AT528519B1 - Spannvorrichtung und Prüfvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (1) zum Spannen oder Greifen eines Objektes, umfassend einen Basiskörper (11), welcher eine Schnittstelle (111) zur Verbindung mit einer Arbeits- oder Prüfvorrichtung aufweist, wobei sich der Basiskörper (11) entlang einer Mittelachse (MA) erstreckt und zumindest vier paarweise einander gegenüberliegende Führungen (112) aufweist, welche sich radial zur Mittelachse (MA) erstrecken und zumindest vier Spannelemente (12), von denen jeweils eines zumindest bereichsweise in eine Führung (112) eingebracht ist, wobei die Führung (112) das Spannelement (12) mit einem linearen Freiheitsgrad radial zur Mittelachse (MA) hält und führt und das Spannelement (12) zumindest eine Kopplungsfläche (121) aufweist, welche geneigt zur Mittelachse (MA) orientiert ist. Die Spannvorrichtung (1) umfasst weiterhin zumindest zwei Kopplungselemente (13a, 13b), von denen jedes mit zwei sich einander radial zur Mittelachse (MA) gegenüberliegenden Spannelementen (12) kinematisch gekoppelt ist und zumindest zwei Aktivierungselemente (14a, 14b), von denen jedes mit einem der Kopplungselemente (13a, 13b) verbunden ist, wobei die Aktivierungselemente (14a, 14b) relativ zum Basiskörper (11) zumindest in einer Richtung parallel zur Mittelachse (MA) unabhängig voneinander beweglich angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Prüfvorrichtung mit einer Spannvorrichtung (1) und ein Verfahren zur Vermessung eines Objektes mit einer Prüfvorrichtung.

Description

Beschreibung

SPANNVORRICHTUNG UND PRÜFVORRICHTUNG

[0001] Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Spannen oder Greifen eines Objektes, umfassend einen Basiskörper welcher eine Schnittstelle zur Verbindung mit einer Arbeits- oder Prüfvorrichtung aufweist, wobei sich der Basiskörper entlang einer Mittelachse erstreckt und zumindest vier paarweise einander gegenüberliegende Führungen aufweist, welche sich radial zur Mittelachse erstrecken und zumindest vier Spannelemente, von denen jeweils eines zumindest bereichsweise in eine Führung eingebracht ist, wobei die Führung das Spannelement mit einem linearen Freiheitsgrad radial zur Mittelachse hält und führt und das Spannelement zumindest eine Kopplungsfläche aufweist, welche geneigt zur Mittelachse orientiert ist. Die Spannvorrichtung umfasst weiterhin zumindest zwei Kopplungselemente, von denen jedes mit zwei sich einander radial zur Mittelachse gegenüberliegenden Spannelementen kinematisch gekoppelt ist und zumindest zwei Aktivierungselemente, von denen jedes mit einem der Kopplungselemente verbunden ist, wobei die Aktivierungselemente relativ zum Basiskörper zumindest in einer Richtung parallel zur Mittelachse unabhängig voneinander beweglich angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Prüfvorrichtung mit einer Spannvorrichtung und ein Verfahren zur Vermessung eines Objektes mit einer Prüfvorrichtung.

[0002] In verschiedenen Anwendungen soll ein Objekt in einer Spannvorrichtung so eingespannt werden, dass eine Mittelachse des Objekts koaxial zu einer Drehachse der Spannvorrichtung ausgerichtet ist. Bei Drehmaschinen soll ein zu bearbeitendes Werkstück so in eine Spannvorrichtung eingespannt werden, dass dessen Mittelachse koaxial zur Drehachse der Drehmaschine ausgerichtet ist. Darüber hinaus existieren optische Prüf- oder Messvorrichtungen bei denen ein Objekt zunächst in eine Spannvorrichtung eingespannt wird und dann zusammen mit der Spannvorrichtung gedreht wird. Während dieser Drehung erfasst eine Kamera mehrere Bilder des Objektes. Diese Bilder werden anschließend rechnerisch überlagert und auf diese Weise ein Volumenmodell des Objekts geschaffen. Für diese und weitere Anwendungen ist es entscheidend, dass die Mittelachse des Objekts und die Drehachse einer Spannvorrichtung mit möglichst geringer Abweichung koaxial zueinander ausgerichtet sind, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen. Eine koaxiale Einspannung mit hoher Genauigkeit ist bei Objekten mit regelmäßiger, symmetrischer Form um deren Mittelachse mit bekannten Mitteln gut vorzunehmen. So existieren beispielsweise Spannfutter mit drei oder vier Spannbacken, die sich zur genauen Einspannung von Objekten mit zylindrischer oder quadratischer Form gut eignen. Diese bekannten Spannfutter eignen sich jedoch nur begrenzt dazu, Objekte mit unregelmäßiger Form positionsgenau zur Drehachse auszurichten und einzuspannen.

[0003] Zur koaxialen Einspannung von Objekten in einer Spannvorrichtung kann eine Zentriervorrichtung in die Spannvorrichtung integriert werden, welche zunächst das Objekt zur Drehachse der Spannvorrichtung zentriert. Anschließend werden Spannbacken an das bereits zentrierte Objekt angelegt und verspannt. Eine derartige Lösung ist beispielsweise in DE102006027988B4 beschrieben. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass eine Spannvorrichtung mit einer zusätzlichen Zentriervorrichtung komplex aufgebaut ist und eine Vielzahl von Bauteilen erfordert.

[0004] Zur Einspannung von Objekten mit einem rechteckigen Querschnitt existieren Spannvorrichtungen, bei denen vier Spannbacken derart miteinander kinematisch gekoppelt sind, dass eine Zentrierung der Mittelachse eines Objektes zur Drehachse der Spannvorrichtung erfolgt. Eine solche ausgleichende Spannvorrichtung ist beispielsweise in DE102019100089B3 beschrieben. Bei dieser Spannvorrichtung ist ein Ausgleichsmechanismus vorgesehen, welcher mehrere Bauteile umfasst, die sich beim Spannen um eine Achse parallel zur Drehachse der Spannvorrichtung drehen. Die beschriebene Spannvorrichtung umfasst eine Vielzahl an Bauteilen und erfordert somit einen relativ großen Bauraum.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Lösungen vorzuschlagen, mit denen Objekte mit unregelmäßiger Form in vereinfachter Weise mit ihrer Mittelachse koaxial zur Drehachse einer Vorrichtung positioniert und fixiert werden können.

[0006] Diese Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Spannvorrichtung zum Spannen oder Greifen eines Objektes, umfassend

- einen Basiskörper welcher eine Schnittstelle zur Verbindung mit einer Arbeits- oder Prüfmaschine aufweist, wobei sich der Basiskörper entlang einer Mittelachse erstreckt und zumindest vier paarweise einander gegenüberliegende Führungen aufweist, welche sich radial zur Mittelachse erstrecken,

- zumindest vier Spannelemente, von denen jeweils eines zumindest bereichsweise in eine Führung eingebracht ist, wobei die Führung das Spannelement mit einem linearen Freiheitsgrad radial zur Mittelachse hält und führt und das Spannelement zumindest eine Kopplungsfläche aufweist, welche geneigt zur Mittelachse orientiert ist,

- zumindest zwei Kopplungselemente, von denen jedes mit zwei sich einander radial zur Mittelachse gegenüberliegenden Spannelementen kinematisch gekoppelt ist, wobei das Kopplungselement zwei radial zur Mittelachse voneinander beabstandete Ubertragungselemente aufweist, welche sich zumindest bereichsweise tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse erstrecken, wobei jedes UÜbertragungselement in Kontakt mit einer Kopplungsfläche eines Spannelementes ist oder bringbar ist und wobei die beiden Kopplungselemente unabhängig voneinander in einer Richtung parallel zur Mittelachse beweglich im oder am Basiskörper gelagert sind,

- zumindest zwei Aktivierungselemente, von denen jedes mit einem der Kopplungselemente verbunden ist, wobei die Aktivierungselemente relativ zum Basiskörper zumindest in einer Richtung parallel zur Mittelachse unabhängig voneinander beweglich angeordnet sind,

wobei bei einer Bewegung eines Aktivierungselementes in Richtung der Mittelachse sich das damit verbundene Kopplungselement ebenfalls in Richtung der Mittelachse bewegt und das Zusammenwirken der beiden Ubertragungselemente des Kopplungselementes mit jeweils einer Kopplungsfläche eines Spannelementes die Bewegung des Kopplungselementes in eine Bewegung zweier radial zur Mittelachse einander gegenüberliegender Spannelemente in Richtung radial zur Mittelachse übersetzt.

[0007] Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung dient zum Spannen oder Greifen eines Objektes, wobei eine Mittelachse des Objektes im Wesentlichen koaxial zur Drehachse oder Mittelachse der Spannvorrichtung ausgerichtet wird. Bei einem Objekt kann es sich beispielsweise um ein Bauteil handeln, welches bearbeitet oder in einem Prozess an einen folgenden Bearbeitungsschritt weitergegeben werden soll. Alternativ kann es sich bei dem Objekt auch um ein Bauteil handeln, welches geprüft oder vermessen werden soll. Das Objekt kann dabei mehrere Teilbereiche aufweisen von denen zumindest der Teilbereich, welcher in die Spannvorrichtung eingebracht wird, einen unregelmäßigen Querschnitt aufweist. Unter einem unregelmäßigen Querschnitt ist ein Querschnitt zu verstehen, welcher nicht rotationssymmetrisch um eine Mittelachse geformt ist. Beispielsweise kann der in die Spannvorrichtung eingebrachte, unregelmäßige Querschnitt eines Teilbereiches einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Einen solchen rechteckigen Querschnitt weisen beispielsweise manche durch Stanzen hergestellte Objekte auf. Unter Mittelachse des Objektes ist eine Achse zu verstehen, entlang sich derer das Objekt erstreckt. Das Objekt kann zumindest bereichsweise rotationssymmetrisch zur Mittelachse geformt sein. Es ist auch möglich, dass das Objekt zumindest bereichsweise nicht rotationssymmetrisch zur Mittelachse geformt ist.

[0008] Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung umfasst einen Basiskörper, welcher die übrigen Bauteile der Spannvorrichtung trägt und aufnimmt. Ein Teilbereich dieses Basiskörpers wird durch eine Schnittstelle gebildet, welche zur Verbindung mit einer Arbeits- oder Prüfvorrichtung vorgesehen ist. Der Basiskörper erstreckt sich entlang einer Mittelachse, welche gleichzeitig die Achse bildet, um die sich die Spannvorrichtung im verbundenen Zustand mit einer Arbeits- oder Prüfvorrichtung dreht. Die Mittelachse kann somit auch als Drehachse der Spannvorrichtung bezeichnet werden. Der Basiskörper umfasst vier Führungen, von denen sich jeweils zwei in einer Richtung radial zur Mittelachse gegenüberliegen. Die Führungen erstrecken sich in radialer Richtung zur Mittelachse. Weiterhin sind zumindest vier Spannelemente vorgesehen, von denen jeweils eines in eine der Führungen im Basiskörper eingebracht ist. Die Führungen und die Spannelemente wirken derart zusammen, dass jedes Spannelement einen linearen Freiheitsgrad für eine Bewegung zur Mittelachse hin oder von der Mittelachse weg aufweist. Jedes der Spannele-

mente umfasst zumindest eine Kopplungsfläche, welche für eine kinematische Kopplung mit einem der Kopplungselemente vorgesehen ist. Die Kopplungsfläche ist geneigt zu Mittelachse und geneigt zum linearen Freiheitsgrad der Führungen orientiert. Weiterhin umfasst die Spannvorrichtung zumindest zwei Kopplungselemente. Jedes dieser Kopplungselemente ist kinematisch über die Kopplungsfläche mit jeweils zwei einander gegenüberliegenden Spannelemente gekoppelt. Darunter ist zu verstehen, dass die Bewegung eines Kopplungselementes in eine Bewegung von zwei einander gegenüberliegenden Spannelementen übersetzt wird. Jedes Kopplungselement weist zwei in radialer Richtung zur Mittelachse voneinander beanstandete UÜbertragungselemente auf, welche in Kontakt mit jeweils einer Kopplungsfläche eines Spannelementes bringbar sind. In einem Zustand, in dem ein Objekt in der Spannvorrichtung eingespannt ist, sind die Übertragungselemente jeweils in Kontakt mit einer Kopplungsfläche. In einem Zustand, in dem kein Objekt eingespannt ist, kann sich zwischen einem Übertragungselement und einer Kopplungsfläche vorübergehend ein geringer Abstand befinden. Die beiden Kopplungselemente sind im oder am Basiselement unabhängig voneinander linear beweglich in eine Richtung parallel zur Mittelachse gelagert. Die Spannvorrichtung umfasst weiterhin zumindest zwei Aktivierungselemente, von denen jeweils eines mit einem Kopplungselement verbunden ist. Diese Verbindung kann starr oder beweglich ausgeführt sein. Auch die beiden Aktivierungselemente sind unabhängig voneinander relativ zum Basiskörper beweglich. Optional kann jedes Aktivierungselement beweglich parallel zur Mittelachse im oder am Basiskörper gelagert sein. Erfindungsgemäß sind die Aktivierungselemente zur Einleitung einer Bewegung vorgesehen, was beispielsweise durch einen mit einem Aktivierungselement verbundenen Aktor erfolgen kann. Bei einer solchen Einleitung einer Bewegung wird ein Aktivierungselement in Richtung der Mittelachse bewegt. Durch die Verbindung mit dem Kopplungselement, wird auch das Kopplungselement in Richtung der Mittelachse bewegt. Die Bewegung des Kopplungselementes wiederum wird über das Zusammenspiel oder Zusammenwirken der Übertragungselemente mit jeweils einer Kopplungsfläche von zwei einander in radialer Richtung zur Mittelachse gegenüberliegenden Spannelementen in eine radiale Bewegung dieser beiden einander gegenüberliegenden Spannelemente übersetzt. Dabei können die beiden Kopplungselemente unabhängig voneinander bewegt werden, was durch die Übersetzung zu einer unabhängigen Bewegung von zwei einander jeweils gegenüberliegenden Paaren von Spannelementen führt. Dadurch, dass die beiden einander gegenüberliegenden Paare an Spannelementen unabhängig voneinander in radialer Richtung auf die Mittelachse zu oder von dieser wegbewegt werden können, ermöglicht die erfindungsgemäße Spannvorrichtung das Einspannen von Objekten mit unregelmäßigem Querschnitt. Es ist möglich, dass im gespannten Zustand ein Paar von Spannelementen in radialer Richtung zur Mittelachse einen größeren Abstand zueinander aufweist als das andere Paar von Spannelementen. Dadurch wird insbesondere das Einspannen eines Objektes mit rechteckigem Querschnitt möglich. Darüber hinaus sind auch andere Formen von Querschnitten eines Objektes durch die insgesamt vier Spannelemente zentriert einspannbar. Für die synchronisierte Bewegung einander gegenüberliegender Spannelemente ist jeweils ein Kopplungselement vorgesehen. Die beiden Kopplungselemente sind unabhängig voneinander beweglich, ebenso sind die mit den Kopplungselement verbunden Aktivierungselemente unabhängig voneinander beweglich. Die Aktivierungselemente können von einem Bediener unabhängig voneinander bewegt werden, beispielsweise manuell und/oder unter Verwendung eines Aktors. Alternativ ist es möglich, die Aktivierungselemente gemeinsam unter Zwischenschaltung eines Ausgleichsmechanismus zu bewegen, wodurch die Spannvorrichtung durch einen einzigen Aktor zum Spannen betätigbar ist und die Bewegung aller vier Spannelemente zueinander kinematisch gekoppelt ist. Die verschiedenen Möglichkeiten zur Bewegung der Aktivierungselemente sind zu verschiedenen Ausführungsformen später beschrieben.

