WO2005063447A1

WO2005063447A1 - Spannvorrichtung mit wenigstens einem elektromechanischen aktor als spannelement

Info

Publication number: WO2005063447A1
Application number: PCT/EP2004/014647
Authority: WO
Inventors: Franz Haimer
Original assignee: Franz Haimer Maschinenbau Kg
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2005-07-14
Also published as: DE10360918A1

Abstract

Eine Spannvorrichtung, insbesondere ein Werkzeughalter, umfasst wenigstens zwei Spannflächenbereiche (118, 120), welche zur Bildung eines Spannraums (126) zwischen sich mit Abstand (a) voneinander vorgesehen sind und von welchen Spannflächenbereichen (118, 120) zur Veränderung des Abstandsmasses (a) wenigstens ein Spannflächenbereich (118, 120) mit einer Verlagerungskomponente (H) auf den jeweils anderen zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist, wobei die Spannvorrichtung (110) ein Stellglied (122, 124) umfasst, durch welches eine in Richtung der Verlagerungskomponente (H) wirkende Kraft auf den wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenbereich (118, 120) ausübbar ist. Erfindungsgemäss weist das Stellglied (122, 124) wenigstens einen Aktorenkörper (122, 124) aus elektrostriktivem Material auf, welches unter Änderung eines auf es einwirkenden elektrischen Potenzials eine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung (h) ändert, wobei der elektrostriktive Aktorenkörper (122, 124) derart vorgesehen ist, dass die Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung der Kraftausübung auf wenigstens den verlagerbaren Spannflächenbereich (118, 120) bewirkt.

Description

Spannvorrichtung mit wenigstens einem elektromechanischen Aktor als Spannelement

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit wenigstens zwei Spannflächenbereichen, welche zur Bildung eines Spannraums zwischen sich mit Abstand voneinander vorgesehen sind und von welchen zur Veränderung des Abstandsmaßes wenigstens ein Spannflachenbereich mit einer Verlagerungskomponente auf den jeweils anderen Spannflachenbereich zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist, wobei die Spannvorrichtung ein Stellglied umfasst, durch welches eine in Richtung der Verlage- rungskomponente wirkende Kraft auf den wenigstens einen verlagerbaren Spannflachenbereich ausübbar ist.

Spannvorrichtungen der eingangs genannten Art sind allgemein als Schraub- oder Spannstöcke, als die oben genannten Werkzeughalter oder als Spannfutter bekannt. Von besonderem Interesse sind dabei Werkzeughalter für Werkzeugmaschinen zur spanabhebenden Bearbeitung mit um eine Drehachse rotierenden Werkzeugen. Bei den bekannten Spannvorrichtungen werden einzuspannende Objekte durch Reibschluss zwischen den Spannflächenbereichen gehalten. Durch die genannte Verlagerbarkeit wenigstens eines Spannflächenbereichs können Objekte aus dem Spannraum entnommen oder in diesen eingeführt werden. Außerdem können die Spannflächenbereiche zur Erzeugung der reibschlüssigen Einspannkraft gegen das einzuspannende Objekt angedrückt werden. Die zur Verlagerung und zum Andrücken benötigte Kraft wird durch das Stellglied aufgebracht.

An den Stellgliedern der bekannten Spannvorrichtungen kommen unterschiedliche Wirkprinzipien zum Aufbringen der für eine Verlagerung und ein Einspannen nötigen Kraft zum Einsatz. Einige Spannvorrichtungen, insbesondere Werkzeughalter, weisen als Stellglied eine Überwurfmutter auf, wobei Spannvorrichtung und Überwurfmutter derart ausgebildet sind, dass durch Aufschrauben der Mutter auf die Spannvorrichtung der zwischen Spannflächenbereichen vorhandene Spannraum verringert wird bzw. die Spannflächenbereiche gegen ein einzuspannendes Objekt angedrückt werden. In anderen Spannvorrichtungen wiederum sind hydraulische Druckkammern ausgebildet, wobei eine Änderung des Abstandsmaßes zwischen den Spannflächenbereichen durch Änderung des Drucks des in den Druckkammern vorhandenen Fluids bewirkt wird. Schließlich sind auch Spannvorrichtungen bekannt, bei welchen die Spannflächenbereiche durch Erwärmung der Spannvorrichtung und die daraus resultierende thermische Dehnung der Spannvorrichtung zur Vergrößerung des vorhandenen Spannraums voneinander weg verlagert werden. Beim anschließenden Abkühlen werden die Spannflächenbereiche durch die mit der Abkühlung einsetzende Schrumpfung aufeinander zu verlagert, wobei sie den Spannraum verringern, so dass sie mit Kraft an dem einzuspannenden Gegenstand in Anlage kommen und diesen reibschlüssig zwischen sich eingespannt halten.

Zwar ist mit diesen bekannten Spannvorrichtungen eine gute Spannwirkung erzielbar, jedoch erfordert der technische Fortschritt und die damit verbundenen steigenden Anforderungen an sinkende Fertigungskosten und steigende Bearbeitungsgenauigkeit eine stetige Weiterentwicklung der bekannten Spannvorrichtungen.

So ist mit der Überwurfmutter ein zusätzliches Bauteil notwendig, bei welchem häufig durch weitere konstruktive Maßnahmen das Risiko eines un- beabsichtigten Lösens der Mutter durch am eingespannten Gegenstand auftretende Schwingungen oder auftretendes Rattern beseitigt wird. Die oben erwähnten Druckkammern wiederum sind umständlich zu fertigen und gegen Austritt von Druckfluid bei den benötigten hohen Drücken abzudichten. Schließlich ist die thermische Einspannung in der Arbeitsvorbereitung verhältnismäßig gerate- und zeitaufwendig, da die Spannvorrichtung einerseits erwärmt und andererseits durch Kühlkörper beschleunigt abgekühlt werden muss. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung anzugeben, welche mit einfachem Aufbau ein Ein- und Ausspannen von Gegenständen in kurzer Zeit und mit großer Sicherheit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher das Stellglied wenigstens einen Aktorenkörper aus elektrostriktivem Material aufweist, welches unter Änderung eines auf es einwirkenden elektrischen Potenzials seine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung ändert, wobei der elektrostriktive Aktorenkörper derart an der Spannvorrichtung vorgesehen ist, dass die Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung der Kraftausübung auf wenigstens den verlagerbaren Spannflachenbereich bewirkt.

Mit „elektrostriktiv" ist im Sinne dieser Anmeldung jedes Material bezeichnet, welches bei einer Änderung eines auf das Material einwirkenden elektrischen Potentials eine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung ändert. Es kann auch ein Material sein, welches bei einer Änderung eines darauf einwirkenden elektrischen Potentials, etwa einer daran ange- legten elektrischen Spannung, Längenabmessungen in zwei oder in allen Raumrichtungen ändert. Als derartige Materialien sind etwa piezoelektrische Werkstoffe und sogenannte Carbon-Nanotubes (CNT) bekannt. Insbesondere die Carbon-Nanotubes sind für die vorliegende Anwendung von Interesse, da Carbon-Nanotubes bereits bei sehr geringen Spannungen im einstelligen Volt-Bereich eine Längenänderung ausführen, welche die von piezoelektrischen Materialien um ein Vielfaches übersteigt. Außerdem weisen Carbon-Nanotubes eine sehr große mechanische Festigkeit und thermische Beständigkeit auf. Denkbar ist jedoch auch der Einsatz anderer elektrostriktiver Materialien.

Die Änderung des auf den Aktorenkörper einwirkenden elektrischen Potentials wird durch Änderung eines auf den Aktorenkörper einwirkenden elektrischen Potentials von einem ersten Potentialwert auf einen zweiten Potentialwert erreicht. Dabei kann einer der beiden Potentialwerte vorteilhaft ein Potential sein, welches der wenigstens eine Aktorenkörper ohne Anlegen an eine äußere Spannung als Potentialquelle besitzt.

Im Falle eines Stellglieds mit einem Aktorenkörper aus elektrostriktivem Material kann der verfügbare Spannraum zwischen den Spannflächenbereichen oder genauer das Abstandsmaß zwischen Spannflächenbereichen sowie die Andrückkraft, mit welcher die Spannflächenbereiche an ein einzuspannendes Objekt angedrückt werden, durch Anlegen von elektrischer Spannung an den Aktorenkörper gezielt geändert werden. Die Längenänderung des Aktorenkörpers und damit verbunden die Änderung des Abstandsmaßes zwischen den Spannfächenbereichen oder der Andrückkraft vollzieht sich in äußerst kurzer Zeit, so dass ein Ein- und Ausspannen von Gegenständen in die Spannvorrichtung schnell vollzogen werden kann. Denkt man weiter an einen Einsatz der Spannvorrichtung als Werkzeughalter für Werkzeuge zur spanenden Bearbeitung, so treten bei deren Einsatz in der Regel keine elektrischen Spannungen auf, welche die von der Spannvorrichtung aufgebrachten Spannkräfte beeinflussen können.

