oder mehreren anderen Merkmalen, das oder die in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Zeichnungen beschrieben oder offenbart ist oder sind, beansprucht werden, insbesondere in dem Umfang, in welchem das jeweilige Merkmal zumindest ei- nen Beitrag zur Lösung der zu Grunde liegenden Aufgabe liefert. Insbesondere können auch jede der nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen bzw. jedes der beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Merkmale für sich geson- dert und/oder in beliebigen Kombinationen beansprucht werden.

Das Spannelement, insbesondere Spannbüchse (oder: Spannhülse) oder Spannzange, gemäß Anspruch 1 ist für eine Spannvorrichtung zum Spannen (o- der: zum Einspannen oder Aufspannen) eines (rotierenden oder nicht rotieren- den) Werkstücks oder eines Werkzeugs vorgesehen, wobei a) das Spannelement um wenigstens eine zentrale Achse (oder: Mittellängs- achse) orientiert ist (oder: wenigstens eine zentrale Achse umläuft oder umgibt), b) das Spannelement wenigstens eine Spannfläche für das Werkstück oder Werkzeug (oder: wenigstens eine Spannfläche zum Zusammenwirken, ins- besondere kraftschlüssigen Anliegen, mit wenigstens eine Gegenspannflä- che an dem Werkstück oder Werkzeug) und wenigstens eine von der Spannfläche abgewandte Abstützfläche zum Abstützen an einer Abstütz- fläche eines Spannkörpers der Spannvorrichtung aufweist, c) die Spannfläche des Spannelementes von zwei oder mehreren Spannflä- chensegmenten gebildet ist, die in Umfangsrichtung um die zentrale Achse voneinander beabstandet sind, d) die Abstützfläche des Spannelementes von zwei oder mehreren Abstütz- flächensegmenten gebildet ist, die in Umfangsrichtung voneinander beab- standet sind, e) die Spannflächensegmente (4) und die Abstützflächensegmente (5) in Ra- dialrichtung (R) voneinander beabstandet sind, f) jeweils ein Spannflächensegment über zwei Verbindungselemente mit zwei in Umfangsrichtung benachbarten Abstützflächensegmenten verbun- den ist (oder: jeweils ein Abstützflächensegment über zwei Verbindungs- elemente mit zwei in Umfangsrichtung benachbarten Spannflächenseg- menten verbunden ist), und g) wobei wenigstens ein Spannflächensegment und wenigstens ein mit dem Spannflächensegment über ein Verbindungselement verbundenes Abstütz- flächensegment in Umfangsrichtung um einen Versatzwinkel versetzt zuei- nander angeordnet sind, wodurch eine Wirkrichtung einer auf das Ab- stützfl-chensegment des Spannelementes in Radialrichtung wirkenden ra- dialen Abstützflächen-Presskraft und eine Wirkrichtung einer auf das Spannflächensegment des Spannelementes sowohl in Radialrichtung als auch in Umfangsrichtung wirkenden Spannflächen-Presskraft um einen Presskraftwinkel und/oder eine Wirkrichtung der sowohl in Radialrichtung als auch in Umfangsrichtung wirkenden Spannflächen-Presskraft und eine Wirkrichtung einer auf das Spannflächensegment des Spannelementes wirkenden Spannkraft um einen Spannkraftwinkel in Umfangsrichtung versetzt sind.

Unter Abstützfläche ist diejenige Fläche des Spannelementes zu verstehen, die während eines Einspannvorgangs mit einer Abstützfläche des Spannkörpers in Kontakt gebracht werden und/oder sich gleitend aufeinander bewegen, wodurch der Durchmesser des Spannelementes und somit der Durchmesser von deren Spannfläche in einer zur zentralen Achse radialen Richtung verän- derbar ist, also vergrößerbar oder verkleinerbar ist, oder sich verändert, also vergrößert oder verkleinert. Im gespannten Zustand liegen die Abstützfläche des Spannkörpers und die Abstützfläche des Spannelementes aneinander und es bildet sich eine radial wirkende Abstützflächen-Presskraft zwischen der Ab- stützfläche des Spannkörpers und der Abstützfläche des Spannelementes aus. Die Spannfläche des Spannelementes bezeichnet diejenige Fläche des Spann- elementes, die während des Einspannvorgangs mit dem Werkstück oder Werk- zeug in Kontakt gebracht wird und im gespannten Zustand an diesem anliegt, wodurch sich zwischen der Spannfläche des Spannelementes und dem Werk- stück oder Werkzeug eine radial wirkende, eventuell auch eine axial wirkende Spannkraft ausbildet.

Gemäß der Erfindung ist wenigstens ein Spannflächensegment des Spannele- mentes über Verbindungselemente mit zwei Abstützflächensegmenten des Spannelementes verbunden bzw. jeweils ein Abstützflächensegment ist über zwei Verbindungselemente mit zwei in Umfangsrichtung benachbarten Spann- flächensegmenten verbunden, wobei das Spannflächensegment gegenüber den Abstützflächensegmenten in Umfangsrichtung jeweils um einen Versatzwinkel versetzt ist bzw. wobei das Abstützflächensegment gegenüber den Spannflä- chensegmenten in Umfangsrichtung jeweils um einen Versatzwinkel versetzt ist. Zudem sind das Spannflächensegment und das Abstützflächensegment in Radialrichtung voneinander beabstandet. Die Verbindungselemente weisen hierfür eine Erstreckungskomponente in Radialrichtung und/oder in Umfangs- richtung auf. Die auf benachbarte Abstützflächensegmente wirkende radiale Abstützflächen-Presskraft wird über die die Abstützflächensegmente mit dem Spannflächensegment verbindenden Verbindungselemente auf das Spannflä- chensegment übertragen, wodurch eine radiale Aufweitung oder Einschnürung des Spannelementes erfolgt. Die Kraftübertragung innerhalb des Spannelemen- tes erfolgt somit unter einem Presskraft-Winkel und nicht nur in Radialrich- tung. Die Verbindungselemente sind derart flexibel, dass deren Erstreckung in Radial- und in Umfangsrichtung veränderbar ist.

Die Abstützflächensegmente und Spannflächensegmente sind in Umfangsrich- tung zumindest teilweise versetzt gegeneinander angeordnet. Mit anderen Worten: Die Abstützflächensegmente und Spannflächensegmente sind in Radi- alrichtung zumindest teilweise nicht fluchtend hintereinander angeordnet. Mit anderen Worten: Es existiert wenigstens eine die zentrale Achse enthaltende und sich in Radialrichtung erstreckende Ebene, welche nur eines der Abstütz- flächensegmente oder eines der Spannflächensegmente schneidet. Der Ver- satzwinkel ist vorliegend definiert als der Winkel zwischen einer Abstützflä- chenebene, die auf das Abstützflächensegment senkrecht steht und eine sich in einer zur zentralen Achse axialen Richtung erstreckende Mittellängsachse bzw. zentrale Achse des Abstützflächensegmentes enthält, und einer Spannflä- chenebene, die auf das Spannflächensegment senkrecht steht und eine sich in einer zur zentralen Achse axialen Richtung erstreckende Mittellängsachse bzw. zentrale Achse des Spannflächensegmentes enthält.

Das Spannelement, also die Spannflächensegmente, Abstützflächensegmente und Verbindungselemente sind insbesondere einstückig ausgebildet.

Vorzugsweise weist das Spannelement in Umfangsrichtung einen gleichmäßi- -en Versatz der Spannflächensegmente und Abstützflächensegmente, also gleichbleibende Versatzwinkel auf.

Die radiale Abstützflächen-Presskraft und/oder die Spannflächen-Presskraft lässt sich beispielsweise mechanisch, beispielsweise durch Verschiebung eines Spannkörpers gegenüber dem Spannelement und einer daraus resultierenden radialen Aufweitung oder Einschnürung des Spannelementes, hydraulisch oder pneumatisch, beispielsweise durch innerhalb des Spannelementes angeordnete mit einem hydraulischen bzw. gasförmigen Medium gefüllte hydraulische bzw. pneumatische Kammern, die mit hydraulischem bzw. pneumatischem Druck be- aufschlagbar sind, um sich zu vergrößern oder zu verkleinern, thermisch, bei- spielsweise durch Aufheizen oder Abkühlen des Spannkörpers, oder auch elekt- romagnetische erzeugen. Denkbar sind auch Kombinationen der vorstehend genannten Möglichkeiten zur Erzeugung der radiale Abstützflächen-Presskraft und/oder der Spannflächen-Presskraft. Eine hydraulische Beaufschlagung des Spannkörpers hat den Vorteil, dass keine sogenannten „Stick-Slip-Effekte", bei denen der Spannkörper und das Spannelement ruckartig aufeinander gleiten, auftreten. Insbesondere in Kombination mit einer mechanischen Beaufschla- gung bietet eine hydraulische Beaufschlagung des Spannkörpers eine feinere Stellgröße zum Spannen des Werkstückes oder Werkzeuges.

Es sei hier darauf hingewiesen, dass der Begriff Spannelement hier in einem allgemeinen Sinne verstanden wird und jedes Spannelement umfasst, das in einer beliebigen Form oder mit einer beliebig geformten Wandung die Achse zumindest überwiegend, vorzugsweise vollständig oder geschlossen umgibt o- der umschließt und innen wenigstens teilweise hohl ist oder mit einem Hohl- raum versehen ist sowie axial gesehen wenigstens an einer Seite, vorzugs- weise an beiden Seiten, wenigstens teilweise nach außen offen ist. So umfasst der Begriff Spannelement auch ohne Beschränkung der Allgemeinheit Körper mit zumindest überwiegend zylindrischen und/oder mit Absätzen versehenen und/oder mit Kegelflächen und/oder mit Gewinden versehenen Innen- und/o- der Außenflächen und insbesondere auch Spannbüchsen oder Spannhülsen und Spannzangen sowie hülsenartige Spanneinsätze. Etwaige im Fachjargon ein- schränkende Deutungen des Begriffs Spannelement sind deshalb ohne Belang.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung erstreckt sich wenigstens eines der zwei oder mehreren, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Abstütz- flächensegmente des Spannelementes in einer zur zentralen Achse axialen Richtung und/oder in Umfangsrichtung und/oder wenigstens eines der zwei o- der mehreren, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Spannflächen- segmente des Spannelementes erstreckt sich jeweils in einer zur zentralen Achse axialen Richtung und/oder in Umfangsrichtung.

Die Verbindungselemente sind insbesondere als Stege ausgebildet, die sich in einer zur zentralen Achse axialen Richtung erstrecken, wobei jeweils ein Spannflächensegment über zwei Stege mit zwei in Umfangsrichtung benach- barten Abstützflächensegmenten verbunden ist (oder: wobei jeweils ein Ab- stützflächensegment über zwei Verbindungselemente mit zwei in Umfangsrich- tung benachbarten Spannflächensegmenten verbunden ist). Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen weist das Spannelement we- nigstens eines oder eine beliebige Kombination der folgenden Merkmale auf: a) ein erster, äußerer oder innerer (oder: außenliegender oder innenlie- gender) Endabschnitt des Verbindungselementes ist mit einem Umfangs- Endabschnitt des Spannflächensegmentes und ein zweiter, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselementes ist mit einem Umfangs- Endabschnitt des Abstützflächensegmentes verbunden, b) ein erster, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselemen- tes ist mit einem Umfangs-Endabschnitt des Spannflächensegmentes und ein zweiter, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselementes ist einem Zentralabschnitt des Abstützflächensegmentes verbunden, c) ein erster, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselemen- tes ist mit einem Zentralabschnitt des Spannflächensegmentes und ein zweiter, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselementes ist einem Umfangs-Endabschnitt des Abstützflächensegmentes verbunden, d) ein erster, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselements ist mit einem Zentralabschnitt des Spannflächensegmentes und ein zwei- ter, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselementes ist ei- nem Zentralabschnitt des Abstützflächensegmentes verbunden.

Unter dem Begriff „äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselemen- -es" sind sich an das Spannflächensegment bzw. das Abstützflächensegment anschließende, in einer senkrecht zu der axialen Richtung durch den „Zentral abschnitt des Verbindungselementes" voneinander abgegrenzte Abschnitte des Verbindungselementes zu verstehen. Unter dem Begriff „Umfangs-Endabschnitt des Spannflächensegmentes" bzw. „Umfangs-Endabschnitt des Abstützflächen- segmentes" sind bezüglich der Umfangsrichtung durch den „Zentralabschnitt des Spannflächensegmentes" bzw. den „Zentralabschnitt des Abstützflächen- segmentes" voneinander abgegrenzte Abschnitte zu verstehen. Die Endab- schnitte sowie die Zentralabschnitte erstrecken sich vorzugsweise zumindest teilweise in einer zur zentralen Achse axialen Richtung. Eine auf die Abstützfläche oder das Abstützflächensegment wirkende radiale Abstützflächen-Presskraft wird somit über das Verbindungselement von einem Endabschnitt oder Zentralabschnitt des Abstützflächensegmentes auf einen Endabschnitt oder Zentralabschnitt des Spannflächensegments übertragen und wirkt dort als Spannflächen-Presskraft. Durch unterschiedliche Verbindungs- punkte und damit einhergehende unterschiedliche Winkel der Verbindungsele- mente gegenüber dem Abstützflächensegment und/oder dem Spannflächenseg- ment lässt sich die Stärke der Spannflächen-Presskraft variieren.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Spannelementes weist wenigstens eines der Verbindungselemente bezogen auf einen Querschnitt zur axialen Richtung zwischen dem Abstützflächensegment und dem Spannflächensegment einen geradlinigen (oder: linearen) Verlauf oder einen zumindest teilweise ge- krümmten (oder: gebogenen) Verlauf aufweist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind in axialer Richtung voneinander beabstandete Axial-Endabschnitte (oder: axiale Endabschnitte o- der vorderer und hinterer Endabschnitt) eines Spannflächensegmentes und/o- der in axialer Richtung voneinander beabstandete Axial-Endabschnitte eines Abstützflächensegmentes und/oder in axialer Richtung voneinander beabstan- dete Axial-Endabschnitte eines Verbindungselements bezüglich der Mittellängs- achse bzw. zentralen Achse in Umfangsrichtung um einen Drallwinkel gegenei- nander versetzt. Mit anderen Worten: Die Spannflächensegmente und/oder Ab- stützflächensegmente und/oder Verbindungselemente sind in axialer Richtung gedrallt und die Axial-Endabschnitte des Spannflächensegments und/oder des Abstützflächensegments und/oder des Verbindungselements sind in Umfangs- richtung zueinander versetzt. Beispielsweise kann hierbei ein solcher Drallwin- kel vorgesehen sein, dass voneinander beabstandete Axialabschnitte jeweils benachbarter Spannflächensegmente und/oder Abstützflächensegmente in axi- aler Richtung vollständig hintereinander liegen („Teilung von 1") oder sich in axialer Richtung jeweils hälftig überlappen („Teilung von V2"). Ein solches ge- dralltes Spannelement verbessert die Fassung bzw. Spannbarkeit des Werkstü- ckes oder Werkzeuges, insbesondere beim Einspannvorgang mittels eines ein Sägengewinde aufweisenden Spannelementes, welches auf einen ein korres- pondierendes Sägengegengewinde aufweisenden Spannkörper aufgeschraubt wird. Durch axiale Kraftbeaufschlagung werden Spannelement und Spannkör- per anschließend in axialer Richtung gegeneinander bewegt und die eingelei- tete axiale Kraft wird an den unter dem Flankenwinkel gegeneinander geneig- ten Sägengewindeflächen in eine axiale Kraftkomponente und eine nach außen wirkende radiale Kraftkomponente aufgeteilt, wodurch das Spannelement in Radialrichtung geweitet oder eingeschnürt wird, sodass das Werkstück ge- spannt wird.