[0009] Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist einfach und robust aufgebaut und umfasst im Vergleich zum Stand der Technik eine geringere Anzahl an Bauteilen. Die Kopplungselemente sind in einfacher Weise in Richtung der Mittelachse linear beweglich gelagert und kinematisch mit jeweils zwei Spannelementen verbunden. Eine solche lineare Lagerung der Kopplungselemente ist in einfacher Weise herzustellen und bewirkt, dass die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ein geringes Gewicht aufweist. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung kann aufgrund ih-

res einfachen Aufbaus in sehr kleinen Dimensionen gefertigt werden und eignet sich dann besonders zur Aufnahme von kleinen, empfindlichen Objekten. Durch den geringen Bauraum und das geringe Gewicht ist die Spannvorrichtung insbesondere zum Einsatz in Prüfvorrichtungen geeignet, mit denen kleine Objekte präzise geprüft werden sollen. Die Möglichkeit, die gegenüberliegenden Paare von Spannelementen separat und doch in sich synchronisiert zu bewegen, ermöglicht eine wiederholgenaue Entspannung eines Objektes in der Spannvorrichtung. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Spannvorrichtung auch größer dimensioniert werden und als Spannvorrichtung beispielsweise für eine Arbeitsmaschine eingesetzt werden. Auch in größeren Dimensionen bewirkt der einfache Aufbau mit nur wenigen Bauteilen eine einfache und kostengünstige Herstellbarkeit der Spannvorrichtung.

[0010] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schnittstelle als Zylinderstift oder Konus ausgeführt ist, welcher sich entlang der Mittelachse erstreckt und die Schnittstelle auf der in Richtung der Mittelachse den Führungen gegenüberliegenden Seite des Basiskörpers angeordnet ist. Die Schnittstelle ist so geformt, dass sie mit einer entsprechenden Gegenschnittstelle an einer Prüfmaschine, Arbeitsmaschine oder Prüfvorrichtung form- und/oder kraftschlüssig verbindbar ist.

[0011] Des Weiteren ist vorgesehen, dass die vier Führungen in Umfangsrichtung um die Mittelachse jeweils um 90° voneinander beabstandet sind. Bei dieser regelmäßigen Anordnung liegen sich jeweils zwei Spannelemente, bezogen auf die Mittelachse, um 180° versetzt einander gegenüber. Diese Anordnung ist besonders günstig zum Einspannen von Objekten mit rechteckigem Querschnitt.

[0012] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Führung zumindest bereichsweise durch eine Nut im Basiskörper gebildet ist, welche auf ihrer in radialer Richtung zur Mittelachse hin gewandten Seite in einen Aufnahmeraum übergeht, wobei der Aufnahmeraum durch einen Hohlraum gebildet wird, der sich im Inneren des Basiskörpers zumindest bereichsweise entlang der Mittelachse erstreckt und zur Aufnahme eines zwischen den Spannelementen eingebrachten Objektes vorgesehen ist. Nuten lassen sich in einfacher Weise, beispielsweise durch Fräsen, in den Basiskörper einbringen. Ein Aufnahmeraum wird bevorzugt im Inneren des Basiskörpers vorgesehen, wodurch ein guter Kraftfluss von den in Nuten gelagerten Spannelementen zu dem im Aufnahmeraum angeordneten, eingespannten Objekt sichergestellt ist.

[0013] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Aufnahmeraum einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweist. Bevorzugt ist der Aufnahmeraum in Umfangsrichtung um die Mittelachse regelmäßig geformt, um Objekte in unterschiedlicher Orientierung zwischen den vier Spannelementen einbringen zu können. Der Aufnahmeraum kann jedoch auch unregelmäßig geformt sein und beispielsweise die Negativform eines einzuspannenden Objektes aufweisen.

[0014] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Führung eine Kavität zur Aufnahme eines Spannelementes aufweist, wobei zumindest ein Einstehelement vorgesehen ist, welches in die Kavität einsteht und zum Eingriff in ein Spannelement vorgesehen ist, um das Spannelement in einer Richtung parallel zur Mittelachse zu fixieren, wobei das Spannelement radial zur Mittelachse beweglich ist. In dieser Ausführungsform ist die Führung als Kavität oder Hohlraum ausgeführt und kann beispielsweise durch eine Nut gebildet werden. Um das in die Kavität eingebrachte Spannelement in Richtung der Mittelachse zu sichern, ist zumindest ein Einstehelement vorgesehen, welches in die Kavität einsteht. Bei einem solchen Einstehelement kann es sich beispielsweise um einen Zylinderstift oder einen rippenartigen Vorsprung an einer Seitenwand der Kavität handeln. Selbstverständlich kann das Prinzip der Führung auch umgekehrt werden: die Führung kann als Vorsprung ausgeführt sein, wobei das Spannelement in diesem Fall eine Kavität aufweist, welche auf die als Vorsprung ausgeführte Führung aufgebracht wird. In diesem Fall kann eine Sicherung des Spannelementes in Richtung der Mittelachse dadurch erfolgen, dass die als Vorsprung ausgeführte Führung eine Hinterschneidung aufweist, in welche ein Teilbereich des aufgeschobenen Spannelementes eingebracht wird.

[0015] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Führungen an oder in einer Stirnseite des Basiskör-

pers in Richtung der Mittelachse angeordnet sind. Bevorzugt sind die Führungen an der in Richtung der Mittelachse der Schnittstelle gegenüberliegenden Stirnseite des Basiskörpers angeordnet.

[0016] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Führung eine Kavität zur Aufnahme eines Spannelementes aufweist, wobei die Kavität auf in Umfangsrichtung um die Mittelachse einander gegenüberliegenden Seiten durch jeweils einen Führungsrand begrenzt wird, welcher in Richtung der Mittelachse über angrenzende Bereiche des Basiskörpers vorsteht. In dieser Ausführungsform wird jede Führung aufeinander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seiten durch einen Führungsrand begrenzt. Dieser Führungsrand steht dabei über eine benachbart angeordnete, bevorzugte plan ausgeführte Oberfläche des Basiskörpers vor. Durch den vorstehenden Führungsrand wird eine einfache Gestaltung der Lagerung der Spannelemente in der Führung möglich. So können beispielsweise durch den Führungsrand oder durch beide Führungsränder einer Führung Ausnehmungen eingebracht werden, welche wiederum zur Aufnahme von Führungselementen, beispielsweise von Einstehelementen, dienen. Darüber hinaus ermöglicht das Vorsehen von vorstehenden Führungsrändern eine leichte Zugänglichkeit der Kopplungsflächen der Spannelemente, welche ebenfalls durch Ausnehmungen in den Führungsrändern zugänglich gemacht werden können.

[0017] Geschickter Weise ist vorgesehen, dass der Führungsrand zumindest eine Ausnehmung aufweist, welche sich tangential zur Umfangsrichtung der Mittelachse erstreckt, wobei in diese Ausnehmung ein Einstehelement oder ein UÜbertragungselement eingebracht ist. Eine solche Ausnehmung lässt sich aus einer Richtung tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse in einfacher Weise einbringen, beispielsweise durch Bohren oder Fräsen. Die Ausnehmung kann verschiedene Zwecke erfüllen und beispielsweise als Durchführung für ein Ubertragungselement durch den Führungsrand hin zur Kopplungsfläche am Spannelement dienen.

[0018] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Spannelement zumindest bereichsweise scheibenförmig ausgebildet ist und in eine in der Führung angeordnete Kavität in Gleitpassung eingebracht ist. Unter scheibenförmig ist dabei zu verstehen, dass das Spannelement zwei plan ausgeführte, parallel zueinander orientierte Oberflächen aufweist. Die Fläche dieser Oberflächen ist dabei deutlich größer als die anderen Oberflächen des Spannelementes. Ein derartig geformtes Spannelement kann in Gleit- oder Spielpassung in eine als Nut ausgeführte Führung eingebracht werden. Unter einer solchen Passung ist zu verstehen, dass das Spannelement gleitend innerhalb der Führung verschiebbar ist, ohne jedoch, dass Spiel zur Bewegung des Spannelementes in der Führung tangential zur Umfangsrichtung und die Mittelachse vorhanden ist.

[0019] Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Spannelement eine Spannfläche umfasst, welche zur Mittelachse hin orientiert ist und sich parallel zur Mittelachse erstreckt. Eine solche Spannfläche kann von den anderen Oberflächen des Spannelementes abweichende Oberflächeneigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann die Spannfläche geschliffen und gehärtet ausgeführt sein, um bei einer wiederholten Benutzung der Spannvorrichtung einen Verschleiß der Spannfläche und somit eine Ungenauigkeit beim Einspannen von Objekten auszuschließen.

[0020] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kopplungsfläche im Spannelement in einer Ausnehmung angeordnet ist, welche das Spannelement tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse zumindest teilweise durchdringt Die Anordnung der Kopplungsfläche in einer Ausnehmung bewirkt eine kompakte Bauweise des Spannelementes. Alternativ kann die Kopplungsfläche jedoch auch an einer Außenfläche oder einem vorspringenden Bereich am Spannelement angeordnet sein.

[0021] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ausnehmung als Langloch ausgebildet ist, wobei zwei einander gegenüberliegende Kopplungsflächen vorgesehen sind, die parallel zueinander orientiert und plan ausgeführt sind, wobei die Kopplungsflächen die längere Seite des Langloches begrenzen. In dieser Ausführungsform ist die die Kopplungsfläche aufweisende Ausnehmung als Langloch ausgebildet. Dadurch können in einfacher Weise zwei Kopplungsfläche einander gegenüberliegend angeordnet werden.

[0022] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kopplungsfläche in einem spitzen Winkel zur Mittelachse orientiert ist. Unter einem spitzen Winkel ist ein Winkel zwischen 1° und 89° zu verstehen. Der Winkel, in dem die Kopplungsfläche angeordnet ist, ist entscheidend für die Übersetzung der Bewegung der Kopplungselemente in Richtung der Mittelachse in eine Bewegung der Spannelemente radial zu Mittelachse. Je spitzer der Winkel gewählt wird, desto größer ist die zu erreichende Spannkraft zwischen zwei einander gegenüberliegenden Spannelementen.

[0023] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Spannelement zumindest eine Führungsausnehmung aufweist, welche das Spannelement tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse zumindest bereichsweise durchdringt, wobei ein Einstehelement in Gleitpassung in die Führungsausnehmung einsteht. Die Führungsausnehmung dient als Gegenstück zu einem Einstehelement. Bevorzugt ist die Führungsausnehmung als Langloch ausgeführt, dessen längere Seite radial zur Mittelachse orientiert ist. Ein fest zur Führung angeordnetes Einstehelement durchdringt die Führungsausnehmung. Das Spannelement ist geführt durch das in die Führungsausnehmung eingebrachte Einstehelement beweglich geführt. Bevorzugt sind pro Spannelement zumindest zwei Führungsausnehmungen vorgesehen. Auch hier kann das Prinzip der Führung oder Lagerung umgekehrt werden: Am Spannelement kann zumindest ein vorstehender Bereich, beispielsweise in Form einer Rippe, vorgesehen sein, welcher in eine Ausnehmung, beispielsweise eine Nut, in oder an der Führung einsteht. Die beschriebenen Mechanismen dienen dazu, dass Spannelemente relativ zur Führung in Richtung der Mittelachse zu sichern oder zu fixieren.