Als Spannflachenbereich ist in dieser Anmeldung ein Flächenbereich bezeichnet, welcher zur Anlage an einen einzuspannenden Gegenstand ausgebildet und vorgesehen ist. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die mit Abstand voneinander angeordneten Spannflächenbereiche in ihrer von außen unbeeinflussten Grundstellung lediglich ein sehr geringes Abstandsmaß aufweisen und diese Spannflächenbereiche durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den wenigstens einen verlagerbaren elektrostriktiven Aktorenkörper mit einer voneinander weg verlaufenden Verlagerungskomponente verlagert werden, d.h. der Spannraum wird vergrößert. Darüber hinaus kann die Spannvorrichtung auch zur umge- kehrten Betätigung ausgebildet sein, d.h. die Spannflächenbereiche weisen in ihrem von außen unbeeinflussten Grundzustand einen sehr großen Abstand auf, wobei die Spannflächenbereiche dann durch Anlegen eines elektrischen Potenzials an den wenigstens einen elektrostriktiven Aktoren- körper zur Verringerung des Spannraums und zum Einspannen eines Gegenstands zwischen sich aufeinander zu bewegt werden. Schließlich kann die Spannvorrichtung derart ausgebildet sein, dass die Spannflächenbereiche durch Anlegen unterschiedlicher elektrischer Potenziale an den wenigstens einen elektrostriktiven Aktorenkörper sowohl aufeinander zu als auch voneinander weg verlagert werden können. Das für die Verlagerung Gesagte gilt für die Richtung einer auf den wenigstens einen Spannflachenbereich ausübbaren Stellkraft entsprechend.

Von den oben dargelegten Ausbildungsformen der Spannvorrichtung ist jene bevorzugt, bei welcher durch die Bewegung des wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenbereichs die Spannvorrichtung zwischen einem Einspannzustand und einem Freigabezustand verstellbar ist, wobei dem Einspannzustand der Spannvorrichtung ein unverformter Grundzustand des Aktorenkörpers zugeordnet ist, und wobei dem Freigabezustand der Spannvorrichtung ein Verformungszustand des Aktorenkörpers mit einer gegenüber dem Grundzustand in wenigstens einer Raumrichtung veränderten Längenabmessung zugeordnet ist.

Als unverformter Grundzustand ist dabei der Zustand des wenigstens einen Aktorenkörpers gezeichnet, bei welchem kein externes elektrisches Potenzial auf den elektrostiktiven Aktorenkörper einwirkt. Dies ist etwa ein Zustand, in welchem kein elektrisches Potenzial einer gesonderten Potenzialquelle an den Aktorenkörper angelegt ist. Der Vorteil der gerade genannten Ausführungsform liegt darin, dass die Spannvorrichtung sich ohne Einfluss von außen im Einspannzustand befindet, so dass ein darin eingespannter Gegenstand auch bei Stromausfall sicher durch die Spannvorrichtung gehalten wird. Außerdem müssen dann die Spannkräfte nicht vom Aktorenkörper dauerhaft aufgebracht werden, sondern es reicht aus, dass dieser die Spannkräfte nur kurzzeitig zur Entnahme oder zum Wechsel des einzuspannenden Gegenstands überwindet. Bevorzugt handelt es sich bei der Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung um einen Werkzeughalter, welcher an Werkzeugmaschinen zur spanenden Bearbeitung mit rotierenden geometrisch bestimmten oder unbestimmten Schneiden vorgesehen ist. Dies bedeutet, Spannvorrichtung und Werkzeug rotieren gemeinsam, so dass die Spannvorrichtung für einen möglichst guten Rundlauf bezüglich einer Rotationssymmetrieachse rotationsymmetrisch ist, wobei die Rotationssymmetrieachse zwischen den Spannflächenbereichen verläuft und idealerweise mit der Drehachse der Werkzeughalterdrehung zusammenfällt. Wenn in dieser Anmeldung von einer radialen und einer axialen Koordinatenrichtung sowie von einer Um- fangsrichtung die Rede ist, so sind diese Richtungsangaben stets auf die Rotationssymmetrieachse bezogen.

Gemäß einer ersten Alternative einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sind die Spannflächenbereiche an Spannflächenträger- abschnitten eines Spannflächenträgers vorgesehen, welcher wiederum mit einem Vorrichtungshauptkörper verbunden oder verbindbar ist. Von wenigstens zwei vorhandenen Spannflächenträgerabschnitten ist wenigstens einer mit einer Verlagerungskomponente auf den jeweils anderen Spannflächenträgerabschnitt zu oder/und von diesem weg verlagerbar ausgebildet. Außerdem ist der wenigstens eine elektrostriktive Aktorenkörper derart vorgesehen, dass durch ihn eine in Richtung der Verlagerungskomponente wirkende Kraft wenigstens auf den verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitt ausübbar ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Abstandsmaß zwischen den wenigstens zwei Spannflächenbereichen veränderbar ist, so dass ein Gegenstand zwischen den Spannflächenbereichen eingespannt gehalten sein kann. Bei der hier diskutierten Weiterbildung der Erfindung ist der wenigstens eine Aktorenkörper also derart mit dem wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitt in Kraftübertragungsverbindung, dass die Abmessungsänderung des Aktorenkörpers in eine das Abstandsmaß zwischen den Spannflächenbereichen verändernde Verlagerung des wenigstens einen verlagerbaren Spann- flächenträgerabschnitts, also in eine in diese Verlagerungsrichtung auf den wenigstens einen Spannflächenträgerabschnit wirkende Kraft übersetzt wird.

Bei dieser Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der Spann- flächenträger aus einem zum Spannen von Gegenständen besonders ge- eigneten Material, etwa aus Stahl, gewählt sein. Der Spannflächenträger kann weiterhin gemäß den Anforderungen für ein sicheres Spannen ausgebildet sein, etwa durch Aufrauhen der Spannflächenbereiche oder durch Ausbilden der Spannflächenbereiche mit einer die Einspannung unterstützenden Kontur usw. Es kann somit ein optimal auf die vorgesehene Spannaufgabe ausgebildeter Spannflächenträger eingesetzt werden.

Der Spannflächenträger kann beispielsweise rohrartig, etwa als rohrartige Hülse ausgebildet sein. Dadurch kann der Spannflächenträger und können damit verbunden die Spannflächenbereiche einen einzuspannenden Gegenstand umgeben und somit von mehreren Seiten eine Einspannkraft auf diesen ausüben.

Bei den zuvor genannten Werkzeughaltern sind die einzuspannenden Geometrien in der Regel zylindrische oder kreiszylindrische Schäfte von rotierend spanabhebenden Werkzeugen, wie etwa Bohrern, Fräsern, Reibahlen usw. Ein kreiszylindrischer Spannflächenträger, welcher die einzuspannenden Schäfte umgibt, bietet hier die größtmögliche Anlagefläche bei vorgegebenem Bauraum und somit die größtmögliche erreichbare Einspannkraft. In diesem Falle ist eine gesamte Innenumfangsfläche des kreiszylindrischen rohrartigen Spanπflächenträgers eine Spannfläche mit unendlich vielen frei definierbaren Spannflächenbereichen. An diesem sind entsprechend auch Spannflächenträgerabschnitte frei definierbar.

Es kann grundsätzlich jedoch auch daran gedacht sein, elliptisch- zylindrische rohrartige Spannflächenträger zu verwenden, bei welchen im Einspannzustand der Spannvorrichtung vorbestimmte Umfangsabschnitte an dem einzuspannenden Gegenstand anliegen und andere Umfangsabschnitte mit Abstand von diesem gelegen sind. Ein solcher elliptisch-zylindrischer rohrartiger Spannflächenträger ist mit geringeren Kräften verformbar als ein kreiszylindrischer, da die Verformung beim elliptisch-zylindrischen Spannflächenträger im Wesentlichen auf dessen Biegung beruht, während der kreiszylindrische Spannflächenträger gegen das Elastizitätsmodul seines Werkstoffs gedehnt oder gestaucht werden muss.

Die zur Verlagerung des wenigstens einen Spannflächenbereichs erforderliche Kraft kann man dadurch reduzieren, dass der Spanπflächenträger eine Mehrzahl von Spannflächenträgerabschnitten umfasst. Eine vorteilhafte Spannvorrichtung, welche Gegenstände beliebiger Geometrie einspannen kann, ergibt sich in Weiterbildung dadurch, dass jedem Spannflächenträgerabschnitt wenigstens ein Aktorenkörper zugeordnet ist. Hier kann jeder Spannflächenträgerabschnitt durch einen eigenen Aktorenkörper unabhängig von den jeweils anderen Spannflächenträgerabschnitten bewegbar aus- gebildet sein.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der wenigstens eine Spannflächenträger integral mit dem Vorrichtungshauptkörper ausgebildet ist, da dann zum einen eine sehr geringe Bauteileanzahl benötigt wird und zum anderen eine Ein- Spannkraft einfach aus einer elastischen Verformung des Spannflächenträgers relativ zum Vorrichtungshauptkörper erhalten werden kann. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der wenigstens eine Spannflächenträger federnd integral mit dem Vorrichtungshauptkörper ausgebildet ist, etwa von diesem abstehend. Bevorzugt ist aufgrund der geringen Bauteileanzahl und der einfachen Herstellung die Bereitstellung der elastischen Federkraft durch Biegung von Spannflächenträgerabschnitten. Hierzu kann ein rohrartiger geschlitzter Spannflächenträger verwendet werden, welcher genauer in Umfangsrichtung verteilt mit in radialer Richtung den Spannflächenträger durchsetzenden und in axialer Richtung verlaufenden Schlitzen versehen ist.