Eine weitere Ausgestaltung des Spannelementes sieht vor, dass wenigstens zwei der ein Spannflächensegment mit zwei in Umfangsrichtung benachbarten Abstützflächensegmenten verbindenden Verbindungselemente gemäß wenigs- tens einem oder einer beliebigen Kombination der folgenden Merkmale ausge- bildet sind: a) die Verbindungselemente sind in einer zur zentralen Achse axialen Richtung parallel zueinander orientiert, b) die Verbindungselemente sind in einer zur zentralen Achse axialen Richtung unter einem Winkel zueinander orientiert, c) die Verbindungselemente sind in einer zur zentralen Achse axialen Richtung unter einem Winkel gegenüber dem Spannflächensegment und/oder dem Abstützflächensegment orientiert.

Parallel zueinander orientierte Verbindungselemente, die insbesondere zudem unter einem Winkel gegenüber dem Spannflächensegment und/oder dem Ab- stützflächensegment orientiert sind, sind somit in Umfangsrichtung gleichsin- nig orientiert. Abhängig von der Orientierungsrichtung der Verbindungsele- mente bzw. der Richtung des Torsionsmomentes bzw. der auf das Werkstück wirkenden Torsionskräfte oder einer Tangentialkraft, beispielsweise bei der Be- arbeitung, tritt ein Freilaufeffekt oder ein Sperreffekt auf, d.h. die Verbin- dungselemente legen sich flach oder stellen sich entgegen. Dadurch lässt sich die Spannkraft erhöhen. Das Spannflächensegment und das Verbindungselement sind dabei insbeson- dere jeweils um eine sich in einer zur zentralen Achse axialen Richtung erstre- ckende Schwenkachse um einen Schwenkwinkel zueinander schwenkbar (oder: bewegbar), wobei der Schwenkwinkel in einem gespannten Zustand des Span- nelements größer oder kleiner ist als in einem ungespannten Zustand des Spannelements. Das Abstützflächensegment und das Verbindungselement sind dabei insbesondere jeweils um eine sich in einer zur zentralen Achse axialen Richtung erstreckende Schwenkachse um einen Schwenkwinkel zueinander schwenkbar, wobei der Schwenkwinkel in einem gespannten Zustand des Span- nelements größer oder kleiner ist als in einem ungespannten Zustand des Spannelements.

Mit anderen Worten: Der Verbindungsbereich zwischen Verbindungselement und Abstützflächensegment und/oder der Verbindungsbereich zwischen Verbin- dungselement und Spannflächensegment bildet eine elastische Verformungs- zone oder ein Gelenk, wodurch eine radiale Aufweitung, d.h. eine Vergröße- rung des Schwenkwinkels im gespannten Zustand, oder radiale Einschnürung, d.h. eine Verkleinerung des Schwenkwinkels im gespannten Zustand, des Spannelements erreicht werden kann, sobald eine radiale Abstützflächen- Presskraft wirkt.

Die Aufgabe wird ferner gelöst mit einem Spannelement gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8. Das Spannelement, insbesondere mit einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Merkmalen, insbesondere eine Spannbüchse o- der Spannzange, für eine Spannvorrichtung zum Spannen eines Werkstücks o- der eines Werkzeugs, weist die folgenden Merkmale auf: a) das Spannelement ist um wenigstens eine zentrale Achse orientiert, b) das Spannelement weist wenigstens eine Spannfläche für das Werkstück oder Werkzeug und wenigstens eine von der Spannfläche abgewandte Ab- stützfläche zum Abstützen an einer Abstützfläche eines Spannkörpers der Spannvorrichtung auf, c) die Spannfläche des Spannelementes ist von zwei oder mehreren Spann- flächensegmenten gebildet, die in Umfangsrichtung um die zentrale Achse voneinander beabstandet sind, d) die Abstützfläche des Spannelementes ist von zwei oder mehreren Ab- stützflächensegmenten gebildet, die in Umfangsrichtung um die zentrale Achse voneinander beabstandet sind, e) die Spannflächensegmente und die Abstützflächensegmente sind in Radi- alrichtung voneinander beabstandet, f) jeweils ein Spannflächensegment ist über zwei Verbindungselemente mit zwei in Umfangsrichtung benachbarten Abstützflächensegmenten verbun- den ist, g) wenigstens ein Spannflächensegment und wenigstens ein mit dem Spann- flächensegment über ein Verbindungselement verbundenes Abstützflä- -hensegment sind in Umfangsrichtung um einen Versatzwinkel versetzt zueinander angeordnet, wobei die Verbindungselemente in einer zur zent- ralen Achse axialen Richtung unter einem Winkel (auch Verbindungswin- kel) gegenüber dem Spannflächensegment und/oder dem Abstützflächen- segment orientiert sind.

Mit anderen Worten: Die Verbindungselemente 6, 7 stehen nicht senkrecht auf dem Spannflächensegment und/oder dem Abstützflächensegment, der Verbin- dungswinkel weist also ein von 90° verschiedenes Maß auf. Das Maß des Ver- bindungswinkels entspricht insbesondere dem des Presskraftwinkels.

Vorteilhafterweise umfasst wenigstens eines der Spannflächensegmente einen sich in radialer Richtung und/oder in einer zur zentralen Achse axialen Rich- tung und/oder in Umfangsrichtung erstreckenden Spannflächenkörper, wobei eine Oberfläche des Spannflächenkörpers die Spannfläche (oder: eine Teil- Spannfläche) ausbildet und/oder wenigstens eines der Abstützflächensegmente umfasst einen sich in radialer Richtung und/oder in einer zur zentralen Achse axialen Richtung und/oder in Umfangsrichtung erstreckenden Abstützflächen- körper, wobei eine Oberfläche des Abstützflächenkörpers die Abstützfläche (o- der: eine Teil-Abstützfläche) ausbildet. Ferner ist bevorzugt, dass wenigstens zwei der Abstützflächensegmente und/o- der wenigstens zwei der Spannflächensegmente in Umfangsrichtung jeweils unter Ausbildung eines sich in einer zur zentralen Achse axialen Richtung er- streckenden Spaltes, insbesondere in Form einer zwischen dem Abstützflächen- segment bzw. dem Spannflächensegment und zwei benachbarten Verbindungs- elementen ausgebildeten Nut, voneinander beabstandet sind. Bei einem von innen gespannten Werkstück oder Werkzeug weist der Spalt aufgrund der radi- alen Aufweitung der Spannbüchse im gespannten Zustand jeweils eine größere Abmessung auf als im ungespannten Zustand, bei einem von außen gespann- ten Werkstück oder Werkzeug weist der Spalt aufgrund der radialen Einschnü- rung der Spannbüchse im gespannten Zustand jeweils eine kleinere Abmessung auf als im ungespannten Zustand. Weitere vorteilhafte Varianten des Spannelements weisen ferner wenigstens eines oder eine beliebige Kombination der folgenden Merkmale auf: a) wenigstens ein an einer Stirnseite des Spannelements angeordneter Axial-Endabschnitt des Spannflächensegments weist einen in einer zur zentralen Achse axialen Richtung und in einer zur zentralen Achse senk- rechten Richtung orientierten Spannflächenbereich auf, b) wenigstens ein an einer Stirnseite des Spannelements angeordneter Axial-Endabschnitt des Abstützflächensegments weist einen in einer zur zentralen Achse axialen Richtung und in einer zur zentralen Achse senk- rechten Richtung orientierten Abstützflächenbereich auf.

Mit anderen Worten: An einem ersten oder zweiten Endabschnitt - bezogen auf eine zur zentralen Achse axialen Richtung - des Spannelements, sind die Spannflächensegmente oder Abstützflächensegmente ausgehend von der ers- ten oder zweiten Stirnseite in Form einer Fase abgeschrägt.

Während des Spannvorgangs werden das Spannelement und der Spannkörper gegeneinander bewegt, wobei es von Vorteil ist, wenn diese Bewegung mög- lichst reibungsfrei erfolgen kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform schließen ein Spannflächensegment, zwei das Spannflächensegment mit zwei in Umfangsrichtung benachbarten Abstützflächensegmenten verbindende Ver- bindungselemente und die zwei in Umfangsrichtung benachbarten Abstützflä- chensegmente einen Aufnahmeraum (oder: ein Reservoir) zwischen sich ein, welcher ein Schmiermittel (oder: Gleitmittel) enthält oder in welchen ein Schmiermittel einbringbar ist. Der Spalt, insbesondere die Nut bildet somit den Aufnahmeraum aus bzw. ist zumindest Teil des Aufnahmeraums. Das Spannele- ment weist somit eine integrierte Schmierung für die Spannbewegung zwischen Spannkörper und Spannelement auf, wobei als Schmiermittel, beispielsweise Schmierfette, solche zum Einsatz kommen, die gegenüber den „von außen" wirkenden Ölen oder Emulsionen der Spannmittelnutzer beständig sind. Bei der radialen Aufweitung oder Einschnürung des Spannelementes während des Spannvorgangs kommt es zu einer Art „Pumpbewegung", wodurch das Schmiermittel aus dem Aufnahmeraum in den Raum oder Spalt zwischen Spannkörper und Spannelement gefördert wird.

Zur Spannung des Werkstückes oder Werkzeuges dienen grundsätzlich die Spannflächensegmente bzw. die Spannfläche, die im gespannten Zustand an dem Werkstück oder Werkzeug anliegen. Zur Spannung von Werkstücken oder Werkzeugen mit Verzahnung, bildet vorzugsweise wenigstens eines der Verbin- dungselemente zumindest teilweise eine Spannfläche für das Werkstück oder das Werkzeug aus, die dem Werkstück oder Werkzeug zugewandt ist. Mit an- deren Worten: Zumindest ein Teil der dem Werkstück oder Werkzeug zuge- wandten Flankenfläche eines Verbindungselementes dient als zusätzliche Spannfläche zu der Spannfläche der Spannflächensegmente. Dadurch lässt sich insbesondere ein Werkstück oder Werkzeug mit Verzahnung, Innenverzahnung oder Außenverzahnung, zusätzlich verspannen, um die Spannkraft zu erhöhen.

Die Spannfläche zweier ein Spannflächensegment mit zwei in Umfangsrichtung benachbarten Abstützflächensegmenten verbindender Verbindungselemente und die Spannfläche des Spannflächensegmentes bilden vorzugsweise eine ge- meinsame, entlang eines sich in axialer Richtung erstreckenden Zylinders mit Radius orientierte Spannfläche aus oder die Spannfläche zweier ein Spannflä- chensegment mit zwei in Umfangsrichtung benachbarten Abstützflächenseg- menten verbindender Verbindungselemente und die Spannfläche des Spannflä- chensegmentes bilden die Form einer Evolventenverzahnung aus.

Mit anderen Worten: Die Spannfläche des Verbindungselementes ist insbeson- dere - bezogen auf eine Richtung senkrecht zu einer axialen Richtung - ent- lang eines Kreises und/oder entlang einer Evolventen orientiert. Durch eine solche Form lässt sich die Veränderung der Geometrie der Spannbüchse bei der radialen Aufweitung oder Einschnürung berücksichtigen, um einen Kontakt der Spannfläche des Verbindungselementes mit einer Innenfläche der Innen- verzahnung oder einer Außenfläche der Außenverzahnung des Werkstückes und somit ein Einspannen der Innenverzahnung zu gewährleisten. Die Anzahl der Spannflächensegmente oder der Teilungsabstand kann dabei in Abhängig- keit von der Anzahl der Zähne des zu spannenden Werkstücks oder Werkzeugs angepasst und beliebig variiert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens einer der von der Spannfläche des Verbindungselementes und der Spannfläche des Spannflä- chensegmentes umgrenzten Abschnitte des Spannelementes als Hohl profi I oder Vollkörper ausgebildet ist.

Die Spannfläche des Spannelementes kann grundsätzlich verschiedene geomet- rische Formen annehmen. Insbesondere weist die Spannfläche bezogen auf ei- nen Querschnitt zur axialen Richtung die Form eines Kreises oder eines Poly- gons, z.B. mit rechtwinkligen oder abgerundeten Ecken, oder eines Vielecks, z.B. ein Dreieck oder Viereck, auf (oder: die Spannfläche ist von der Mantelflä- che eines sich in axialer Richtung erstreckenden Zylinders oder Prismas mit abgerundeten Ecken gebildet).