[0024] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kopplungselement starr ausgeführt ist, insbesondere wobei das Kopplungselement einen einteiligen Grundkörper aufweist, in welchen die Ubertragungselemente eingebracht sind. Ein einteiliger Grundkörper weist einen kompakten Aufbau auf und ist stabil. Die zumindest zwei Ubertragungselemente sind fest in den Grundkörper eingefügt. Alternativ ist es auch möglich, dass der Grundkörper mehrteilig aufgebaut ist oder die Ubertragungselemente als Teilbereiche des Grundkörpers ausgeführt sind.

[0025] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Kopplungselement bereichsweise gabelförmig ausgeführt ist, wobei zumindest zwei radial zur Mittelachse voneinander beabstandete Träger vorgesehen sind, welche sich zumindest bereichsweise parallel zur Mittelachse erstrecken, wobei ein Mittelabschnitt zwischen den Trägern angeordnet ist und die Träger verbindet und jeder Träger ein Ubertragungselement trägt, wobei zwischen der Verbindung des Mittelabschnittes mit den Trägern und der Verbindung der Übertragungselemente mit den Trägern ein Abstand in besteht. In dieser Ausführungsform ist das Kopplungselement gabelförmig gestaltet. Dazu sind zumindest zwei parallel zur Mittelachse orientierte Träger vorgesehen, welche durch einen Mittelabschnitt miteinander verbunden werden. Die Träger tragen an ihren dem Mittelabschnitt abgewandten Ende jeweils ein Übertragungselement. Durch eine solche gabelförmige Gestaltung wird erreicht, dass jedes Kopplungselement den um die Mittelachse herum angeordneten Aufnahmeraum umgreift, jedoch nicht in diesen eindringt, wodurch es zu keiner Kollision der Kopplungselemente mit einem in den Aufnahmeraum eingebrachten Objekt kommt.

[0026] Des Weiteren ist vorgesehen, dass jeder Träger zumindest eine Gleitfläche aufweist, welche parallel zur Mittelachse orientiert ist und die Gleitflächen gleitend in einem Teilbereich des Basiskörpers gelagert sind. In dieser Ausführungsform ist das Kopplungselement über eine Gleitlagerung im Basiskörper gelagert. Dazu sind an jedem der Träger eine oder mehrere Gleitflächen angeordnet, welche bevorzugt plan ausgeführt sind. Diese Gleitflächen liegen an im Basiskörper angeordneten Gegenflächen in Gleitpassung an. Durch die Orientierung der Gleitflächen parallel zur Mittelachse ermöglichen diese eine lineare Bewegung des Kopplungselementes relativ zum Basiskörper in Richtung der Mittelachse, verhindern jedoch Bewegungen des Kopplungselementes in radialer Richtung zur Mittelachse.

[0027] Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das Kopplungselement vier Träger aufweist, die paarweise tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse gegenüberliegend zueinander angeordnet sind und jeweils ein Ubertragungselement zwei einander tangential zur Umfangsrichtung zur Mittelachse gegenüberliegende Träger miteinander verbindet. In dieser Ausführungsform weist jedes Kopplungselement vier Träger auf, von denen jeweils zwei gemeinsam ein Über-

tragungselement tragen. Durch die Aufnahme eines Übertragungselementes durch zwei Träger wird eine präzise und stabile Ausrichtung jedes Ubertragungselementes relativ zu einer Kopplungsfläche eines Spannelementes sichergestellt. Aufgrund der paarweisen Anordnung der Träger können die einzelnen Träger kleiner dimensioniert werden als beim Vorsehen lediglich eines Trägers pro UÜbertragungselement.

[0028] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Mittelabschnitt eine Innenführung aufweist, wobei ein Führungsdorn in Gleitpassung durch die Innenführung der Mittelabschnitte der beiden Kopplungselemente eingebracht ist und die beiden Kopplungselemente in Richtung der Mittelachse zueinander führt. In dieser Ausführungsform richtet ein Führungsdorn die beiden Kopplungselemente zueinander aus und führt diese in Richtung der Mittelachse. In den beiden Mittelabschnitten der Kopplungselemente ist jeweils eine Innenführung eingebracht, durch welche der Führungsdorn gesteckt ist. Bevorzugt weist jede Innenführung in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse einen unregelmäßigen Querschnitt auf und der Führungsdorn weist einen entsprechend negativ geformten unregelmäßigen Querschnitt auf. Wird der Führungsdorn durch die Innenführungen gesteckt, so wird ein Verdrehen der Kopplungselemente in einer Drehachse parallel zur Mittelachse durch die Führung mit dem Führungsdorn verhindert. Bevorzugt ist der Führungsdorn dabei wie ein Schwert geformt. Der Führungsdorn kann fest mit dem Basiskörper oder einem Schiebeelement eines Ausgleichsmechanismus verbunden sein, was später beschrieben wird.

[0029] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kopplungselemente sich gegenseitig zumindest bereichsweise durchdringen oder umgreifen. In dieser Ausführungsform sind die beiden Kopplungselemente bereichsweise ineinander oder verschachtelt angeordnet. Dadurch ergibt sich ein kompakter Aufbau der Spannvorrichtung.

[0030] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kopplungselemente im Wesentlichen symmetrisch zur Mittelachse aufgebaut sind. Der Aufbau der Kopplungselemente kann symmetrisch zu einer Ebene sein, welche parallel zur Mittelachse, durch die Mittelachse verläuft. Weiterhin kann der Aufbau komplett symmetrisch in radialer Richtung um die Mittelachse sein. Da jedes Kopplungselement mit zwei einander gegenüberliegenden Spannelementen kinematisch verbunden ist, bewirkt ein symmetrischer Aufbau einen gleichmäßigen Kraftfluss zu beiden gekoppelten Spannelementen. Ein solcher gleichmäßiger Kraftfluss bewirkt wiederum eine hohe Reproduzierbarkeit der Position beim Einspannen eines Objektes in der Spannvorrichtung. Zusätzlich kann die gesamte Spannvorrichtung platzsparend und/oder schlank dimensioniert werden.

[0031] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aktivierungselemente auf der in Richtung der Mittelachse den Ubertragungselementen gegenüberliegenden Seite der Kopplungselemente angeordnet sind und sich in Richtung der Mittelachse von den Kopplungselementen weg erstrecken. In dieser Ausführungsform sind die Aktivierungselemente auf der von den Übertragungselementen und somit den Spannelementen abgewandten Seite der Kopplungselemente angeordnet oder befestigt. Die Aktivierungselemente können dabei so angeordnet sein, dass sie in radialer Richtung zur Mittelachse nicht über die Kopplungselemente hinausstehen und sich in Richtung der Mittelachse weg von den Kopplungselementen erstrecken. Alternativ können die Aktivierungselemente auch an anderer Stelle angeordnet sein und beispielsweise in eine Richtung radial zur Mittelachse nach außen über die Kopplungselemente vorstehen.

[0032] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass jedes Aktivierungselement mit einem Aktor verbunden ist, wobei jedes Aktivierungselement unabhängig vom anderen durch einen Aktor in Richtung der Mittelachse bewegbar ist. Unter einem Aktor ist eine Baugruppe zu verstehen, welche eine Bewegung erzeugt bzw. auf das Aktivierungselement überträgt. Die für die Erzeugung der Bewegung erforderliche Kraft oder Energie kann manuell von einem Bediener aufgebracht werden oder durch einen Antrieb, beispielsweise ein Elektromotor, bereitgestellt werden. Jedes Aktivierungselement ist mit einem separaten Aktor verbunden, wodurch die Position der beiden Paare einander gegenüberliegender Spannelemente in ihren Führungen ebenfalls separat voneinander bewegt, verändert oder eingestellt werden kann. In dieser Ausführungsform

kann die Kraft, mit welchen die einander gegenüberliegenden Paare an Spannelementen ein Objekt in der Spannvorrichtung spannen, einzeln und unabhängig voneinander eingestellt werden. Alternativ kann die Spannvorrichtung einen Ausgleichsmechanismus umfassen, welcher die von einem einzigen Aktor erzeugte Bewegung automatisch auf alle vier Spannelemente verteilt. Eine solche Ausführungsform mit Ausgleichsmechanismus ist später beschrieben.

[0033] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Aktor eine parallel zur Mittelachse im Basiskörper linear unbeweglich, jedoch um die Mittelachse drehbar gelagerte Mutter mit einem Innengewinde umfasst, welches sich parallel zur Mittelachse erstreckt, wobei das Aktivierungselement ein Außengewinde umfasst, welches in Eingriff mit dem Innengewinde der Mutter ist. In dieser Ausführungsform ist eine Mutter vorgesehen, die von einem Bediener zur Betätigung des Aktors um die Mittelachse herumgedreht wird. Diese Drehbewegung der Mutter wird über eine Kombination aus einem Innengewinde in der Mutter und einem Außengewinde am Aktivierungselement in eine lineare Bewegung des Aktivierungselementes in Richtung der Mittelachse übersetzt. Selbstverständlich kann ein Aktor auch anders aufgebaut sein und beispielsweise einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder umfassen, welcher nach Betätigung eines Bedienelementes das Aktivierungselement entlang der Mittelachse bewegt.

[0034] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Ausgleichsmechanismus vorgesehen ist, welcher mit den Aktivierungselementen verbunden ist, wobei der Ausgleichsmechanismus dazu vorgesehen ist, einen Unterschied in der Position der Kopplungselemente in Richtung der Mittelachse und damit einen Unterschied des Abstandes einander radial zur Mittelachse gegenüberliegender Spannelemente auszugleichen. In dieser Ausführungsform ist ein Ausgleichsmechanismus mit den zumindest zwei Aktivierungselementen verbunden. Beim Einspannen eines Objektes mit unregelmäßigem Querschnitt liegt ein Paar einander gegenüberliegender Spannelemente vor dem anderen Paar am Objekt an. Nach diesem Anliegen lässt sich, aufgrund der kinematischen Kopplung, eines der Kopplungselemente und damit zumindest eines der Aktivierungselemente nicht mehr weiter in Richtung der Mittelachse bewegen. Das andere Paar an Spannelementen und damit das andere Kopplungselement mit dem damit verbundenen Aktivierungselement müssen jedoch noch weiterbewegt werden, um das Objekt einzuspannen. Der Ausgleichsmechanismus sorgt dafür, dass nach dem Anliegen des ersten Paares an Spannelementen sich das zweite Paar an Spannelementen so lange weiterbewegt, bis auch dieses am Objekt anliegt und dieses einspannt. Diese Aufgabe erfüllt der Ausgleichsmechanismus dadurch, dass er die Bewegung von einem Aktor unter Ausgleich unterschiedlicher Positionen der Kopplungselemente auf die Aktivierungselemente überträgt. Vorteilhaft am vorsehen eines Ausgleichsmechanismus ist, dass die Spannkraft oder der Spanndruck aller vier Spannelemente im Wesentlichen gleich groß ist, was ein zentrisches Einspannen begünstigt. Darüber hinaus bewirkt der regelmäßig verteilte Spanndruck, dass das Objekt beim Einspannen nicht einseitig oder unregelmäßig verformt wird.

[0035] Geschickter Weise ist vorgesehen, dass der Ausgleichsmechanismus in Richtung der Mittelachse auf der den Spannelementen gegenüberliegenden Seite der Kopplungselemente angeordnet ist. Diese Position des Ausgleichsmechanismus ist insbesondere dann günstig, wenn ein Aktor ebenfalls auf der den Spannelementen gegenüberliegenden Seite der Kopplungselemente angeordnet ist. Bevorzugt sind die Elemente entlang der Mittelachse in der folgenden Reihenfolge angeordnet: Kopplungselemente, Aktivierungselemente, Ausgleichsmechanismus und Aktor.

[0036] Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Ausgleichsmechanismus über ein Schiebeelement mit einem Aktor verbunden ist, wobei das Schiebeelement durch den Aktor in Richtung der Mittelachse bewegbar ist. Der Ausgleichsmechanismus umfasst ein Schiebeelement, welches von einem Aktor in Richtung der Mittelachse linear bewegt werden kann.

[0037] Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass der Aktor eine parallel zur Mittelachse im Basiskörper linear unbeweglich, jedoch um die Mittelachse drehbar gelagerte Mutter mit einem Innengewinde umfasst, welches sich parallel zur Mittelachse erstreckt und das Schiebeelement einen Teilbereich mit einem sich parallel zur Mittelachse erstreckenden Außengewinde umfasst, wobei das Außengewinde in Eingriff mit dem Innengewinde der Mutter ist. Bei dieser Ausführungsform

umfasst der Aktor eine drehbare Basiskörper gelagerte Mutter, welche beim Einleiten einer Drehbewegung über ein Gewinde eine lineare Bewegung des Schiebeelementes entlang der Mittelachse erzeugt. Auch hier ist es selbstverständlich möglich, dass der Aktor anders ausgeführt ist und beispielsweise einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder zur Bewegung des Schiebeelementes aufweist.

[0038] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Schiebeelement zumindest eine Schiebebahn aufweist, welche durch eine Ausnehmung im Schiebeelement gebildet ist, wobei sich die Schiebebahn senkrecht zur Mittelachse erstreckt. Die Schiebebahn im Schiebeelement dient als Lagerung für andere, beweglich angeordnete Bauteile des Ausgleichsmechanismus. Die Schiebebahn durchdringt das Schiebeelement in einer ersten Richtung senkrecht zur Mittelachse und erstreckt sich in einer zweiten Richtung senkrecht zur Mittelachse, vorbei die erste Richtung und die zweite Richtung senkrecht zueinander orientiert sind. Die Schiebebahn kann beispielsweise als Langloch ausgeführt sein, dessen längere Seite sich entlang der zweiten Richtung erstreckt. Alternativ kann die Schiebebahn auch durch einen Vorsprung gebildet sein, welcher an eine Außenfläche des Schiebeelementes angeordnet ist und sich senkrecht zur Mittelachse erstreckt.