Der wenigstens eine Spannflächenträger kann jedoch, auch ohne integral mit dem Vorrichtungshauptkörper ausgebildet zu sein, federnd an diesem vorgesehen sein, etwa durch geeignete Verbindungsmittel. Die elastische Federkraft, mit der der Spannflachenbereich mit einer Verlagerungskomponente auf einen anderen Spannflachenbereich zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist, kann aus dem wenigstens einen Spannflächenträger selbst, etwa durch dessen Biegung, erhalten werden, oder es kann ein Federelement vorgesehen sein, welches einerseits am Spannflächenträger und andererseits am Vorrichtungshauptkörper abgestützt ist.

Der häufigste Fall von rotationssymmetrischen Spannvorrichtungen, insbesondere von Werkzeughaltern der oben genannten Art, ist ein Ein- spannen eines Gegenstandes zwischen zwei Spannflächenbereichen, so dass der Spannflächenträger radial außerhalb des einzuspannenden Gegenstands gelegen ist. In einem solchen Fall kann zur Verlagerung des wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitts und zur Kraftausübung auf diesen der wenigstens eine Aktorenkörper mit radial größerem Abstand von der Rotationssymmetrieachse der Spannvorrichtung angeordnet sein als der wenigstens eine Spannflächenträger. Bei dieser Anordnung kann der wenigstens eine Aktorenkörper die Spannflächenträger- abschnitte des Spannflächenträgers in radialer Richtung sehr einfach zur Symmetrieachse hin oder/und von dieser weg bewegen.

Konstruktiv kann dies derart ausgeführt sein, dass eine Mehrzahl von Aktorenkörpern vorgesehen ist, welche die Rotationssymmetrieachse umgebend auf einer längs einer Umfangsrichtung geschlossenen, bevorzugt im Wesentlichen zylindrischen, besonders bevorzugt kreiszylindrischen Fläche derart angeordnet sind, dass eine Änderung des auf sie einwirkenden elektrischen Potenzials eine Änderung der Längenabmessung in radialer Richtung oder/und in Umfangsrichtung bewirkt. Die Aktorenkörper können sich dabei in Richtung der Rotationssymmetrieachse über eine vorgegebene Länge in der Spannvorrichtung erstrecken, um ausreichend große verlager- bare Spannflächenbereiche bereitstellen zu können.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können die Aktorenkörper derart angeordnet sein, dass sich bei Änderung des auf sie einwirkenden elektrischen Potenzials ihre Längenabmessung in radialer Richtung ändert. Zusätzlich oder alternativ können die Aktorenkörper derart angeordnet sein, dass eine Änderung des auf sie einwirkenden elektrischen Potenzials eine Änderung ihrer Längenabmessung in Umfangsrichtung bewirkt. Dadurch kann der Umfang einer kreiszylindrischen Fläche erweitert werden, auf welcher die Aktorenkörper angeordnet sein können, so dass es zu einer gewünschten Verlagerung von Spannflächenbereichen und einer gewünschten Andrückkraft kommt.

Gemäß einer weiteren konstruktiven Ausgestaltung kann die Mehrzahl von Aktoren körpern radial außen in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise von wenigstens einer Zugwand umgeben sein, welche mit den Spannflächenträgerabschnitten durch in radialer Richtung zwischen den Aktorenkörpern verlaufenden Stegen verbunden ist. Bei einer derartigen Ausbildung befinden sich die Aktorenkörper in radialer Richtung zwischen Spannflächenträger und Zugwand, wobei sich die Zugwand bei einer Ausdehnung oder einer Schrumpfung von Aktorenkörpern aufgrund einer Änderung des auf die Aktorenkörper einwirkenden elektrischen Potenzials stärker verlagert als die radial innen liegenden Spannflächenträgerabschnitte. Die Bewegung der Zugwand wird durch die Stege auf die Spannflächenträgerabschnitte übertragen, so dass diese von der Zugwand bei ihrer Verlagerung mitgenommen werden.

Alternativ zu einer Mehrzahl von Aktorenkörpern kann der elektrostriktive Aktorenkörper auch hülsenartig die Spannflächenträgerabschnitte umgebend ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Aktorenkörper in einfacher Weise um den Spannflächenträger herum gewickelt sein. Es können auch zur gezielten Ansteuerung der Spannflächenträgerabschnitte eine Mehrzahl von in axialer Richtung gesonderten und einzeln ansteuer- baren Aktorenkörpern vorgesehen sein.

Gemäß einer alternativen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der wenigstens eine verlagerbare Spannflachenbereich auch an dem wenigstens einen Aktorenkörper selbst ausgebildet sein. Zur gezielten Verstellung von Spannflächenbereichen sowie zur Aufbringung einer möglichst großen Spannkraft können mehrere Aktorenkörper vorgesehen oder eine Mehrzahl von Spannflächenbereichen an dem wenigstens einen Aktoren- körper ausgebildet sein.

Im Gegensatz zu der obigen Ausführungsform, bei welcher der Aktorenkörper zur Bewegung eines Spannflächenträgers ausgebildet ist, weist der Aktorenkörper der nun diskutierten Ausführungsform selbst Spannflächen- bereiche auf. Dadurch kann die Anzahl an Komponenten der Spannvorrichtung weiter verringert werden, jedoch ist der Konstrukteur in der Wahl des Materials, an welchem der Spannflachenbereich ausgebildet werden soll, nicht mehr frei.

Grundsätzlich kann daran gedacht sein, den wenigstens einen Aktorenkörper einseitig eingespannt an einem Körper der Spannvorrichtung von diesem auskragend vorzusehen. Zur Übertragung einer möglichst großen Einspannkraft ist es jedoch vorteilhaft, wenn der Aktorenkörper hülsenartig ausgebildet ist und die Spannvorrichtung einen Umfassungsabschnitt auf- weist, welcher den hülsenartigen Aktorenkörper zumindest abschnittsweise in einer Umfangsrichtung um die Rotationssymmetrieachse umgibt. Der Umfassungsabschnitt dient der Abstützung des hülsenartigen Aktorenkörpers. Durch die Abstützung des Aktorenkörpers am Umfassungsabschnitt ist die Ausdehnung des Aktoren körpers nach radial außen begrenzt, so dass eine Längen- oder Volumenänderung des Aktorenkörpers in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung hauptsächlich zu einer Verlagerung der Innen- umfangsfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers in Richtung nach radial innen führt. Der vom hülsenartigen Aktorenkörper umgebene Raum ist der Spannraum.

Damit der hülsenartige Aktorenkörper sowohl sicher am Umfassungsabschnitt abgestützt ist, als auch Bewegungsspielraum zumindest in Um- fangsabschnitten aufweist, kann die Spannvorrichtung derart ausgebildet sein, dass eine Außenfläche des hülsenartigen Aktoren körpers wenigstens zwei Anlagebereiche aufweist, mit welchen der Aktorenkörper an einer Innenfläche des Umfassungsabschnitts in Anlage ist, und wenigstens zwei Abstandsbereiche aufweist, welche mit bezüglich der Rotationssymmetrieachse radialem Abstand zu der Innenfläche des Umfassungsabschnitts angeordnet sind, wobei in Umfangsrichtung der Aktorenkörper-Außenfläche zwischen zwei Anlagebereichen je ein Abstandsbereich angeordnet ist.

Zum sicheren Spannen eines Gegenstandes, vorzugsweise eines Schafts, weist eine Innenfläche des hülsenartigen Aktoren körpers wenigstens zwei Spannflächenbereiche auf. Diese Spannflächenbereiche stehen vorzugsweise in radialer Richtung von der Innenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers vor. Dann nämlich ist ihre Anlagefläche definiert, was es ermöglicht, die Anpresskraft des Spannflächenbereichs an den einzuspannenden Gegenstand möglichst genau zu ermitteln.

Das Ein- und Ausspannen von Gegenständen in die bzw. aus der Spannvorrichtung kann dadurch erleichtert sein, dass die Spannflächenbereiche einen möglichst großen Weg aufeinander zu oder/und voneinander weg zurücklegen können. Dies ist konstruktiv beispielsweise dadurch realisierbar, dass die Spannflächenbereiche in den Abstandsbereichen zugeordneten Um- fangsabschnitten des hülsenartigen Aktorenkörpers vorgesehen sind.

Zur Wartung, zum Ersatz, oder zur Verwendung von Spannvorrichtungen, welche zum Spannen von Werkzeugschäften unterschiedlicher Durchmesser ausgebildet sind, kann der hülsenartige Aktorenkörper von der Spannvorrichtung abnehmbar und damit austauschbar angeordnet sein.