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform verläuft die Abstützfläche des Spannelements entlang einer Schraubenlinie oder als oder wie ein Gewindeab- schnitt mit einer vorgegebenen Steigung um die zentrale Achse und ist zu- gleich unter einem Neigungswinkel zu einer zur zentralen Achse axialen oder zu einer um die zentrale Achse verlaufenden gedachten Zylinderfläche geneigt. Die Abstützflächen können in anderen zur Definition "zu einer zur zentralen Achse axialen Richtung geneigt" alternativen Definitionen auch zu einer um die zentrale Achse als Zylinderachse verlaufenden gedachten oder geometrischen Zylinderfläche radial nach innen oder außen geneigt sein oder in jedem Schnitt entlang einer die zentrale Achse beinhaltenden Schnittebene (Längsschnitt) zu einer zur zentralen Achse parallelen Richtung geneigt sein.

Bei bekannten Spannelementen wird zur Ermöglichung einer radialen Aufwei- tung ein Schlitz vorgesehen, der sich ausgehend von einer Stirnseite des Span- nelementes in axialer Richtung über einen Teil der Länge des Spannelementes erstreckt und während der radialen Aufweitung oder Einschnürung wie ein Ge- lenk wirkt. Dadurch ändern sich jedoch Steigung und/oder Neigung des Gewin- deganges während der radialen Aufweitung oder Einschnürung. Bei dem erfin- dungsgemäßen Spannelement lässt sich aufgrund der Verbindung der Abstütz- flächensegmente mit den Spannflächensegmenten über die Verbindungsele- mente der Gewindeabschnitt unabhängig von der Anzahl der Abstützflächen- segmente und Spannflächensegmente und unabhängig von dem Teilungsab- stand dimensionieren, da eine gleichmäßige radiale Aufweitung bzw. Einschnü- rung erfolgt.

Vorzugsweise ist das Spannelement ganz oder zumindest in Teilbereichen mit additiven Fertigungsverfahren, vornehmlich aus einem Metallwerkstoff wie ei- nem Metall oder einer Metalllegierung, oder aus Kunststoff, Kunstharz, Kera- mik oder auch Carbon- oder Graphitmaterialien gefertigt.

Insbesondere kann eines der Fertigungsverfahren oder eine Kombination der Fertigungsverfahren verwendet werden, die aus dem Artikel C. Körner - Addi- tive manufacturing of metaiiic components by se/ective eiectron beam meiting — a review, International Materials Reviews, 61:5, 2016, Seiten 361-377, oder aus dem Artikel Lawrence E. Murr Fabrication of Meta! and Alloy Components by Additive Manufacturing: Examples of 3 D Materials Science, Journal of Mate- rials Research and Technology, Elsevier, 2012, Seiten 42 - 54 bekannt sind, oder auch bekannte 3-D-Druckprozesse, insbesondere ein selektiver Lasersin- terprozess oder ein selektiver Laserschmelzprozess oder ein Prozess zum La- serauftragssch weißen.

Zweckmäßigerweise werden die Abstützflächensegmente und/oder Spannflä- chensegmente und/oder Verbindungselemente des Spannelementes, insbeson- dere durch einen 3D-Druckprozess, erzeugt, vorzugsweise so, dass die Ab- stützflächensegmente und/oder Spannflächensegmente und/oder Verbindungs- elemente des Spannelementes stoffschlüssig und/oder, insbesondere werk- stoffmäßig, einstückig ausgebildet sind. Dadurch wird eine hohe Festigkeit des Spannelementes sichergestellt und es können auch dünnwandige Abstützflä- chensegmente und/oder Spannflächensegmente und/oder Verbindungsele- mente hergestellt werden.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Spannkörper für eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 18. Der Spannkörper ist um wenigstens eine zentrale Achse orientiert, wobei ein Längsabschnitt des Spannkörpers auf einer Innen- oder Außenseite, die beim Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges dem Spannelement zugewandt ist und die Abstützfläche des Spannkörpers ausbildet, zwei oder mehrere, pa- rallel zur zentralen Achse in axialer Richtung verlaufende Nuten und zwei oder mehrere, zwischen den Nuten ausgebildete und parallel zur zentralen Achse in axialer Richtung verlaufende Abstützflächensegmente aufweist, welche jeweils zur Aufnahme eines Abstützflächensegmentes des Spannelementes bei einer Verschiebebewegung in axialer Richtung von Spannkörper und/oder Spannele- ment, insbesondere bei einem Aufschieben des Spannelementes auf den Spannkörper vorgesehen ist.

Die konkrete Anzahl und Form der Nuten ist dabei variabel und ist insbeson- dere komplementär zu den Abstützflächensegmenten des Spannelementes aus- gebildet, d.h. Anzahl und Form der Nuten stimmen mit Anzahl und Form der Abstützflächensegmente des Spannelementes überein. Vorzugsweise sind die Nuten in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt. Die Abstützfläche des Spann- körpers ist somit ebenfalls von Abstützflächensegmenten gebildet, die in Um- fangsrichtung durch die Nuten voneinander beabstandet sind. Während der Verschiebebewegung des Spannelementes auf den Spannkörper gleitet jeweils ein Abstützflächensegment des Spannelements innerhalb einer Nut in axialer Richtung entlang.

Unter Abstützfläche des Spannkörpers ist diejenige Fläche des Spannkörpers zu verstehen, die während eines Einspannvorgangs mit der Abstützfläche bzw. Abstützflächensegmenten des Spannelementes in Kontakt gebracht wird und/o- der sich gleitend aufeinander bewegen, wodurch der Durchmesser des Spann- elementes in einer zur zentralen Achse radialen Richtung veränderbar ist, also vergrößerbar oder verkleinerbar ist, oder sich verändert, also vergrößert oder verkleinert. Im gespannten Zustand liegen die Abstützflächen bzw. Abstützflä- chensegmente des Spannkörpers und die Abstützflächen bzw. Abstützflächen- segmente des Spannelementes aneinander und es bildet sich eine radial wir- kende Abstützflächen-Presskraft zwischen der Abstützfläche des Spannkörpers und der Abstützfläche des Spannelementes aus.

Die Nuten erstrecken sich in axialer Richtung vorzugsweise zumindest über denjenigen Längsabschnitt des Spannkörpers, welcher beim Einspannvorgang mit dem Spannelement zusammenwirkt (Spannbereich). Dieser Längsabschnitt wird nachfolgend auch als mittiger Längsabschnitt bezeichnet. Ein bezogen auf die axiale Richtung hinterer Längsabschnitt des Spannkörpers, weist an seiner Innen- oder Außenseite insbesondere ein Gewinde oder einen Gewindeab- schnitt auf, auf welches oder welchen ein axiales Einstell- oder Verschiebeele- ment, beispielsweise eine Schraubenmutter, aufgeschraubt werden kann, um das Spannelement in axialer Richtung zu fixieren und die einander zugewand- ten Abstützflächen von Spannkörper und Spannelement in axialer Richtung in Kontakt miteinander zu bringen und/oder aufeinander gleitend zu bewegen, wodurch der Durchmesser der Spannfläche des Spannelementes in einer zur zentralen Achse radialen Richtung veränderbar ist oder sich verändert. Das Spannelement wird also aufgespreizt, wobei dies sowohl unter gleichmäßiger Krümmung als auch ungleichmäßig erfolgen kann. Ein bezogen auf die axiale Richtung vorderer Längsabschnitt des Spannkörpers ist vorzugsweise gegen- über dem mittleren Längsabschnitt verbreitert und bildet stirnseitig eine An- schlagfläche für das Spannelement aus.

Ein solcher Spannkörper bietet in Kombination mit einem erfindungsgemäßen Spannelement einige Vorteile, insbesondere in Kombination mit Spannkörpern bzw. Spannelementen, welche ein Sägezahngewinde aufweisen, und das Span- nelement über die gesamte Gewindelänge auf den Spannkörper aufgeschraubt wird. Durch die Nuten kann das Spannelement in axialer Richtung auf den Spannkörper aufgeschoben werden, wodurch die Rüstzeit bei einer Umrüstung, beispielsweise auf einen anderen Spanndurchmesser oder bei einem verschlis- senen Spannelement, deutlich reduziert wird, was somit auch zu geringeren Kosten, speziell bei kleinen Stückzahlen führt. Spannkörper und Spannelement sind somit nach Art eines Bajonettverschlusses miteinander verbunden oder verbindbar, bei welchem die beiden Teile aufeinander geschoben bzw. ineinan- dergesteckt werden und durch Drehen lösbar miteinander verbunden und wie- der getrennt werden können. Aufgrund der Möglichkeit, das Spannelement mit- tels der Nuten über den gesamten Längsabschnitt auf den Spannkörper auf- schieben zu können, kann zudem bei Spannelementen und Spannkörpern mit Sägezahngewinde auf eine Gewindesteigung verzichtet werden, wodurch sich deren Produktion vereinfacht, da beispielsweise keine speziellen Schleifmaschi- nen erforderlich sind.

Die Nut flankierende Seitenflächen können sich ausgehend von der Bodenflä- che der Nut senkrecht erstrecken oder mit der Bodenfläche einen Winkel ein- schließen, der sich von 90° unterscheidet. Ferner können die Seitenflächen und/oder die Bodenfläche zumindest abschnittsweise einen gekrümmten Ver- lauf aufweisen.

Die drittgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkma- len des Anspruchs 26. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten ergeben sich insbesondere aus der nachfolgenden Beschreibung, insbesondere den hie- rin beschriebenen Ausgestaltungen und Ausführungsformen.

Die Spannvorrichtung zum Spannen (oder: zum Einspannen oder Aufspannen) eines (rotierenden oder nicht rotierenden) Werkstücks oder eines Werkzeugs umfasst a) wenigstens einen Spannkörper, der insbesondere um wenigstens eine zentrale Achse orientiert ist, wobei ein Längsabschnitt des Spannkörpers auf einer Innen- oder Außenseite, die beim Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges dem Spannelement zugewandt ist, zwei oder mehrere, parallel zur zentralen Achse in axialer Richtung verlaufende Nuten und zwei oder mehrere, zwischen den Nuten ausgebildete und parallel zur zentralen Achse in axialer Richtung verlaufende Abstützflächensegmente aufweist, welche zur Aufnahme eines Abstützflächensegmentes des Span- nelementes bei einer Verschiebebewegung in axialer Richtung von Spann- körper und/oder Spannelement vorgesehen ist, und b) insbesondere wenigstens ein um eine zentrale Achse orientiertes (oder: eine zentrale Achse umlaufendes oder umgebendes) Spannelement mit wenigstens einer Spannfläche für das Werkstück oder Werkzeug und we- nigstens eine von der Spannfläche abgewandte Abstützfläche zum Abstüt- zen an einer Abstützfläche des Spannkörpers der Spannvorrichtung, c) wobei die Spannfläche des Spannelementes von zwei oder mehreren Spannflächensegmenten gebildet ist, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, d) wobei die Abstützfläche des Spannelementes von zwei oder mehreren Ab- stützflächensegmenten gebildet ist, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, e) die Spannflächensegmente (4) und die Abstützflächensegmente (5) in Ra- dialrichtung (R) voneinander beabstandet sind, f) wobei jeweils ein Spannflächensegment über zwei Verbindungselemente mit zwei in Umfangsrichtung benachbarten Abstützflächensegmenten ver- bunden ist (oder: jeweils ein Abstützflächensegment über zwei Verbin- dungselemente mit zwei in Umfangsrichtung benachbarten Spannflächen- segmenten verbunden ist), und g) wobei wenigstens ein Spannflächensegment und wenigstens ein mit dem Spannflächensegment über ein Verbindungselement verbundenes Abstütz- flächensegment in Umfangsrichtung um einen Versatzwinkel versetzt zuei- nander angeordnet sind, wodurch eine Wirkrichtung einer zwischen der Abstützfläche des Spannkörpers einerseits und dem Abstützflächenseg- ments des Spannelementes andererseits in Radialrichtung wirkenden radi- alen Abstützflächen-Presskraft und eine Wirkrichtung einer zwischen dem Spannflächensegment des Spannelementes einerseits und dem Werkzeug oder Werkstück andererseits sowohl in Radialrichtung als auch in Um- fangsrichtung wirkenden Spannflächen-Presskraft um einen Presskraftwin- kel in Umfangsrichtung und/oder eine Wirkrichtung der sowohl in Radial- richtung als auch in Umfangsrichtung wirkenden Spannflächen-Presskraft und eine Wirkrichtung einer zwischen dem Werkzeug oder Werkstück ei- nerseits und dem Spannflächensegment des Spannelementes andererseits wirkenden, resultierenden Spannkraft um einen Spannkraftwinkel in Um- fangsrichtung versetzt sind.

Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Varianten des Spannelementes und des Spannkörpers der Spannvorrichtung wird auf die vorstehenden Aus- führungen verwiesen.

Die Spannfläche oder das Spannflächensegment des Spannelementes bezeich- net diejenige(n) Fläche(n) des Spannelementes, auf welche über die Verbin- dungselemente die Spannflächen-Presskraft wirkt und die während des Ein- spannvorgangs mit dem Werkstück oder Werkzeug in Kontakt gebracht werden und im gespannten Zustand an diesem anliegen. Zwischen der Spannfläche o- der dem Spannflächensegment des Spannelementes und dem Werkstück oder Werkzeug bildet sich dadurch eine der Spannflächen-Presskraft entgegenwir- kende Spannkraft aus. Gemäß der Erfindung erfolgt die Kraftübertragung von dem Spannkörper auf das Spannelement und auf das Werkstück oder das Werkzeug über einen Presskraftwinkel und nicht nur in Radialrichtung. Mit anderen Worten: Die Kraft einer auf die beiden benachbarten Abstützflächensegmente wirkenden ra- dialen Abstützflächen-Presskraft wird über die die Abstützflächensegmente mit dem Spannflächensegment verbindenden Verbindungselemente und somit über eine sowohl in Radialrichtung als auch in Umfangsrichtung wirkende Spannflä- chen-Presskraft auf das Spannflächensegment übertragen, wodurch eine radi- ale Aufweitung oder Einschnürung des Spannelementes erfolgt.