[0039] Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Ausgleichsmechanismus zumindest zwei Übertragungsglieder aufweist, welche sich jeweils entlang einer Gliederachse erstrecken, wobei jedes Übertragungsglied mit einem ersten Ende drehbar mit einem Aktivierungselement verbunden ist und die Übertragungsglieder mit einem dem ersten Ende in Richtung der Gliederachse gegenüberliegenden zweiten Ende miteinander drehbar und relativ zur Schiebebahn linear verschiebbar mit dem Schiebeelement verbunden sind. Die Übertragungsglieder dienen der beweglichen Verbindung der Aktivierungselemente mit dem Schiebeelement. Jedes der Übertragungsglieder erstreckt sich entlang einer Gliederachse und weist zwei einander gegenüberliegenden Enden in dieser Richtung auf. Ein solches Übertragungsglied kann beispielsweise wie ein Kettenglied geformt sein. Ein erstes Ende jedes Ubertragungsgliedes ist drehbar mit einem Aktivierungselement verbunden. Dabei ist das Ubertragungsglied in einer Ebene parallel zur Mittelachse drehbar mit dem Aktivierungselement verbunden. Jedes der Übertragungsglieder ist mit einem zweiten Ende mit dem zweiten Ende des anderen Übertragungsgliedes ebenfalls drehbar verbunden. Diese Verbindung ist so gestaltet, dass die zwei Übertragungsglieder zueinander in der gleichen Ebene drehbar gelagert sind, wie die Übertragungsglieder zu den Aktivierungselement. Die beiden zweiten Enden der UÜbertragungsglieder sind gleichzeitig linear beweglich in der Schiebebahn des Schiebeelementes gelagert.

[0040] Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Gliederachsen der Übertragungsglieder um eine Achse senkrecht zur Mittelachse zueinander verdrehbar in einem spitzen Winkel angeordnet sind. Durch ihre Verbindungen mit dem Aktivierungselement und untereinander sind die Ubertragungsglieder in einer Ebene parallel zur Mittelachse und somit um zumindest eine Drehachse oder Achse senkrecht zur Mittelachse zueinander verdrehbar. Dabei sind die Gliederachsen der beiden Ubertragungsglieder in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet. Beim Ausgleich von unterschiedlichen Positionen der Kopplungselemente bewegen sich die beiden UÜbertragungsglieder somit in einer gemeinsamen Ebene, welche parallel zur Mittelachse orientiert ist.

[0041] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Übertragungsglieder als plane Scheiben ausgeführt sind und am ersten Ende und am zweiten Ende jeweils eine Bohrung aufweisen und die Bohrungen am ersten Ende jeweils über einen Bolzen mit einem Aktivierungselement verbunden sind und die Bohrungen am zweiten Ende über einen Bolzen miteinander verbunden sind, wobei der Bolzen, welcher die beiden zweiten Enden miteinander verbindet in Gleitpassung in die Schiebebahn einsteht. In dieser Ausführungsform wird die drehbare Lagerung zwischen den Ubertragungsglieder und den Aktivierungselementen über eine Kombination aus Bohrungen und darin eingebrachten Bolzen realisiert. Bevorzugt sind auch in den Aktivierungselement Bohrungen angebracht, so dass Bolzen durch die Bohrungen in den Aktivierungselementen und den Übertragungsgliedern geführt werden können. Dabei besteht zumindest zwischen Aktivierungselement und UÜbertragungsgliedern eine Gleitpassung. Gleiches gilt für die Verbindung der beiden UÜbertragungsglieder über die Bohrungen an deren zweiten Enden, auch hier ist zumindest eine

Verbindung zwischen Bolzen und Bohrung als Gleitpassung ausgeführt. Alternativ können auch alle Verbindungen als Gleitpassungen ausgeführt sein und die Bolzen gegen Herausfallen durch zusätzliche Elemente gesichert werden, beispielsweise durch einen oder mehrere Bünde, welche in radialer Richtung über die Bolzen vorstehen. Der Bolzen, welche die beiden zweiten Enden der Übertragungsglieder verbindet, steht zusätzlich in die Schiebebahn des Schiebeelementes ein, so dass die beiden UÜbertragungsglieder relativ zum Schiebeelement geführt und gelagert sind.

[0042] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Ausgleichsmechanismus vier Übertragungsglieder aufweist, von denen jeweils zwei drehbar miteinander verbunden sind und jeweils zwei miteinander verbundene Übertragungsglieder auf einander radial zur Mittelachse gegenüberliegenden Seiten des Schiebeelementes angeordnet und mit Aktivierungselementen verbunden sind, wobei insgesamt zumindest vier Aktivierungselemente vorgesehen sind, von denen jeweils zwei mit einem Kopplungselement verbunden sind. In dieser Ausführungsform weist der Ausgleichsmechanismus zwei Paare von Ubertragungsgliedern auf, welche jeweils zwei Aktivierungselemente mit dem Schiebeelement verbinden. Diese Paare von Übertragungsgliedern sind bevorzugt symmetrisch zur Mittelebene des Schiebeelementes angeordnet. Um eine stabile Funktionsweise des Ausgleichsmechanismus sicherzustellen, ist ein Paar an UÜbertragungsgliedern ausreichend. Das Vorsehen von mehreren Paaren von UÜbertragungsglieder bewirkt eine Verteilung der Kräfte bzw. Lasten auf mehrere Bauteile, wodurch der Ausgleichsmechanismus stabiler und weniger anfällig für Beschädigungen wird. Es ist auch möglich, mehr als zwei Paare an Übertragungsgliedern vorzusehen, welche jeweils mit zwei Aktivierungselementen und dem Schiebeelement verbunden sind. Bevorzugt werden mehrere Paare an Übertragungsglieder regelmäßig in Umfangsrichtung um die Mittelachse angeordnet.

[0043] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schiebebahn das Schiebeelement radial zur Mittelachse zumindest teilweise durchdringt und jeweils zwei benachbarte zweite Enden der Ubertragungsglieder durch einen Bolzen miteinander verbunden sind, wobei diese beiden Bolzen voneinander radial zur Mittelachse gegenüberliegenden Seiten in die Schiebebahn einstehen und unabhängig voneinander in der Schiebebahn verschiebbar gelagert sind. In dieser Ausführungsform sind zwei Paare an Übertragungsgliedern vorgesehen, welche jeweils über ihre zweiten Enden mit einem Bolzen verbunden sind, der auch in die Schiebebahn einsteht. Die beiden Bolzen, welche in die Schiebebahn einstehen, sind darin voneinander unabhängig beweglich linear geführt. Ist der Ausgleichsmechanismus in Aktion, um unterschiedliche Positionen der Kopplungselemente auszugleichen, so bewegen sich die beiden in die Schiebebahn einstehenden Bolzen entlang der Schiebebahn in entgegengesetzten Richtungen.

[0044] Geschickter Weise ist vorgesehen, dass die Kopplungselemente, die Aktivierungselemente und der Ausgleichsmechanismus zumindest bereichsweise im Inneren des Basiskörpers angeordnet sind. Auf diese Weise wirkt der Basiskörper wie ein schützendes Gehäuse für die anderen Bauteile, welches dieser Bauteile gegen Verschmutzung und Beschädigung schützt.

[0045] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Mittelabschnitt eine Innenführung aufweist, wobei ein Führungsdorn in Gleitpassung durch die Innenführung der Mittelabschnitte der beiden Kopplungselemente eingebracht ist und die beiden Kopplungselemente in Richtung der Mittelachse zueinander führt, wobei der Führungsdorn mit dem Schiebeelement verbunden ist und sich parallel zur Mittelachse erstreckt. In dieser Ausführungsform ist eine Führung umfassend einen Führungsdorn und zwei in den Kopplungselementen angeordneten Innenführungen vorgesehen. Der Führungsdorn ist fest mit dem Schiebeelement verbunden und erstreckt sich vom Schiebeelement parallel zur Mittelachse durch beide Innenführungen. Bevorzugt ist der Führungsdorn wie ein Schwert geformt. Diese Führung ist dazu vorgesehen, ein Verdrehen der beiden Kopplungselemente relativ zum Schiebeelement zu verhindern. Gleichzeitig erlaubt diese Führung jedoch eine Bewegung der beiden Kopplungselemente unabhängig voneinander relativ zum Schiebeelement.

[0046] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Aktor eine Kraftbegrenzungseinheit aufweist, welche die Kraft, welche vom Aktor auf das Aktivierungselement oder den Ausgleichs-

mechanismus zur Bewegung des Kopplungselementes parallel zur Mittelachse wirkt, begrenzt. Eine solche Kraftbegrenzungseinheit bewirkt, dass bei Betätigung des Aktors die von diesem erzeugte Kraft und damit auch die Spannkraft zwischen zwei gegenüberliegenden Spannelementen auf das einzuspannende Objekt, begrenzt ist. Dadurch wird zum einen eine Beschädigung des Objektes zwischen den Spannelementen vermieden und zum anderen eine reproduzierbare, wiederholte Einspannung des gleichen Objektes sichergestellt. Aufgrund der Kraftbegrenzungseinheit wird das Objekt auch bei wiederholtem Einspannen stets mit der gleichen Spannkraft eingespannt, wodurch eine sehr wiederholgenaue Positionierung des Objektes in der Spannvorrichtung sichergestellt ist. Die Kraftbegrenzungseinheit kann beispielsweise durch eine Rutschkupplung gebildet werden, welche Kraft oder Drehmoment nur bis zu einem Grenzwert überträgt und bei den Grenzwert überschreitenden Werten den Aktor von den damit verbundenen Bauteilen abkoppelt. Eine derartige Rutschkupplung ist beispielsweise aus Drehmomentschlüsseln oder drehmomentbegrenzten Bohrfuttern bekannt.

[0047] Offenbart ist auch eine Prüfmaschine zur Prüfung von Objekten durch Erfassung von Kraft-Weg-Zusammenhängen, wobei die Prüfmaschine einen Prüfschlitten umfasst, der zumindest entlang einer Raumachse verschiebbar ausgeführt ist, wobei an dem Prüfschlitten eine Spannvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen über deren Schnittstelle angebracht ist, wobei die Mittelachse der Spannvorrichtung parallel zur einer Raumachse orientiert ist, in der der Prüfschlitten verschiebbar ist und wobei das zu prüfende Objekt durch zumindest zwei Spannelmente der Spannvorrichtung einspannbar ist. Die offenbarte Prüfmaschine ist zur Erfassung von Kraft-Weg-Zusammenhängen bei der Prüfung der Eigenschaften von Objekten vorgesehen. Die Prüfmaschine umfasst einen antreibbaren Prüfschlitten sowie Sensorik, um die Bewegung und die auf den Prüfschritten wirkenden Kräfte kontinuierlich zu erfassen. Die Prüfmaschine umfasst weiterhin eine Spannvorrichtung nach eine der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, in welchem das zu prüfende Objekt eingespannt oder einspannbar ist. Der kompakte einfache Aufbau der Spannvorrichtung sowie die sichere zentrische Positionierung eines Objektes in der Spannvorrichtung bewirken, dass die Prüfmaschine in einfacher Weise bedient werden kann und sehr reproduzierbare Prüfergebnisse liefert. Die Prüfmaschine kann beispielsweise dazu verwendet werden, den Kraft-Weg Zusammenhang beim Einpressen eines Objektes in ein Prüfnormal zu ermitteln und auszuwerten. Alternativ kann die Spannvorrichtung auch in einer Arbeitsmaschine, beispielsweise einer Drehmaschine oder Fräsmaschine, verwendet werden. In diesem Fall wird ein zu bearbeitendes Objekt in der Spannvorrichtung eingespannt und von der Arbeitsmaschine im eingespannten Zustand bearbeitet.

[0048] Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin gelöst durch eine Prüfvorrichtung zur optischen Prüfung oder Vermessung eines Objektes, wobei die Prüfvorrichtung zumindest eine um zumindest eine Drehachse drehbare Objektaufnahme aufweist, wobei die Objektaufnahme zumindest eine Spannvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsform umfasst, wobei die Mittelachse der Spannvorrichtung koaxial zu der Drehachse ausgerichtet ist, wobei eine Kameraeinheit vorgesehen ist, welche zumindest eine Kamera aufweist, welche auf ein in der Spannvorrichtung eingespanntes Objekt ausrichtbar ist, wobei die Kamera aufgenommene Bilder an eine Berechnungseinheit übermittelt, welche dazu konfiguriert ist, aus mehreren Bildern ein Volumenmodell zu berechnen und das Volumenmodell gemäß zumindest einer Prüfvorschrift zu prüfen oder zu vermessen.