Bevorzugt können der hülsenartige Aktorenkörper und eine diesen zumindest abschnittsweise umgebende Umfassungswand gemeinsam von der Spannvorrichtung abnehmbar angeordnet sein, etwa als vormontierte oder vormontierbare Baugruppe. Dies hat den Vorteil, dass stets eine zu dem je- weiligen Aktorenkörper passende Umfassungswand vorgesehen sein kann, ungeachtet der Ausbildung der Spannvorrichtung oder des Vorrichtungshauptkörpers.

Schließlich kann die vormontierte Baugruppe neben dem Aktorenkörper anstelle oder zusätzlich zu einer diesen radial außen umgebenden Umfassungswand auch einen zuvor erwähnten Spannflächenträger umfassen, welcher von dem hülsenartigen Aktorenkörper umgeben ist. Der Spannflächenträger kann geschlitzt oder durchbrochen sein, um die zur Verlage- rung der Spannflächenbereiche benötigten Kräfte zu reduzieren.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als Stellglied eine mit im Wesentlichen inkompressiblem Fluid gefüllte Druckkammer in der Spannvorrichtung ausgebildet sein, wobei durch Erhöhung des Fluiddrucks in der Druckkammer die zur Verlagerung oder/und zum Andrücken der Spannflächenbereiche benötigten Kräfte erzeugt werden. In einfacher Weise kann der Fluiddruck dabei durch eine Änderung einer Längenabmessung des elektrostriktiven Aktorenkörpers bewirkt werden. Dazu kann beispielsweise der Aktorenkörper zumindest abschnittsweise in der Druckkammer angeordnet sein, wobei er durch Änderung eines auf ihn einwirkenden elektrischen Potenzials wenigstens eine Längenabmessung in einer Raumrichtung und damit sein Volumen ändert, so dass bei einem im Wesentlichen inkompressiblen Fluid durch Verdrängung dessen Druck in der abgedichteten Kammer erhöht wird.

Auch eine eingangs angesprochene Lösung mit einer Überwurfmutter kann unter Verwendung des elektrostriktiven Aktorenkörpers realisiert sein. Hierzu kann die Spaπnvorrichtung derart ausgebildet sein, dass das Stellglied ein bezüglich des Vorrichtungshauptkörper in Richtung der Rotationssymmetrie- achse verstellbares Spannelement aufweist, wie etwa eine Überwurfmutter, wobei die Spannflächenbereiche durch Verstellung des Spannelements mit einer Bewegungskomponente aufeinander zu oder/und voneinander weg verlagerbar sind, etwa durch Vorsehen einer konischen Anlagefläche am wenigstens einen Spannflächenträger und einer an dieser anliegenden konischen Gegenanlagefläche am Spannelement, wobei der wenigstens eine Aktorenkörper an dem Spannelement derart vorgesehen ist, dass eine Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung der Längenabmessung des Spannelements derart bewirkt, dass sich die vom Spannelement auf die Spannflächenbereiche übertragenen Kräfte ändern. Diese Ausführungsform kann sowohl durch Änderung des auf den Aktorenkörper einwirkenden elektrischen Potenzials als auch, in Ermangelung einer Potenzial- bzw. Spannungsquelle, mechanisch zwischen Einspannzustand und Freigabezustand verstellt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann auch die gesamte Spannvorrichtung, etwa der gesamte Werkzeugträger, aus elektrostriktivem Material hergestellt sein.

Im vorhergehenden Text wurde u.a. ein Einspannen von Gegenständen in einer rotationssymmetrischen Spannvorrichtung erläutert, wobei die Einspannkraft nach radial innen auf die Rotationssymmetrieachse zu gerichtet ist. Selbstverständlich kann die Spannvorrichtung auch zum Spannangriff an Innenumfangsflächen, d.h. mit in radialer Richtung von der Symmetrieachse weg wirkenden Kräften, ausgebildet sein.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlich anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es stellt dar:

Fig. 1 eine Längsschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Form eines Spannstocks,

Fig. 2a eine Längsschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Form eines Werkzeughalters, Fig. 2b eine Vorderansicht des Werkzeughalters von Fig. 2a,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,

Fig. 4a eine Längsschnittsansicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,

Fig. 4b eine Vorderansicht derselben,

Fig. 5 eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,

Fig. 6 eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Span- Vorrichtung,

Fig. 7a eine Längsschnittsansicht einer siebten Ausführungsform einer erfindungsmäßgen Spannvorrichtung,

Fig. 7b eine Ansicht einer austauschbaren Baugruppe zum Spannen,

Fig. 8a eine Längsschnittsansicht einer achten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,

Fig. 8b eine Vorderansicht derselben,

Fig. 9 eine Längsschnittsansicht einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 eine Längsschnittsansicht einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 11 bis 14 eine elfte bis vierzehnte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,

Fig. 15 einen Längsschnitt durch eine fünfzehnte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, sowie

Fig. 16 bis 20 je einen Längsschnitt durch eine sechzehnte bis zwanzigste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung als Spannstock allgemein mit 10 bezeichnet. Der Spannstock 10 umfasst einen Vorrichtungshauptkörper 12 mit darin in Richtung des Doppelpfeils H verschiebbar ge- lagerten Spannflächenträgern 14 und 16. An dem Spannflächenträger 14 ist ein zum Spannflächenträger 16 hinweisender Spannflachenbereich 18 ausgebildet. Ebenso ist am Spannflächenträger 16 ein zum Spannflächenträger 14 hinweisender Spannflachenbereich 20 ausgebildet. Die Spannflächenbereiche 18 und 20 sind in der Darstellung von Fig. 1 in der Richtung H das Abstandsmaß a voneinander entfernt. Der Raum zwischen den Spannflächenbereichen 18 und 20 ist der Spannraum 26.

Weiterhin weist die Spannvorrichtung 10 Aktorenkörper 22 und 24 auf. Diese Aktorenkörper sind an einem Längsende mit dem Vorrichtungshaupt- körper 12 und an ihrem entgegengesetzten Längsende mit dem ihnen jeweils zugeordneten Spannflächenträger 14 bzw. 16 beispielsweise durch Klebung verbunden. Im übrigen ist in allen dargestellten Ausführungsformen der wenigstens eine Aktorenkörper Zug- oder/und Druckkraft übertragend mit dem Werkzeughalter verbunden, etwa durch Kleben.

Die Aktorenkörper 22 und 24 sind aus elektrostriktivem Material gebildet, d.h. aus einem Material, das seine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung unter Änderung eines auf das Material einwirkenden elektrischen Potenzials ändert. Das Material kann wahlweise derart gewählt sein, dass es sich unter Änderung des elektrischen Potenzials ausdehnt oder zusammenzieht. Bevorzugt werden sogenannte „Carbon Nanotubes" als elektrostriktives Material verwendet.

Im vorliegenden Fall der Ausführungsform von Fig. 1 sind die Aktorenkörper 22 und 24 mit nicht dargestellten Potenzialquellen, etwa elektrischen Gleichstromspannungsquellen, verbunden, deren elektrisches Potenzial veränderbar ist. Durch Änderung des auf die Aktorenkörper 22 und 24 einwirkenden elektrischen Potenzials ändert sich zumindest auch die Längenabmessung dieser Aktorenkörper in Richtung des Doppelpfeils H, wie durch die Pfeile h angedeutet ist. Dementsprechend kann das Abstandsmaß a durch Änderung der an die Aktorenkörper 22 und 24 angelegten elektrischen Potenziale bzw. elektrischen Spannungen vergrößert oder verkleinert werden, so dass zwischen den Spannflächenbereichen 18 und 20 ein Gegenstand eingespannt werden kann.

In Fig. 2a ist ein Längsschnitt durch einen Werkzeughalter 110 als eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung darge- stellt. Der in seiner Grundgestalt an sich bekannte Werkzeughalter 110 weist einen Vorrichtungshauptkörper 112 auf, an welchem an seinem in Fig. 2a rechten Längsende ein im Wesentlichen kreiszylindrischer Spannraum 126 vorgesehen ist. Der Werkzeughalter 110 ist bezüglich einer Rotationssymmetrieachse R im Wesentlichen rotationssymmetrisch, wobei die Rota- tionssymmetrieachse R auch die Drehachse D des Werkzeughalters 110 und die Mittelachse des kreiszylindrischen Spannraums 126 ist.

Integral mit dem Vorrichtungshauptkörper 112 ausgebildet ist ein Spannflächenträger 114. Der Spannflächenträger 114 ist rohrartig ausgebildet, wobei seine Innenumfangsfläche eine Mehrzahl von einander gegenüberliegenden Spannflächenbereichen 118 und 120 aufweist. Diese Spannflächenbereiche 118 und 120 sind an jeweiligen Spannflächenträgerabschnitten 119 und 121 ausgebildet. Radial außerhalb des Spannflächenträgers 114 sind längs einer Kreis- zylinderfläche eine Mehrzahl von stabartigen elektrostriktiven Aktorenkörpem angeordnet, von welchen beispielhaft in Fig. 2a die Aktorenkörper 122 und 124 in der Schnittebene liegen. Die Spannflächenträgerabschnitte 119 und 121 sind in Umfangsrichtung jeweils den Aktorenkörpern zugeordnet. Die Aktorenkörper1122, 124, usw. sind auf einer zur Rotationssymmetrieachse konzentrischen Kreiszylinderfläche 125 angeordnet, welche in Fig. 2B als strichpunktierte Segmentlinie angedeutet ist.