Mit der Spannvorrichtung kann sowohl ein Werkstück oder Werkzeug gespannt werden, indem es radial von innen mittels des Spannelementes mit einer radial nach außen wirkenden Abstützflächen-Presskraft und einer nach außen wirken- den Spannflächen-Presskraft beaufschlagt wird. Die Erzeugung einer umge- kehrten, radial nach innen wirkenden Abstützflächen-Presskraft und einer um- gekehrten, nach innen wirkenden Spannflächen-Presskraft, also mittels eines das Werkstück oder Werkzeug von außen umschließenden Spannelementes, ist ebenfalls möglich.

Der Spannkörper ist beispielsweise zylinderförmig, wobei dieser in Zusammen- wirkung mit einem hohlzylinderförmigen Spannelement im Vergleich zu einer konusförmigen Ausführung des Spannkörpers und/oder des Spannelementes den Vorteil aufweist, dass die verwendbaren Maße des Innen- oder Außen- durchmessers des Spannelementes nicht durch die Konusform des Spannkör- pers vorgegeben sind, sondern dass Innen- oder Außendurchmesser in flexibler Weise auf die Spannaufgabe angepasst werden können. Alternativ ist möglich, dass der Spannkörper und/oder das Spannelement kegelig oder konisch ausge- bildet sind.

Die Spannvorrichtung kann wenigstens ein axiales Einstellelement oder Ver- schiebeelement umfassen, um das Spannelement in axialer Richtung auf dem Spannkörper zu fixieren die einander zugewandten Abstützflächen von Spann- körper und Spannelement durch eine axiale Verschiebebewegung entlang eines axialen Verschiebeweges in axialer Richtung in Kontakt miteinander zu bringen und/oder aufeinander gleitend zu bewegen, wodurch der Durchmesser der Spannfläche des Spannelementes in einer zur zentralen Achse radialen Rich- tung veränderbar ist oder sich verändert (oder: vergrößerbar oder verkleiner- bar ist oder sich vergrößert oder verkleinert) oder wodurch bei an dem Werk- stück oder Werkzeug bereits anliegender Spannfläche oder bereits anliegen- dem Spannflächensegment eine Spannkraft zwischen Spannelement einerseits und Werkstück oder Werkzeug andererseits erzeugbar ist oder erzeugt wird.

Die Spannkraft ist eine als Reaktion auf die radiale Abstützflächen -Presskraft und die Spannflächen-Presskraft resultierende, entgegengesetzte Spannkraft, welche von dem Werkstück oder Werkzeug in Richtung des Spannelementes wirkt und eine kraftschlüssige Verbindung des Werkstückes oder Werkzeuges erzeugt.

Die radiale Abstützflächen-Presskraft und/oder die Spannflächen-Presskraft lässt sich ferner alternativ oder in beliebiger Kombination auch hydraulisch o- der pneumatisch, thermisch oder auch elektromagnetisch erzeugen.

Ferner kann die Spannvorrichtung ein Verriegelungselement, beispielsweise eine Passfeder umfassen, welche zur Drehfixierung des Spannelements in einer Verriegelungsposition in die Nut einschiebbar ist.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 28.

Zum Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges, insbesondere mit einer Spannvorrichtung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen, umfasst zu- mindest die folgenden Schritte:

Die zwei oder mehreren Abstützflächensegmente des Spannelementes werden jeweils in die zwei oder mehreren Nuten des Spannkörpers eingeführt und das Spannelement wird in axialer Richtung relativ zu dem Spannkörper auf diesen aufgeschoben oder in diesen Hineingeschoben bis das Spannelement eine axi- ale Endstellung erreicht. In dieser axialen Endstellung liegt das Spannelement mit einer Stirnseite insbesondere an einer Anschlagfläche des Spannkörpers an und die Abstützflächensegmente des Spannelementes sind in den Nuten ange- ordnet („Wechselposition").

Anschließend wird das Spannelement gegenüber dem Spannkörper um die zentrale Achse gedreht, sodass oder bis die Abstützflächensegmente des Span- nelementes und die Abstützflächensegmente des Spannkörpers miteinander in Kontakt gebracht werden und/oder insbesondere in Radialrichtung hintereinan- der angeordnet sind („Verriegelungsposition"). Der Grad der Drehung ist dabei abhängig von der Anzahl und Dimension der Abstützflächensegmente in Um- fangsrichtung.

Anschließend kann ein Verriegelungselement in eine oder mehrere Nuten ein- geführt werden, um das Spannelement auf dem Spannkörper während des Ein- spannvorganges zudem in Drehrichtung zu fixieren. Ein solches Verriegelungs- element kann beispielsweise eine Passfeder oder eine Art Käfig mit zwei oder mehreren, endseitig verbundenen Stäben sein, die jeweils in die zwei oder mehreren Nuten eingeführt werden.

Zum anschließenden Spannen des Werkstückes oder Werkzeugs wird beispiels- weise ein axiales Einstell- oder Verschiebeelement auf den Spannkörper aufge- schraubt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter er- läutert. Dabei wird auch auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen je- weils schematisch dargestellt sind:

FIG 1 ein Spannelement in einer ersten Ausführungsform in einer per- spektivischen Ansicht,

FIG 2 eine Frontansicht des Spannelementes gemäß FIG 1, FIG 3 ein Spannelement in einer zweiten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht,

FIG 4 eine Frontansicht des Spannelementes gemäß FIG 3, FIG 5 eine Detailansicht des Spannelementes gemäß FIG 4, FIG 6 ein Spannelement in einer dritten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht,

FIG 7 eine Frontansicht des Spannelementes gemäß FIG 6, FIG 8 eine Detailansicht des Spannelementes gemäß FIG 7, FIG 9 ein Spannelement in einer vierten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht,

FIG 10 eine Frontansicht des Spannelementes gemäß FIG 9, FIG 11 ein Spannelement in einer fünften Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht,

FIG 12 eine Frontansicht des Spannelementes gemäß FIG 11, FIG 13 ein Spannelement in einer sechsten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht,

FIG 14 eine Frontansicht des Spannelementes gemäß FIG 13, FIG 15 ein Spannelement in einer siebten Ausführungsform in einem

Querschnitt, FIG 16 ein Spannelement in einer achten Ausführungsform in einem Querschnitt,

FIG 17 ein Spannelement in einer neunten Ausführungsform in einem Querschnitt,

FIG 18 ein Spannelement in einer zehnten Ausführungsform in einem Querschnitt,

FIG 19 ein Spannelement in einer elften Ausführungsform in einem Querschnitt,

FIG 20 ein Spannelement in einer zwölften Ausführungsform in einem Querschnitt, FIG 21 ein Spannelement in einer dreizehnten Ausführungsform in ei nem Querschnitt,

FIG 22 ein Spannelement in einer vierzehnten Ausführungsform in ei nem Querschnitt, FIG 23 ein Spannelement zum Spannen eines Werkstückes mit Außen- verzahnung in einem Querschnitt,

FIG 24 ein Spannelement zum Spannen eines Werkstückes mit Innen- verzahnung in einer ersten Ausführungsform in einem Quer- schnitt,

FIG 25 ein Spannelement zum Spannen eines Werkstückes mit Innen- verzahnung in einer zweiten Ausführungsform in einem Quer- schnitt,

FIG 26 ein Spannelement zum Spannen eines Werkstückes mit Innen- verzahnung in einer dritten Ausführungsform in einem Quer- schnitt,

FIG 27 ein Spannelement zum Spannen eines Werkstückes mit Innen- verzahnung in einer vierten Ausführungsform in einem Quer- schnitt, FIG 28 ein in axialer Richtung gedralltes Spannelement zum Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges in einer perspektivischen Ansicht,

FIG 29 eine Frontansicht des Spannelementes gemäß FIG 28, FIG 30 eine Draufsicht auf das Spannelement gemäß FIG 28, FIG 31 ein Ausschnitt einer Spannvorrichtung in einem ungespannten Zustand in einem Längsschnitt,

FIG32 ein Ausschnitt der Spannvorrichtung gemäß FIG 3 li n einem Querschnitt,

FIG 33 ein Ausschnitt der Spannvorrichtung in einem gespannten Zu- stand in einem Längsschnitt,

FIG 34 ein Ausschnitt der Spannvorrichtung gemäß FIG 33 in einem Querschnitt,

FIG 35 schematisch das Prinzip der radialen Aufweitung in einer ver- größerten Darstellung, FIG 36 schematisch das Prinzip der mechanischen Spannung in einem ungespannten Zustand in einer vergrößerten Darstellung,

FIG 37 schematische Darstellung eines teilweise gespannten Zustandes in einer vergrößerten Darstellung, FIG 38 schematische Darstellung eines gespannten Zustandes in einer vergrößerten Darstellung,

FIG 39 eine Spannvorrichtung in einem Längsschnitt, FIG 40 schematisch das Prinzip der mechanischen Spannung in einer

Schnittdarstellung,

FIG 41 einen Spannkörper in einer Seitenansicht, FIG 42 eine Schnittdarstellung des Spannkörpers aus FIG 41, FIG 43 eine Explosionsdarstellung einer Spannvorrichtung mit Spann- körper, Spannelement, Verriegelungselement und axialem Ein- stellelement,

FIG 44 eine Schnittdarstellung des Spannkörpers und des Spannele- mentes aus FIG 43 in Wechselposition,

FIG 45 eine Schnittdarstellung des Spannkörpers und des Spannele- mentes aus FIG 43 in Verriegelungsposition .

Einander entsprechende Teile und Größen sind in den FIG 1 bis 37 mit densel- ben Bezugszeichen versehen.

In FIG 1 und 2 ist ein Spannelement 1 zum Spannen eines hohlzylindrischen Werkstücks oder Werkzeuges gemäß einer ersten Ausführungsform für eine

Spannvorrichtung 100 gezeigt, die in FIG 39 dargestellt ist. Das Spannelement 1, vorliegend eine Spannbüchse oder Spannhülse, ist im Wesentlichen hohlzy- lindrisch ausgebildet und umläuft eine zentrale Achse M, die sich in einer axia- len Richtung Z des Spannelements 1 erstreckt. Das Spannelement 1 weist eine Spannfläche 3 und eine Abstützfläche 2 auf, wobei die Spannfläche 3 von meh- reren Spannflächensegmenten 4 und die Abstützfläche 2 von mehreren Ab- stützflächensegmenten 5 gebildet ist. Die Spannflächensegmente 4 und die Ab- stützflächensegmente 5 sind im Umfangsrichtung U um einen Versatzwinkel β gegeneinander versetzt. Die Abstützflächensegmente 5 und die Spannflächen- Segmente 4 erstrecken sich jeweils entlang eines Kreisbogens mit Radius R₁ und Radius R₂, also in Umfangsrichtung U, sowie in einer zur zentralen Achse M axialen Richtung Z. Jeweils ein Spannflächensegment 4 ist über zwei Verbin- dungselemente 6, 7 mit zwei in Umfangsrichtung U benachbarten Abstützflä- chensegmenten 5 verbunden und die Spannflächensegmente 4 sind gegenüber den Abstützflächensegmenten 5 in Umfangsrichtung U um einen Versatzwinkel ß zueinander versetzt. Die Verbindungselemente 6, 7 erstrecken sich in einer sowohl eine Komponente in Radialrichtung R als auch eine Komponente in Um- fangsrichtung U aufweisenden Richtung. Mit dem Spannflächensegment 4 schließen die Verbindungselemente 6, 7 einen Verbindungswinkel μ ein, der ein von 90° abweichendes Winkelmaß aufweist Ferner schließen die Verbin- dungselemente 6, 7 einen Winkel mit dem Abstützflächensegment 5 ein. Zu- dem sind die Verbindungselemente 6, 7 vorliegend als Stege ausgebildet, die sich in einer zur zentralen Achse M axialen Richtung Z erstrecken.

Ein erster - bezogen auf die Radialrichtung R - außenliegender Endabschnitt des Verbindungselementes 6 ist mit einem Umfangs-Endabschnitt des Spann- flächensegmentes 4 und ein zweiter Endabschnitt - bezogen auf die Radialrich- tung R innenliegend - des Verbindungselementes 6 ist mit einem Umfangs- Endabschnitt des Abstützflächensegmentes 5 verbunden. Ein erster Endab- schnitt des Verbindungselementes 7 - bezogen auf die Radialrichtung R außen- liegend - ist mit einem Endabschnitt - bezogen auf die Umfangsrichtung U - des Spannflächensegmentes 4 und ein zweiter Endabschnitt - bezogen auf die Radialrichtung R innenliegend - des Verbindungselementes 7 ist mit einem Endabschnitt - bezogen auf die Umfangsrichtung U - des benachbarten Ab- stützflächensegmentes 5 verbunden. In Umfangsrichtung U sind die Abstützflä- chensegmente 5 und die Spannflächensegmente 4 unter Ausbildung von sich in einer zur zentralen Achse M axialen Richtung Z erstreckenden Spalten 8, 9 voneinander beabstandet. Die Spannbüchse 1 weist somit im Querschnitt eine mäanderförmige Struktur auf.

Das Spannelement 1 ist zum Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges von innen vorgesehen.

Während des Einspannvorganges wirkt bei aneinander liegenden Abstützflä- chen eines Spannkörpers 104 und des Spannelements 1 eine radiale Presskraft FR von dem Spannkörper auf die Abstützflächensegmente 5 des Spannelements 1. Über die Verbindungselemente 6, 7 wird diese radiale Abstützflächen-Press- kraft FR von zwei benachbarten Abstützflächensegmenten 5 über Verbindungs- elemente 6, 7 jeweils auf ein Spannflächensegment 4 übertragen, sodass auf dieses eine Spannflächen-Presskraft Fs wirkt. Eine Wirkrichtung der radialen Abstützflächen-Presskraft FA und eine Wirkrichtung der Spannflächen-Press- kraft Fs ist um einen Presskraftwinkel g in Umfangsrichtung U versetzt.