[0049] Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung wird verwendet, um Objekte zu prüfen oder zu messen. Dies kann beispielsweise in der Fertigung erfolgen, wobei ein hergestelltes Objekt mit der Prüfvorrichtung auf Übereinstimmung mit einer Prüfvorschrift geprüft wird. Die Prüfung erfolgt dabei optisch und berührungslos, was den Vorteil hat, dass das Objekt dabei nicht berührt und unter Umständen ungewollt verformt oder beschädigt wird. Daher ist die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung besonders geeignet zur Prüfung filigraner, empfindlicher Objekte. Die Prüfvorrichtung umfasst eine Objektaufnahme, welche zur Aufnahme eines zu prüfenden Objektes vorgesehen ist. Diese Objektaufnahme ist um eine Drehachse drehbar und bevorzugt automatisch, beispielsweise durch einen Elektromotor, bewegbar. Die Objektaufnahme umfasst eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Die Spannvor-

richtung ist über deren Schnittstelle mit einer dazu komplementärgeformten Gegenschnittstelle an oder in der Objektaufnahme verbunden. Die Mittelachse der Spannvorrichtung ist dabei koaxial zur Drehachse der Objektaufnahme ausgerichtet. Bei einer Drehung der Objektaufnahme dreht sich die Spannvorrichtung somit um deren Mittelachse. Die Prüfvorrichtung umfasst weiterhin zumindest eine Kameraeinheit, welche zur optischen Erfassung eines in der Spannvorrichtung eingestanden Objektes vorgesehen ist. Die Kameraeinheit wiederum umfasst zumindest eine Kamera, welche auf ein in der Spannvorrichtung ein gespanntes Objekt ausrichtbar ist. Es ist auch möglich, mehrere Kameras oder eine Kamera mit unterschiedlichen, auswechselbaren Objektiven vorzusehen. Im Betrieb der Prüfvorrichtung nimmt die Kamera mehrere Bilder des Objektes auf und übermittelt diese an eine Berechnungseinheit. Die Berechnungseinheit berechnet aus den Bildern und Daten zur Drehung der Objektaufnahme zwischen der Aufnahme der einzelnen Bilder ein Volumenmodell des Objektes. Dieses Volumenmodell stellt ein virtuelles Modell des Objektes dar und kann anschließend anstelle des realen Objektes geprüft oder vermessen werden. Diese Prüfung oder Vermessung erfolgt gemäß zumindest einer Prüfvorschrift. Eine Prüfvorschrift kann beispielsweise ein Datensatz sein, in dem Soll-Abmessungen des zu vermessenen Objektes hinterlegt sind. Die Prüfvorrichtung vermisst das berechnete Volumenmodell und überprüft die Übereinstimmung der Ist-Abmessungen mit hinterlegten Soll-Abmessungen. Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung ist, dass Objekte mit unregelmäßigem Querschnitt in einfacher Weise und sehr reproduzierbar in der Spannvorrichtung in der Objektaufnahme eingespannt werden können. Auf diese Weise ist die Prüfvorrichtung einfach zu bedienen und liefert sehr wiederholgenaue Prüf- oder Messergebnisse. Die Spannvorrichtung der Objektaufnahme bewirkt, dass das Objekt koaxial zur Drehachse der Objektaufnahme fixiert wird. Darüber hinaus kann die Spannkraft des Objektes in der Spannvorrichtung in einfacher Weise eingestellt werden, sodass eine Beschädigung oder Verformung des Objektes beim Einspannen vermieden wird.

[0050] In einer Ausführungsform der Prüfvorrichtung ist vorgesehen, dass die Prüfvorrichtung die Objektaufnahme mit der Spannvorrichtung und dem darin eingespannten Objekt um die Drehachse dreht, wobei die Kamera mehrere Bilder des Objektes in verschiedenen Drehpositionen um die Achse aufnimmt und an die Berechnungseinheit übermittelt. Bei der Prüfung dreht die Prüfvorrichtung das zu prüfende Objekt zusammen mit der Objektaufnahme und der Spannvorrichtung. Dabei nimmt die Kamera mehrere Bilder des Objektes in unterschiedlichen Drehpositionen auf. In oder an der Objektaufnahme ist dabei ein Drehwinkelsensor vorgesehen, welcher die Drehpositionen ermittelt und diese an die Berechnungseinheit übermittelt. Die Berechnungseinheit berechnet ein Volumenmodell basierend auf mehreren Bildern, welche jeweils mit der entsprechenden Drehpositionen verknüpft sind, unter welcher das Bild aufgenommen wurde. Das so berechnete Volumenmodell kann anschließend auf einem Bildschirm dargestellt und vermessen werden.

[0051] Die Aufgabe der Erfindung wird schließlich gelöst durch ein Verfahren zur Vermessung eines Objektes unter Verwendung einer Prüfvorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, umfassend die Verfahrensschritte

A) Einspannen eines zu vermessenden Objektes zwischen die Spannelemente der Spannvorrichtung,

B) Drehen der Objektaufnahme um die Drehachse, wobei die Kamera während des Drehens mehrere Bilder des in der Spannvorrichtung aufgenommenen Objektes aufnimmt,

C) Übermittlung der Bilder von der Kamera an die Berechnungseinheit,

D) Berechnung eines Volumenmodells des Objektes basierend auf den Bildern durch die Berechnungseinheit,

E) Vermessung des Volumenmodells, wobei die Vermessung basierend auf zumindest einer bereits hinterlegten oder durch einen Bediener eingegebenen Prüfvorschrift erfolgt.

[0052] Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Vermessung oder Prüfung eines Objektes. Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Prüfvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwendet. Offenbart ist somit auch die Verwendung einer Spannvorrichtung in einer Prüfvorrichtung und die Verwendung der Prüfvorrichtung zur Durchführung des Verfah-

rens.

[0053] In einem ersten Verfahrensschritt A) wird ein zu vermessendes Objekt zwischen die Spannelemente in der Spannvorrichtung eingespannt. Dazu wird zumindest ein Aktor der Spannvorrichtung betätigt.

[0054] In einem zweiten Verfahrensschritt B) wird die Objektaufnahme durch die Prüfvorrichtung um deren Drehachse gedreht, wobei die Kamera mehrere Bilder des eingespannten Objektes in unterschiedlichen Drehpositionen aufnimmt.

[0055] Anschließend werden in einem dritten Verfahrensschritt C) die in Verfahrensschritt B) aufgenommene Bilder an eine Berechnungseinheit übermittelt. Es ist auch möglich, die Verfahrensschritte B) und C) zeitgleich oder parallel durchzuführen.

[0056] In einem vierten Verfahrensschritt D) wird ein Volumenmodell des Objektes aus den Bildern und den damit verknüpften Drehpositionen der Objektaufnahme berechnet.

[0057] In einem fünften Verfahrensschritt E) wird nun das Volumenmodell vermessen. Grundlage dafür bildet zumindest eine Prüfvorschrift. Die Prüfvorschrift kann darin bestehen, dass ein Bediener an der Prüfvorrichtung entsprechende Befehle zur Vermessung des Volumenmodells eingibt. Die Prüfvorschrift kann auch in einem bereits in der Prüfvorrichtung hinterlegten Prüfplan bestehen, welcher von der Prüfvorrichtung automatisch, ohne weitere direkte Eingaben des Bedieners, durchgeführt wird. Die Prüfung gemäß einem hinterlegten Prüfplan wird bevorzugt zur Prüfung von mehreren Objekten gleicher Bauart genutzt, um reproduzierbare Vermessungsergebnisse zu erhalten.

[0058] Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach durchzuführen und führt aufgrund der Verwendung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung zu wiederholbaren und sehr genauen Ergebnissen bei der Vermessung. Dabei erleichtert die erfindungsgemäße Spannvorrichtung insbesondere den Verfahrensschritt A) der Einspannung des Objektes in der Prüfaufnahme.

[0059] Merkmale, Wirkungen und Vorteile, welche in Zusammenhang mit der Spannvorrichtung und der Prüfvorrichtung offenbart sind, gelten auch in Zusammenhang mit dem Verfahren als offenbart. Gleiches gilt in umgekehrter Richtung, Merkmale, Wirkungen und Vorteile welche in Zusammenhang mit dem Verfahren offenbart sind, gelten auch im Zusammenhang mit der Spannvorrichtung und der Prüfvorrichtung als offenbart.

[0060] In den Figuren sind Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei zeigen

[0061] Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht eine erste Ausführungsform einer Spannvorrichtung gemäß der Erfindung,

[0062] Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht die innerhalb des Basiskörpers angeordneten Bauteile der ersten Ausführungsform aus Fig. 1,

[0063] Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht die erste Ausführungsform aus Fig. 1 mit teilweise ausgeblendeten Bauteilen,

[0064] Fig. 4 in einer perspektivischen Ansicht eine zweite Ausführungsform einer Spannvorrichtung gemäß der Erfindung,

[0065] Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht die innerhalb des Basiskörpers angeordneten Bauteile der zweiten Ausführungsform aus Fig. 4,

[0066] Fig. 6 in einer perspektivischen Ansicht einen Teilbereich der innerhalb des Basiskörpers angeordneten Bauteile der zweiten Ausführungsform aus Fig. 4,

[0067] Fig. 7 in einer perspektivischen Ansicht die in Fig. 4, 5 und 6 dargestellte zweite Ausführungsform mit einem Führungsdorn.

[0068] In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Allgemeinen gelten die beschriebenen Eigenschaften eines Elementes, welche zu einer Figur beschrieben

sind auch für die anderen Figuren. Richtungsangaben wie oben oder unten beziehen sich auf die beschriebene Figur und sind sinngemäß auf andere Figuren zu übertragen.

[0069] Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erste Ausführungsform einer Spannvorrichtung 1 gemäß der Erfindung. Bei der dargestellten ersten Ausführungsform sind die beiden einander gegenüberliegenden Paare von Spannelementen 12 jeweils durch einen separaten Aktor A in einer Richtung radial zur Mittelachse MA bewegbar. Die Länge der Spannvorrichtung 1 in Richtung der Mittelachse MA ist gering und die Spannvorrichtung 1 ist aufgrund einer geringen Anzahl von Bauteilen einfach aufgebaut und weist somit auch ein geringes Gewicht auf. Der Basiskörper 11 erstreckt sich entlang der Mittelachse MA und trägt die übrigen Bauteile oder nimmt diese in sich auf. Am nach unten gewandte Ende ist eine als Zylinderstift ausgeführte Schnittstelle 111 zur Verbindung mit einer Vorrichtung, beispielsweise einer Prüfvorrichtung, angeordnet. An der nach oben gewandten Stirnseite des Basiskörpers 11 sind vier Führungen 112 angeordnet, welche sich radial zur Mittelachse MA erstrecken. Jeweils zwei dieser Führungen 112 sind einander in Bezug auf die Mittelachse MA gegenüberliegend angeordnet. Die Führungen 112 sind zueinander in Umfangsrichtung um die Mittelachse um jeweils 90° versetzt. In jeder der Führungen 112 ist ein scheibenförmiges Spannelement 12 eingebracht. Die Führungen 112 sind als Nuten im Basiskörper 11 ausgeführt, welche in der Mitte in den Aufnahmeraum 113 übergehen. Der Aufnahmeraum 113 ist als Hohlraum ausgeführt, welcher dazu vorgesehen ist, einen Teilbereich eines einzuspannenden Objektes aufzunehmen. Der Aufnahmeraum 113 weist in einer Draufsicht aus Richtung der Mittelachse MA einen quadratischen Querschnitt auf. Die Spannelemente 12 sind in den jeweiligen Führungen 112 linear beweglich radial zur Mittelachse MA gelagert. Diese Lagerung wird durch die Nuten gebildet, welche Kavitäten im Basiskörper 11 darstellen. Details zu den Spannelementen 12 und den Führungen 112 sind in Fig. 2 dargestellt. Die Spannvorrichtung 1 umfasst zwei Kopplungselemente 13a und 13b, von denen jeweils eines mit zwei einander gegenüberliegenden Spannelementen 12 kinematisch gekoppelt ist. Diese kinematische Kopplung erfolgt über jeweils zwei zu einem Kopplungselement 13a, 13b gehörenden Ubertragungselementen 131, welche in Wirkverbindung mit jeweils einer Kopplungsfläche 121 eines Spannelementes 12 stehen. Details zu dieser Wirkverbindung sind ein Fig. 2 dargestellt. Die in Fig. 1 zu sehenden oberen Enden der Kopplungselemente 13a, 13b sind jeweils benachbart zu einem Führungsrand einer Führung 112 angeordnet. Der Führungsrand begrenzt die Kavität der Führung, in der das Spannelement 12 beweglich eingebracht ist. Der Führungsrand steht über angrenzende Bereiche des Basiskörpers 11 vor, welche senkrecht zur Mittelachse MA orientiert sind. Der vorstehende Führungsrand ermöglicht die einfache Anordnung von Ausnehmungen, die sich tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse MA erstrecken. Diese Ausnehmungen können zur Durchführung eines Einstehelementes 1121 oder eines Ubertragungselementes 131 genutzt werden. In der dargestellten Ausführungsform weist der Führungsrand jeder Führung 122 voneinander in radialer Richtung zu Mittelachse im Abstand angeordnete Ausnehmungen zur Einbringung und Fixierung jeweils eines Einstehelementes 1121 auf. Die Einstehelemente 1121 sind in diese Ausnehmungen eingepresst. Die Einstehelemente 1121 und deren Verbindung mit den Führungselement 12 sind in Fig. 2 zu sehen. Weiterhin weist der Führungsrand jeder Führung 112 eine Ausnehmung auf, welche zur Durchführung eines Ubertragungselementes 131 zum Führungselement 12 vorgesehen ist. Diese Ausnehmung wird durch ein Langloch gebildet, welches beide zu einer Führung 112 gehörende Führungsränder tangential zur Umfangsrichtung zur Mittelachse durchdringt, wobei die längere Seite dieses Langloches parallel zur Mittelachse MA orientiert ist. Auf diese Weise führt dieses Langloch das mit einem Kopplungselement 13a, 13b verbundene Ubertragungselement 131 in Richtung der Mittelachse MA. In der dargestellten Ausführungsform sind die scheibenförmigen Spannelemente 12 in Gleitpassung in jeweils eine Führung 112 eingebracht. In der dargestellten ersten Ausführungsform umfasst die Spannvorrichtung zwei Aktoren A, welche bereichsweise im Inneren des Basiskörpers 11 angeordnet sind. Diese Aktoren A stehenden Wirkverbindung mit den im Inneren angeordneten Aktivierungselementen 14a, 14b, welche in Fig. 2 dargestellt sind. Jeder Aktor A umfasst eine um die Mittelachse MA drehbar gelagerte Mutter mit einem Innengewinde. Diese Mutter ist an ihrem äußeren Umfang gerändelt und kann so in einfacher Weise mithilfe der Finger relativ zur Mittelachse MA verdreht werden. Die Mutter ist in Richtung der Mittelachse MA linearer unbeweglich im Basiskörper 11

gelagert. Durch eine Drehung der Mutter wird durch ein Zusammenwirken von deren Innengewinde mit einem Außengewinde am Aktivierungselement 14a, 14b das Aktivierungselement 14a, 14b und damit das Kopplungselement 13a, 13b in eine lineare Bewegung parallel zur Mittelachse MA versetzt. In der dargestellten Ausführungsform können so die beiden Kopplungselemente 13a, 13b jeweils durch einen separaten Aktor A unabhängig voneinander bewegt werden, wodurch indirekt durch eine Betätigung der beiden Aktoren A die beiden einander gegenüberliegenden Paare von Spannelementen 12 in radialer Richtung auf die Mittelachse zu oder von dieser weg bewegt werden können.