Wiederum radial außen sind die Aktorenkörper 122 und 124 von einer Zugwand 128 umgeben, welche Zugwand 128, wie in Fig. 2b zu sehen ist, durch in radialer Richtung zwischen den Aktorenkörpern verlaufenden Stegen 130 mit dem Spannflächenträger 114 und insbesondere mit den Spannflächen- trägerabschnitten 119, 121, usw. verbunden ist.

Der Werkzeughalter 110 mit seinem integral daran vorgesehenen Spannflächenträger 114 ist derart ausgebildet, dass in einem Grundzustand der Aktorenkörper, d.h. in einem Zustand, in welchem kein von außen angeleg- tes elektrisches Potenzial auf die Aktorenkörper einwirkt, das Abstandsmaß a zwischen einander gegenüberliegenden Spannflächenbereichen 118 und 120 minimal ist. Legt man nun ein vorbestimmtes elektrisches Potenzial an die Aktorenkörper an, so dehnen sich diese zumindest auch in radialer Richtung, gegebenenfalls in allen Raumrichtungen, aus, wobei sie radial außen gegen die Zugwand 128 und radial innen gegen den Spannflächenträger 114 drücken. Da der nach radial außen weisende Anteil der die einzelnen Aktorenkörper umgebenden Fläche größer ist als der nach radial innen weisende Anteil, ist die nach radial außen auf die Zugwand 128 wirkende Kraft größer als die nach radial innen zur Rotationssymmetrieachse R hin wirkende Kraft, so dass die Zugwand 128 bei einer Ausdehnung der Aktorenkörper mittels der Stege 130 aufgrund der auf sie einwirkenden größeren Kraft die Spannflächenbereiche, etwa 118 und 120, nach radial außen verlagert, so dass das Abstandsmaß a sich vergrößert. Vorteilhaft an dieser Anordnung ist, dass eine Einspannkraft aus elastischer Verformung des hülsenförmigen Spannflächenträgers 114 resultiert und die Aktorenkörper selbst keine Einspannkraft aufbringen müssen. Vielmehr reicht es aus, wenn diese kurzzeitig eine Kraft zur Aufweitung des Abstandsmaßes a aufbringen. Außerdem kann das Anlegen einer elektrischen Spannung an die Aktorenkörper bei von einer Werkzeugmaschine entnommenem Werkzeughalter durchgeführt werden.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer erfϊndungsgemäßen Spannvorrichtung in Form eines Werkzeughalters gezeigt. Im Zusammenhang mit Fig. 3, wie auch mit den folgenden Fig. 4 bis 20, sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch jeweils erhöht um ein Vielfaches von 100. Die Fig. 3 bis 20 werden nur insoweit erläutert, als sie sich von Fig. 2 unterscheiden. In Fig. 3 sind gleiche Bauteile wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 100.

In Fig. 3 ist der Spannflächenträger 214 von einem hülsen- oder rohrartigen Aktorenkörper 222 umgeben, welcher konzentrisch zur Rotationssymmetrieachse R angeordnet ist. Der Aktorenkörper kann aus den oben erwähnten Kohlenstoffnanoröhrchen, sogenannten „Carbon-Nanotubes" hergestellt sein, etwa durch Wickeln oder Laminieren von mehreren Lagen. Auch jedes andere formgebende Verfahren, welches zur Erzeugung eines hülsen- förmigen Aktorenkörpers 222 geeignet ist, kann zu dessen Herstellung verwendet werden. Der hülsenartige Aktorenkörper 222 kann derart orientiert sein, dass er bei Anlegen einer elektrischen Spannung an diesen sich in radialer Richtung oder/und in Umfangsrichtung ausdehnt oder zusammenzieht. Aufgrund der hülsenartigen Ausbildung des Aktorenkörpers führt stets eine Ausdehnung in radialer Richtung auch zu einer Längenänderung in Umfangsrichtung und umgekehrt. Die gesamte den im Wesentlichen kreiszylindrischen Spannraum 226 begrenzende Innenumfangsfläche des Spannflächenträgers bildet eine Spannfläche. Diese kann durch Kon- traktion des Aktorenkörpers 222 verringert werden, so dass sich ein Abstandsmaß a zwischen zwei einander gegenüberliegenden Spannflächenbereichen 218 und 220 verringert. Bevorzugt ist jedoch das Abstandsmaß in einem Grundzustand des Aktorenkörpers 222 minimal. Es wird dann durch Ausdehnung des Aktorenkörpers stets vergrößert.

In Fig. 4a und 4b sind gleiche Bauteile wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 200.

Wiederum ist der Aktorenkörper 322 radial außerhalb des Spannflächenträgers 314 diesen umgebend koaxial zur Rotationssymmetrieachse R angeordnet.

Fig. 4b ist eine Querschnittsansicht längs der Ebene IVb-IVb in Fig. 4a. Der Spannflächenträger 314 weist in axialer Richtung verlaufende und in radialer Richtung den Spannflächenträger 314 durchsetzende Schlitze 332 auf. Dadurch ist der Spannflächenträger 314 in Umfangsrichtung seg- mentiert ausgebildet. Beispielhaft sind in Fig. 4b die Spannflächenträgerabschnitte 319 und 321 bezeichnet, an welchen die Spannflächenbereiche 318 bzw. 320 zur Rotationssymmetrieachse R hinweisend vorgesehen sind. Die auf einen Gegenstand im Spannraum 326, etwa einen zylindrischen Schaft eines Schneidwerkzeugs, ausgeübte Einspannkraft resultiert aus der Materialelastizität der einzelnen Spannflächenabschnitte 319, 321 bei Biegung um eine zur Rotationssymmetrieachse R orthogonale Biegeachse. Die Biegeachse liegt dabei bezüglich eines jeden Spannflächenträgerabschnitts derart, dass der an ihm vorgesehene Spannflachenbereich von der Rotationssymmetrieachse radial nach außen weggebogen wird. Die Biegekraft zum Ein- und Ausspannen von Gegenständen wird, wie zuvor beschrieben, kurzzeitig durch den Aktorenkörper 322 unter Änderung der auf ihn ein- wirkenden elektrischen Spannung bzw. des elektrischen Potenzials bewirkt.

In Fig. 4a ist eine weitere Anordnung gezeigt, welche der Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit eines in dem Werkzeughalter 310 eingespannten Werkzeugs dient. Über den Umfang verteilt sind weitere Aktorenkörper 340 in Umfangsrichtung in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Jedem weiteren Aktorenkörper 340 sind eine Potenzialquelle 342, eine elektrische Anschlussleitung 344 und ein Schalter 346 zugeordnet. Der Schalter 346, bevorzugt ein elektrischer Schalter, etwa ein Thyristor, ist darüber hinaus mit einem Empfangsteil versehen, welches Schaltbefehle von einer externen Funk-Sendevorrichtung 348 empfängt.

Durch eine Codierung von von der Funk-Sendeeinheit 348 abgestrahlten Befehlen ist jeder Schalter 346 einzeln ansteuerbar. Durch gezieltes Ansteuern bestimmter weiterer Aktorenkörper 340 kann der Vorrichtungshauptkörper 312 derart verformt werden, dass etwaige Rundlaufabweichungen gegenüber einem unverformten Zustand verringert sind. Die Ansteuerung der weiteren Aktorenkörper 340 durch die Funk-Sendeeinheit 348 erfolgt da- durch, dass der Schalter 346 von dieser ein an ihn adressiertes Befehlssignal mit der Anweisung erhält, die ihm zugeordnete Anschlussleitung 344 leitend zu machen. Ist diese leitend, so wirkt das elektrische Potenzial der zugeordneten Potenzialquelle 342 auf den weiteren Aktorenkörper 340 ein, woraufhin dieser eine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung ändert. Dadurch kann der Tool-Center-Point (TCP) eines in dem Werkzeughalter 310 eingespannten Schneidwerkzeugs in der Größenordnung von hundertstel Millimetern in radialer Richtung bezüglich der Rotationssymmetrieachse R verlagert werden.

Treten an dem Werkzeughalter 310 Schwingungen auf, so kann auch daran gedacht sein, einen Teil der weiteren Aktorenkörper 340 periodisch seine Längenabmessung ändern zu lassen, nämlich durch periodisches Ansteuern der zugeordneten Schalter 346. Dadurch ist es möglich, eine Gegenschwingung oder wenigstens eine oszillierende mechanische Spannung zu erzeugen, welche die von außen angeregte unerwünschte Schwingung durch destruktive Interferenz verringert oder sogar beseitigt. ln Fig. 5 sind gleiche Bauteile wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 300.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform eines Werkzeughalters 410 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform der Fig. 2a und 2b, mit dem Unterschied, dass anstelle einer Vielzahl von längs einer zur Rotationssymmetrieachse R koaxialen Kreiszylinderfläche angeordneten stabartigen Aktorenkörpern ein kreiszylindrischer hülsenartiger Aktorenkörper 422 eingesetzt ist.