Des Weiteren umfassen die Spannflächensegmente 4 jeweils einen sich in radi- aler Richtung R, in Umfangsrichtung U und in einer zur zentralen Achse M axi- alen Richtung Z erstreckenden Spannflächenkörper 10, dessen Oberfläche (o- der: Außenseite) zumindest teilweise die Spannfläche 3 bzw. jeweils einen Teil der Spannfläche 3 ausbildet. Die Abstützflächensegmente 5 umfassen ebenfalls jeweils einen sich in radialer Richtung R und in einer zur zentralen Achse M axialen Richtung Z erstreckenden Abstützflächenkörper 11, dessen Oberfläche (oder: Innenseite) zumindest teilweise die Abstützfläche 2 bzw. jeweils einen Teil der Abstützfläche 2 ausbildet.

Der Stirnseite des Spannelements 1 zugewandte axiale Endabschnitte der Spannflächensegmente 4 und der Stirnseite der Spannbüchse 1 zugewandte axiale Endabschnitte der Abstützflächensegmente 5 weisen einen in einer zur zentralen Achse M axialen Richtung Z und in einer zur zentralen Achse M senk- rechten radialen Richtung R orientierten Spannflächenbereich 12 bzw. Abstütz- flächenbereich 13 auf, um das Einführen eines Spannkörpers in das Spannele- ment 1 und das Einführen des Spannelements 1 in ein Werkstück oder ein Werkzeug zu erleichtern.

In FIG 3 bis 5 ist ein Spannelement 1, vorliegend eine Spannbüchse oder Spannhülse, zum Spannen eines hohlzylindrischen Werkstückes gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Das Spannelement 1 gemäß der zweiten Ausführungsform weist im Wesentlichen dieselbe Ausgestaltung auf, wie das zuvor beschriebene Spannelement 1, sodass auf die hierzu gemachten Erläute- rungen Bezug genommen wird und nachfolgend lediglich auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen, welche vorwiegend in der Art der Anordnung des Abstützflächensegmentes mit dem Verbindungselement be- steht.

Analog zum Spannelement 1 gemäß der ersten Ausführungsform sind ein erster - bezogen auf die Radialrichtung R - außenliegender Endabschnitt des Verbin- dungselementes 6 ist mit einem Umfangs-Endabschnitt des Spannflächenseg- mentes 4 und ein erster - bezogen auf die Radialrichtung R - außenliegender Endabschnitt des Verbindungselementes 7 mit einem Umfangs-Endabschnitt des Spannflächensegmentes 4 verbunden. Ein zweiter- bezogen auf die Radial- richtung R - innenliegender Endabschnitt des Verbindungselementes 6 ist mit einem - bezogen auf die Umfangsrichtung U - Zentralabschnitt des Abstützflä- chensegmentes 5, ein zweiter- bezogen auf die Radialrichtung R - innenlie- gender Endabschnitt des Verbindungselementes 7 ist mit einem Zentralab- schnitt - bezogen auf die Umfangsrichtung U - des benachbarten Abstützflä- chensegmentes 5 verbunden. Die Abstützflächensegmente 5 sind zudem im Vergleich zur ersten Ausführungsform in Umfangsrichtung verbreitert, der Spalt 9 weist somit eine geringere Abmessung auf. Aufgrund der vergrößerten Abstützfläche 2 wirkt eine geringere Flächenpressung bzw. Kraft pro Flächen- einheit auf einen Spannkörper, welcher während des Einspannvorgangs in das Spannelement 1 eingeführt wird, wodurch der Verschleiß des Spannkörpers und des Spannelementes 1 reduziert wird.

Das Spannflächensegment 4, zwei das Spannflächensegment 4 mit zwei in Um- fangsrichtung U benachbarten Abstützflächensegmenten 5 verbindende Verbin- dungselemente 6, 7 und die zwei in Umfangsrichtung U benachbarten Abstütz- flächensegmente 5 schließen zudem einen Aufnahmeraum 14 zwischen sich ein, welcher über den Spalt 9 zwischen den Abstützflächensegmenten 5 zu- gänglich ist. In den Aufnahmeraum 14 ist ein Schmiermittel einbringbar, um eine Schmierung des Spannelements 1 gegenüber dem Spannkörper während des Einspannvorgangs zu ermöglichen. Das Spannelement 1 ist wiederum zum Spannen eines Werkstückes oder Werk- zeuges von innen vorgesehen.

In FIG 6 bis 8 ist ein Spannelement 1, vorliegend eine Spannbüchse oder Spannhülse, zum Spannen eines hohlzylindrischen Werkzeuges gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Auch hier wird wieder auf die vorigen Aus- führungen zu dem Spannelement 1 gemäß der ersten Ausführungsform Bezug genommen.

Bei dem Spannelement 1 gemäß der dritten Ausführungsform sind ein erster - bezogen auf die Radialrichtung R - außenliegender Endabschnitt des Verbin- dungselementes 6 mit einem Zentralabschnitt - bezogen auf die Umfangsrich- tung U - des Spannflächensegmentes 4 und ein zweiter Endabschnitt - bezo- gen auf die Radialrichtung R innenliegend - des Verbindungselementes 6 mit einem - bezogen auf die Umfangsrichtung U - Zentralabschnitt des Abstützflä- chensegmentes 5 verbunden. Ein erster Endabschnitt des Verbindungselemen- tes 7 - bezogen auf die Radialrichtung R außenliegend- ist mit einem Zentral- abschnitt - bezogen auf die Umfangsrichtung U - des Spannflächensegmentes 4 und ein zweiter Endabschnitt - bezogen auf die Radialrichtung R innenlie- gend - des Verbindungselementes 7 ist mit einem Zentralabschnitt - bezogen auf die Umfangsrichtung U - des benachbarten Abstützflächensegmentes 5 verbunden. Dadurch lässt sich die Spannfläche 3 insgesamt, insbesondere in Umfangsrichtung U verbreitern, wie in FIG 6 zu sehen und aufgrund der größe- ren Kontaktfläche zwischen Spannfläche 3 des Spannelementes 1 und dem zu spannenden Werkstück oder Werkzeug wird der Verschleiß des Spannelemen- tes 1 und des Werkstückes oder Werkzeuges reduziert.

Das Spannelement 1 ist wiederum zum Spannen eines Werkstückes oder Werk- zeuges von innen vorgesehen und weist einen Aufnahmeraum oder ein Reser- voir 14 für ein Schmiermittel auf.

In den FIG 9 und 10 ist ein Spannelement 1 zum Spannen eines zylindrischen Werkstücks oder Werkzeuges gemäß einer vierten Ausführungsform gezeigt, das zum Spannen eines Werkstückes von außen dient. Die Abstützfläche 2 bzw. die Abstützflächensegmente 5 sind somit auf einer Außenseite des Spann- elements 1 ausgebildet, die Spannfläche 3 bzw. die Spannflächensegmente 4 an einer Innenseite des Spannelements 1. Eine während des Einspannvorgangs auf die Abstützfläche 2 bzw. die Abstützflächensegmente 5 wirkende Abstütz- flächen-Presskraft F_A wirkt radial nach innen. Auch die über die Verbindungs- elemente 6, 7 auf die Spannfläche 3 bzw. die Spannflächensegmente 4 wir- kende Spannflächen-Presskraft Fs ist nach innen gerichtet. Im Übrigen sei auf die vorstehend gemachten Ausführungen verwiesen.

In den FIG 11 und 12 sowie in den FIG 13 und 14 sind als Spannzange ausge- bildete Spannelemente 1 zum Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges gemäß einer fünften bzw. sechsten Ausführungsform gezeigt. Unter dem Be- griff Spannzange werden allgemein z.B. Spannelemente gemäß DIN ISO 15488 verstanden. Die Spannzangen weisen eine geringere Abmessung in einer zur zentralen Achse M axialen Richtung Z auf als die zuvor beschriebenen Spann- hülsen. Das Spannelement 1 gemäß FIG 11 und 12 ist zum Spannen eines Werkstückes, insbesondere hohlzylindrischen Werkstückes, von innen, das Spannelement 1 gemäß FIG 13 und 14 zum Spannen eines Werkstückes, insbe- sondere zylindrischen Werkstückes, von außen ausgebildet. Die Abstützflächen 2 sind vorliegend im Längsschnitt keilförmig ausgebildet, eine Abmessung des Abstützflächenkörpers 11 in Radialrichtung R nimmt also von einer Stirnseite des Spannelements 1 zu der anderen Stirnseite des Spannelementes 1 hin zu. Im Übrigen sei auf die vorstehend gemachten Ausführungen verwiesen.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Verbindungs- elemente 6, 7 unter einem Winkel zueinander und gegensinnig orientiert, d.h. bei einer in Umfangsrichtung U erzeugten oder auftretenden Kraft stellt sich eines der Verbindungselemente 6, 7 auf, das andere legt sich flach. Ferner sind die Verbindungselemente 6, 7 unter einem Winkel m gegenüber den Spannflächensegmenten 4 und den Abstützflächensegmenten 5 orientiert. In FIG 15 bis 22 sind weitere Ausführungsformen eines Spannelementes 1 in einem Querschnitt dargestellt.

FIG 15 und FIG 16 zeigen Spannelemente 1 bei dem jeweils die zwei ein Spannflächensegment 4 mit zwei in Umfangsrichtung U benachbarten Abstütz- flächensegmenten 5 verbindenden Verbindungselemente 6, 7 parallel zueinan- der orientiert sind. Das Spannelement 1 gemäß einer siebten Ausführungsform in FIG 15 weist eine Teilung von 20, das Spannelement 1 gemäß einer achten Ausführungsform in FIG 16 weist eine Teilung von 30 auf.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weisen die Verbin- dungselemente 6, 7 jeweils einen geradlinigen Verlauf auf. Das Spannelement 1 in einer neunten Ausführungsform gemäß FIG 17 umfasst nun Verbindungs- elemente 6, 7, die zwischen dem zwischen dem Abstützflächensegment 5 und dem Spannflächensegment 4 einen gekrümmten Verlauf aufweisen.

FIG 18 und 19 zeigt weitere Spannelemente 1 gemäß einer zehnten und elften Ausführungsform, bei welchen die Verbindungselemente 6, 7 unter einem Win- kel zueinander, vorliegend - ausgehend von den Abstützflächensegmenten 5 unter Ausbildung eines spitzen Winkels in Radialrichtung R nach außen - und unter Ausbildung eines Winkels m gegenüber den Abstützflächensegmenten 5 orientiert sind, vorliegend jeweils unter einem Winkel von 4,5° bzw. 18° ge- genüber dem Abstützflächensegment 5. Durch eine solche, im Querschnitt tra- pezförmige Ausrichtung der Verbindungselemente 6, 7 lässt sich die Spann- kraft während des Einspannvorgangs und einer nachfolgenden Bearbeitung er- höhen, da sich die Verbindungselemente 6, 7 aufrichten und somit der wirken- den Kraft entgegenstellen.

Bei dem in FIG 20 gezeigten Spannelement 1 (zwölfte Ausführungsform) sind die Verbindungselemente 6, 7 parallel zueinander und jeweils unter einem Winkel gegenüber den Abstützflächensegmenten 5 und den Spannflächenseg- menten 4 orientiert. Sofern während des Einspannvorganges oder insbeson- dere während der Bearbeitung eines mit dem Spannelement 1 gespannten Werkstückes eine Kraft in Umfangsrichtung U erzeugt wird oder auftritt, stellen sich beide Verbindungselemente 6, 7 auf und spannen, vorliegend bei einer gegen den Uhrzeigersinn und somit in Neigungsrichtung wirkenden Kraft oder Drehung, oder legen sich flach und spannen nicht, vorliegend bei einer Kraft oder Drehung im Uhrzeigersinn und somit entgegen der Neigungsrichtung.

FIG 21 zeigt ein Spannelement zum Spannen eines Werkstückes von innen ge- mäß einer dreizehnten Ausführungsform, bei welchem die Spannfläche 3 im Querschnitt die Form eines Polygons, vorliegend eines Dreiecks mit abgerunde- ten Ecken, aufweist. Mit einem solchen Spannelement 1 lassen sich Werkstü- cke spannen, die eine von einer hohlzylindrischen Form abweichende Innenflä- che aufweisen.

FIG 22 zeigt ein Spannelement zum Spannen eines Werkstückes von außen ge- mäß einer vierzehnten Ausführungsform bei welchem die Spannfläche 3 im Querschnitt die Form eines Polygons, vorliegend eines Quadrats aufweist. Mit einem solchen Spannelement 1 lassen sich Werkstücke spannen, die eine Au- ßenfläche in Form eines Vierkants aufweisen.

FIG 23 bis 27 zeigen Spannelemente 1 gemäß einer fünfzehnten bis neunzehn- ten Ausführungsform zum Spannen eines Werkstückes mit Außenverzahnung (FIG 23) oder Innenverzahnung (FIG 24 bis 27). Hierbei bilden in vorteilhafter Weise die Außenseiten der Verbindungselemente 6, 7 zumindest teilweise eine weitere Spannfläche 15 aus, die dem Werkstück zugewandt ist. Während des Einspannvorgangs verformt sich die Spannbüchse derart, dass die Spannfläche 15 in die Innenverzahnung des Werkstückes eingreift und im gespannten Zu- stand eine zusätzliche Verspannung nicht nur entgegen bzw. in Radialrichtung R, sondern auch in Umfangsrichtung U erzeugt wird. Durch die voneinander beabstandeten Abstützflächensegmente 5, die einen Spalt 9 zwischen sich aus- bilden, erlaubt eine Geometrie der Spannfläche 15, beispielsweise eine Orien- tierung entlang eines Kreises mit Radius R₃ oder auch entlang einer Evolven- ten, eine Aufweitung des Spannelements 1 bzw. der Verbindungselemente 6, 7 nicht nur in Radialrichtung R, sondern auch in Umfangsrichtung U, sodass die Spannfläche 15 und eine Innenverzahnung des Werkstückes miteinander in Kontakt bringbar sind.

FIG 23 zeigt ein Spannelement 1 zur Spannung eines Werkstückes 101 mit Au- ßenverzahnung von außen. Die Spannfläche 15 zweier ein Spannflächenseg- ment 4 mit zwei in Umfangsrichtung U benachbarten Abstützflächensegmenten 5 verbindender Verbindungselemente 6, 7 und die Spannfläche 3 des Spannflä- chensegmentes 4 bilden eine gemeinsame, entlang eines sich in axialer Rich- tung Z erstreckenden Zylinders mit Radius R₃ orientierte Spannfläche aus, die jeweils in die Verzahnung des Werkstückes 101 eingreift. Ein von der Spannflä- che 15 der Verbindungselemente 6, 7 und der Spannfläche 3 des Spannflä- chensegmentes 4 umgrenzter Abschnitt des Spannelementes 1 ist vorliegend als Vollkörper ausgebildet, wodurch die Stabilität des Spannelementes 1 erhöht wird.