[0070] Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die innerhalb des Basiskörpers 11 angeordneten Bauteile der ersten Ausführungsform aus Fig. 1. In der Darstellung in Fig. 2 sind der Basiskörper 11 und die beiden Aktoren A, welche in Fig. 1 zu sehen sind, nicht dargestellt. Auf diese Weise sind die im Inneren des Basiskörpers 11 dargestellten Bauteile besser zu erkennen. Jeweils paarweise gegenüber angeordnet sind die vier Spannelemente 12 zu sehen. Jedes dieser Spannelemente 12 weist drei durchgehende Ausnehmungen auf, welche das Spannelement 12 tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse MA komplett durchdringen. Die jeweils mittlere Ausnehmung ist als Langloch ausgebildet, dessen längere Seite geneigt, insbesondere in einem spitzen Winkel, zur Mittelachse MA orientiert ist. Die Innenflächen des Langlochs an den längeren Seiten bilden jeweils eine Kopplungsfläche 121. Somit umfasst in dieser Ausführungsform jedes Spannelement zwei parallel zueinander angeordnete, einander gegenüberliegende Kopplungsflächen 121. Zwei weitere Ausnehmungen in jedem Spannelement 12 bilden jeweils eine Führungsausnehmung 122. Diese Führungsausnehmungen 122 werden jeweils auch durch Langlöcher gebildet, wobei jedoch bei diesen Langlöchern deren längere Seite radial und somit rechtwinklig zur Mittelachse MA orientiert ist. Die Führungsausnehmungen 122 dienen dazu, das Spannelement 12 radial zur Mittelachse MA zu führen, jedoch parallel zur Mittelachse MA in der jeweiligen Führung 112 zu fixieren. Dazu sind durch die beiden einander bezogen auf ein Spannelement 12 gegenüberliegenden Führungsränder pro Spannelement 12 jeweils zwei Einstehelemente 1121 eingebracht, welche jeweils auch eine Führungsausnehmung 122 durchdringen. Die Einstehelemente 1121 sind als Zylinderstifte ausgeführt und in jedem Führungsrand in einer zylindrischen Bohrung durch Presspassung fixiert. Jedes Einstehelement 1121 steht in Gleitpassung in eine der Führungsausnehmungen 122 ein. Diese Kombination aus Einstehelementen 1121 und Führungsausnehmung 122 bewirkt, dass sich die Spannelemente 12 in Längsrichtung der als Langlöcher ausgeführten Führungsausnehmungen 122, und damit radial zur Mittelachse MA, relativ zu den Einstehelementen 1121 linear bewegen können. Bewegungen in andere Richtungen oder Rotationen der Spannelemente 12 relativ zum Basiskörper 11 werden durch diese Kombination jedoch unterbunden. Es ist auch möglich, eine radial bewegliche Lagerung der Spannelemente 12 relativ zum Basiskörper 11 auf andere Weise zu realisieren. Das Zusammenspiel zwischen den Ausnehmungen mit den Kopplungsflächen 121 und den Ubertragungselementen 131 funktioniert auf ähnliche Weise: zwischen jeweils zwei einander gegenüberliegenden Trägern 132 eines Kopplungselement des 13a, 13b ist jeweils ein als Zylinderstift ausgeführtes Übertragungselement 131 fest eingebracht. Zwischen den Trägern 132 ist das Übertragungselement 131 in Gleitpassung in die mittlere Ausnehmung im Spannelement 12 geführt, welche die Kopplungsflächen 121 aufweist. Somit ist das UÜbertragungselement 131 innerhalb der mittleren Ausnehmung, parallel zu den Kopplungsflächen 121 verschiebbar. Wird ein Ubertragungselement 131, geführt durch ein Kopplungselement 13a, 13b und/oder eine Ausnehmung in den Führungsrändern, parallel zur Mittelachse MA bewegt, so gleitet das Spannelement 12 parallel zu den Kopplungsfläche 121 am Ubertragungselement 131 entlang. Auf diese Weise wird durch die geneigten Kopplungsflächen 121 die parallel zur Mittelachse MA orientierte Bewegung des Ubertragungselementes 131 in eine radial zur Mittelachse MA orientierte Bewegung des Spannelementes 12 übersetzt. In der dargestellten Ausführungsform sind die Kopplungselemente 13a, 13b jeweils starr ausgeführt und umfassen einen einteiligen Grundkörper, in welchen die als Zylinderstifte ausgeführten Ubertragungselemente 131 in Presspassung eingebracht sind. Die beiden Kopplungselemente 13a, 13b sind in der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen symmetrisch zur Mittelachse MA geformt, unterscheiden sich in ihrer Form jedoch voneinander. Die Kopplungselemente 13a, 13b durchdringen oder umgreifen sich bereichsweise gegenseitig und

sind in Richtung der Mittelachse MA daher zumindest bereichsweise ineinander einschiebbar. Dadurch wird ermöglicht, dass sich die Kopplungselemente 13a, 13b unabhängig voneinander in Richtung der Mittelachse MA bewegen können, ohne dass eine Kollision auftritt. Die Kopplungselemente 13a, 13b sind in ihrem nach oben gewandten Teilbereich gabelförmig ausgeführt und umfassen in der dargestellten Ausführungsform jeweils vier Träger 132, welche sich in Richtung der Mittelachse MA erstrecken. Diese Träger 132 sind voneinander radial zur Mittelachse MA bzw. tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse MA voneinander beabstandet. Jeweils zwei Träger 132, welche tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse MA voneinander beanstandet sind, tragen ein Ubertragungselement 131. Auf der den Übertragungselementen 131 gegenüberliegenden Seite der Träger 132 sind diese durch einen Mittelabschnitt 133 verbunden, welcher senkrecht zur Mittelachse MA orientiert ist. An jedem der Träger 132 sind mehrere Gleitflächen 1321 angeordnet, welche am äußeren Umfang jedes Trägers 132 angeordnet sind. Diese Gleitflächen 1321 liegen an Teilbereichen des Basiskörpers 11 an und bilden mit diesen zusammen eine Gleitlagerung der Kopplungselemente 13a, 13b in Richtung der Mittelachse im Basiskörper 11. Eine solche Gleitlagerung ist einfach zu realisieren und begünstigt einen kompakten Aufbau mit wenig Bedarf an Bauraum. Der Abstand zwischen einander in Richtung radial zur Mittelachse gegenüberliegenden Trägern 132 ist bei beiden Kopplungselementen 13a, 13b gleich groß. In der dargestellten ersten Ausführungsform werden die beiden Aktivierungselemente 14a, 14b jeweils durch Teilbereiche der Kopplungselemente 13a, 13b gebildet. Jedes Aktivierungselement 14a, 14b wird durch einen in einer Richtung radial zur Mittelachse MA vorstehenden Teilbereich eines Kopplungselementes 13a, 13b gebildet, an dem ein Außengewinde angeordnet ist, welches sich entlang der Mittelachse MA erstreckt. Dieses Außengewinde steht im montierten Zustand der Spannvorrichtung 1 in Eingriff mit einem Innengewinde, welches in der Mutter eines Aktors A angeordnet ist. Durch Drehung der Mutter wird das Aktivierungselement 14a, 14b in Richtung parallel zur Mittelachse MA bewegt, wobei diese Bewegung direkt auf das Kopplungselement 13a, 13b übertragen wird. Die Aktivierungselemente 14a, 14b sind in Richtung der Mittelachse MA von den UÜbertragungselementen 131 beanstandet. Alternativ zur dargestellten Ausführungsform können die Kopplungselemente 13a, 13b auch aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sein. Für einen kompakten Aufbau mit geringen Dimensionen, insbesondere für eine Spannvorrichtung 1 für kleine, filigrane Teile, ist die dargestellte einteilige Ausführungsform vorteilhaft. Wird die Spannvorrichtung 1 größer zu dimensioniert, empfiehlt sich ein mehrteiliger Aufbau der Kopplungselemente 13a, 13b.

[0071] Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die erste Ausführungsform aus Fig. 1 mit teilweise ausgeblendeten Bauteilen. Fig. 3 dient der Veranschaulichung der Funktionsweise der Aktoren A. In Fig. 3 ist die erste Ausführungsform einer Spannvorrichtung 1 aus Fig. 1 dargestellt. Jedoch wurde bei der Darstellung in Fig. 3 der untere Aktor A sowie ein Kopplungselement 13a und ein Aktivierungselement 14a ausgeblendet, so dass diese Bauteile nicht dargestellt sind. Auf diese Weise ist das verbleibende Kopplungselement 13b und das verbleibende Aktivierungselement 14b in Einbaulage im Inneren des Basiskörpers 11 zu sehen. Im Inneren des Basiskörpers 11 befindet sich ein Hohlraum, in dem die Kopplungselemente 13a, 13b sowie die Aktivierungselemente 14a, 14b genug Freiraum haben, um sich in Richtung der Mittelachse MA bewegen zu können. Das Außengewinde des Aktivierungselementes 14b steht in einer Richtung radial zur Mittelachse MA nach außen über das Kopplungselement 13b vor. Unterhalb der dargestellen, gerändelten Mutter des ersten Aktors A wird bei der Montage der Spannvorrichtung 1 eine identische Mutter eingebaut, welche ein Innengewinde aufweist, welches in Eingriff mit dem Außengewinde am Aktivierungselement 14b kommt. Die Muttern beider Aktoren A sind in Richtung der Mittelachse MA im Basiskörper 11 unbeweglich, jedoch um die Mittelachse MA drehbar gelagert. Bei einer Drehung der Mutter eines Aktors A verbleibt diese in ihrer Position im Basiskörper 11 und es wird über das Zusammenwirken der Gewinde eine lineare Bewegung des entsprechenden Kopplungselementes 13a, 13b in Richtung der Mittelachse MA erzeugt. In der dargestellten Ausführungsform sind die Aktoren A somit in radialer Richtung außerhalb, jedoch in Richtung der Mittelachse MA parallel zu den Kopplungselementen 13a, 13b angeordnet. Dadurch ergibt sich in Richtung der Mittelachse MA eine kompakte Länge der Spannvorrichtung 1, was günstig für einen guten Rundlauf der Spannvorrichtung 1 und damit eines in der Spannvorrichtung 1 einge-

spannten Objektes ist. Für die in Zusammenhang mit Fig. 3 nicht beschriebenen Bauteilen sei auf die Beschreibung zu Fig. 1 und 2 verwiesen.

[0072] Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine zweite Ausführungsform einer Spannvorrichtung 1 gemäß der Erfindung. Die dargestellte zweite Ausführungsform umfasst einen in Fig. 4 nicht sichtbaren Ausgleichsmechanismus 15, welcher die Bewegungen einander gegenüberliegender Spannelemente 12 miteinander ausgleichend koppelt. Die zweite Ausführungsform umfasst lediglich einen Aktor A, der zur Betätigung der Spannvorrichtung 1 beim Einspannen oder Ausspannen eines Objektes dient. Der Basiskörper 11 der zweiten Ausführungsform ist im Bereich der Führungen 112 an der nach oben gewandten Stirnseite und bezüglich Form und Lage der Schnittstelle 111 identisch zu der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform aufgebaut. Somit sei für diese Teilbereiche des Basiskörpers 11 auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen. Der mittlere Teil des Basiskörpers 11 umfasst zwei Öffnungen, welche eine Erreichbarkeit des Aktors A im Inneren des Basiskörper 11 ermöglichen. Der Aktor A umfasst auch in dieser Ausführungsform eine Mutter mit gerändelter äußerer Mantelfläche, welche in ihrem Inneren ein Innengewinde aufweist, welches in Wirkverbindung mit einem Teilbereich des Ausgleichsmechanismus 15 steht.