Der Aktorenkorper 422 ist an einer Umfassungswand 428 abgestützt, welche ihn radial außen koaxial umgibt. Vorteilhafterweise ist das Material des Aktorenkörpers 422 derart gewählt, dass es sich unter Anlegen einer vorbestimmten elektrischen Spannung zusammenzieht, so dass dadurch aufein- ander zuweisende, einander diametral gegenüberliegende Spannflächenbereiche 418 und 420 in radialer Richtung voneinander weg verlagert werden und somit das Abstandsmaß a sich vergrößert. Dadurch ist wiederum gewährleistet, dass der Aktorenkörper 422 lediglich zum Ein- und Ausspannen von Werkzeugen aus dem Werkzeughalter 410 mit einer Spannung versorgt werden muss.

In Fig. 6 sind gleiche Bauteile wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 400.

Die Ausführungsform von Fig. 6 entspricht im Wesentlichen der von Fig. 5, lediglich der Spannflächenträger 514 ist nicht integral mit dem Vorrichtungshauptkörper 512 verbunden. Darüber hinaus sind mehrere gleichartige ringförmige Aktorenkörper koaxial mit Abstand in Richtung der Rotationssymmetrieachse R voneinander angeordnet. Von diesen Aktorenkörpern sind bei- spielhaft die Aktorenkörper 522 und 524 mit Bezugszeichen versehen. Die Aktorenkörper können einzeln mit einer Spannung beaufschlagbar ein, so dass unterschiedliche Einspannkräfte an axial unterschiedlichen Positionen erzeugbar sind. Zur Unterstützung der Aufbringung von in axialer Richtung unterschiedlichen Einspannkräfte ist durch die Ausbildung von umlaufenden Ringnuten 550 an der den Spannraum 526 begrenzenden Innenfläche des Spannflächenträgers 514 begünstigt. Durch diese umlaufenden Ringnuten 550 sind auch eine Mehrzahl von in axialer Richtung voneinander beabstandeten Spannflächenträgerabschnitten vorgesehen.

In den Fig. 7a und 7b sind gleiche Bauteile wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 500. Weiterhin sind gleiche Bauteile wie in Fig. 4a mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 200.

In einem Rohrabschnitt des Vorrichtungshauptkörpers 612 ist eine vormontierte Baugruppe 660 aufgenommen, welche in Fig. 7b in Alleinstellung dargestellt ist. Die Baugruppe 660 umfasst eine Umfassungswand 628, eine Mehrzahl von ringförmigen Aktorenkörpern, beispielhaft die Aktorenkörper 622 und 624, sowie den von den Aktorenkörpern umgebenen Spannflächenträger 614. Zur Beschreibung der Gestalt der Aktorenkörper und des Spannflächenträgers wird ausdrücklich auf die Beschreibung dieser Bauteile in Fig. 6 verwiesen.

Die koaxial angeordneten gleichartigen ringförmigen und mit axialem Abstand voneinander angeordneten Aktorenkörper können von außen durch Anschließen der Spannungsquelle 662 zu einer Abmessungsänderung ver- anlasst werden. Vorzugsweise ist das Material der Aktorenkörper derart ge- wählt, dass unter Anlegen einer bestimmten Spannung an diese sich das Abstaπdsmaß a zwischen zwei sich einander diametral gegenüberliegenden Spannflächenbereichen vergrößert.

In Fig. 7a ist darüber hinaus ein Schaltelement 646' dargestellt, welches gleichzeitig eine sensorische Eigenschaft hinsichtlich an dem Werkzeughalter 610 auftretenden Schwingungen, d.h. mechanischen Spannungen oder/und Verformungen besitzt. Detektiert das Schalt- und Sensorelement 646' eine derartige Schwingung, verbindet es den weiteren Aktorenkörper 640 mit der Spannungsquelle 642 derart, dass in der zuvor beschriebenen Art und Weise eine Gegenschwingung zur Verringerung der unerwünschten Schwingung durch destruktive Interferenz erzeugt wird.

In Fig. 8a und 8b sind gleiche Bauteile wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 600.

In Fig. 8a ist ein hülsenförmiger Aktorenkörper 722 von einer Umfassungswand 728 umgeben, welche integral mit dem Vorrichtungshauptkörper 712 ausgebildet ist. An der Innenfläche des hülsenartigen Aktoren körpers 722 sind in radialer Richtung zur Rotationssymmetrieachse R hin vorstehend Spannflächenbereiche 718 und 720 sowie ein weiterer nicht bezeichneter Spannflachenbereich ausgebildet. An seiner zu der Umfassungswand 728 hinweisenden Außenseite ist der Aktorenkörper an Anlagebereichen 722a, 722b und 722c in Anlagekontakt mit einer Innenfläche der Umfassungswand 728. In Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei benachbarten Anlageabschnitten liegend sind Abstandsbereiche 722d, 722e und 722f vorgesehen, bei welchen ein radialer und axialer Spalt zwischen der Innenfläche der Umfassungswand 728 und der Außenfläche des Aktorenkörper 722 vorhanden ist. Konstruktiv sind die Abstandsbereiche 722d bis 722f dadurch gebildet, dass die Wandstärke des hülsenartigen Aktorenkörpers 722 in diesen Bereichen dünner ausgebildet ist als in den Anlagebereichen 720a bis 720c.

Die Spannflächenbereiche 718, 720 sind bevorzugt in den Abstandsberei- chen des Aktorenkörpers 722 ausgebildet, da dadurch die größtmögliche Bewegung der Spannflächenbereiche in radialer Richtung sichergestellt ist. Vorzugsweise ist der Aktorenkörper 722 derart gebildet, dass er unter Anlegen einer vorbestimmten elektrischen Spannung sich ausdehnt, so dass die Spannflächenbereiche, wie durch Pfeile in Fig. 8b angedeutet, nach außen verlagert werden. Dann übt der Aktorenkörper 722 in seinem Grundzustand, d.h. ohne Anlegen eines elektrischen Potenzials von außen, eine Einspannkraft auf einen ausreichend großen Gegenstand, wie etwa einen Schneidwerkzeugschaft, im Spannraum 726 aus. Diese Einspannkraft bleibt dann selbst bei Stromausfall erhalten.

In Fig. 9 sind gleiche Bauteile wie in der Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 700.

An dem Aktorenkörper 822 sind eine Mehrzahl von in axialer Richtung mit Abstand voneinander angeordneten Spannflächenbereichen ausgebildet. Zwischen in axialer Richtung benachbarten Spannflächenbereichen sind umlaufende Ringnuten 850 vorgesehen. Im Wesentlichen entspricht die Aus- bildung des Aktorenkörpers 822 der Ausbildung des Spannflächenträgers 614 in Fig. 7b, auf deren Beschreibung hiermit ausdrücklich verwiesen wird. In der Ausführungsform gemäß Fig. 9 dient der Aktorenkörper 822 als Spannflächenträger.

In Fig. 10 sind gleiche Bauteile wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 800.

Der integral mit dem Vorrichtungshauptkörper 912 ausgebildete Spannflächenträger 914, welcher in Umfangsrichtung in eine Mehrzahl von Spann- flächenträgerabschnitten segmentiert ist, ist an seiner radial nach außen weisenden Fläche 914a konisch ausgebildet.

Die Spannvorrichtung 910 weist eine Überwurfmutter 964 auf, welche in einem mit der Außenfläche 914a des Spannflächenträgers 914 zusammen- wirkenden Axiallängenabschnitt mit einer konischen Innenumfangsfläche 964a ausgebildet ist. Durch Aufschrauben der Überwurfmutter 964 auf das Gewinde 966 am Vorrichtungshauptkörper 912 wird so auf die Spannflächenbereiche des Spannflächenträgers in radialer Richtung eine Kraft ausgeübt. Die Spannflächenbereiche werden aufeinander zu bewegt und da- durch wird eine Einspannung eines in den Spannraum 926 eingebrachten Gegenstands erreicht. Die Überwurfmutter 964 weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand voneinander angeordneten Aktorenkörpern 922 und 924 auf, welche mittels einer externen elektrischen Potenzialquelle 964 mit einer vorbestimmten elektrischen Spannung beaufschlagbar sind. Vorteilhafter- weise ist das Aktorenmaterial derart gewählt, dass es sich unter Anlegen einer vorbestimmten elektrischen Spannung ausdehnt, so dass dadurch die Spannkraft an den Spannflächenbereichen 918, 920 verringert und ein im Spannraum 926 eingespanntes Werkzeug entnommen werden kann.

Alternativ kann die Überwurfmutter auch anstelle mit einer Mehrzahl von elektrostriktiven Aktorenkörpern mit einem ringförmig umlaufenden Aktorenkörper aus elektrostriktivem Material versehen sein. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass bei Stromausfall die Einspannung eines Werkzeugs mechanisch erzeugt und aufgehoben werden kann, bei vorhandenem Strom dagegen sehr schnell und zuverlässig durch Anlegen oder Nicht-Anlegen des erwähnten elektrischen Potenzials bzw. durch Anlegen geeignet gewählter unterschiedlicher elektrischer Potentiale.