Die in den FIG 24 und 25 gezeigten Spannelemente 1 dienen zur Spannung ei- nes Werkstückes 101 mit Innenverzahnung von innen. Auch hier bilden die Spannfläche 15 zweier ein Spannflächensegment 4 mit zwei in Umfangsrich- tung U benachbarten Abstützflächensegmenten 5 verbindender Verbindungs- elemente 6, 7 und die Spannfläche 3 des Spannflächensegmentes 4 eine ge- meinsame, entlang eines sich in axialer Richtung Z erstreckenden Zylinders mit Radius R₃ orientierte Spannfläche aus, die jeweils in die Verzahnung des Werk- stückes 101 eingreift. Gemäß FIG 25 ist ein von der Spannfläche 15 der Ver- bindungselemente 6, 7 und der Spannfläche 3 des Spannflächensegmentes 4 umgrenzter Abschnitt des Spannelementes 1 nur teilweise gefüllt bzw. als Hohl profi I ausgebildet, gemäß FIG 24 ist der umgrenzte Abschnitt als Vollkör- per ausgebildet. Dadurch ist das Spannelement 1 gemäß FIG 25 gegenüber dem Spannelement 1 gemäß FIG 24 weicher bzw. wirkt einer Verformung wäh- rend des Einspannvorgangs weniger stark entgegen.

FIG 26 und 27 zeigen Spannelemente 1 zur Spannung eines Werkstückes 101 mit Innenverzahnung von innen, wobei die Spannflächen 15 der Verbindungs- elemente 6, 7, welche in die Verzahnung des Werkstückes 101 eingreift die Form einer Evolventen aufweisen. Der von den Spannflächen 15 benachbarter Verbindungselemente 6, 7 und der Spannfläche 3 des Spannflächensegmentes umgrenzte Abschnitt kann wiederum als Vollkörper ausgebildet (FIG 26) oder nur teilweise gefüllt sein (FIG 27).

FIG 28 bis FIG 30 zeigen als weitere, zwanzigste Ausführungsform ein Spann- element 1, welches in axialer Richtung Z gedrallt ist. Die in axialer Richtung voneinander beabstandeten Axial-Endabschnitte der Spannflächensegmente 4, in axialer Richtung Z voneinander beabstandete Axial-Endabschnitte der Ab- stützflächensegmentes 5 und in axialer Richtung Z voneinander beabstandete Axial-Endabschnitte der Verbindungselements 6,7 sind bezüglich der Mittellän- gsachse bzw. zentralen Achse M in Umfangsrichtung U um einen Drallwinkel o gegeninander versetzt sind.

Die FIG 31 bis 34 zeigen schematisch eine Spannvorrichtung 100 mit einem als Spannzange ausgebildeten Spannelement 1 gemäß FIG 11 und 12 in einem un- gespannten Zustand (FIG 31 und 32) sowie in einem gespannten Zustand (FIG 33 und 34) zum Spannen (oder: kraftschlüssigen Ha Iten) eines Werkstücks 101, vorliegend zum Spannen eines Werkstückes 101 von innen. Die Spannvor- richtung 100 umfasst ferner einen Spannkörper 104 mit einer an einer Außen- fläche oder Mantelfläche oder Außenwandung des Spannkörpers 104 ausgebil- deten Abstützfläche 106.

Die Spannfläche 3 zum kraftschlüssigen Verbinden oder Spannen an einer Ge- genspannfläche 103 des Werkstücks 101 ist von mehreren Spannflächenseg- menten 4 an einer Außenfläche oder Mantelfläche oder Außenwandung des Spannelements 1 ausgebildet. Im ungespannten Zustand (FIG 31, 32) sind die Spannfläche 3 bzw. die Spannflächensegmente 4 von der Gegenspannfläche 103 beabstandet.

Mittels eines Verschiebeelementes (nicht dargestellt) wird das Spannelement 1 mittels einer Einschubkraft FES, welche in Z-Richtung oder axial zur zentralen Achse M wirkt, axial bewegt und dadurch zugleich radial nach außen verformt oder gespannt. Während dieser axialen Bewegung gleiten die Abstützflächen 2 des Spannelements 1 auf der Abstützfläche 106 des Spannkörpers 104 was zu einer Aufweitung des Spannelements 1 führt bis deren Spannfläche 3 bzw. die Spannflächensegmente 4 an der Gegenspannfläche 103 des Werkstücks 101 anliegen und dann über eine radiale Abstützflächen-Presskraft FA zwischen der Abstützfläche 106 und den Abstützflächensegmenten 5 eine auf die Spannflä- chensegmente 4 wirkende Spannflächen-Presskraft Fs erzeugt wird. Daraus wiederum resultiert im gespannten Zustand (FIG 33, 34) eine Spannkraft FR, die sich zwischen der Gegenspannfläche 103 und den zwei oder mehreren Spannflächensegmenten 4 aufbaut.

Um die radiale Aufweitung des Spannelements 1 während des Einspannvor- gangs beim Spannen eines Werkstückes zu ermöglichen, sind das Spannflä- chensegment 4 und das Verbindungselement 6 bzw. das Spannflächensegment 4 und das Verbindungselement 7 jeweils um eine sich in einer zur zentralen Achse M axialen Richtung Z erstreckende Schwenkachse S um einen Schwenk- winkel zueinander schwenkbar, wie in FIG 32 dargestellt. Der Schwenkwinkel En ist in einem gespannten Zustand II (durchgezogene Linie) des Spannele- -ents 1 größer als der Schwenkwinkel ei in einem ungespannten Zustand I (gestrichelte Linie) des Spannelements 1.

Auch das Abstützflächensegment 5 und das Verbindungselement 6 bzw. das Abstützflächensegment 5 und das Verbindungselement 7 sind jeweils um eine sich in einer zur zentralen Achse M axialen Richtung Z erstreckende Schwenk achse S um einen Schwenkwinkel zueinander schwenkbar, wobei der Schwenk- winkel hp vorliegend in einem gespannten Zustand II des Spannelements 1 größer ist als der Schwenkwinkel hi in einem ungespannten Zustand I des Spannelements 1.

Beim Spannen eines Werkstückes von außen (nicht gezeigt) ist der Schwenk- winkel zwischen dem Spannflächensegment 4 und dem Verbindungselement 6 bzw. dem Spannflächensegment 4 und dem Verbindungselement 7 in einem gespannten Zustand des Spannelements 1 kleiner als der Schwenkwinkel in ei- nem ungespannten Zustand des Spannelements 1. Analog ist der Schwenkwin- kel zwischen dem Abstützflächensegment 5 und dem Verbindungselement 6 bzw. dem Abstützflächensegment 5 und dem Verbindungselement 7 in einem gespannten Zustand des Spannelements 1 kleiner als der Schwenkwinkel in ei- -em ungespannten Zustand des Spannelements 1.

In den FIG 36 bis 38 sind eine Spannfläche 3 bzw. ein Spannflächensegment 4, zwei Verbindungselemente 6, 7 sowie zwei Abstützflächen 2 bzw. Abstützflä chensegmente 5 sowie die wirkenden Kräfte für ein von innen gespanntes Werkstück nochmals separat in einer Querschnittsdarstellung gezeigt. Eine Wirkrichtung der radialen Abstützflächen-Presskraft FA und eine Wirkrichtung der Spannflächen-Presskraft Fs ist um einen Presskraftwinkel g in Umfangsrich- tung U versetzt. Eine Wirkrichtung der radialen Abstützflächen-Presskraft FA sowie eine Wirkrichtung der daraus resultierende Spannkraft FR beim Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges sind um einen Spannkraftwinkel d in Um- fangsrichtung U versetzt. Die Spannfläche 3 bzw. das Spannflächensegment 4 weisen exemplarisch eine konvexe Krümmung auf. Denkbar ist jedoch auch, dass die Krümmung der Spannfläche 3 bzw. des Spannflächensegments 4 über deren Breite in Umfangsrichtung variabel oder veränderbar ist und die Spann- fläche 3 bzw. das Spannflächensegment 4 beispielsweise konvex und konkav gekrümmte Abschnitte aufweist, also einen „wellenförmigen" Verlauf zeigt.

Anhand von FIG 39, die einen Längsschnitt einer Spannvorrichtung 100 zum Spannen (oder: kraftschlüssigen Ha Iten) eines durch punktgestrichelte Linien angedeuteten Werkstücks 101, wird das Prinzip des Einspannvorgangs erläu- tert für Spannelemente 1, die ein Sägezahngewinde aufweisen.

Die Spannvorrichtung 100 umfasst in einem Spannbereich 102, in dem die Spannkräfte für die Spannung des Werkstücks 101 zur Verfügung gestellt oder erzeugt werden, ein Spannelement 1 mit einer in Radialrichtung R nach außen gerichteten oder zeigenden bzw. eine an einer Außenfläche oder Mantelfläche oder Außenwandung angeordneten Spannfläche 3, die zum kraftschlüssigen Verbinden oder Spannen an einer Gegenspannfläche 103 des Werkstücks 101 anliegt, und mit einem Spannkörper 104 zum Spannen des Spannelements 1 durch Ausüben einer Spannkraft an Spannfläche 3 und Gegenspannfläche 103. Das Spannelement 1, vorliegend eine hülsenförmige Spannbüchse, ist bezüg- lich einer gemeinsamen Mittellängsachse oder zentralen Achse M der Spann- vorrichtung 100 und koaxial zum Spannkörper 104 um diesen herum oder die- sen umschließend angeordnet.

Ferner umfasst die Spannvorrichtung 100 ein Schaftteil 105 zum Verbinden o- der Koppeln mit einer nicht gezeigten Antriebseinheit in an sich bekannter Weise.

Das Erzeugen der Spannkraft erfolgt mittels wenigstens eines Abstützelements oder einer Abstützfläche 106 an einer Außenfläche oder Mantelfläche oder Au- ßenwandung des Spannkörpers 104 und wenigstens eines korrespondierenden oder zusammenwirkenden Abstützelements oder einer Abstützfläche 2 oder zwei oder mehreren Abstützflächensegmenten 5 an einer Innenfläche oder ra- dial nach innen gerichteten Innenwandung des Spannelements 1.

Die Abstützflächen 106 und Abstützflächensegmente 5 weisen zu der Mittellän- gsachse M der Spannvorrichtung 100 bzw. des Spannkörpers 104 und des Spannelements 1 keilförmig oder sägezahnartig geneigte Teilflächen auf.

Ein mechanisches Einspannelement 108 kann, beispielsweise über einen Ge- windestift 109, in einer Einspannbewegungsrichtung ES parallel zur Mittellän- gsachse M in Z-Richtung axial oder linear verschoben werden, so dass es über Flächenkontakt oder nach Anschlag einer stirnseitigen Schubfläche 110 mit ei- ner Stirnfläche 111 des Spannelements 1 das Spannelement 1 linear in der Ein- spannbewegungsrichtung ES mit verschiebt. Das Einspannelement 108 und der Gewindestift 109 bilden gemeinsam ein Beispiel für ein Verschiebeelement.

Das um das Spannelement 1 herum angeordnete Werkstück 101 wird von ei- nem Anschlag an einem Ringkörper 112 axial in Position gehalten. Wird das Spannelement 1 nun linear in der Einspannbewegungsrichtung ES verschoben, so gleitet oder gleiten das oder die Abstützflächen 2 bzw. Abstützflächenseg- mente 5 des Spannelements 1 auf dem oder den Abstützelement(en) oder Ab- stützflächen 106 des Spannkörpers 104. Dies führt zu einer Aufweitung des Spannelements 1 bis zu einem Maß, bei dem ihre Spannfläche 3 bzw. die Spannflächensegmente 4 an der Gegenspannfläche 103 des Werkstücks 101 anschlägt und sich dann über eine radiale Abstützflächen-Presskraft F_A zwi- schen den Abstützflächen 106 und den Abstützflächensegmenten 5 eine auf die Spannflächensegmente 4 wirkende Spannflächen-Presskraft Fs erzeugt wird. Daraus wiederum resultiert eine Spannkraft F_R, die sich zwischen der Gegen- spannfläche 103 und den zwei oder mehreren Spannflächensegmenten 4 auf- baut und welche von dem Werkstück 101 in Richtung des Spannelementes 1 wirkt und eine kraftschlüssige Verbindung des Werkstückes 101 erzeugt.

Alternativ kann auch der Spannkörper 104 mittels des Einspannelements 108 axial relativ zum Spannelement 1 verschoben werden.

Die Abstützflächen 2 des Spannelements 1 weisen ein Sägezahngewinde auf, wie dies auch in FIG 40 vergrößert gezeigt ist. Die Abstützflächen 2 sind also entlang einer Schraubenlinie oder als oder wie ein Gewindeabschnitt, der mit einer vorgegebenen Steigung P_SG um die zentrale Achse verläuft und zugleich unter einem Neigungswinkel a zu einer zur zentralen Achse M axialen Richtung Z oder zu einer um die zentrale Achse M verlaufenden gedachten Zylinderflä- che geneigt ist. Eine Abstützfläche 106 des Spannkörpers 104 ist ebenfalls ent- lang einer Schraubenlinie oder als oder wie ein Gewindeabschnitt, der mit ei- ner vorgegebenen Steigung P_SG um die zentrale Achse M verläuft und zugleich unter einem Neigungswinkel a zu einer zur zentralen Achse M axialen Richtung Z geneigt ist, ausgebildet.

Die- Funktionsweise der sägezahnförmigen Abstützflächen 106, 2 wird im Fol- genden anhand von FIG 40 weiter erläutert, die in einem Längsschnitt in axia- ler Richtung das Prinzip der Spannung oder Flalterung nach Art eines Säge- zahngewindes zeigt, welches Prinzip auch auf alle weiteren Ausführungsformen gemäß der Erfindung übertragbar oder anwendbar ist. Im Beispiel der FIG 40 wird ein Werkstück 101 gespannt, indem es von innen mittels einer Spann- büchse 1 durch eine Spannflächen-Presskraft Fs, beaufschlagt wird, analog zu einem Spanndorn. Die umgekehrte Spannung von außen nach innen durch eine das Werkstück oder Werkzeug von außen umschließende Spannbüchse ist na- türlich ebenfalls möglich, insbesondere als Spannfutter.

Das Spannelement 1 wird mittels einer Einschubkraft F_ES, welche in Z-Richtung oder axial zur zentralen Achse M wirkt, axial bewegt und dadurch zugleich ra- dial nach außen verformt oder gespannt. Dazu sind im Längsschnitt eine oder mehrere keilförmige Abstützflächenabschnitte 112A von einem oder mehreren Abstützflächensegmenten 5 des Spannelements 1, welche unter einem Nei- gungswinkel a zur axialen Richtung oder parallel zur zentralen Achse M gerich- tet sind, auf einer oder mehreren entsprechend unter dem Neigungswinkel a geneigten Abstützfläche(n)abschnitten 113A der Abstützfläche 106 des Spann- körpers 104 abgestützt und gleiten auf diesem oder diesen unter dem Nei- gungswinkel a entlang. In einem Ruhezustand oder gelösten oder ungespann- ten Zustand können die radial oder annähernd radial verlaufende(n) Endflä- che(n) 112B des oder der Abstützfläche oder der Abstützflächensegmente 5 mit Endfläche(n) 113B des oder der benachbarten Abstützfläche 106 aneinan- derschlagen und die Abstützflächen 112A und 113A auch noch leicht beab- standet sein, also nicht aufeinanderliegen oder mit Spiel zueinander angeord- net sein. Im dargestellten Zustand sind die Endflächen 112B von den entspre- chenden Endflächen 113B jedoch durch die Einwirkung der Einspannkraft FES um einen Verschiebeweg ΔZ in Z-Richtung gegeneinander verschoben und auf- grund der Neigung um den Neigungswinkel a sind das oder die Abstützflächen 2 bzw. Abstützflächensegmente 5 auf dem oder den Abstützelement(en) 106 radial nach außen um den radialen Weg (oder: Auslenkung) ΔR gewandert o- der gedrängt worden, wobei der radiale Weg ΔR dem axialen Weg ΔZ zugeord- net ist abhängig von dem Neigungswinkel a entsprechend ΔR = ΔZ tan a.

Durch diese radiale Bewegung oder Auslenkung oder Ausdehnung um den radi- alen Weg ΔR nach außen wird das ganze Spannelement 1 um ΔR nach außen gespannt oder ausgelenkt oder ausgedehnt und übt dadurch die Spannflächen- Presskraft F_s aus, die schließlich als Spannkraft F_R zwischen dem Werkstück 101 an den einander gegenüberliegenden Spannflächen 3 bzw. Spannflächen- segmenten 4 und der Gegenspannfläche 103 wirkt, die sich physikalisch infolge der Verformung und elastischen Rückstellkräfte zwischen Spannelement 1 und Werkstück 101 und dem Gesetz actio = reactio aufbaut. Zugleich wird eine axi- ale Kraftkomponente F_z ausgeübt, die das übertragbare Drehmoment und Stei- figkeit vergrößert.

Damit das Spannelement 1 einfach ohne Verformung oder zwei- oder mehrtei- lige Konstruktion auf dem Spannkörper 104 montiert werden kann und dabei die Abstützflächen 2 bzw. Abstützflächensegmente 5 über die Abstützfläche 106 hinweg in Z-Richtung positioniert werden können, sind in einer bevorzug- ten Ausführungsform die Abstützelemente bzw. Abstützflächen 106, 2 jeweils in Form eines Gewindes oder entlang einer Schraubenlinie oder Helix verlau- fend ausgebildet oder angeordnet, dessen Steigung P_SG den Abständen der Ab- stützelemente bzw. Abstützflächen 106, 2 im Längsschnitt der FIG 39 ent- spricht. Neben der keilförmigen oder sägezahnartigen Gestalt der Abstützflä- che(n) sind auch abweichende Formen möglich, insbesondere auch gekrümmte oder mit mehreren ebenen Flächen versehene Abstützelemente oder Abstütz- flächen.

In den anhand von FIG 39 und 40 gezeigten und beschriebenen Ausführungs- formen ist das Werkstück 101 von innen gespannt, d.h. die Spannvorrichtung 100 ragt durch das Werkstück 101. Man nennt eine solche Spannvorrichtung auch Spanndorn. Alternativ kann auch ein Werkstück oder Werkzeug von au- ßen gespannt werden, d.h. die Spannvorrichtung umgibt das Werkstück oder Werkzeug. Eine solche Spannvorrichtung nennt man auch Spannfutter. Hier werden die Spannflächen und Abstützelemente im Vergleich zu einem Spann- dorn gemäß FIG 39 und FIG 40 in ihrer Reihenfolge in radialer Richtung umge- kehrt, d.h. aus der Reihenfolge von außen nach innen wird nunmehr die Rei- henfolge von innen nach außen. In FIG 41 und 42 ist ein Spannkörper 204 gezeigt, der vorliegend zum Span- nen eines Werkstückes oder Werkzeuges von innen vorgesehen ist. Eine beim Einspannvorgang dem Spannelement 1 zugewandte Abstützfläche ist somit auf der Außenseite des Spannkörpers 204 und in einem mittleren Längsabschnitt 202 (Spannbereich) ausgebildet. Der mittlere Längsabschnitt 202 weist meh- rere, in axialer Richtung Z verlaufende und zueinander parallele Nuten 214 zur Aufnahme mehrerer Abstützflächensegmente 5 eines Spannelementes 1 und mehrere, in axialer Richtung Z verlaufende und zueinander parallele Abstütz- flächensegmente 206 auf, die sich jeweils über den gesamten mittleren Längs- abschnitt 202 erstrecken. Die Nuten 214 sind in Umfangsrichtung U gleichmä- ßig verteilt und die Nuten 214 jeweils flankierende Seitenflächen erstrecken sich ausgehend von der Bodenfläche in einem von 90° unterschiedlichen Win- kel. Die Abstützflächensegmente 206 weisen zu der Mittellängsachse M des Spannkörpers 104 und keilförmig oder sägezahnartig geneigte Teilflächen auf. In Umfangsrichtung U jeweils benachbarte, sägezahnartige Teilflächen sind so- mit in axialer Richtung Z auf demselben Axialabschnitt angeordnet. Ein vorde- rer Längsabschnitt 215 des Spannkörpers 204 weist eine Anschlagfläche 216 für das Spannelement 1 auf. Ein hinterer Längsabschnitt 217 weist ein Ge- winde 218 auf, auf welches ein axiales Einstellelement oder Verschiebeelement 208 aufgeschraubt werden kann.

FIG 43 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Spannvorrichtung 200 mit dem zuvor beschriebenen Spannkörper 204, einem Spannelement 1 der zuvor be- schriebenen Ausführungsformen, beispielsweise dem Spannelement 1 nach FIG 1 und 2, einem Verriegelungselement 210, vorliegend eine Passfeder, und ei- nem axialem Einstellelement 208. Die Spannvorrichtung 200 kann weitere Komponenten, beispielsweise ein Schaftteil zum Verbinden oder Koppeln mit einer an sich bekannten Antriebseinheit umfassen, die hier nicht explizit dar- gestellt sind.

Zum Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges wird das Spannelement 1 zunächst in axialer Richtung Z auf den Spannkörper 204 aufgeschoben, wobei die Abstützflächensegmente 5 in die Nuten 214 eingeführt sind und in diesen entlang gleiten bis das Spannelement 1 in einer axialen Endstellung mit seiner Stirnseite vorderseitig an der Anschlagfläche 216 des vorderen Längsabschnit- tes 215 anliegt. Während dieses Einschiebevorgangs (Wechselposition - FIG 44) sind die Abstützflächensegmente 5 in den komplementär ausgebildeten Nu- ten 214 angeordnet und in axialer Richtung Z verschiebbar. Die Abstützflä- chensegmente 206 des Spannkörpers 204 sind während des Einschiebevorgan- ges innerhalb des zwischen Verbindungselementen 6,7 und Spannflächenseg- ment 4 des Spannelementes 1 gebildeten Spaltes 9 geführt. Anschließend er- folgt eine Drehung des Spannelementes 1 um die Mittellängsachse M in Rich- tung des Pfeiles D, vorliegend um einen Winkelbereich von etwa 10 bis 15°, sodass die Abstützflächensegmente 5 des Spannelementes 1 und die Abstütz- flächensegmente 206 des Spannkörpers 204 miteinander in Kontakt gebracht werden und in Radialrichtung R hintereinander angeordnet sind. In einem nächsten Schritt wird das Verriegelungselement 210 als Drehsiche- rung in eine der Nuten 214 eingeführt (Verriegelungsposition - FIG 45). Um das Spannelement 1 in axialer Richtung einzustellen und zu fixieren, wird an- schließend das axiale Einstellelement 208 auf das Gewinde 218 des hinteren Längsabschnittes 217 aufgeschraubt und das Werkstück oder Werkzeug kann gespannt werden.

Bezugszeichen liste

1 Spannelement

2 Abstützfläche

3 Spannfläche

4 Spannflächenseg ment

5 Abstützflächensegment

6 Verbindungselement

7 Verbindungselement

8 Spalt

9 Spalt

10 Spannflächenkörper

11 Abstützflächenkörper

12 Spannflächen bereich

13 Abstützflächenbereich

14 Reservoir

15 Spannfläche des Verbindungselementes

100 Spannvorrichtung

101 Werkstück

102 Spannbereich

103 Gegenspannfläche des Werkstückes

104 Spannkörper

105 Schaftteil

106 Abstützfläche des Spannkörpers

108 Einspannelement

109 Gewindestift

110 Schubfläche

111 Stirnseite des Spannelementes

112A keilförmiger Abstützflächenabschnitt

112B Endfläche der Abstützfläche

113A keilförmiger Spannflächenabschnitt

113B Endfläche der Spannfläche 200 Spannvorrichtung

202 Spannbereich

204 Spannkörper

206 Abstützflächensegmente des Spannkörpers

208 Einspannelement

210 Verriegelungselement

214 Nut

215 vorderer Längsabschnitt

216 Anschlagfläche

217 hinterer Längsabschnitt

218 Gewinde

U Umfangsrichtung

F_A radiale Abstützflächen-Presskraft

F_S Spannflächen-Presskraft

F_R resultierende Spannkraft

F_ES Einschubkraft

Fz axiale Kraftkomponente

M Mittellängsachse

ES Einspannbewegungsrichtung

R Radialrichtung

Z axiale Richtung

P_SG Steigung

ΔZ Verschiebeweg

ΔR radialer Weg α Neigungswinkel β Versatzwinkel

Υ Presskraftwinkel δ Spannkraftwinkel

S Schwenkachse ε Schwenkwinkel η Schwenkwinkel μ Winkel zwischen Verbindungselementen 6, 7 und Abstützflächen segment σ Drallwinkel

R₁, ₂, R₃ Radius

Claims

Patentansprüche

1. Spannelement (1), insbesondere Spannbüchse oder Spannzange, für eine Spannvorrichtung (100) zum Spannen eines Werkstücks (101) oder eines Werkzeugs, wobei a) das Spannelement (1) um wenigstens eine zentrale Achse (M) orientiert ist, b) das Spannelement (1) wenigstens eine Spannfläche (3) für das Werkstück (101) oder Werkzeug und wenigstens eine von der Spannfläche (3) abge- wandte Abstützfläche (2) zum Abstützen an einer Abstützfläche (106) ei- nes Spannkörpers (104) der Spannvorrichtung (100) aufweist, c) die Spannfläche (3) des Spannelementes (1) von zwei oder mehreren

Spannflächensegmenten (4) gebildet ist, die in Umfangsrichtung (U) um die zentrale Achse (M) voneinander beabstandet sind, d) die Abstützfläche (2) des Spannelementes (1) von zwei oder mehreren Abstützflächensegmenten (5) gebildet ist, die in Umfangsrichtung (U) um die zentrale Achse (M) voneinander beabstandet sind, e) die Spannflächensegmente (4) und die Abstützflächensegmente (5) in Ra- dialrichtung (R) voneinander beabstandet sind, f) jeweils ein Spannflächensegment (4) über zwei Verbindungselemente (6, 7) mit zwei in Umfangsrichtung (U) benachbarten Abstützflächensegmen- ten (5) verbunden ist, und g) wenigstens ein Spannflächensegment (4) und wenigstens ein mit dem Spannflächensegment (4) über ein Verbindungselement (6,7) verbunde- nes Abstützflächensegment (5) in Umfangsrichtung (U) um einen Versatz- winkel (ß) versetzt zueinander angeordnet sind, wodurch eine Wirkrich- tung einer auf das Abstützflächensegment (5) des Spannelementes (1) in

Radialrichtung (R) wirkenden radialen Abstützflächen-Presskraft (F_A) und eine Wirkrichtung einer auf das Spannflächensegment (4) des Spannele- mentes (1) sowohl in Radialrichtung (R) als auch in Umfangsrichtung (U) wirkenden Spannflächen-Presskraft (F_S) um einen Presskraftwinkel (g) und/oder eine Wirkrichtung der sowohl in Radialrichtung (R) als auch in

Umfangsrichtung (U) wirkenden Spannflächen-Presskraft (F_S) und eine Wirkrichtung einer auf das Spannflächensegment (4) des Spannelementes (1) wirkenden Spannkraft (F_R) um einen Spannkraftwinkel (d) in Um- fangsrichtung (U) versetzt sind.

Spannelement (1) nach Anspruch 1, mit wenigstens einem oder einer Kombination der folgenden Merkmale: a) wenigstens eines der zwei oder mehreren, in Umfangsrichtung vonei- nander beabstandeten Abstützflächensegmente (5) des Spannelements (1) erstreckt sich in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) und/oder in Umfangsrichtung (U), b) wenigstens eines der zwei oder mehreren, in Umfangsrichtung (U) voneinander beabstandeten Spannflächensegmente (4) des Spannele- ments (1) erstreckt sich jeweils in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) und/oder in Umfangsrichtung (U).

Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungselemente (6, 7) als Stege ausgebildet sind, die sich in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) erstrecken, und wobei je- weils ein Spannflächensegment (4) über zwei Stege mit zwei in Umfangs- richtung (U) benachbarten Abstützflächensegmenten (5) verbunden ist.

Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit we- nigstens einem oder einer beliebigen Kombination der folgenden Merk- male: a) ein erster, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselemen- tes (6, 7) ist mit einem Umfangs-Endabschnitt des Spannflächensegmen- tes (4) und ein zweiter, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbin- dungselementes (6, 7) ist mit einem Umfangs-Endabschnitt des Abstütz- flächensegmentes (5) verbunden, b) ein erster, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselemen- tes (6, 7) ist mit einem Umfangs-Endabschnitt des Spannflächensegmen- tes (4) und ein zweiter, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbin- dungselementes (6, 7) ist einem Zentralabschnitt des Abstützflächenseg- mentes (5) verbunden, c) ein erster, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselemen- tes (6, 7) ist mit einem Zentralabschnitt des Spannflächensegmentes (4) und ein zweiter, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungsele- mentes (6, 7) ist einem Umfangs-Endabschnitt des Abstützflächenseg- mentes (5) verbunden, d) ein erster, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselements (6, 7) ist mit einem Zentralabschnitt des Spannflächensegmentes (4) und ein zweiter, äußerer oder innerer Endabschnitt des Verbindungselementes (6, 7) ist einem Zentralabschnitt des Abstützflächensegmentes (5) ver- bunden.

Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei we- nigstens eines der Verbindungselemente (6, 7) bezogen auf einen Quer- schnitt zur axialen Richtung (Z) zwischen dem Abstützflächensemgent (5) und dem Spannflächensegment (4) einen geradlinigen Verlauf oder einen zumindest teilweise gekrümmten Verlauf aufweist.

Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in axialer Richtung (Z) voneinander beabstandete Axial-Endabschnitte eines Spannflächensegmentes (4) und/oder in axialer Richtung (Z) voneinander beabstandete Axial-Endabschnitte eines Abstützflächensegmentes (5) und/oder in axialer Richtung (Z) voneinander beabstandete Axial-Endab- schnitte eines Verbindungselements (6,7) bezüglich der zentralen Achse (M) in Umfangsrichtung (U) um einen Drallwinkel (o) gegeninander ver- setzt sind.

Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei we- nigstens zwei der ein Spannflächensegment (4) mit zwei in Umfangsrich- tung (U) benachbarten Abstützflächensegmenten (5) verbindenden Ver- bindungselemente (6, 7) gemäß wenigstens einem oder einer beliebigen Kombination der folgenden Merkmale ausgebildet sind: a) die Verbindungselemente (6, 7) sind in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) parallel zueinander orientiert, b) die Verbindungselemente (6, 7) sind in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) unter einem Winkel zueinander orientiert, c) die Verbindungselemente (6, 7) sind in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) unter einem Winkel (m) gegenüber dem Spannflä- chensegment (4) und/oder dem Abstützflächensegment (5) orientiert.

8. Spannelement (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, insbesondere Spannbüchse oder Spannzange, für eine Spannvorrich- tung (100) zum Spannen eines Werkstücks (101) oder eines Werkzeugs, wobei a) das Spannelement (1) um wenigstens eine zentrale Achse (M) orientiert ist, b) das Spannelement (1) wenigstens eine Spannfläche (3) für das Werkstück (101) oder Werkzeug und wenigstens eine von der Spannfläche (3) abge- wandte Abstützfläche (2) zum Abstützen an einer Abstützfläche (106) ei- nes Spannkörpers (104) der Spannvorrichtung (100) aufweist, c) die Spannfläche (3) des Spannelementes (1) von zwei oder mehreren Spannflächensegmenten (4) gebildet ist, die in Umfangsrichtung (U) um die zentrale Achse (M) voneinander beabstandet sind, d) die Abstützfläche (2) des Spannelementes (1) von zwei oder mehreren Abstützflächensegmenten (5) gebildet ist, die in Umfangsrichtung (U) um die zentrale Achse (M) voneinander beabstandet sind, e) die Spannflächensegmente (4) und die Abstützflächensegmente (5) in Ra- dialrichtung (R) voneinander beabstandet sind, f) jeweils ein Spannflächensegment (4) über zwei Verbindungselemente (6, 7) mit zwei in Umfangsrichtung (U) benachbarten Abstützflächensegmen- ten (5) verbunden ist, g) wenigstens ein Spannflächensegment (4) und wenigstens ein mit dem Spannflächensegment (4) über ein Verbindungselement (6,7) verbunde- nes Abstützflächensegment (5) in Umfangsrichtung (U) um einen Versatz- winkel (ß) versetzt zueinander angeordnet sind, wobei die Verbindungs- elemente (6, 7) in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) un- ter einem Winkel (p) gegenüber dem Spannflächensegment (4) und/oder dem Abstützflächensegment (5) orientiert sind.

9. Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit we- nigstens einem oder einer beliebigen Kombination der folgenden Merk- male: a) wenigstens eines der Spannflächensegmente (4) umfasst einen sich in radialer Richtung (R) und/oder in einer zur zentralen Achse (M) und/oder in Umfangsrichtung (U) axialen Richtung (Z) erstreckenden Spannflächen- körper (10), wobei eine Oberfläche des Spannflächenkörpers (10) die Spannfläche (3) ausbildet, b) wenigstens eines der Abstützflächensegmente (5) umfasst einen sich in radialer Richtung und/oder in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) und/oder in Umfangsrichtung (U) erstreckenden Abstützflä- chenkörper (11), wobei eine Oberfläche des Abstützflächenkörpers (11) die Abstützfläche (2) ausbildet.

10. Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei we- nigstens zwei der Abstützflächensegmente (5) und/oder wenigstens zwei der Spannflächensegmente (4) in Umfangsrichtung (U) jeweils unter Aus- bildung eines sich in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) erstreckenden Spaltes (8, 9) voneinander beabstandet sind.

11. Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit wenigs- tens einem oder einer beliebigen Kombination der folgenden Merkmale: a) wenigstens ein an einer Stirnseite des Spannelements (1) angeordne- ter Axial-Endabschnitt des Spannflächensegments weist einen in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) und in einer zur zentralen Achse (M) senkrechten Richtung (R) orientierten Spannflächenbereich (12) auf, b) wenigstens ein an einer Stirnseite des Spannelements (1) angeordne- ter Axial-Endabschnitt des Abstützflächensegments weist einen in einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) und in einer zur zentralen Achse (M) senkrechten Richtung (R) orientierten Abstützflächenbereich (13) auf.

12. Spannelement (1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, wobei ein Spannflächensegment (4), zwei das Spannflächensegment (4) mit zwei in Umfangsrichtung (U) benachbarten Abstützflächensegmen- ten (5) verbindende Verbindungselemente (6, 7) und die zwei in Um- fangsrichtung (U) benachbarten Abstützflächensegmente (5) einen Auf- nahmeraum (14) zwischen sich einschließen, welcher ein Schmiermittel enthält oder in welchen ein Schmiermittel einbringbar ist.

13. Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei we- nigstens eines der Verbindungselemente (6, 7) zumindest teilweise eine dem Werkstück (101) oder Werkzeug zugewandte Spannfläche (15) für das Werkstück (101) oder das Werkzeug ausbildet.

14. Spannelement (1) nach Anspruch 13, wobei die Spannfläche (15) zweier ein Spannflächensegment (4) mit zwei in Umfangsrichtung (U) benachbar- ten Abstützflächensegmenten (5) verbindender Verbindungselemente (6, 7) und die Spannfläche (3) des Spannflächensegmentes (4) eine gemein- same, entlang eines sich in axialer Richtung (Z) erstreckenden Zylinders mit Radius (R₃) orientierte Spannfläche ausbilden oder wobei die Spann- fläche (15) zweier ein Spannflächensegment (4) mit zwei in Umfangsrich- tung (U) benachbarten Abstützflächensegmenten (5) verbindender Ver- bindungselemente (6, 7) und die Spannfläche (3) des Spannflächenseg- mentes (4) die Form einer Evolventenverzahnung ausbilden.

15. Spannelement (1) nach Anspruch 14, wobei wenigstens einer der von der Spannfläche (15) der Verbindungselemente (6, 7) und der Spannfläche (3) des Spannflächensegmentes (4) umgrenzten Abschnitte des Spannele- mentes (1) als Hohlprofil oder Vollkörper ausgebildet ist.

16. Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spannfläche (3) bezogen auf einen Querschnitt zur axialen Richtung (Z) die Form eines Kreises oder eines Polygons oder eines Vielecks aufweist.

17. Spannelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abstützfläche (2) des Spannelements (1) entlang einer Schraubenlinie o- der als oder wie ein Gewindeabschnitt mit einer vorgegebenen Steigung (P_SG) um die zentrale Achse (M) verläuft und zugleich unter einem Nei- gungswinkel (a) zu einer zur zentralen Achse (M) axialen Richtung (Z) o- der zu einer um die zentrale Achse (M) verlaufenden gedachten Zylinder- fläche geneigt ist.

18. Spannkörper (104, 204) für eine Spannvorrichtung (100, 200), wobei der Spannkörper (104, 204) um wenigstens eine zentrale Achse (M) orientiert ist, und wobei ein Längsabschnitt (202) des Spannkörpers (104, 204) auf einer Innen- oder Außenfläche zwei oder mehrere, parallel zur zentralen Achse (M) in axialer Richtung (Z) verlaufende Nuten (214) und zwei oder mehrere, zwischen den Nuten (214) ausgebildete und parallel zur zentra- len Achse (M) in axialer Richtung (Z) verlaufende Abstützflächensegmente (206) aufweist, wobei die Nuten (214) zur Aufnahme eines Abstützflä- chensegmentes (5) des Spannelementes (1) bei einer Verschiebebewe- gung in axialer Richtung (Z) von Spannkörper (104, 204) und/oder Span- nelement (1) vorgesehen ist.

19. Spannkörper (104, 204) nach Anspruch 18, wobei sich die Nuten (214) zumindest über denjenigen Längsabschnitt (202) des Spannkörpers (104, 204) erstrecken, welcher beim Einspannvorgang mit dem Spannelement (1) zusammenwirkt.

20. Spannkörper (104, 204) nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei eine Anzahl und Form der Nuten (214) komplementär zu einer Anzahl und Form der Abstützflächensegmente (5) des Spannelementes (1) ausgebil- det sind .

21. Spannkörper (104, 204) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Nuten (214) in Umfangsrichtung (U) gleichmäßig verteilt sind. 22. Spannkörper (104, 204) nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei der Längsabschnitt (202) ein mittlerer Längsabschnitt des Spannkörpers (104, 204) ist.

23. Spannkörper (104, 204) nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei ein in axialer Richtung (Z) vorderer Längsabschnitt (215) des Spannkörpers

(104, 204) in Radialrichtung (R) gegenüber dem mittleren Längsabschnitt (202) verbreitert ist und eine Anschlagfläche (216) für das Spannelement (1) ausbildet. 24. Spannkörper (104, 204) nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei ein in axialer Richtung (Z) hinterer Längsabschnitt (217) des Spannkörpers (104, 204) an einer Innen-oder Außenseite ein Gewinde oder einen Ge- windeabschnitt (218) zum Aufschrauben eines axialen Einstell- oder Ver- schiebeelementes (208) aufweist.

25. Spannkörper (104, 204) nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei sich die Nut (214) flankierende Seitenflächen ausgehend von der Bodenfläche der Nut senkrecht erstrecken oder einen Winkel mit der Bodenfläche ein- schließen.

26. Spannvorrichtung (100, 200) zum Spannen eines Werkstücks (101) oder eines Werkzeugs umfassend a) wenigstens einen Spannkörper (104, 204), insbesondere nach einem der Ansprüche 18 bis 25, b) wenigstens ein Spannelement (1), insbesondere nach einem der Ansprü- che 1 bis 17.

27. Spannvorrichtung (100, 200) nach Anspruch 26, umfassend ein Verriege- lungselement (210), welches zur Drehfixierung des Spannelementes (1) in eine Nut (214) des Spannkörpers (104, 204) einschiebbar ist. 28. Verfahren zum Spannen eines Werkstückes oder Werkzeuges, mit einem Spannelement (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 17 und mit einem Spannkörper (104, 204), insbesondere nach einem der Ansprü- che 18 bis 25, und insbesondere mit einer Spannvorrichtung (100, 200) nach einem der Ansprüche 26 oder 27, umfassend wenigstens die folgen- den Schritte:

- Einführen der zwei oder mehreren Abstützflächensegmente (5) des Spannelementes (1) in die zwei oder mehreren Nuten (214) des Spann- körpers (104, 204) und Aufschieben oder Hineinschieben des Spannele- mentes (1) relativ zu dem Spannkörper (104, 204) in axialer Richtung (Z) bis zu einer axialen Endstellung,

- Drehen des Spannelements (1) gegenüber dem Spannkörper (104, 204) um die zentrale Achse (M), sodass die Abstützflächensegmente (5) des Spannelementes (1) und die Abstützflächensegmente (106, 206) des Spannkörpers (104, 204) miteinander in Kontakt gebracht werden und/o- der insbesondere in Radialrichtung (R) hintereinander angeordnet sind,

- Spannen des Werkstückes oder Werkzeuges.

29. Verfahren nach Anspruch 28, wobei nach der Drehung des Spannelementes (1) ein Verriegelungselement (210) in zumindest eine der Nuten (214) ein- geführt wird, um das Spannelement (1) in Drehrichtung auf dem Spann- körper (104, 204) zu fixieren.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 oder 29, wobei vor dem und/oder zum Spannen des Werkstückes oder Werkzeuges ein axiales Einstell- oder Verschiebeelement (208) auf den Spannkörper (104, 204) aufgeschraubt wird.