[0073] Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die innerhalb des Basiskörpers 11 angeordneten Bauteile der zweiten Ausführungsform aus Fig. 4. In Fig. 5 ist der in Fig. 4 dargestellte Basiskörper 11 nicht dargestellt. Die zumindest bereichsweise im Inneren des Basiskörpers 11 angeordneten Bauteile sind teilweise identisch zur ersten Ausführungsform. Die vier Spannelemente 12 mit deren Ausnehmungen und Lagerung sind identisch zur ersten Ausführungsform. Weiterhin sind die oberen Teilbereiche der Kopplungselemente 13a und 13b mit den Trägern 132 und den UÜbertragungselementen 131 identisch zur ersten Ausführungsform. Zu Details sowie der Funktionsweise und Lagerung dieser Bauteile im Basiskörper 11 sei somit auf die Beschreibung zu der ersten Ausführungsform in Fig. 1 und 2 verwiesen. Das Kopplungselement 13a ist bei der zweiten Ausführungsform in Richtung der Mittelachse MA länger ausgeführt als bei der ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform weisen die beiden Kopplungselemente 13a, 13b in Richtung der Mittelachse eine im Wesentlichen identische Länge auf. Dies ist für die Verbindung mit dem darunter angeordneten Ausgleichsmechanismus 15 erforderlich. Bei der zweiten Ausführungsform sind die beiden Aktivierungselemente 14a und 14b unterschiedlich zur ersten Ausführungsform gestaltet und befinden sich an einer anderen Position relativ zu den Kopplungselementen 13a, 13b. Bei der zweiten Ausführungsform sind die Aktivierungselemente 14a und 14b als Teilbereiche der Kopplungselemente 13a und 13b gestaltet. Die Aktivierungselemente 14a, 14b befinden sich in Richtung der Mittelachse MA auf der den Übertragungselementen 131 gegenüberliegenden Seite der Kopplungselemente 13a, 13b und erstrecken sich in Richtung der Mittelachse MA weg von den Kopplungselementen 13a, 13b. Jedes Aktivierungselement 14a, 14b weist zwei parallel zueinander angeordnete, voneinander beabstandete Teilbereiche auf. In den Abstand zwischen diesen Teilbereichen ist jeweils ein Ubertragungsglied 152 einbringbar. Die Form der Aktivierungselemente 14a, 14b ist in Fig. 6 besser zu erkennen. Die Spannvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst einen Ausgleichsmechanismus 15, welcher einerseits mit den Aktivierungselementen 14a, 14b und andererseits mit einem Aktor A verbunden ist. Der Ausgleichsmechanismus 15 ist dazu vorgesehen, einen Unterschied in der Position der Kopplungselemente 13a, 13b in Richtung der Mittelachse MA auszugleichen. Ein solcher Unterschied in der Position der Kopplungselemente 13a, 13b entsteht, wenn die damit kinematisch gekoppelten Spannelemente 12 an einem einzuspannenden Objekt mit unregelmäßigem Querschnitt anliegen. Wird beispielsweise ein Objekt mit einem rechteckigen Querschnitt in den Aufnahmeraum 113 eingebracht, so liegt bei einer Bewegung der Spannelemente 12 radial zur Mittelachse MA nach innen ein Paar gegenüberliegender Spannelemente 12 am Objekt an, bevor das andere Paar an Spannelementen 12 am Objekt anliegt. In diesem Fall kann sich das noch nicht anliegende Paar an Spannelementen 12 weiter auf das Objekt zu bewegen, bis auch dieses Paar an Spannelementen 12 anliegt. In dem Zeitraum, in dem das erste Paar an Spannelementen 12 bereits anliegt, sich das zweite Paar an Spannelementen 12 jedoch noch nach innen bewegen kann, bewegt sich das Kopplungselement 13a, 13b welches mit den sich noch bewegenden Spannelementen 12 gekoppelt ist, weiter entlang der Mittelachse MA. Bis zum Anlegen des zwei-

ten Paares an Spannelementen 12 verändert sich somit die Position des einen Kopplungselementes 13a, 13b relativ zur Position des anderen Kopplungselementes 13a, 13b. Um nach dem Anlegen des ersten Paares an Spannelementen 12 am Objekt das andere Paar an Spannelementen 12 weiter auf das Objekt zu bewegen zu können, ist der Ausgleichsmechanismus 15 vorgesehen. Der Ausgleichsmechanismus 15 ermöglicht bei Betätigung eines einzigen Aktors A das selbsttätige, zentrierte Spannen eines Objektes mit unregelmäßigem Querschnitt zwischen den vier Spannelementen 12. Insbesondere bei der zweiten Ausführungsform mit dem Ausgleichsmechanismus 15 ist die Bedienung der Spannvorrichtung 1 sehr einfach und führt aufgrund der selbsttätigen Zentrierung zu reproduzierbaren Ergebnissen auch bei mehrfacher Einspannung des gleichen Objektes in der Spannvorrichtung 1. Der Ausgleichsmechanismus ist in Richtung der Mittelachse MA auf der den Spannelementen 12 gegenüberliegenden Seite der Kopplungselemente 13a, 13b angeordnet. Der Ausgleichsmechanismus 15 umfasst ein Schiebeelement 151, welches mit dem darunter liegenden Aktor A verbunden ist. Ein Teilbereich des Schiebeelementes 151 ist dazu als Gewindebolzen mit einem Außengewinde ausgeführt, welche sich entlang der Mittelachse MA weg von den Kopplungselementen 13a, 13b erstreckt. Der Aktor A umfasst eine an ihrem Außenumfang gerändelte Mutter, welche in ihrem Inneren ein Innengewinde aufweist. Das Außengewinde des Gewindebolzen ist in das Innengewinde der Mutter eingebracht. Bei einer Drehung der Mutter um die Mittelachse MA wird diese Drehung durch das Zusammenwirken der Gewinde in eine Bewegung des Schiebeelementes 151 entlang der Mittelachse MA übersetzt. Dazu ist die Mutter im Basiskörper 11 drehbar, jedoch linear unbeweglich in Richtung der Mittelachse MA, gelagert. In das Schiebeelement 151 ist eine Schiebebahn 1511 eingebracht, welche durch eine Ausnehmung gebildet wird, die das Schiebeelement 151 in einer Richtung senkrecht zur Mittelachse MA durchdringt. Die Schiebebahn 1511 ist als Langloch ausgebildet, dessen längere Seite senkrecht zur Mittelachse MA orientiert ist. In der dargestellten Ausführungsform durchdringt die Schiebebahn 1511 das Schiebeelement 151 komplett und ist so von zwei einander gegenüberliegenden Seiten zugänglich. Alternativ ist es möglich, dass die Schiebebahn 1511 das Schiebeelement 151 nur teilweise durchdringt. Der Ausgleichsmechanismus 15 umfasst weiterhin zumindest zwei UÜbertragungsglieder 152, welche die Aktivierungselemente 14a, 14b beweglich mit dem Schiebeelement 151 verbinden. In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Ausgleichsmechanismus 15 insgesamt vier Übertragungsglieder 152, von denen jedoch nur zwei dargestellt bzw. zu sehen sind. In der dargestellten Ausführungsform sind die Übertragungsglieder 152 als plane Scheiben ausgeführt und ähnlich wie Kettenglieder geformt. Jedes Ubertragungsglied 152 erstreckt sich in Längsrichtung entlang einer Gliederachse. Jedes UÜbertragungsglied 152 weist an einem ersten Ende eine Bohrung auf und an einem in Richtung der Gliederachse dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende ebenfalls eine Bohrung auf. Jedes Übertragungsglied 152 ist mit einem ersten Ende drehbar mit einem Aktivierungselement 14a, 14b verbunden. Diese Verbindung erfolgt jeweils über einen Bolzen 1521, welcher durch die Bohrung am ersten Ende jedes Ubertragungsgliedes 152 und durch entsprechende Bohrungen in einem Aktivierungselement 14a, 14b geführt ist. Beispielsweise kann der Bolzen 1521 in Presspassung mit den Bohrungen im Aktivierungselement 14a, 14b und in Gleitpassung mit der Bohrung am ersten Ende des UÜbertragungsgliedes 152 montiert sein. Auf diese Weise sind die Ubertragungsglieder 152 in einer Ebene parallel zur Mittelachse MA relativ zum Aktivierungselement 14a, 14b und zum Kopplungselement 13a, 13b drehbar gelagert. Die zweiten Enden der UÜbertragungsglieder 152 sind über die dort angeordneten Bohrungen mit einem Bolzen 1522 miteinander drehbar verbunden. Der Bolzen 1522 durchdringt die beiden Bohrungen in den zweiten Enden der Übertragungsglieder 152 und steht weiterhin in die Schiebebahn 1511 im Schiebeelement 151 ein. Zwischen zumindest einer Bohrung in einem zweiten Ende eines UÜbertragungsgliedes 152 und dem Bolzen 1522 besteht eine Gleitpassung, welche eine relative Verdrehung der Bauteile zueinander ermöglicht. Gleichzeitig besteht zwischen dem äußeren Umfang des Bolzens 1522 und die nach innen gewandten Flächen der Schiebebahn 1511 ebenfalls eine Gleitpassung, wodurch der Bolzen 1522 entlang der Schiebebahn 1511 in einer Richtung senkrecht zur Mittelachse MA verschiebbar ist. Die Gliederachsen der UÜbertragungsglieder 152 sind in einer Ebene parallel zur Mittelachse MA in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet und um eine Achse senkrecht zur Mittelachse MA zueinander verdrehbar. Die Details der Konstruktion des Ausgleichsmechanismus 15 können auch abgewandelt werden, um zu einer glei-

chen oder vergleichbaren Wirkung zu gelangen. Die Aktivierungselemente 14a, 14b sind jeweils mit einem in einer Ebene parallel zur Mittelachse MA drehbaren Ubertragungsglied 152 verbunden. Die dieser Verbindung gegenüberliegenden Enden der Ubertragungsglieder 152 sind wiederum drehbar, ebenfalls in einer Ebene parallel zur Mittelachse MA, miteinander verbunden. Zusätzlich sind die zweiten Enden der UÜbertragungsglieder 152 in einer Richtung senkrecht zur Mittelachse MA verschiebbar in einem Schiebeelement 151 gelagert. Das Schiebeelement 151 wiederum ist im Basiskörper 11 linear beweglich in Richtung der Mittelachse MA angeordnet. Der Ausgleichsmechanismus 15 funktioniert wie folgt: Zunächst wird ein Bauteil mit einem unregelmäßigen Querschnitt zwischen die vier Spannelemente 12 eingebracht. Anschließend wird der Aktor A betätigt, wodurch das Schiebeelement 151 in Richtung der Mittelachse MA von den Spannelementen 12 wegbewegt wird. Diese lineare Bewegung des Schiebeelement des 151 wird über die Ubertragungsglieder 152 und die Aktivierungselemente 14a, 14b auf die Kopplungselemente 13a, 13b übertragen, welche sich dadurch ebenfalls in Richtung der Mittelachse MA von den Spannelementen 12 wegbewegen. Durch die klimatische Kopplung der Kopplungselemente 13a, 13b mit den Spannelementen 12, wird die Bewegung der Kopplungselemente 13a, 13b in eine Bewegung der Spannelemente 12 radial zu Mittelachse MA hinübersetzt. Aufgrund des unregelmäßigen Querschnitts liegt ein paar gegenüberliegender Spannelemente 12 am Objekt an, während zwischen den Spannelementen 12 des anderen Paares und dem Objekt noch ein Abstand besteht. Das Kopplungselement 13a, 13b welches mit den Spannelementen 12 verbunden ist, die bereits am Objekt anliegen verbleibt nun in seiner Position relativ zu Mittelachse MA. Das andere Kopplungselement 13a, 13b wird aufgrund der weiteren Bewegung des Schiebeelementes 151 durch Wirken des Ausgleichsmechanismus 15 anschließend weiter von den Spannelementen 12 wegbewegt, wodurch sich das zweite Paar an Spannelementen weiter auf das Objekt zubewegt. Ab dem Zeitpunkt, ab dem das erste Kopplungselement 13a, 13b sich nicht weiter in Richtung der Mittelachse MA bewegt, drehen sich die Ubertragungsglieder 152 um deren Verbindungsstellen mit den Aktivierungselementen 14a, 14b und um deren Verbindungsstelle miteinander. Gleichzeitig verschiebt sich der Bolzen 1522, der die zweiten Enden der Übertragungsglieder 152 miteinander verbindet, innerhalb der Schiebebahn 1511. Sobald auch das zweite Paar Spannelemente 12 am Objekt anliegt, endet die Drehbewegung der Ubertragungsglieder 152. Eine weitere Bewegung des Schiebeelementes 151 in Richtung der Mittelachse MA wird dann über den Ausgleichsmechanismus 15 wieder auf beide Kopplungselemente 13a, 13b und damit alle vier Spannelemente 12 übertragen. Durch eine geringfügige weitere Bewegung des Schiebeelementes 151 in Richtung der Mittelachse MA wird schließlich das Objekt durch das Zusammenwirken der miteinander kinematisch gekoppelten Bauteile kraftschlüssig eingespannt. Prinzipiell ist es ausreichend, wenn insgesamt zwei Aktivierungselemente 14a, 14b und insgesamt zwei UÜbertragungsglieder 152 vorgesehen sind, um einen Ausgleichsmechanismus 15 nach dem vorgestellten Wirkprinzip zu realisieren. Die dargestellte zweite Ausführungsform umfasst jedoch insgesamt vier Aktivierungselemente 14a, 14b und vier Ubertragungsglieder 152. Details dazu sind in Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben.