In den Fig. 11 bis 14 sind Ausführungsformen einer weiteren erfindungs- gemäßen Spannvorrichtung dargestellt, wobei gleiche Bauteile in den Fig. 11, 12, 13 und 14 wie in Fig. 10 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, jedoch erhöht um die Zahl 100.

Die Ausführungsformen der Fig. 11 bis 14 unterscheiden sich von der Aus- führungsform der Fig. 10 nur durch die Art der Aufbringung der Spannkraft. In den Fig. 11 bis 14 ist ein der Überwurfmutter 964 in Fig. 10 ähnliches Element 1064 nicht am Vorrichtungshauptkörper 1012 aufgeschraubt, sondern durch Druckfedern derart vorgespannt, dass es eine elastische Biegung der jeweiligen Spannflächenträgerabschnitte in radialer Richtung be- wirkt, durch welche ein Einspannzustand der Spannvorrichtung 1010 erreicht wird. Das Spannelement 1064 wird jeweils durch eine Spannfeder 1066 in der zuvor bezeichneten Weise vorgespannt. ln den Fig. 11 und 12 ist die Außenfläche 1014a des Spannflächenträgers zu seinem freien Längsende hin verjüngend konisch, so dass das Spannelement 1064 in einer durch den Pfeil S angegebenen Richtung durch die Druckfedern 1066 vorgespannt ist. Die Druckfedern 1066 stützen sich einenends am Vorrichtungshauptkörper 1012 und andernends an einer Ringfläche des Spannelements 1064 ab. In Fig. 11 ist ein Aktorenkörper 1022 vorgesehen, welcher sich bei Anlegen einer vorbestimmten Spannung zusammenzieht, und dadurch gegen die Rückstellkraft der Druckfedern 1066 das Spannelement 1064 entgegen der Richtung S verstellt, so dass sich das Abstandsmaß a zwischen einander diametral gegenüberliegenden Spannflächenbereichen aufgrund elastischer Kräfte der

Spannflächenträgerabschnitte vergrößert.

Im Gegensatz dazu sind in Fig. 12 elektrostriktive Aktorenkörper verwendet, welche sich bei Anlegen einer vorbestimmten Spannung ausdehnen. In Fig. 11 können in Umfangsrichtung abwechselnd jeweils eine Druckfläche und ein Aktorenkörper vorgesehen sein.

Die Ausführungsform von Fig. 13 entspricht im Wesentlichen der Aus- führungsform von Fig. 12 mit einer sich zum freien Längsende des Spannflächenträgers 1014 hin aufweitenden konischen Außenfläche 1014a. Ebenso entspricht die Ausführungsform von Fig. 14 im Wesentlichen der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform unter Berücksichtigung der umgekehrten Konizität der Außenfläche 1014a des Spannflächenträgers 1014.

In Fig. 15 ist ein Werkzeughalter 1110 dargestellt, welcher insgesamt aus elektrostriktivem Material hergestellt ist.

Die Ausführungsformen der Fig. 16 bis 19 entsprechen im Wesentlichen der Ausführungsform von Fig. 2, auf deren Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird. Die Fig. 16 bis 19 zeigen Draufsichten auf die die jeweilige Spannvorrichtung von der Einführrichtung eines einzuspannenden Werkzeugs parallel zur Rotationssymmetrieachse R aus betrachtet. ln Fig. 16 sind gleiche Bauteile wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 1100. Die Ausführungsform von Fig. 16 unterscheidet sich von der in Fig. 2b im Wesentlichen dadurch, dass die stabförmigen Aktorenkörper 1222 eine stärker ausgebildete Erstreckung in radialer Richtung aufweisen und nicht kreiszylindrisch ausgebildet sind. Damit kann eine größere absolute Längenänderung in radialer Richtung erreicht werden.

In Fig. 17 sind gleiche Bauteile wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 1200. Aktorenkörper 1322, 1324 sind mit einem kreissektorförmigen Querschnitt ausgebildet. In Umfangsrichtung sind drei Aktorenkörper vorgesehen, welche jeweils durch einen in radialer Richtung sich erstreckenden Steg 1330 voneinander getrennt sind. Der Spannflächenträger 1314 ist durch in axialer Richtung verlaufende Schlitze geteilt ausgeführt, so dass drei gesonderte, nicht zusammenhängende Spannflächenträgerabschnitte vorgesehen sind. Beispielhaft sind die Spannflächenträgerabschnitte 1319 und 1321 bezeichnet. Wiederum gilt hier das Prinzip, dass durch Ausdehnung des Aktorenkörpers die Zugwand 1328 mit- tels der Stege 1330 die den Stegen jeweils zugeordneten Spannflächenträgerabschnitte nach radial außen mitnimmt.

Die Ausführungsform von Fig. 18 entspricht im Wesentlichen einer Kombination der Ausführungsformen von Fig. 16 und 17. Längs eines zur Rotations- Symmetrieachse R koaxialen Kreiszylinders angeordnete elektrostriktive Aktorenkörper 1422, 1424, usw. sind durch sich in radialer Richtung erstreckende Stege 1430 voneinander getrennt, wobei die Stege 1430 geschlitzt ausgeführt sind.

Die Ausführungsform von Fig. 19 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform von Fig. 17, wobei jedoch der Spannflächenträger 1514 nicht geschlitzt ausgeführt ist. Die Aktorenkörper 1522, 1524 sind sehr voluminös ausgebildet, so dass der Spannflächenträger zwischen zwei benachbarten Spannflächenträgerabschnitten, etwa zwischen den Abschnitten 1519 und 1521 sehr dünn ist. Dadurch können die Spannflächenträgerabschnitte 1519 und 1521 mit verhältnismäßig geringer Kraft voneinander entfernt werden, da der wirksame Querschnitt der zu dehnenden Wandung sehr klein ist.

Fig. 20 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, bei welcher Druckkammern 1670 in der Spannvorrichtung ausgebildet sind, die mit einem inkompressiblen Hydrauliköl gefüllt sind. Ansonsten entspricht die Geometrie der Spannvor- richtung der in Fig. 19 gezeigten. In den Druckkammern 1670 befinden sich Aktorenkörper 1622, 1624, usw., welche durch Anlegen einer vorbestimmten Spannung sich von ihrem Grundzustand aus ausdehnen, so dass das für das Hydrauliköl in den Druckkammern 1670 zur Verfügung stehende Volumen verringert wird. Dadurch wird der Druck in den Hydraulikölkammern 1670 erhöht, wodurch die Zugwand 1628 nach radial außen gedehnt wird. Diese nimmt über die Stege 1630 die Spannflächenträgerabschnitte 1619, 1621, usw. nach radial außen mit und vergrößert dadurch den Spannraum 1626, so dass ein Werkzeug aus diesem entfernt oder in diesen eingesetzt werden kann.

Claims

Ansprüche

1. Spannvorrichtung, insbesondere Werkzeughalter, mit wenigstens zwei Spannflächenbereichen (18, 20; 118, 120; ...), welche zur Bildung eines Spannraums (26; 126; ...) zwischen sich mit Abstand (a) voneinander vorgesehen sind und von welchen zur Veränderung des Abstandsmaßes (a) wenigstens ein Spannflachenbereich (18, 20; 118, 120; ...) mit einer Verlagerungskomponente (H) auf den jeweils anderen Spannflachenbereich (18, 20; 118, 120; ...) zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist, wobei die Spannvorrichtung (10; 110; ...) ein Stellglied (22, 24; 122, 124; ...) umfasst, durch welches eine in Richtung der Verlagerungskomponente (H) wirkende Kraft auf den wenigstens einen verlagerbaren Spannflachenbereich (18, 20; 118, 120; ...) ausübbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (22, 24; 122, 124; ...) wenigstens einen Aktorenkörper (22, 24; 122, 124; ...) aus elektrostriktivem Material aufweist, welches unter Änderung eines auf es einwirkenden elektrischen Potenzials seine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung (h) ändert, wobei der elektrostriktive Aktorenkörper (22, 24; 122, 124; ...) derart an der Spannvorrichtung (110; 110; ...) vorgesehen ist, dass die Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung der Kraftausübung auf wenigstens den verlagerbaren Spannflachenbereich (18, 20; 118, 120; ...) bewirkt.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bewegung des wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenbereichs (18, 20; 118, 120; ...) die Spannvorrichtung (10; 110; ...) zwischen einem Einspannzustand und einem Freigabezustand verstellbar ist, wobei dem Einspannzustand der Spannvorrichtung (10; 110; ...) ein unverformter Grundzustand des Aktorenkörpers (22, 24; 122, 124; ...) zugeordnet ist, und wobei dem Freigabezustand der Spannvorrichtung ein Verformungszustand des Aktorenkörpers mit einer gegenüber dem Grundzustand in wenigstens einer Raumrichtung (h) veränderten Längenabmessung zugeordnet ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Wesentlichen bezüglich einer Rotationssymmetrieachse ® rotationsymmetrisch ist, wobei die Rotationssymmetrieachse zwischen den Spannflächenbereichen (18, 20; 118, 120; ...) verläuft.

4. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Vorrichtungshauptkörper (12; 112; ...) und wenigstens einen Spannflächenträger aufweist, welcher Spannflächenträger (14, 16; 114, 116; ...) wenigstens zwei Spannflächenträgerabschnitte (119; 121; ...) mit je wenigstens einem Spannflachenbereich (118, 120; ...) aufweist, von welchen Spannflächenträgerabschnitten (119, 121; ...) wenigstens einer mit einer Verlagerungskomponente auf den jeweils anderen zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist, wobei der wenigstens eine Aktorenkörper (22, 24; 122, 124; ...) derart mit dem wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitt (119, 121) in Bewegungsübertragungsverbindung steht, dass die Abmessungsänderung des Aktorenkörpers (22, 24; 122, 124; ...) in eine das Abstandsmaß (a) zwischen den Spannflächenbereichen (118, 120; ...) verändernde Verlagerung des wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitts (119, 121 ; ...) übersetzt wird.

5. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflächenträger (114; 214; ...; 714; ...) rohrartig, bevorzugt zylindrisch, besonders bevorzugt kreiszylindrisch ausgebildet ist, wobei die Spannflächenträgerabschnitte (119; 121; ...; 722d-f; ...) Umfangsabschnitte des rohrartigen Spannflächenträgers (114; 214; ...; 714; ...) sind.

6. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflächenträger (114) eine Mehrzahl von Spannflächenträgerabschnitten (119, 121) umfasst, von welchem jedem wenigstens ein Aktorenkörper (122, 124) zugeordnet ist.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, gegebenenfalls unter Einbeziehung der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Spannflächenträger (114; 214; ...) integral mit dem Vorrichtungshauptkörper (112; 212; ...) ausgebildet ist.

8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Spannflächenträger (114; 214; 314; ...) derart federnd an dem Vorrichtungshauptkörper (112; 212; 312; ...) vorgesehen ist, dass der wenigstens eine verlagerbare Spannflachenbereich (119, 121; 219, 221 ; 319, 321 ; ...) gegen eine elastische Federkraft mit einer Verlagerungskomponente auf einen anderen Spannflachenbereich (119, 121, 219, 221; 319, 321) zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist.

9. Spannvorrichtung nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Aktorenkörper (122, 124; 222, 322; ...) mit radial größerem Abstand von der Rotationssymmetrieachse (R) als der wenigstens eine Spannflächenträger (114; 214; ...) angeordnet ist.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Aktorenkörpern (122, 124; ...) vorgesehen ist, welche die Rotationssymmetrieachse (R) umgebend auf einer längs einer Umfangsrichtung um die Rotationssymmetrieachse (R) herum geschlossenen, bevorzugt im Wesentlichen zylindrischen, besonders bevorzugt kreiszylindrischen Fläche derart angeordnet sind, dass eine Änderung des auf sie einwirkenden elektrischen Potenzials eine Änderung der Längenabmessung in radialer Richtung oder/und in Umfangsrichtung bewirkt.

11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Aktorenkörpern (122, 124; ...) radial außen in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise von wenigstens einer Zugwand (128; ...) umgeben ist, welche mit den Spannflächenträgerabschnitten (119, 121; ...) durch in radialer Richtung zwischen den Aktorenkörpern (122, 124; ...) verlaufenden Stegen (130; ...) verbunden sind.

12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Aktorenkörper (222; 322; ...) hülsenartig die Spannflächenträgerabschnitte (219, 221; 319, 321 ; ... ) umgebend ausgebildet ist.

13. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der verlagerbare Spannflachenbereich (718, 720; ...), vorzugsweise eine Mehrzahl von Spannflächenbereichen (718, 720; ...), an dem wenigstens einen Aktorenkörper (722; ...) ausgebildet sind.

14. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 12 oder 3 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Umfassungsabschnitt (728; 828; ...) aufweist, wobei der Aktorenkörper (722; 822; ...) hülsenartig ausgebildet und der Umfassungsabschnitt (728; 828; ...) den hülsenartigen Aktorenkörper (722; 822; ...) in einer Umfangsrichtung um die Rotationssymmetrieachse (R) zumindest abschnittsweise umgibt.

15. Spannvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers (722; ...) wenigstens zwei Anlagebereiche (722a-c) aufweist, mit welchen der Aktorenkörper (722; ...) an einer Innenfläche des Umfassungsabschnitts (728; ...) in Anlage ist, und wenigstens zwei Abstandsbereiche (722d-f) aufweist, welche mit bezüglich der Rotationssymmetrieachse (R) radialem Abstand zu der Innenfläche des Umfassungsabschnitts (728; ...) angeordnet sind, wobei in Umfangsrichtung der Aktorenkörper-Außenfläche zwischen zwei Anlagebereichen (722a-c) je ein Abstandsbereich (722d-f) angeordnet ist.

16. Spannvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers (722; ...) wenigstens zwei Spannflächenbereiche (718, 720; ...) aufweist.

17. Spannvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannflächenbereiche (718, 720) in radialer Richtung von der Innenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers (722) vorstehen.

18. Spannvorrichtung nach Anspruch 15 und 16, gegebenenfalls unter Einbeziehung des Anspruchs 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannflächenbereiche (718, 720) in den Abstandsbereichen (722d-f) zugeordneten Umfangsabschnitten des hülsenartigen Aktoren körpers (722) vorgesehen sind.

19. Spannvorrichtung nach Anspruch 12 oder einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenartige Aktorenkörper (622, 624; ...) von der Spannvorrichtung abnehmbar angeordnet ist.

20. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18 oder nach Anspruch 19 unter Rückbeziehung auf Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine vormontierte oder vormontierbare Baugruppe (660) aus hülsenartigem Aktorenkörper (622, 624) und eine diesen zumindest abschnittsweise umgebende Umfassungswand (628) von der Spannvorrichtung (610) abnehmbar angeordnet ist.

21. Spannvorrichtung einem der Ansprüche 14 bis 18 oder nach Anspruch 19 oder 20 unter Rückbeziehung auf Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine vormontierte oder vormontierbare Baugruppe (660) aus Spannflächenträger (614), diesen umgebendem hülsenartigem Aktorenkörper (622, 624) und eine diesen in Umfangsrichtung umgebende Umfassungswand (628) von der Spannvorrichtung (610) abnehmbar angeordnet ist.

22. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (1670) eine mit inkompressiblem Fluid gefüllte Druckkammer (1670) aufweist, wobei der Aktorenkörper (1622, 1624) derart vorgesehen ist, dass eine Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung des Fluiddrucks in der Druckkammer (1670) bewirkt.

23. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, gegebenenfalls unter Einbeziehung wenigstens eines der Ansprüche 5 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied ein bezüglich des Vorrichtungshauptkörper (912; 1012) in Richtung der Rotationssymmetrieachse (R) verstellbares Spannelement (964; 1064) aufweist, wie etwa eine Überwurfmutter (964), wobei die Spannflächenbereiche (918, 920) durch Verstellung des Spannelements (964; 1064) mit einer Bewegungskomponente aufeinander zu oder/und voneinander weg verlagerbar sind, etwa durch Vorsehen einer konischen Anlagefläche (914a; 1014a) am wenigstens einen Spannflächenträger (914; 1014) und einer an dieser anliegenden konischen Gegenanlagefläche (964a; 1064a) am Spannelement (964; 1064), wobei der wenigstens eine Aktorenkörper (922, 924; 1022) an dem Spannelement (964; 1064) derart vorgesehen ist, dass eine Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung der von dem Spannelement (964; 1064) in Richtung der Rotationssymmetrieachse (R) ausgeübten Kraft bewirkt.

24. Spannvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (1064) ein mit den wenigstens zwei Spannflächenbereichen zu deren Verlagerung zusammenwirkendes Stellelement (1064) aufweist, welches zwischen einer Einspannstellung, in welcher das Abstandsmaß (a) zwischen den Spannflächenbereichen kleiner ist, und einer Freigabestellung, in welcher das Abstandsmaß (a) zwischen den Spannflächenbereichen größer ist, verstellbar ist, und welches durch eine Rückstellkraft (bei 1066), insbesondere Federkraft, in eine der Stellungen: Einspannstellung und Freigabestellung, vorzugsweise in die Einspannstellung, vorgespannt ist, wobei der wenigstens eine elektrostriktive Aktorenkörper (1022) derart angeordnet ist, dass eine Änderung seiner Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung eine Verstellung des Stellelements (1064) gegen die Rückstellkraft (bei 1066) in die jeweils andere Stellung, vorzugsweise in die Freigabestellung, bewirkt.

25. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie (1110) aus dem elektrostriktiven Material gebildet ist.

26. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrostriktive Material ausgewählt ist aus: piezoelektrischen Werkstoffen, Carbon-Nanotubes und dergleichen.