[0074] Fig. 6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Teilbereich der innerhalb des Basiskörpers 11 angeordneten Bauteile der zweiten Ausführungsform aus Fig. 4 und 5. In Fig. 6 ist der Ausgleichsmechanismus 15 in einer gegenüber der Darstellung in Fig. 5 leicht veränderten Perspektive dargestellt. In Fig. 6 ist zu erkennen, dass das Kopplungselement 13a mit zwei Aktivierungselementen 14a verbunden ist. Das rechts dargestellte Aktivierungselement 14a ist über zwei UÜbertragungsglieder 152 mit einem Aktivierungselement 14b des anderen Kopplungselement des 13b verbunden. Auch das andere Kopplungselement 13b ist mit zwei Aktivierungselementen 14b verbunden, von denen das hintere in der Darstellung verdeckt ist. Das linke Aktivierungselement 14a ist ebenfalls über zwei Übertragungsglieder 152 mit dem zweiten Aktivierungselement 14b des anderen Kopplungselement des 13b verbunden. In der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Kopplungselemente 13a, 13b somit über insgesamt vier Aktivierungselemente 14a, 14b und vier Ubertragungsglieder 152 miteinander verbunden. Die Paare aus Aktivierungselementen 14a, 14b und UÜbertragungsgliedern 152 sind aufeinander radial zur Mittelachse MA gegenüberliegenden Seiten des Schiebeelementes 151 angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich ein symmetrischer Aufbau des Ausgleichsmechanismus 15, was für eine besonders gute Kraftüber-

tragung sorgt. Weiterhin wird das Risiko eines Verklemmens des Ausgleichsmechanismus 15 durch diesen symmetrischen Aufbau deutlich reduziert. Es ist auch möglich, weitere Paare an Aktivierungselementen 14a, 14b und UÜbertragungsgliedern 152 vorzusehen, welche bevorzugt in Umfangsrichtung um die Mittelachse MA herum regelmäßig angeordnet sind. Wenn ein Objekt mit unregelmäßigem Querschnitt zwischen die vier Spannelemente 14 eingespannt wird und beim Einspannen der Ausgleichsmechanismus 15 wie zuvor beschrieben diese unregelmäßige Form des Objektes ausgleicht, bewegen sich die beiden Bolzen 1522, welche in die Schiebebahn 1511 einstehen, in entgegengesetzte Richtung in der Schiebebahn 1511. Um beim Einspannen oder Ausspannen eines Objektes in der Spannvorrichtung 1 ein Verdrehen des Schiebeelement des 151 zu den Kopplungselementen 13a, 13b zu verhindern, kann ein Führungsdorn vorgesehen F sein, der in den Darstellungen in Fig. 5 und 6 der Ubersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Ein solcher Führungsdorn F ist in Fig. 7 dargestellt.

[0075] Fig. 7 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die in Fig. 4, 5 und 6 dargestellte zweite Ausführungsform mit einem Führungsdorn F. Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform entspricht der in Zusammenhang mit Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform, weist jedoch zusätzlich einen Führungsdorn F auf, welcher durch zwei Innenführungen 1331 in den Mittelabschnitten 133 der Kopplungselemente 13a, 13b geführt ist. Für die in Zusammenhang mit Fig. 7 nicht beschriebenen Bauteile der Spannvorrichtung 1 sei auf die Beschreibung zu Fig. 5 und 6 verwiesen. Der Ubersichtlichkeit halber sind einige Teile des Ausgleichsmechanismus 15, beispielsweise die Übertragungsglieder 152, in Fig. 7 nicht dargestellt. Die Ausführungsformen in Fig. 7 bzw. Fig. 5 und 6 können frei miteinander kombiniert werden. In Fig. 7 ist ein Führungsdorn F vorgesehen, der fest mit dem Schiebeelement 151 verbunden ist und sich entlang der Mittelachse MA nach oben in Richtung der Spannelemente 12 erstreckt. Der Führungsdorn F weist in einer Schnittebene senkrecht zur Mittelachse MA eine unregelmäßige Form auf. Der Führungsdorn F ist wie ein Schwert geformt, welches eine deutlich größere Breite als Dicke aufweist. Die Innenführungen 1331 weisen eine zum Querschnitt des Schwertes komplementäre oder negative Form auf. Der Führungsdorn F erstreckt sich durch beide Innenführungen 1331 und ist in diesen in Gleitpassung gelagert. Auf diese Weise lassen sich die beiden Kopplungselemente 13a, 13b in Richtung der Mittelachse MA linear relativ zum Führungsdorn F verschieben. Bei dieser Lagerung können die beiden Kopplungselemente 13a, 13b unabhängig voneinander bewegt werden. Durch die im Querschnitt unregelmäßige Form des Führungsdorns F und der Innenführungen 1331 wird jedoch eine Drehbewegung jedes Kopplungselementes 13a, 13b um die Mittelachse MA verhindert. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich die Kopplungselemente 13a, 13b nicht zu dem mit dem Führungsdorn F verbundenen Schiebeelement 151 verdrehen können. Dadurch wird eine störungsfreie Betätigung des gesamten Ausgleichsmechanismus 15 sichergestellt. Alternativ können auch mehrere Führungsdorne F vorgesehen werden, welche dann auch einen regelmäßigen Querschnitt, wie beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt, aufweisen können. Bei mehreren Führungsdornen F werden dementsprechend auch mehrere Innenführungen, komplementär geformt zu den Führungsdornen, in die Mittelabschnitte 133 eingebracht.

BEZUGSZEICHENLISTE:

1 Spannvorrichtung

11 Basiskörper

111 Schnittstelle

113 Aufnahmeraum

112 Führung

1121 Einstehelement

12 Spannelement

121 Kopplungsfläche

122 Führungsausnehmung 13a, 13b Kopplungselement 131 Übertragungselement 132 Träger

1321 Gileitfläche

133 Mittelabschnitt

1331 Innenführung

14a, 14b Aktivierungselement 15 Ausgleichsmechanismus 151 Schiebeelement

1511 Schiebebahn

152 Übertragungsglied 1521 Bolzen

1522 Bolzen

A Aktor

F Führungsdorn

MA Mittelachse

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Spannvorrichtung (1) zum Spannen oder Greifen eines Objektes, umfassend

   - einen Basiskörper (11) welcher eine Schnittstelle (111) zur Verbindung mit einer Arbeitsoder Prüfmaschine aufweist, wobei sich der Basiskörper (11) entlang einer Mittelachse (MA) erstreckt und zumindest vier paarweise einander gegenüberliegende Führungen (112) aufweist, welche sich radial zur Mittelachse (MA) erstrecken,

   - zumindest vier Spannelemente (12), von denen jeweils eines zumindest bereichsweise in eine Führung (112) eingebracht ist, wobei die Führung (112) das Spannelement (12) mit einem linearen Freiheitsgrad radial zur Mittelachse (MA) hält und führt und das Spannelement (12) zumindest eine Kopplungsfläche (121) aufweist, welche geneigt zur Mittelachse (MA) orientiert ist,

   - zumindest zwei Kopplungselemente (13a, 13b), von denen jedes mit zwei sich einander radial zur Mittelachse (MA) gegenüberliegenden Spannelementen (12) kinematisch gekoppelt ist, wobei das Kopplungselement (13a, 13b) zwei radial zur Mittelachse (MA) voneinander beabstandete Übertragungselemente (131) aufweist, welche sich zumindest bereichsweise tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse (MA) erstrecken, wobei jedes Übertragungselement (131) in Kontakt mit einer Kopplungsfläche (121) eines Spannelementes (12) ist oder bringbar ist und wobei die beiden Kopplungselemente (13a, 13b) unabhängig voneinander in einer Richtung parallel zur Mittelachse (MA) beweglich im oder am Basiskörper (11) gelagert sind,

   - zumindest zwei Aktivierungselemente (14a, 14b), von denen jedes mit einem der Kopplungselemente (13a, 13b) verbunden ist, wobei die Aktivierungselemente (14a, 14b) relativ zum Basiskörper (11) zumindest in einer Richtung parallel zur Mittelachse (MA) unabhängig voneinander beweglich angeordnet sind,

   wobei bei einer Bewegung eines Aktivierungselementes (14a, 14b) in Richtung der Mittelachse (MA) sich das damit verbundene Kopplungselement (13a, 13b) ebenfalls in Richtung der Mittelachse (MA) bewegt und das Zusammenwirken der beiden Ubertragungselemente (131) des Kopplungselementes (13a, 13b) mit jeweils einer Kopplungsfläche (121) eines Spannelementes (12) die Bewegung des Kopplungselementes (13a, 13b) in eine Bewegung zweier radial zur Mittelachse (MA) einander gegenüberliegender Spannelemente (12) in Richtung radial zur Mittelachse übersetzt.

   2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (112) eine Kavität zur Aufnahme eines Spannelementes (12) aufweist, wobei zumindest ein Einstehelement (1121) vorgesehen ist, welches in die Kavität einsteht und zum Eingriff in ein Spannelement (12) vorgesehen ist, um das Spannelement (12) in einer Richtung parallel zur Mittelachse (MA) zu fixieren, wobei das Spannelement (12) radial zur Mittelachse (MA) beweglich ist und/oder das Spannelement (12) zumindest bereichsweise scheibenförmig ausgebildet ist und in eine in der Führung (112) angeordnete Kavität in Gleitpassung eingebracht ist und/oder die Kopplungsfläche (121) im Spannelement (12) in einer Ausnehmung angeordnet ist, welche das Spannelement (12) tangential zur Umfangsrichtung um die Mittelachse (MA) zumindest teilweise durchdringt.

   3. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (13a, 13b) bereichsweise gabelförmig ausgeführt ist, wobei zumindest zwei radial zur Mittelachse (MA) voneinander beabstandete Träger (132) vorgesehen sind, welche sich zumindest bereichsweise parallel zur Mittelachse (MA) erstrecken, wobei ein Mittelabschnitt (133) zwischen den Trägern (132) angeordnet ist und die Träger (132) verbindet und jeder Träger (132) ein Ubertragungselement (131) trägt, wobei zwischen der Verbindung des Mittelabschnittes (133) mit den Trägern (132) und der Verbindung der UÜbertragungselemente (131) mit den Trägern (132) ein Abstand in besteht.

   4. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgleichsmechanismus (15) vorgesehen ist, welcher mit den Aktivierungselementen (14a, 14b) verbunden ist, wobei der Ausgleichsmechanismus (15) dazu vorgesehen ist,

   10.

   AT 528 519 B1 2026-02-15

   einen Unterschied in der Position der Kopplungselemente (13a, 13b) in Richtung der Mittelachse (MA) und damit einen Unterschied des Abstandes einander radial zur Mittelachse (MA) gegenüberliegender Spannelemente (12) auszugleichen, insbesondere wobei der Ausgleichsmechanismus (15) über ein Schiebeelement (151) mit einem Aktor (A) verbunden ist, wobei das Schiebeelement (151) durch den Aktor (A) in Richtung der Mittelachse (MA) bewegbar ist, bevorzugt wobei das Schiebeelement (151) zumindest eine Schiebebahn (1511) aufweist, welche durch eine Ausnehmung im Schiebeelement (151) gebildet ist, wobei sich die Schiebebahn (1511) senkrecht zur Mittelachse (MA) erstreckt.

   Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsmechanismus (15) zumindest zwei Ubertragungsglieder (152) aufweist, welche sich jeweils entlang einer Gliederachse erstrecken, wobei jedes Ubertragungsglied (152) mit einem ersten Ende drehbar mit einem Aktivierungselement (14a, 14b) verbunden ist und die Ubertragungsglieder (152) mit einem dem ersten Ende in Richtung der Gliederachse gegenüberliegenden zweiten Ende miteinander drehbar und relativ zur Schiebebahn (1511) linear verschiebbar mit dem Schiebeelement (151) verbunden sind.

   Spannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsglieder (152) als plane Scheiben ausgeführt sind und am ersten Ende und am zweiten Ende jeweils eine Bohrung aufweisen und die Bohrungen am ersten Ende jeweils über einen Bolzen (1521) mit einem Aktivierungselement (14a, 14b) verbunden sind und die Bohrungen am zweiten Ende über einen Bolzen (1522) miteinander verbunden sind, wobei der Bolzen, welcher die beiden zweiten Enden miteinander verbindet in Gleitpassung in die Schiebebahn (1511) einsteht.

   Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelabschnitt (133) eine Innenführung (1331) aufweist, wobei ein Führungsdorn (F) in Gleitpassung durch die Innenführung der Mittelabschnitte (133) der beiden Kopplungselemente (13a, 13b) eingebracht ist und die beiden Kopplungselemente (13a, 13b) in Richtung der Mittelachse (MA) zueinander führt, wobei der Führungsdorn (F) mit dem Schiebeelement (151) verbunden ist und sich parallel zur Mittelachse (MA) erstreckt.

   Prüfvorrichtung zur optischen Prüfung oder Vermessung eines Objektes, wobei die Prüfvorrichtung zumindest eine um zumindest eine Drehachse drehbare Objektaufnahme aufweist, wobei die Objektaufnahme zumindest eine Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 umfasst, wobei die Mittelachse (MA) der Spannvorrichtung (1) koaxial zu der Drehachse ausgerichtet ist, wobei zumindest eine Kameraeinheit vorgesehen ist, welche zumindest eine Kamera aufweist, welche auf ein in der Spannvorrichtung eingespanntes Objekt ausrichtbar ist, wobei die Kamera aufgenommene Bilder an eine Berechnungseinheit übermittelt, welche dazu konfiguriert ist, aus mehreren Bildern ein Volumenmodell zu berechnen und das Volumenmodell gemäß zumindest einer Prüfvorschrift zu prüfen oder zu vermessen.

   Prüfvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfmaschine die Objektaufnahme mit der Spannvorrichtung (1) und dem darin eingespannten Objekt um die Drehachse dreht, wobei die Kamera mehrere Bilder des Objektes in verschiedenen Drehpositionen um die Achse aufnimmt und an die Berechnungseinheit übermittelt.

   Verfahren zur Vermessung eines Objektes unter Verwendung einer Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, umfassend die Verfahrensschritte

   A) Einspannen eines zu vermessenden Objektes zwischen die Spannelemente (12) der Spannvorrichtung (1),

   B) Drehen der Objektaufnahme um die Drehachse, wobei die Kamera während des Drehens mehrere Bilder des in der Spannvorrichtung (1) aufgenommenen Objektes aufnimmt,

   C) Übermittlung der Bilder von der Kamera an die Berechnungseinheit,

   D) Berechnung eines Volumenmodells des Objektes basierend auf den Bildern durch die Berechnungseinheit,

   E) Vermessung des Volumenmodells, wobei die Vermessung basierend auf zumindest einer bereits hinterlegten oder durch einen Bediener eingegebenen Prüfvorschrift erfolgt.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen