WO2017178435A1 - Spannvorrichtung und verfahren zum einspannen eines werkstücks - Google Patents

Spannvorrichtung und verfahren zum einspannen eines werkstücks Download PDF

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WO2017178435A1
WO2017178435A1 PCT/EP2017/058564 EP2017058564W WO2017178435A1 WO 2017178435 A1 WO2017178435 A1 WO 2017178435A1 EP 2017058564 W EP2017058564 W EP 2017058564W WO 2017178435 A1 WO2017178435 A1 WO 2017178435A1
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WO
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clamping
piston
release
movement
linear movement
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PCT/EP2017/058564
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English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Göbel
Werner Filippi
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Andreas Maier GmbH and Co KG
Original Assignee
Andreas Maier GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B25B5/064—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive with clamping means pivoting around an axis perpendicular to the pressing direction

Definitions

  • the present invention relates to a clamping device for clamping a workpiece, which comprises a clamping element, which can be transferred in a clamping movement from a release position into a clamping position, wherein the clamping movement comprises a pivoting movement and a linear movement.
  • Such clamping devices are known.
  • such clamping devices are known in which a pressurizable with an actuating piston for driving the clamping movement of the clamping element is provided, wherein the piston cooperates with a guide track, that the clamping element performs a pivoting movement and a linear movement.
  • the present invention has for its object to provide a clamping device of the type mentioned, which allows a large variability in the control of the pivoting movement and the linear movement of the clamping element.
  • clamping device having the features of the preamble of claim 1 according to the invention in that the clamping device comprises a linear movement piston for driving the linear movement and a pivoting movement piston for driving the pivoting movement.
  • the present invention is based on the concept of providing two different pistons for the drive of the linear movement and for the drive of the pivoting movement and thus be able to influence and control these two movements separately.
  • each guided movable element regardless of its geometric shape; such a piston can thus be designed in particular substantially hollow cylindrical.
  • the linear movement piston is preferably acted upon by an actuating fluid, in particular on a clamping side of the linear motion piston with a clamping actuating fluid and / or on a release side of the linear motion piston with a release actuating fluid.
  • the pivoting movement piston is also preferably acted upon with an actuating fluid, in particular on a clamping side of the pivoting piston with a clamping actuating fluid and / or on a release side of the pivoting piston with a release actuating fluid.
  • the clamping actuating fluid may be a liquid, in particular a hydraulic oil, or a gas, in particular compressed air.
  • the release actuating fluid may also be a liquid, for example a hydraulic oil, or a gas, in particular compressed air.
  • the tensioning device comprises a tensioning fluid sequence control, which causes the linear movement of the tensioning element to begin in the tensioning position only after the pivotal movement of the tensioning element has started from the release position.
  • the clamping device comprises a clamping fluid sequence control, which causes the linear movement of the clamping element in the clamping position only begins after the pivotal movement of the clamping element is completed from the release position.
  • the clamping device may comprise a clamping fluid path for a clamping actuating fluid to the clamping side of the linear movement piston, which is released only when the pivotal movement of the clamping element from the release position is completed.
  • the clamping fluid path to the clamping side of the linear movement piston has a portion which through the
  • the clamping element can be transferred in a release movement of the clamping position in the release position, wherein the release movement comprises a linear movement and a pivoting movement.
  • the clamping device preferably comprises a release fluid follow-up control, which causes the pivoting movement of the clamping element in the release position only begins after the linear movement of the clamping element has started from the clamping position.
  • the tensioning device comprises a release fluid sequential control, which causes the pivotal movement of the tensioning element in the release position only begins after the linear movement of the tensioning element has been completed from the clamping position.
  • the tensioning device comprises a release fluid path for a release actuating fluid to the release side of the pivoting movement piston, which is released only when the linear movement of the tensioning element has been completed from the tensioned position.
  • the release fluid path has a section which extends through the linear movement piston.
  • the linear motion piston may include a stop for the pivoting piston against which the pivoting piston in the cocking position is urged by a cocking actuating fluid.
  • the pivoting movement piston may have a fluid channel, which is in fluid communication with the linear movement of the clamping element during the linear movement of the clamping element and / or during the linear movement of the clamping element from the clamping position with a fluid channel of the linear movement piston.
  • the fluid channel of the pivoting movement piston is not in fluid communication with the fluid channel of the linear movement piston during the pivotal movement of the clamping element from the release position and / or during the pivoting movement of the clamping element in the release position.
  • the linear movement piston may have a seal which bears sealingly against a sealing surface in the clamping position and is released from the clamping position by the linear movement of the clamping element, so that a release fluid path for a release actuating fluid to the release side of the
  • the clamping device comprises a sleeve in which the linear movement piston is displaceably guided and which has a seal which sealingly abuts in the clamping position on a sealing surface of the linear movement piston, wherein the linear movement piston has a release fluid channel, the moves out of the clamping position on the seal of the sleeve during the linear movement of the clamping element, so that a release fluid path to the release side of the pivoting piston is released through the release fluid passage therethrough.
  • the pivotal movement of the clamping element is preferably carried out about a pivot axis which is aligned substantially parallel to a clamping surface on which the workpiece to be clamped is clamped by means of the clamping element.
  • the clamping element about a parallel to the direction of movement of the linear movement axis of rotation is rotatable and the clamping device comprises a fixing device by means of which the angular position of the clamping element with respect to the axis of rotation, preferably releasably, can be fixed.
  • Such a fixing device may in particular comprise a clamping device, for example in the form of a clamping flange or a clamping ring.
  • the fixing device in particular the clamping device, preferably fixes a cover of the tensioning device, in which the linear movement piston and / or the pivoting movement piston of the tensioning device are displaceably guided.
  • the cover of the clamping device is preferably non-rotatably connected via an anti-rotation with the linear motion piston and / or with the pivoting piston, so that the clamping element is also rotated about the axis of rotation during rotation of the lid about the axis of rotation.
  • the tensioning device comprises a locking device, by means of which the pivoting movement piston can be locked, preferably by positive locking, on the linear movement piston.
  • the locking device comprises at least one locking body which can be brought into engagement with a locking recess in order to lock the pivoting movement piston on the linear movement piston.
  • the locking recess may in particular be arranged on the pivoting movement piston.
  • the linear movement piston can have a locking body receptacle from which the locking body partially extends into the locking recess in order to lock the pivoting movement piston in a locking position on the linear movement piston.
  • the locking body may comprise one or more rolling elements.
  • the one or more rolling elements may be formed in particular as a ball.
  • the locking body comprises two or more rolling elements, in particular two or more balls.
  • the locking device comprises an evasive recess into which the locking body can at least partially escape in order to release the locking of the pivoting movement piston on the linear movement piston.
  • Such an evasive recess may be arranged on a sleeve, in which the linear movement piston is displaceably guided.
  • the present invention further relates to a method for clamping a workpiece by means of a clamping device, comprising:
  • the object is achieved to provide a method for clamping a workpiece by means of a clamping device, which allows a large variability in terms of the control and execution of the pivoting movement and the linear movement of the clamping element.
  • This inventive method is preferably carried out by means of the clamping device according to the invention.
  • the linear movement of the clamping element is preferably driven by means of a Linearbeweg ungskolbens.
  • the pivoting movement of the clamping element is preferably driven by means of a pivoting movement piston.
  • the linear movement piston and the pivoting movement piston are mutually different elements of the tensioning device, which are preferably displaceable relative to one another, in particular displaceably guided relative to one another.
  • the tensioning device makes it possible to cooperate the linear movement piston and the pivoting piston in a switching sequence, in which an actuating fluid with a time offset on the linear movement piston and the pivoting piston moves to produce a pivotal movement of the clamping element and a linear movement of the clamping element.
  • This functional principle makes it possible to precisely clamp workpieces to be clamped with large manufacturing tolerances without relative movement on the workpiece.
  • the clamping device according to the invention may be formed in cartridge technology, whereby the clamping device can be used directly in the cavity of a device, in particular plugged or screwed.
  • the clamping device according to the invention may also be provided with a housing which is mountable to a receiving block or other device.
  • the initiation of a linear movement of the clamping element can be effected, in particular, by moving a fluid channel arranged on the pivoting movement piston past a seal arranged on the linear movement piston.
  • a pivoting movement of the clamping element can be initiated in particular by moving a seal arranged on the linear movement piston out of a cavity into which the clamping device is inserted.
  • a pivoting movement of the clamping element can also be initiated by a fluid channel provided on the linear movement piston being moved past a seal which is arranged on a sleeve surrounding the linear movement piston.
  • Fig. 1 is a perspective view of a clamping device which is mounted on a receiving block, wherein the clamping device is in a clamping position in which a workpiece between a clamping element of the clamping device and a clamping surface is clamped;
  • Fig. 2 is a plan view of the clamping device and the clamped
  • Fig. 3 is a front view of the clamping device and the receiving block of FIGS. 1 and 2, but without the workpiece, with the viewing direction in the direction of the arrow 3 in Fig. 2;
  • FIG. 4 shows a side view of the clamping device, the receiving block and the clamped workpiece from FIGS. 1 and 2, with the viewing direction in the direction of the arrow 4 in Fig. 2;
  • 5 shows a section through the clamping device, the receiving block and the workpiece from FIGS. 1 to 4, taken along the line 5-5 in Fig. 2;
  • Fig. 6 is a side view corresponding to Figure 4 of the clamping device, the receiving block and the workpiece in an intermediate position in which the clamping element has been moved in a release direction linearly away from the workpiece.
  • FIG. 7 shows a section corresponding to FIG. 5 through the clamping device, the receiving block and the workpiece in the intermediate position
  • Fig. 8 is a of FIG. 4 corresponding side view of the clamping device, the receiving block and the workpiece in a release position in which the clamping element has been pivoted by an angle ß about a pivot axis from the intermediate position away;
  • FIG. 9 shows a section corresponding to FIG. 5 through the tensioning device, the receiving block and the workpiece in the release position;
  • FIG. 10 shows a section corresponding to FIG. 5 through a second embodiment of a clamping device, a receiving block and a workpiece, wherein the clamping device is in the clamping position in which the clamping element of the clamping device clamps the workpiece on a clamping surface, wherein the clamping device in this Embodiment comprises a sleeve in which a linear movement piston of the clamping device is displaceably guided and which is inserted into a recess of the receiving block; one of the FIG. 10 corresponding section through the clamping device, the receiving block and the workpiece in the second embodiment, wherein the clamping device is in the
  • FIG. 10 corresponding section through the clamping device, the receiving block and the workpiece in the second embodiment, wherein the clamping device is in the release position in which the clamping element has been pivoted about the pivot axis from the intermediate position away; a perspective view of a third embodiment of the clamping device and the receiving block; a plan view of the clamping device, the receiving block and a clamped by means of the clamping device against a clamping surface workpiece in the third embodiment, wherein the clamping device is in a clamping position in which the clamping element of the clamping device clamps the workpiece to a clamping surface, wherein the clamping element to a rotatable parallel to the clamping direction extending axis of rotation and releasably fixed by means of a fixing device in a desired angular position with respect to the axis of rotation, wherein a longitudinal center plane of the clamping element is rotated by an angle
  • FIG. 16 is a plan view corresponding to FIG. 14 of the clamping device, the receiving block and the workpiece from FIGS. 14 and 15, wherein the clamping element of the clamping device has been rotated by an angle ⁇ (in the viewing direction of Fig. 16 in the counterclockwise direction) about the axis of rotation, so that the longitudinal center plane of the clamping element now the angle ⁇ (for example, about 22 °) with includes the reference plane; a side view of the clamping device, the receiving block and the workpiece of FIG. 16, with the viewing direction in the direction of the arrow 17 in Fig. 16; a section corresponding to FIG.
  • FIG. 18 corresponding section through the clamping device, the receiving block and the workpiece in the fourth embodiment, wherein the clamping device is in the
  • FIG. 18 corresponding section through the clamping device, the receiving block and the workpiece in the fourth embodiment, wherein the clamping device is in the release position, in which the clamping element has been pivoted about the pivot axis from the intermediate position, and wherein the locking device is in a release position in which it does not lock the pivoting piston on the linear movement piston.
  • a clamping device 100 shown in FIGS. 1 to 9 serves for clamping a workpiece 102 on a clamping surface 104.
  • the clamping surface 104 may be disposed on a receiving block 106 on which the clamping device 100 is mounted; Alternatively, the clamping surface 104 may be provided on a different element from the receiving block 106.
  • the clamping device 100 For loading the workpiece 102 with a clamping force, the clamping device 100 comprises a clamping element 108, which in the illustrated embodiment comprises a clamping lever 110 and a passage opening 112 in the clamping lever 110 passing through pressure piece 114, for example in the form of a pressure screw 116, which in a clamping position the clamping device 100 abuts against the workpiece 102 to be clamped.
  • a clamping element 108 which in the illustrated embodiment comprises a clamping lever 110 and a passage opening 112 in the clamping lever 110 passing through pressure piece 114, for example in the form of a pressure screw 116, which in a clamping position the clamping device 100 abuts against the workpiece 102 to be clamped.
  • the pressure piece 114 may be secured by a nut 118 on the clamping lever 100.
  • the clamping element 108 is along a clamping direction 120 linearly on the workpiece 102 to be clamped and along a clamping direction 120 opposite release direction 122 linearly movable away from the workpiece 102 to be clamped.
  • clamping element 108 is pivotally connected to a pivoting movement piston 126 about a pivot axis 124 extending transversely, preferably perpendicularly, to the clamping direction 120 and the release direction 122.
  • the pivoting piston 126 may include a piston rod 128 extending along the tensioning direction 122 and a hinge eye 130 secured to an upper end of the piston rod 128.
  • top and bottom refer to the clamping direction 122; while the clamping direction 122 may coincide with the vertical, but it may also be inclined relative to the vertical by any angle.
  • the joint eye 130 is penetrated by a bolt 132 whose longitudinal central axis coincides with the pivot axis 124.
  • the bolt 132 also passes through two bearing legs 133 of the clamping element 108.
  • the pivoting movement piston 126 is displaceably guided along the clamping direction 122 in a linear movement piston 134.
  • the linear movement piston 134 may have a lower part 136 in the form of a
  • the bush 142 may have an external thread, which is screwed into a complementary internal thread of the cylinder 138.
  • the condyle 144 of the linear motion piston 134 is hingedly connected to the tension member 108 via one or two pull tabs 146.
  • each pull tab 146 is penetrated by a first pin 148, which extends parallel to the pivot axis 124 through a passage opening in the condyle 144, and by a second pin 150, which extends parallel to the pivot axis 124 through a passage opening in the clamping element 108 therethrough.
  • the linear movement piston 134 is displaceably guided along the clamping direction 122 in a recess 152, which is formed in the receiving block 106.
  • the recess 152 is stepped and includes a lower cavity 154 into which a clamping actuating fluid channel 156 opens leading to a clamping actuating fluid port 158 and an upper cavity 160 having a larger diameter than the lower cavity 154 and in which a release actuating fluid channel 162 opens, which leads to a release actuating fluid port 164.
  • An upper end portion 166 of the cylinder 138 extends beyond the upper cavity 160 into an interior 168 of a lid 170 of the chuck 100 which forms an upper clamping actuating fluid chamber 172 from which a clamping actuating fluid is applied to the clamping side of the linear - Acting piston 134 can act to move the same in the clamping direction 120 down.
  • the interior 168 of the cover 170 can be vented via a venting channel 174 provided in the cover 170, the venting channel 174 being closed by means of a venting screw 176 during operation of the tensioning device 100.
  • lid 170 by means of several, for example four, fixing screws 178 releasably secured to the receiving block 106.
  • the upper part 140 of the linear movement piston 134 is displaceably guided in the cover 170 along the clamping direction 120.
  • a deflection nozzle 180 is further arranged, which is connected in operation of the tensioning device 100 to a compressed air source (not shown).
  • This deflection nozzle 180 is in fluid communication with an outlet channel 182 provided in the upper part 140 of the linear movement piston 134 when the linear movement piston 134 is in its upper end position, which in FIGS. 7 and 9, which correspond to an intermediate position of the tensioning device 100 or a release position of the tensioning device 100.
  • linear movement piston 134 has one or more fluid channels 184, which pass through the linear movement piston 134 from the inside to the outside thereof and open into the upper clamping Betutzsfluid- chamber 172.
  • the pivoting movement piston 126 is provided with a fluid channel 186, which opens on the one hand into the lower cavity 154 and on the other hand is in fluid communication with the fluid channel 184 of the linear motion piston 134 when the pivoting piston 126 is in an upper end position, which in Figs. 5 and 7, which correspond to the clamping position or the intermediate position of the clamping device 100.
  • an annular collar 188 of the pivoting movement piston 126 bears against an inwardly projecting stop 190 of the linear movement piston 134, which delimits the displacement path of the pivoting movement piston 126 upwards.
  • the portion of the lower cavity 154 lying underneath the annular collar 188 of the pivoting movement piston 126 forms a lower clamping actuating fluid chamber 192, from which the clamping side of the pivoting movement piston 126 can be acted upon by clamping actuating fluid from the clamping actuating fluid channel 156.
  • an inner end of a fluid channel 196 opens in the linear movement piston 134, the other end of which opens on the outside of the linear movement piston 134.
  • annular seal 198 is arranged on the outer side of the linear motion piston 134 above the mouth of the fluid channel 196, which sealingly bears against a sealing surface 200 in the form of the peripheral wall of the lower cavity 154. as long as the linear movement piston 134 is below its upper end position, as shown in Fig. 5, which shows the clamping position of the clamping device 100.
  • this seal 198 is moved upwardly out of the lower cavity 154 so that it does not abut the sealing surface 200 any more, a release fluid path is released which extends from the upper cavity 160 along the outside of the linear motion piston 134 to the fluid channel 196 and from there into the inner release actuation fluid chamber 194.
  • the portion of the upper cavity 160 which is in fluid communication with the release actuating fluid channel 162 and underlying a linear collar 202 on the linear motion piston 134, forms an outer release actuating fluid chamber 204 from which the release actuating fluid is released Beet Trentsfluid channel 162 can act on the release side of the linear motion piston 134.
  • the clamping device 100 described above for clamping a workpiece 102 on the clamping surface 104 functions as follows:
  • the clamping device 100 Before the clamping operation, the clamping device 100 is in the release position shown in FIGS. 8 and 9, in which a longitudinal axis 206 of the clamping element 108 at an angle ß (preferably more than 40 °, for example, about 50 °) relative to the clamping surface 104 inclined is (see in particular Fig. 8).
  • ß preferably more than 40 °, for example, about 50 °
  • the linear movement piston 134 is in its upper end position, in which the linear movement piston 134 rests on the cover 170, in particular on the upper boundary wall of the inner space 168 of the cover 170.
  • the pivoting piston 126 is in its lower end position relative to the linear movement piston 134th
  • the clamped workpiece 102 is placed on the clamping surface 104, where it is to be clamped by means of the clamping element 108 of the clamping device 100.
  • a valve in a leading to the clamping actuating fluid port 158 clamping actuating fluid supply line is opened, whereby pressurized clamping actuating fluid, in particular a hydraulic oil, in the lower clamping Betutzsfluid- Chamber 192 arrives.
  • the tension actuating fluid in the lower tensioning actuating fluid chamber 192 acts on the tension side of the pivoting piston 126 so as to be moved upwardly relative to the linear motion piston 134 in the release direction 122, causing pivotal movement of the tensioning element 108 about the pivot axis 124 (FIGS. in the direction of view of Fig. 8 and 9 seen in the clockwise direction) drives.
  • an orifice 212 of the fluid channel 186 which may be formed, for example, as an annular groove on the outside of the pivoting piston 126, has passed through an annular seal 208 on the inside of the linear motion piston 134 and is in fluid communication with the fluid channel 184 passes through the linear movement piston 134 toward the upper clamping actuating fluid chamber 172, so that now the clamping fluid path for the clamping actuating fluid is released to the clamping side of the linear motion piston 134.
  • the linear movement piston 134 moves from its upper end position along the clamping direction 120 down, whereby the clamping element 108 is also moved in the clamping direction 120 to the workpiece 102 to be clamped until the pressure piece 114 in the in Figs , 4 and 5 illustrated clamping position (preferably flat) on one of the clamping surface 104 opposite outer surface of the workpiece 102 is applied, so that the workpiece 102 is acted upon by a directed against the clamping surface 104 clamping force.
  • the tensioning device 100 thus comprises a tensioning fluid sequence control, which in particular includes the fluid channels 186 and 184 and the seal 208 and which causes the linear movement of the tensioning element 108 to begin in the tensioning position only after the pivoting movement of the tensioning element 108 has begun, and preferably only when the pivotal movement of the clamping element 108 is completed.
  • a tensioning fluid sequence control which in particular includes the fluid channels 186 and 184 and the seal 208 and which causes the linear movement of the tensioning element 108 to begin in the tensioning position only after the pivoting movement of the tensioning element 108 has begun, and preferably only when the pivotal movement of the clamping element 108 is completed.
  • a valve is opened in a release actuating fluid supply line (not shown) leading to the release actuating fluid connection 164, so that a release actuating fluid, for example a hydraulic oil, is released by the release actuating fluid.
  • Channel 162 passes into the outer release actuating fluid chamber 204 and acts on the release side of the linear motion piston 134, whereby the linear movement piston 134 in the release direction 122 from its in Fig. 5 shown lower end position is moved upward.
  • the clamping element 108 is released with the pressure piece 114 of the clamped workpiece 102 and along the release direction 122 moves linearly away from the workpiece 102.
  • the pivoting movement piston 126 is displaced downward relative to the linear movement piston 134, that is to say in the tensioning direction 120, whereby the clamping element 108 pivotally connected to the pivoting movement piston 126 from the intermediate position, in which the longitudinal axis 206 of the tensioning element 108 is substantially parallel to the Clamping surface 104 is aligned, in the in Figs. 8 and 9, in which the longitudinal axis 206 of the clamping element 108 is inclined at an angle ⁇ with respect to the clamping surface 104.
  • This pivoting movement of the clamping element 108 is completed when a lower end of the pivoting piston 126 abuts a bottom 214 of the lower cavity 154.
  • the release operation of the clamping device 100 is completed, and the workpiece 102 can be removed from its clamping position on the clamping surface 104.
  • the tensioning device 100 thus comprises a release fluid sequential control which comprises, in particular, the seal 198 and the fluid channel 196 and causes the pivotal movement of the tensioning element 108 into the release position to commence only after the linear movement of the tensioning element 108 has started from the tensioned position, and preferably only when the linear movement of the clamping element 108 is completed from the clamping position.
  • a release fluid sequential control which comprises, in particular, the seal 198 and the fluid channel 196 and causes the pivotal movement of the tensioning element 108 into the release position to commence only after the linear movement of the tensioning element 108 has started from the tensioned position, and preferably only when the linear movement of the clamping element 108 is completed from the clamping position.
  • a second embodiment of the tensioning device 100 and of the receiving block 106 shown in FIGS. 10 to 12 differs from the first embodiment described above in that in the second embodiment the linear motion piston 134 is not linearly displaceably guided in the recess 152 of the receiving block 106, but the clamping device 100 additionally comprises a sleeve 216, in which of the linear movement piston 134 is displaceably guided along the clamping direction 120 and which has on its inner side a seal 218 which bears sealingly against a sealing surface 220 on the circumference of the linear movement piston 134.
  • one or more fluid passages 222 are provided in the sleeve 216, which pass through the same from the outside to the inside thereof and in fluid communication with the release actuating fluid channel 162 on the outside.
  • each fluid channel 222 opens into the outer release actuating fluid chamber 204, from which the release actuating fluid can act on the release side of the linear movement piston 134.
  • This embodiment of the tensioning device 100 thus comprises a release fluid sequential control, which in particular comprises the seal 218 and the fluid channel 196 and causes the pivotal movement of the tensioning element 108 in the release position only begins after the linear movement of the tensioning element 108 from the clamping position has started, and preferably only when the linear movement of the clamping member 108 is completed from the clamping position.
  • the control of the clamping movement of the clamping element 108 from the in Fig. 12 illustrated release position on the in Fig. 11 intermediate position shown in FIG. 10 is controlled by means of the fluid channel 186 and the seal 208 as described above in connection with the first embodiment.
  • the sleeve 216 of the second embodiment may be provided with an external thread 224 which engages in the mounted state of the clamping device 100 in a complementary internal thread 226 on the peripheral wall of the recess 152 in the receiving block 106.
  • the second embodiment of the tensioning device 100 has the advantage that the dynamic seals, which move during the transfer of the tensioning device from the release position into the tensioning position or from the tensioning position into the release position relative to the sealing surface on which they rest sealingly, in particular the Seal 218, abut in each case a sealing surface, for example on the sealing surface 220, which is formed on a component of the clamping device 100, namely on the linear movement piston 134, which has a high surface quality, so that these seals are only slightly stressed during a clamping cycle ,
  • Figs. 10 to 12 illustrated second embodiment of the clamping device 100 in terms of structure, function and method of manufacture with the in Figs. 1 to 9 illustrated first embodiment, the above description of which reference is made.
  • a third embodiment of the tensioning device 100 shown in FIGS. 13 to 17 differs from the second embodiment described above in that the cover 170 of the tensioning device 100 is not fastened directly to the receiving block 106 by means of fastening screws, but instead the cover 170 is parallel to one another to the clamping direction 120 extending axis of rotation 232 is rotatably disposed and the angular position of the lid 170 relative to the axis of rotation 232 by means of a fixing device 230 is detachably fixable.
  • the fixing device 230 may in particular be formed as a clamping device and preferably comprises a clamping flange or clamping ring 234 which engages over the lid 170 and against the receiving block 106th presses when the clamping ring 234 is releasably secured to the receiving block 106 by means of one or more, for example four, mounting screws 236.
  • the cover 170 is non-rotatably connected to the linear movement piston 134 displaceably guided therein, and the linear movement piston 134 is non-rotatably connected to the pivoting movement piston 126 displaceably guided therein, such that rotation of the cover 170 about the rotation axis 232 causes a corresponding rotation of the clamping element 108 about the rotation Rotation axis 232 result.
  • the axis of rotation 232 can in particular with the longitudinal central axis of the
  • Swinging piston 126 coincide.
  • the clamping device 100 is shown in a reference position, in which the longitudinal axis 206 of the clamping element 108 is aligned parallel to a longitudinal center plane 238 of the receiving block 106 and thus with the same forms an angle ⁇ of 0 °.
  • the fastening screws 236 of the clamping ring 234 are released so far that the lid 170 can be rotated relative to the clamping ring 234 about the rotation axis 232.
  • fixable lid 170 is also in the in Figs. 1 to 9 illustrated first embodiment of the clamping device 100 possible.
  • a fourth embodiment of the tensioning device 100 and the receiving block 106 illustrated in FIGS. 18 to 20 differs from the second embodiment described above and illustrated in FIGS. 10 to 12 in that in the fourth embodiment the tensioning device 100 comprises a locking device 240, by means of which the
  • Swivel movement piston 126 can be locked to the linear motion piston 134, so that a relative movement between the pivoting piston 126 and the linear motion piston 134 is particularly reliably prevented, as long as the clamping element 108 is not to perform the desired pivoting movement.
  • a special embodiment of such a locking device 240 comprises a locking body 242, which is at least partially received in a locking body receptacle 244.
  • the locking body receptacle 244 is preferably arranged on the linear movement piston 134, in particular on the lower part 136 thereof.
  • the Arretier Sciencesme 244 may be formed for example as a radial bore, which passes through the linear movement piston 134 from the inside to the outside thereof.
  • a longitudinal axis of Arretiersammlungfact 244 is preferably aligned substantially perpendicular to the clamping direction 120 and preferably substantially perpendicular to the release direction 122 of the tensioning device 100.
  • the locking body 242 is arranged in the Arretiersammlungme 244 so that it is movable in a longitudinal direction of the Arretieroasame 244 relative to the linear movement piston 134.
  • the locking body 242 may include one or more rolling elements 246, for example in the form of balls 248.
  • the locking body 242 is formed by two or more balls 248, which preferably have substantially the same diameter and preferably contact each other.
  • a locking recess 250 is provided on the pivoting movement piston 126 which is opposite the locking body seat 244 on the linear movement piston 134 when the tensioning device 100 is in the position shown in FIG. 18 is shown clamping position and the pivoting piston 126 relative to the linear movement piston 134 assumes its highest position.
  • the locking body 242 projects from the arresting body receptacle 244 into the arresting recess 250, so that the pivoting movement piston 126 is prevented from being moved relative to the linear movement piston 134 by positive engagement.
  • the ArretierConsequently effect 244 is closed by the inside of the sleeve 216, so that the locking body 242, which is formed by the two balls 248, can not escape in the radial direction of the pivoting piston 126 to the outside.
  • an evasive recess 252 is provided on the sleeve 216 into which the locking body 242 can deflect radially outward, when the locking body receptacle 244 together with the linear motion piston 134 and the pivoting movement piston 126 locked thereon has moved so far upwards during the linear movement of the clamping element 108 from the clamping position into the intermediate position shown in FIG. 19 that it lies opposite the bypassing recess 252.
  • the locking body 242 which is formed in particular from the two balls 248, is freely movable in the radial direction of the pivoting movement piston 126.
  • the locking body 242 is displaced from the locking recess 250, preferably by a chamfer 254 at the upper edge of the locking recess 250, thereby partially being pressed into the deflection recess 252.
  • the locking device 240 may comprise a plurality of locking bodies 242, which are at least partially received in an associated Arretieroasaa 244, wherein the locking body 242 and the Arretier Sciencesfactn 244 are preferably distributed substantially equidistant around the circumference of the pivoting piston 126.
  • the locking recess 250 may be formed in particular as an annular groove on the outside of the pivoting piston 126.
  • the locking device 240 In this clamping position, the locking device 240 is in the locking position, in which the locking body 242 engages in the Arreti Lucass Principleung 250 on the pivoting piston 126 and thus prevents movement of the pivoting piston 126 relative to the linear movement piston 134.
  • fluid passage 196 is in fluid communication with outer release actuation fluid chamber 204, such that the release fluid path from outer release actuation fluid chamber 204 through fluid passage 196 into the inner release actuation fluid chamber 194 is released.
  • the locking body 242 of the locking device 240 is freely movable in the radial direction of the pivoting movement piston 126.
  • the release actuating fluid acts on the release side of the swinging movement piston 126, so that the swinging movement piston 126 is moved downward in the tightening direction 120, whereby the pivotal movement of the tensioning element 108 from the intermediate position shown in FIG. 19 to that in FIG. 20 shown release position is driven.
  • the locking body 242 is displaced in the downward movement of the pivoting piston 126 by the bevel 254 radially outwardly into the Arretierève phenomenon 244 opposite ArretierausEnglishung 250, so that the locking body 242 is no longer in engagement with the Arretieraus Principleung 250 and the relative movement of the pivoting piston 126 relative to the Linearschulskoiben 134 no longer blocked.
  • This embodiment of the tensioning device 100 thus also comprises a release fluid sequential control, which in particular comprises the seal 218 and the fluid channel 196 and causes the pivoting movement of the tensioning element 108 to begin in the release position only after the linear movement of the tensioning element 108 has begun from the tensioning position has, and preferably only when the linear movement of the clamping element 108 is completed from the clamping position.
  • a release fluid sequential control which in particular comprises the seal 218 and the fluid channel 196 and causes the pivoting movement of the tensioning element 108 to begin in the release position only after the linear movement of the tensioning element 108 has begun from the tensioning position has, and preferably only when the linear movement of the clamping element 108 is completed from the clamping position.
  • a relative movement of the pivoting piston 126 relative to the Linearmonyskoiben 134 and thus a start of the pivoting movement of the clamping element 108 is excluded in this embodiment by the locking device 240 which locks the pivoting piston 126 on the Linearmonyskoiben 134 as long as the linear movement of the clamping member 108 from the clamping position in the Intermediate position not yet completed.
  • a locking device 240 by means of which the pivoting movement piston 126 can be locked to the linear movement piston 134, the manner described above in connection with the fourth embodiment can basically also in the in Figs. 1-9 illustrated first embodiment, which does not include a sleeve 216 in which the linear movement piston 134 is slidably guided along the clamping direction 120.
  • an evasive recess 252 which allows the locking body 242 to move out of the arresting recess 250, instead of on the sleeve 216 on the receiving block 106 or on another device, for example on a machine table into which the clamping device 100 can be inserted, is arranged ,
  • the four embodiments of the clamping device 100 described above are implemented in a so-called cartridge technology, so that the clamping device 100 without inserting a housing directly into a recess 152 of a receiving block 106 or other device, such as a machine table, used, in particular plugged or screwed is.
  • the lower parts of the clamping device in particular the linear movement piston 134, the pivoting piston 126 and possibly also the sleeve 216 are arranged in a housing of the clamping device, which preferably with the lid 170, in particular detachable, connected.
  • a housing of the clamping device which preferably with the lid 170, in particular detachable, connected.
  • Such a housing can then be inserted into a recess 152 of a receiving block 106 or another device or placed on a support surface and fixed to the support surface.

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Abstract

Um eine Spannvorrichtung (100) zum Einspannen eines Werkstücks (102), umfassend ein Spannelement (108), das in einer Spannbewegung von einer Lösestellung in eine Spannstellung überführbar ist, wobei die Spannbewegung eine Schwenkbewegung und eine Linearbewegung umfasst, zu schaffen, welche eine große Variabilität hinsichtlich der Steuerung der Schwenkbewegung und der Linearbewegung des Spannelements (108) ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Spannvorrichtung (100) einen Linearbewegungskolben (134) zum Antreiben der Linearbewegung und einen Schwenkbewegungskolben (126) zum Antreiben der Schwenkbewegung umfasst.

Description

Spannvorrichtung und Verfahren zum Einspannen eines Werkstücks
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Einspannen eines Werkstücks, welche ein Spannelement umfasst, das in einer Spannbewegung von einer Lösestellung in eine Spannstellung überführbar ist, wobei die Spannbewegung eine Schwenkbewegung und eine Linearbewegung umfasst.
Solche Spannvorrichtungen sind bekannt. Insbesondere sind solche Spannvorrichtungen bekannt, bei denen ein mit einem Betätigungsfluid beaufschlagbarer Kolben zum Antreiben der Spannbewegung des Spannelements vorgesehen ist, wobei der Kolben so mit einer Führungsbahn zusammenwirkt, dass das Spannelement eine Schwenkbewegung und eine Linearbewegung ausführt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine große Variabilität hinsichtlich der Steuerung der Schwenkbewegung und der Linearbewegung des Spannelements ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Spannvorrichtung einen Linearbewegungskolben zum Antreiben der Linearbewegung und einen Schwenkbewegungskolben zum Antreiben der Schwenkbewegung umfasst.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Konzept zugrunde, für den Antrieb der Linearbewegung und für den Antrieb der Schwenkbewegung zwei verschiedene Kolben vorzusehen und so diese beide Bewegungen getrennt beeinflussen und ansteuern zu können. Unter einem Kolben ist dabei in dieser Beschreibung und in den beigefügten Ansprüchen jedes geführt bewegliche Element zu verstehen, unabhängig von dessen geometrischer Gestalt; ein solcher Kolben kann also insbesondere auch im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet sein.
Der Linearbewegungskolben ist vorzugsweise mit einem Betätigungsfluid beaufschlagbar, insbesondere auf einer Spannseite des Linearbewegungskolbens mit einem Spann-Betätigungsfluid und/oder auf einer Löseseite des Linearbewegungskolbens mit einem Löse-Betätigungsfluid.
Der Schwenkbewegungskolben ist ebenfalls vorzugsweise mit einem Betätigungsfluid beaufschlagbar, und zwar insbesondere auf einer Spannseite des Schwenkbewegungskolbens mit einem Spann-Betätigungsfluid und/oder auf einer Löseseite des Schwenkbewegungskolbens mit einem Löse-Betätigungsfluid.
Das Spann-Betätigungsfluid kann eine Flüssigkeit, insbesondere ein Hydraulik- öl, oder ein Gas, insbesondere Druckluft, sein.
Das Löse-Betätigungsfluid kann ebenfalls eine Flüssigkeit, beispielsweise eine Hydrauliköl, oder ein Gas, insbesondere Druckluft, sein.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung eine Spann-Fluid-Folgesteuerung umfasst, welche bewirkt, dass die Linearbewegung des Spannelements in die Spannstellung erst beginnt, nachdem die Schwenkbewegung des Spannelements aus der Lösestellung begonnen hat.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung eine Spann- Fluid-Folgesteuerung umfasst, welche bewirkt, dass die Linearbewegung des Spannelements in die Spannstellung erst beginnt, nachdem die Schwenkbewegung des Spannelements aus der Lösestellung abgeschlossen ist. Die Spannvorrichtung kann einen Spann-Fluidweg für ein Spann-Betätigungs- fluid zur Spannseite des Linearbewegungskolbens umfassen, welcher erst freigegeben wird, wenn die Schwenkbewegung des Spannelements aus der Lösestellung abgeschlossen ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Spann-Fluidweg zur Spannseite des Linearbewegungskolbens einen Abschnitt aufweist, der durch den
Schwenkbewegungskolben hindurch verläuft.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Spannelement in einer Lösebewegung von der Spannstellung in die Lösestellung überführbar ist, wobei die Lösebewegung eine Linearbewegung und eine Schwenkbewegung umfasst.
Dabei umfasst die Spannvorrichtung vorzugsweise eine Löse-Fluid-Folge- steuerung, welche bewirkt, dass die Schwenkbewegung des Spannelements in die Lösestellung erst beginnt, nachdem die Linearbewegung des Spannelements aus der Spannstellung begonnen hat.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung eine Löse- Fluid-Folgesteuerung umfasst, welche bewirkt, dass die Schwenkbewegung des Spannelements in die Lösestellung erst beginnt, nachdem die Linearbewegung des Spannelements aus der Spannstellung abgeschlossen ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Spannvorrichtung ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung einen Löse-Fluidweg für ein Löse-Betätigungsfluid zur Löseseite des Schwenkbewegungskolbens umfasst, welcher erst freigegeben wird, wenn die Linearbewegung des Spannelements aus der Spannstellung abgeschlossen ist.
Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass der Löse-Fluidweg einen Abschnitt aufweist, der durch den Linearbewegungskolben hindurch verläuft. Der Linearbewegungskolben kann einen Anschlag für den Schwenkbewegungskolben aufweisen, gegen welchen der Schwenkbewegungskolben in der Spannstellung durch ein Spann-Betätigungsfluid gedrückt wird.
Der Schwenkbewegungskolben kann einen Fluidkanal aufweisen, welcher während der Linearbewegung des Spannelements in die Spannstellung und/oder während der Linearbewegung des Spannelements aus der Spannstellung mit einem Fluidkanal des Linearbewegungskolbens in Fluidverbindung steht.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der Fluidkanal des Schwenkbewegungskolbens während der Schwenkbewegung des Spannelements aus der Lösestellung und/oder während der Schwenkbewegung des Spannelements in die Lösestellung nicht mit dem Fluidkanal des Linearbewegungskolbens in Fluidverbindung steht.
Der Linearbewegungskolben kann eine Dichtung aufweisen, die in der Spannstellung an einer Dichtfläche abdichtend anliegt und sich durch die Linearbewegung des Spannelements aus der Spannstellung von der Dichtfläche löst, so dass ein Löse-Fluidweg für ein Löse-Betätigungsfluid zur Löseseite des
Schwenkbewegungskolbens freigegeben wird.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung eine Hülse umfasst, in welcher der Linearbewegungskolben verschieblich geführt ist und welche eine Dichtung aufweist, die in der Spannstellung an einer Dichtfläche des Linearbewegungskolbens abdichtend anliegt, wobei der Linearbewegungskolben einen Löse-Fluidkanal aufweist, der sich während der Linearbewegung des Spannelements aus der Spannstellung an der Dichtung der Hülse vorbei bewegt, so dass ein Löse-Fluidweg zur Löseseite des Schwenkbewegungskolbens durch den Löse-Fluidkanal hindurch freigegeben wird . Die Schwenkbewegung des Spannelements erfolgt vorzugsweise um eine Schwenkachse, welche im Wesentlichen parallel zu einer Spannfläche ausgerichtet ist, an welcher das einzuspannende Werkstück mittels des Spannelements eingespannt wird.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der Spannvorrichtung ist vorgesehen, dass das Spannelement um eine parallel zur Bewegungsrichtung der Linearbewegung verlaufende Drehachse verdrehbar ist und die Spannvorrichtung eine Fixiervorrichtung umfasst, mittels welcher die Winkelposition des Spannelements bezüglich der Drehachse, vorzugsweise lösbar, fixierbar ist.
Eine solche Fixiervorrichtung kann insbesondere eine Klemmvorrichtung, beispielsweise in Form eines Klemmflansches oder eines Klemmrings, umfassen.
Die Fixiervorrichtung, insbesondere die Klemmvorrichtung, fixiert vorzugsweise einen Deckel der Spannvorrichtung, in welchem der Linearbewegungs- kolben und/oder der Schwenkbewegungskolben der Spannvorrichtung verschieblich geführt sind.
Der Deckel der Spannvorrichtung ist vorzugsweise über eine Verdrehsicherung drehfest mit dem Linearbewegungskolben und/oder mit dem Schwenkbewegungskolben verbunden, so dass das Spannelement bei einer Drehung des Deckels um die Drehachse ebenfalls um die Drehachse mit gedreht wird .
Um zu verhindern, dass der Schwenkbewegungskolben sich relativ zu dem Linearbewegungskolben bewegt, bevor die Schwenkbewegung beginnen soll, ist es günstig, wenn die Spannvorrichtung eine Arretiervorrichtung, mittels welcher der Schwenkbewegungskolben, vorzugsweise durch Formschluss, an dem Linearbewegungskolben arretierbar ist, umfasst. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Arretiervorrichtung mindestens einen Arretierkörper umfasst, welcher mit einer Arretierausnehmung in Eingriff bringbar ist, um den Schwenkbewegungskolben an dem Linearbewegungskolben zu arretieren.
Die Arretierausnehmung kann insbesondere an dem Schwenkbewegungskolben angeordnet sein.
Der Linearbewegungskolben kann eine Arretierkörperaufnahme aufweisen, aus welcher sich der Arretierkörper teilweise in die Arretierausnehmung hinein erstreckt, um den Schwenkbewegungskolben in einer Arretierstellung an dem Linearbewegungskolben zu arretieren.
Der Arretierkörper kann einen oder mehrere Wälzkörper umfassen.
Der oder die Wälzkörper können insbesondere als eine Kugel ausgebildet sein.
Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Arretierkörper zwei oder mehr Wälzkörper, insbesondere zwei oder mehr Kugeln, umfasst.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Arretiervorrichtung eine Ausweichaus- nehmung umfasst, in welche der Arretierkörper zumindest teilweise ausweichen kann, um die Arretierung des Schwenkbewegungskolbens an dem Linearbewegungskolben zu lösen.
Eine solche Ausweichausnehmung kann an einer Hülse angeordnet sein, in welcher der Linearbewegungskolben verschieblich geführt ist. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine Ausweich- ausnehmung, in welche der Arretierkörper zumindest teilweise ausweichen kann, um die Arretierung des Schwenkbewegungskolbens an dem Linearbewe- gungskolben zu lösen, an einem Aufnahmeblock, an einem Maschinentisch oder an einer anderen Vorrichtung, in welche die Spannvorrichtung - vorzugsweise ohne Zwischenschaltung eines Gehäuses
direkt - einsetzbar ist, angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Einspannen eines Werkstücks mittels einer Spannvorrichtung, welches Folgendes umfasst:
Überführen eines Spannelements in einer Spannbewegung von einer Lösestellung in eine Spannstellung; wobei die Spannbewegung eine Schwenkbewegung und eine Linearbewegung umfasst und
wobei die Linearbewegung des Spannelements in die Spannstellung erst beginnt, nachdem die Schwenkbewegung des Spannelements aus der Lösestellung begonnen hat.
Hierdurch wird die Aufgabe gelöst, ein Verfahren zum Einspannen eines Werkstücks mittels einer Spannvorrichtung zu schaffen, welches eine große Variabilität hinsichtlich der Steuerung und Ausführung der Schwenkbewegung und der Linearbewegung des Spannelements ermöglicht.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mittels der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung durchgeführt.
Die Linearbewegung des Spannelements wird vorzugsweise mittels eines Linearbeweg ungskolbens angetrieben.
Die Schwenkbewegung des Spannelements wird vorzugsweise mittels eines Schwenkbewegungskolbens angetrieben. Dabei sind der Linearbewegungskolben und der Schwenkbewegungskolben voneinander verschiedene Elemente der Spannvorrichtung, welche vorzugsweise relativ zueinander verschieblich, insbesondere relativ zueinander verschieblich geführt, sind.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ermöglicht es, den Linearbewegungskolben und den Schwenkbewegungskolben in einer Schaltfolge, in welcher ein Betätigungsfluid zeitlich versetzt auf den Linearbewegungskolben und den Schwenkbewegungskolben einwirkt, zusammenwirken zu lassen, um eine Schwenkbewegung des Spannelements und eine Linearbewegung des Spannelements zu erzeugen.
Dieses Funktionsprinzip erlaubt es, einzuspannende Werkstücke mit großen Fertigungstoleranzen ohne Relativbewegung am Werkstück präzise einzuspannen.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung kann in Patronentechnik ausgebildet sein, wodurch die Spannvorrichtung direkt in die Kavität einer Vorrichtung einsetzbar, insbesondere einsteckbar oder einschraubbar, ist.
Alternativ hierzu kann die erfindungsgemäße Spannvorrichtung auch mit einem Gehäuse versehen sein, welches an einen Aufnahmeblock oder eine andere Vorrichtung montierbar ist.
Die Einleitung einer Linearbewegung des Spannelements kann insbesondere dadurch erfolgen, dass ein an dem Schwenkbewegungskolben angeordneter Fluidkanal an einer an dem Linearbewegungskolben angeordneten Dichtung vorbei bewegt wird . Eine Schwenkbewegung des Spannelements kann insbesondere dadurch eingeleitet werden, dass eine an dem Linearbewegungskolben angeordnete Dichtung aus einer Kavität, in welche die Spannvorrichtung eingesetzt ist, herausbewegt wird.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann eine Schwenkbewegung des Spannelements auch dadurch eingeleitet werden, dass ein an dem Linearbewegungskolben vorgesehener Fluidkanal an einer Dichtung, die an einer den Linearbewegungskolben umgebenden Hülse angeordnet ist, vorbei bewegt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen :
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Spannvorrichtung, die an einem Aufnahmeblock montiert ist, wobei die Spannvorrichtung sich in einer Spannstellung befindet, in welcher ein Werkstück zwischen einem Spannelement der Spannvorrichtung und einer Spannfläche eingespannt ist;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Spannvorrichtung und das eingespannte
Werkstück aus Fig. 1 von oben;
Fig. 3 eine Vorderansicht der Spannvorrichtung und des Aufnahmeblocks aus den Fig . 1 und 2, jedoch ohne das Werkstück, mit der Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 3 in Fig. 2;
Fig. 4 eine Seitenansicht der Spannvorrichtung, des Aufnahmeblocks und des eingespannten Werkstücks aus den Fig . 1 und 2, mit der Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 4 in Fig. 2; Fig. 5 einen Schnitt durch die Spannvorrichtung, den Aufnahmeblock und das Werkstück aus den Fig . 1 bis 4, längs der Linie 5 - 5 in Fig. 2;
Fig. 6 eine der Fig. 4 entsprechende Seitenansicht der Spannvorrichtung, des Aufnahmeblocks und des Werkstücks in einer Zwischenstellung, in welcher das Spannelement in einer Löserichtung linear von dem Werkstück weg bewegt worden ist;
Fig. 7 einen der Fig. 5 entsprechenden Schnitt durch die Spannvorrichtung, den Aufnahmeblock und das Werkstück in der Zwischenstellung;
Fig. 8 eine der Fig . 4 entsprechende Seitenansicht der Spannvorrichtung, des Aufnahmeblocks und des Werkstücks in einer Lösestellung, in welcher das Spannelement um einen Winkel ß um eine Schwenkachse aus der Zwischenstellung weg geschwenkt worden ist;
Fig. 9 einen der Fig. 5 entsprechenden Schnitt durch die Spannvorrichtung, den Aufnahmeblock und das Werkstück in der Lösestellung;
Fig. 10 einen der Fig. 5 entsprechenden Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Spannvorrichtung, eines Aufnahmeblocks und eines Werkstücks, wobei die Spannvorrichtung sich in der Spannstellung befindet, in welcher das Spannelement der Spannvorrichtung das Werkstück an einer Spannfläche einspannt, wobei die Spannvorrichtung bei dieser Ausführungsform eine Hülse umfasst, in welcher ein Linearbewegungskolben der Spannvorrichtung verschieblich geführt ist und welche in eine Ausnehmung des Aufnahmeblocks eingesetzt ist; einen der Fig . 10 entsprechenden Schnitt durch die Spannvorrichtung, den Aufnahmeblock und das Werkstück bei der zweiten Ausführungsform, wobei die Spannvorrichtung sich in der
Zwischenstellung befindet, in welcher das Spannelement in der Löserichtung linear von dem Werkstück weg bewegt worden ist; einen der Fig . 10 entsprechenden Schnitt durch die Spannvorrichtung, den Aufnahmeblock und das Werkstück bei der zweiten Ausführungsform, wobei die Spannvorrichtung sich in der Lösestellung befindet, in welcher das Spannelement um die Schwenkachse aus der Zwischenstellung weg geschwenkt worden ist; eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Spannvorrichtung und des Aufnahmeblocks; eine Draufsicht auf die Spannvorrichtung, den Aufnahmeblock und ein mittels der Spannvorrichtung gegen eine Spannfläche gespannten Werkstücks bei der dritten Ausführungsform, wobei die Spannvorrichtung sich in einer Spannstellung befindet, in welcher das Spannelement der Spannvorrichtung das Werkstück an einer Spannfläche einspannt, wobei das Spannelement um eine parallel zur Spannrichtung verlaufende Drehachse verdrehbar und mittels einer Fixiervorrichtung in einer gewünschten Winkelposition bezüglich der Drehachse lösbar fixierbar ist, wobei eine Längsmittelebene des Spannelements um einen Winkel von 0° gegenüber einer Bezugsebene gedreht ist; eine Seitenansicht der Spannvorrichtung, des Aufnahmeblocks und des Werkstücks aus Fig. 14, mit der Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 15 in Fig. 14; Fig. 16 eine der Fig. 14 entsprechende Draufsicht auf die Spannvorrichtung, den Aufnahmeblock und das Werkstück aus den Fig . 14 und 15, wobei das Spannelement der Spannvorrichtung um einen Winkel α (in der Blickrichtung von Fig. 16 gesehen im Gegenuhrzeigersinn) um die Drehachse gedreht worden ist, so dass die Längsmittelebene des Spannelements nunmehr den Winkel α (von beispielsweise ungefähr 22°) mit der Bezugsebene einschließt; eine Seitenansicht der Spannvorrichtung, des Aufnahmeblocks und des Werkstücks aus Fig . 16, mit der Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 17 in Fig. 16; einen der Fig. 10 entsprechenden Schnitt durch eine vierte Ausführungsform einer Spannvorrichtung, eines Aufnahmeblocks und eines Werkstücks, wobei die Spannvorrichtung sich in der Spannstellung befindet, in welcher das Spannelement der Spannvorrichtung das Werkstück an einer Spannfläche einspannt, wobei die Spannvorrichtung bei dieser Ausführungsform eine Arretiervorrichtung umfasst, mittels welcher der Schwenkbewegungskolben an dem Linearbewegungskolben arretierbar ist; einen der Fig . 18 entsprechenden Schnitt durch die Spannvorrichtung, den Aufnahmeblock und das Werkstück bei der vierten Ausführungsform, wobei die Spannvorrichtung sich in der
Zwischenstellung befindet, in welcher das Spannelement in der Löserichtung linear von dem Werkstück weg bewegt worden ist; einen der Fig . 18 entsprechenden Schnitt durch die Spannvorrichtung, den Aufnahmeblock und das Werkstück bei der vierten Ausführungsform, wobei die Spannvorrichtung sich in der Lösestellung befindet, in welcher das Spannelement um die Schwenkachse aus der Zwischenstellung weg geschwenkt worden ist, und wobei die Arretiervorrichtung sich in einer Freigabestellung befindet, in welcher sie den Schwenkbewegungskolben nicht an dem Linearbewegungskolben arretiert.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Eine in den Fig. 1 bis 9 dargestellte Spannvorrichtung 100 dient zum Einspannen eines Werkstücks 102 an einer Spannfläche 104.
Die Spannfläche 104 kann an einem Aufnahmeblock 106 angeordnet sein, an welchem die Spannvorrichtung 100 montiert ist; die Spannfläche 104 kann aber alternativ hierzu auch an einem von dem Aufnahmeblock 106 verschiedenen Element vorgesehen sein.
Zum Beaufschlagen des Werkstücks 102 mit einer Einspannkraft umfasst die Spannvorrichtung 100 ein Spannelement 108, welches bei der dargestellten Ausführungsform einen Spannhebel 110 und ein eine Durchtrittsöffnung 112 in dem Spannhebel 110 durchsetzendes Druckstück 114, beispielsweise in Form einer Druckschraube 116, umfasst, welches in einer Spannstellung der Spannvorrichtung 100 an dem einzuspannenden Werkstück 102 anliegt.
Das Druckstück 114 kann durch eine Mutter 118 an dem Spannhebel 100 gesichert sein.
Wie im Folgenden noch näher erläutert werden wird, ist das Spannelement 108 längs einer Spannrichtung 120 linear auf das einzuspannende Werkstück 102 zu und längs einer der Spannrichtung 120 entgegengesetzten Löserichtung 122 linear von dem einzuspannenden Werkstück 102 weg bewegbar.
Ferner ist das Spannelement 108 um eine quer, vorzugsweise senkrecht, zu der Spannrichtung 120 und der Löserichtung 122 verlaufende Schwenkachse 124 schwenkbar mit einem Schwenkbewegungskolben 126 verbunden. Der Schwenkbewegungskolben 126 kann eine sich längs der Spannrichtung 122 erstreckende Kolbenstange 128 und ein an einem oberen Ende der Kolbenstange 128 festgelegtes Gelenkauge 130 umfassen.
Hier und im Folgenden beziehen sich die Angaben "oben" und "unten" auf die Spannrichtung 122; dabei kann die Spannrichtung 122 mit der Vertikalen zusammenfallen, sie kann aber auch gegenüber der Vertikalen um beliebige Winkel geneigt sein.
Das Gelenkauge 130 wird von einem Bolzen 132 durchsetzt, dessen Längsmittelachse mit der Schwenkachse 124 zusammenfällt.
Wie am besten aus Fig . 1 zu ersehen ist, durchsetzt der Bolzen 132 ferner zwei Lagerschenkel 133 des Spannelements 108.
Der Schwenkbewegungskolben 126 ist längs der Spannrichtung 122 verschieblich in einem Linearbewegungskolben 134 geführt.
Der Linearbewegungskolben 134 kann ein Unterteil 136 in Form eines
Zylinders 138 und ein in das Unterteil 136 eingesetztes Oberteil 140 in Form einer Buchse 142 mit einem daran angeordneten Gelenkkopf 144 umfassen.
Die Buchse 142 kann ein Außengewinde aufweisen, welches in ein hierzu komplementäres Innengewinde des Zylinders 138 eingeschraubt ist.
Der Gelenkkopf 144 des Linearbewegungskolbens 134 ist über eine oder zwei Zuglaschen 146 gelenkig mit dem Spannelement 108 verbunden .
Hierzu wird jede Zuglasche 146 von einem ersten Bolzen 148 durchsetzt, welcher sich parallel zur Schwenkachse 124 durch eine Durchtrittsöffnung in dem Gelenkkopf 144 hindurch erstreckt, und von einem zweiten Bolzen 150, welcher sich parallel zur Schwenkachse 124 durch eine Durchtrittsöffnung in dem Spannelement 108 hindurch erstreckt.
Der Linearbewegungskolben 134 ist längs der Spannrichtung 122 verschieblich in einer Ausnehmung 152 geführt, welche in dem Aufnahmeblock 106 ausgebildet ist.
Die Ausnehmung 152 ist gestuft ausgebildet und umfasst eine untere Kavität 154, in welche ein Spann-Betätigungsfluid-Kanal 156 mündet, der zu einem Spann-Betätigungsfluid-Anschluss 158 führt, und eine obere Kavität 160, welche einen größeren Durchmesser aufweist als die untere Kavität 154 und in welche ein Löse-Betätigungsfluid-Kanal 162 mündet, welcher zu einem Löse- Betätigungsfluid-Anschluss 164 führt.
Ein oberer Endbereich 166 des Zylinders 138 erstreckt sich über die obere Kavität 160 hinaus in einen Innenraum 168 eines Deckels 170 der Spannvorrichtung 100 hinein, welcher eine obere Spann-Betätigungsfluid-Kammer 172 bildet, von der aus ein Spann-Betätigungsfluid auf die Spannseite des Linear- bewegungskolbens 134 einwirken kann, um denselben in der Spannrichtung 120 nach unten zu bewegen.
Der Innenraum 168 des Deckels 170 ist über einen im Deckel 170 vorgesehenen Entlüftungskanal 174 entlüftbar, wobei der Entlüftungskanal 174 im Betrieb der Spannvorrichtung 100 mittels einer Entlüftungsschraube 176 verschlossen ist.
Wie am besten aus den Fig . 1 und 2 zu ersehen ist, ist er Deckel 170 mittels mehrerer, beispielsweise vier, Befestigungsschrauben 178 lösbar an dem Aufnahmeblock 106 festgelegt.
Das Oberteil 140 des Linearbewegungskolbens 134 ist in dem Deckel 170 längs der Spannrichtung 120 verschieblich geführt. In dem Deckel 170 ist ferner eine Umlenkdüse 180 angeordnet, welche im Betrieb der Spannvorrichtung 100 an eine (nicht dargestellte) Druckluftquelle angeschlossen ist.
Diese Umlenkdüse 180 steht in Fluidverbindung mit einem in dem Oberteil 140 des Linearbewegungskolbens 134 vorgesehenen Auslasskanal 182, wenn der Linearbewegungskolben 134 sich in seiner oberen Endstellung befindet, die in den Fig . 7 und 9 dargestellt ist, welche einer Zwischenstellung der Spannvorrichtung 100 beziehungsweise einer Lösestellung der Spannvorrichtung 100 entsprechen.
Wenn eine Fluidverbindung zwischen der Umlenkdüse 180 und dem Auslasskanal 182 besteht, kann Druckluft durch den Auslasskanal 182 in die Umgebung der Spannvorrichtung 100 austreten, was zu einem Druckabfall in der Druckluftleitung stromaufwärts von der Umlenkdüse 180 führt, welche mittels eines (nicht dargestellten) Drucksensors detektierbar ist und das Erreichen der oberen Endstellung des Linearbewegungskolbens 134 anzeigt.
Wenn dieser Druckabfall festgestellt wird, ist das Spannelement 108 von dem einzuspannenden Werkstück 102 gelöst, so dass das Werkstück 102 aus seiner Spannposition an der Spannfläche 104 entnommen werden kann.
Ferner weist der Linearbewegungskolben 134 einen oder mehrere Fluidkanäle 184 auf, welche den Linearbewegungskolben 134 von dessen Innenseite zu dessen Außenseite durchsetzen und in die obere Spann-Betätigungsfluid- Kammer 172 münden.
Der Schwenkbewegungskolben 126 ist mit einem Fluidkanal 186 versehen, welcher einerseits in die untere Kavität 154 mündet und andererseits in Fluidverbindung mit dem Fluidkanal 184 des Linearbewegungskolbens 134 steht, wenn der Schwenkbewegungskolben 126 sich in einer oberen Endstellung befindet, die in den Fig . 5 und 7 dargestellt ist, welche der Spannstellung beziehungsweise der Zwischenstellung der Spannvorrichtung 100 entsprechen. In dieser oberen Endstellung liegt ein Ringbund 188 des Schwenkbewegungskolbens 126 an einem nach innen vorstehenden Anschlag 190 des Linearbe- wegungskolbens 134 an, welcher den Verschiebungsweg des Schwenkbewegungskolbens 126 nach oben begrenzt.
Der unterhalb des Ringbundes 188 des Schwenkbewegungskolbens 126 liegende Teil der unteren Kavität 154 bildet eine untere Spann-Betätigungs- fluid-Kammer 192, von welcher aus die Spannseite des Schwenkbewegungskolbens 126 mit Spann-Betätigungsfluid aus dem Spann-Betätigungsfluid- Kanal 156 beaufschlagbar ist.
Der oberhalb des Ringbundes 188 des Schwenkbewegungskolbens 126 liegende Teil der Ausnehmung 152 in dem Aufnahmeblock 106, welcher innerhalb des Linearbewegungskolbens 134 liegt, bildet eine innere Löse-Betäti- gungsfluid-Kammer 194, von welcher aus das Löse-Betätigungsfluid auf die Löseseite des Schwenkbewegungskolbens 126 einwirken kann.
In diese innere Löse-Betätigungsfluid-Kammer 194 mündet ein inneres Ende eines Fluidkanals 196 in dem Linearbewegungskolben 134, dessen anderes Ende an der Außenseite des Linearbewegungskolbens 134 mündet.
Wie aus den Fig. 5, 7 und 9 zu ersehen ist, ist an der Außenseite des Linearbewegungskolbens 134 oberhalb von der Mündung des Fluidkanals 196 eine ringförmige Dichtung 198 angeordnet, welche abdichtend an einer Dichtfläche 200 in Form der Umfangswand der unteren Kavität 154 anliegt, solange der Linearbewegungskolben 134 sich unterhalb seiner oberen Endstellung befindet, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, welche die Spannstellung der Spannvorrichtung 100 zeigt. Wenn diese Dichtung 198 nach oben aus der unteren Kavität 154 herausbewegt wird, so dass sie nicht an mehr an der Dichtfläche 200 anliegt, wird ein Löse-Fluidweg freigegeben, welcher von der oberen Kavität 160 längs der Außenseite des Linearbewegungskolbens 134 zu dem Fluidkanal 196 und von dort in die innere Löse-Betätigungsfluid-Kammer 194 führt.
Der Teil der oberen Kavität 160, welcher in Fluidverbindung mit dem Löse- Betätigungsfluid-Kanal 162 steht und unterhalb eines Ringbundes 202 an dem Linearbewegungskolben 134 liegt, bildet eine äußere Löse-Betätigungsfluid- Kammer 204, von welcher aus das Löse-Betätigungsfluid aus dem Löse-Betä- tigungsfluid-Kanal 162 auf die Löseseite des Linearbewegungskolbens 134 einwirken kann.
Die vorstehend beschriebene Spannvorrichtung 100 zum Einspannen eines Werkstücks 102 an der Spannfläche 104 funktioniert wie folgt:
Vor dem Einspannvorgang befindet sich die Spannvorrichtung 100 in der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Lösestellung, in welcher eine Längsachse 206 des Spannelements 108 unter einem Winkel ß (von vorzugsweise mehr als 40°, beispielsweise ungefähr 50°) gegenüber der Spannfläche 104 geneigt ist (siehe insbesondere Fig. 8).
Wie aus der Schnittdarstellung von Fig. 9 zu ersehen ist, befindet sich der Linearbewegungskolben 134 in seiner oberen Endstellung, in welcher der Linearbewegungskolben 134 an dem Deckel 170, und zwar insbesondere an der oberen Begrenzungswand des Innenraums 168 des Deckels 170, anliegt.
Der Schwenkbewegungskolben 126 befindet sich in seiner unteren Endstellung relativ zu dem Linearbewegungskolben 134.
Das einzuspannende Werkstück 102 wird an der Spannfläche 104 angeordnet, an der es mittels des Spannelements 108 der Spannvorrichtung 100 eingespannt werden soll. Mittels einer (nicht dargestellten) Steuervorrichtung der Spannvorrichtung 100 wird ein Ventil in einer zu dem Spann-Betätigungsfluid-Anschluss 158 führenden Spann-Betätigungsfluid-Zuleitung geöffnet, wodurch unter Druck stehendes Spann-Betätigungsfluid, insbesondere ein Hydrauliköl, in die untere Spann-Betätigungsfluid-Kammer 192 gelangt.
Das Spann-Betätigungsfluid in der unteren Spann-Betätigungsfluid-Kammer 192 wirkt auf die Spannseite des Schwenkbewegungskolbens 126 ein, so dass derselbe relativ zu dem Linearbewegungskolben 134 in der Löserichtung 122 nach oben bewegt wird, was eine Schwenkbewegung des Spannelements 108 um die Schwenkachse 124 (in der Blickrichtung der Fig . 8 und 9 gesehen im Uhrzeigersinn) antreibt.
Während dieser Schwenkbewegung ist der Spann-Fluidweg durch den Fluid- kanal 186 in die obere Spann-Betätigungsfluid-Kammer 172 zunächst noch geschlossen, weshalb der Linearbewegungskolben 134 in seiner oberen Endlage verbleibt.
Die Aufwärtsbewegung des Schwenkbewegungskolbens 126 dauert an, bis der Ringbund 188 des Schwenkbewegungskolbens 126 an dem Anschlag 190 des Linearbewegungskolbens 134 anstößt.
Dann ist die in den Fig. 6 und 7 dargestellte Zwischenstellung der Spannvorrichtung 100 erreicht, in welcher die Längsachse 206 des Spannelements 108 und insbesondere eine Druckfläche 210 am dem Werkstück 102 zugewandten Ende des Druckstücks 114 im Wesentlichen parallel zu der Spannfläche 104 ausgerichtet sind .
In dieser Zwischenstellung ist das Druckstück 114 des Spannelements 108 aber noch von dem Werkstück 102 beabstandet. Ferner hat in dieser Zwischenstellung eine Mündungsöffnung 212 des Fluid- kanals 186, welche beispielsweise als eine Ringnut an der Außenseite des Schwenkbewegungskolbens 126 ausgebildet sein kann, eine ringförmige Dichtung 208 an der Innenseite des Llnearbewegungskolbens 134 passiert und steht in Fluidverbindung mit dem Fluidkanal 184, welcher den Linearbewe- gungskolben 134 zu der oberen Spann-Betätigungsfluid-Kammer 172 hin durchsetzt, so dass nunmehr der Spann-Fluidweg für das Spann-Betätigungs- fluid zur Spannseite des Llnearbewegungskolbens 134 freigegeben ist.
Nach abgeschlossener Schwenkbewegung des Spannelements 108 bewegt sich daher der Linearbewegungskolben 134 aus seiner oberen Endstellung längs der Spannrichtung 120 nach unten, wodurch das Spannelement 108 ebenfalls in der Spannrichtung 120 auf das einzuspannende Werkstück 102 zu bewegt wird, bis das Druckstück 114 in der in den Fig . 4 und 5 dargestellten Spannstellung (vorzugsweise flächig) an einer der Spannfläche 104 gegenüberliegenden Außenfläche des Werkstücks 102 anliegt, so dass das Werkstück 102 mit einer gegen die Spannfläche 104 gerichteten Spannkraft beaufschlagt wird .
Damit ist die eine Schwenkbewegung und eine Linearbewegung umfassende Spannbewegung des Spannelements 108 von der Lösestellung in die Spannstellung abgeschlossen.
Die Spannvorrichtung 100 umfasst somit eine Spann-Fluid-Folgesteuerung, welche insbesondere die Fluidkanäle 186 und 184 sowie die Dichtung 208 umfasst und welche bewirkt, dass die Linearbewegung des Spannelements 108 in die Spannstellung erst beginnt, nachdem die Schwenkbewegung des Spannelements 108 begonnen hat, und vorzugsweise erst dann, wenn die Schwenkbewegung des Spannelements 108 abgeschlossen ist.
Zum Lösen des mittels der Spannvorrichtung 100 an der Spannfläche 104 eingespannten Werkstücks 102 wird wie folgt vorgegangen : Mittels der Steuervorrichtung wird ein Ventil in einer (nicht dargestellten) Löse-Betätigungsfluid-Zuleitung, welche zu dem Löse-Betätigungsfluid-An- schluss 164 führt, geöffnet, so dass ein Löse-Betätigungsfluid, beispielsweise ein Hydrauliköl, durch den Löse-Betätigungsfluid-Kanal 162 in die äußere Löse-Betätigungsfluid-Kammer 204 gelangt und auf die Löseseite des Linear- bewegungskolbens 134 einwirkt, wodurch der Linearbewegungskolben 134 in der Löserichtung 122 aus seiner in Fig . 5 dargestellten unteren Endstellung nach oben bewegt wird.
Hierdurch wird auch das Spannelement 108 mit dem Druckstück 114 von dem eingespannten Werkstück 102 gelöst und längs der Löserichtung 122 linear von dem Werkstück 102 weg bewegt.
Diese Linearbewegung des Spannelements 108 aus der Spannstellung ist abgeschlossen, wenn der Linearbewegungskolben 134 seine obere Endstellung erreicht, in welcher er an der oberen Begrenzungswand des Innenraums 168 des Deckels 170 anstößt, so dass die in den Fig . 6 und 7 dargestellte
Zwischenstellung der Spannvorrichtung 100 erreicht ist.
Während dieser Linearbewegung des Spannelements 108 ist der Löse-Fluid- weg von der äußeren Löse-Betätigungsfluid-Kammer 204 zu der inneren Löse- Betätigungsfluid-Kammer 194 durch die Dichtung 198 unterbrochen, so dass kein Löse-Betätigungsfluid zur Löseseite des Schwenkbewegungskolbens 126 gelangt, weshalb der Schwenkbewegungskolben 126 relativ zu dem Linearbewegungskolben 134 in seiner oberen Endstellung verbleibt.
In der in den Fig . 6 und 7 dargestellten Zwischenstellung hat die Dichtung 198 sich aus der unteren Kavität 154 herausbewegt und liegt nicht mehr an der Dichtfläche 200, welche durch die Umfangswand der unteren Kavität 154 gebildet wird, an, so dass nunmehr der Löse-Fluidweg aus der äußeren Löse- Betätigungsfluid-Kammer 204 durch den Fluidkanal 196 zu der inneren Löse- Betätigungsfluid-Kammer 194 freigegeben ist und das Löse-Betätigungsfluid auf die Löseseite des Schwenkbewegungskolbens 126 einwirken kann. Hierdurch wird der Schwenkbewegungskolben 126 relativ zu dem Linearbewe- gungskolben 134 nach unten, also in der Spannrichtung 120, verschoben, wodurch das gelenkig mit dem Schwenkbewegungskolben 126 verbundene Spannelement 108 aus der Zwischenstellung, in welcher die Längsachse 206 des Spannelements 108 im Wesentlichen parallel zu der Spannfläche 104 ausgerichtet ist, in die in den Fig . 8 und 9 dargestellte Lösestellung geschwenkt wird, in welcher die Längsachse 206 des Spannelements 108 unter dem Winkel ß gegenüber der Spannfläche 104 geneigt ist.
Diese Schwenkbewegung des Spannelements 108 ist abgeschlossen, wenn ein unteres Ende des Schwenkbewegungskolbens 126 an einem Boden 214 der unteren Kavität 154 anstößt.
Damit ist der Lösevorgang der Spannvorrichtung 100 beendet, und das Werkstück 102 kann aus seiner Spannposition an der Spannfläche 104 entnommen werden.
Die Spannvorrichtung 100 umfasst somit eine Löse-Fluid-Folgesteuerung, welche insbesondere die Dichtung 198 und den Fluidkanal 196 umfasst und bewirkt, dass die Schwenkbewegung des Spannelements 108 in die Lösestellung erst beginnt, nachdem die Linearbewegung des Spannelements 108 aus der Spannstellung begonnen hat, und vorzugsweise erst, wenn die Linearbewegung des Spannelements 108 aus der Spannstellung abgeschlossen ist.
Eine in den Fig. 10 bis 12 dargestellte zweite Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 und des Aufnahmeblocks 106 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, dass bei der zweiten Ausführungsform der Linearbewegungskolben 134 nicht unmittelbar in der Ausnehmung 152 des Aufnahmeblocks 106 linear verschieblich geführt ist, sondern die Spannvorrichtung 100 zusätzlich eine Hülse 216 umfasst, in welcher der Linearbewegungskolben 134 längs der Spannrichtung 120 verschieblich geführt ist und welche an ihrer Innenseite eine Dichtung 218 aufweist, die an einer Dichtfläche 220 am Umfang des Linearbewegungskolbens 134 abdichtend anliegt.
Oberhalb der Dichtung 218 sind ein oder mehrere Fluidkanäle 222 in der Hülse 216 vorgesehen, welche dieselben von der Außenseite zu deren Innenseite durchsetzen und an der Außenseite mit dem Löse-Betätigungsfluid-Kanal 162 in Fluidverbindung stehen.
An der Innenseite der Hülse 216 mündet jeder Fluidkanal 222 in die äußere Löse-Betätigungsfluid-Kammer 204, aus welcher das Löse-Betätigungsfluid auf die Löseseite des Linearbewegungskolbens 134 einwirken kann.
In der in Fig. 10 dargestellten Spannstellung der Spannvorrichtung 100 ist der Löse-Fluidweg von der äußeren Löse-Betätigungsfluid-Kammer 204 durch den Fluidkanal 196 zu der inneren Löse-Betätigungsfluid-Kammer 194, aus welcher das Löse-Betätigungsfluid auf die Löseseite des Schwenkbewegungskolbens 126 einwirken kann, durch die Dichtung 218 unterbrochen.
Wenn die Spannvorrichtung 100 durch Anheben des Linearbewegungskolbens 134 in die in Fig. 11 dargestellte Zwischenstellung überführt worden ist, hat der Fluidkanal 196 die Dichtung 218 passiert und steht nun in Fluidverbindung mit der äußeren Löse-Betätigungsfluid-Kammer 204, so dass der Löse-Fluidweg von der äußeren Löse-Betätigungsfluid-Kammer 204 durch den Fluidkanal 196 in die innere Löse-Betätigungsfluid-Kammer 194 freigegeben ist.
Daraufhin wirkt das Löse-Betätigungsfluid auf die Löseseite des Schwenkbewegungskolbens 126 ein, so dass der Schwenkbewegungskolben 126 in der Spannrichtung 120 nach unten bewegt wird, wodurch die Schwenkbewegung des Spannelements 108 von der in Fig . 11 dargestellten Zwischenstellung in die in Fig . 12 dargestellte Lösestellung angetrieben wird. Diese Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 umfasst somit eine Löse- Fluid-Folgesteuerung, welche insbesondere die Dichtung 218 und den Fluid- kanal 196 umfasst und bewirkt, dass die Schwenkbewegung des Spannelements 108 in die Lösestellung erst beginnt, nachdem die Linearbewegung des Spannelements 108 aus der Spannstellung begonnen hat, und vorzugsweise erst dann, wenn die Linearbewegung des Spannelements 108 aus der Spannstellung abgeschlossen ist.
Die Steuerung der Spannbewegung des Spannelements 108 von der in Fig . 12 dargestellten Lösestellung über die in Fig . 11 dargestellte Zwischenstellung in die in Fig . 10 dargestellte Spannstellung wird mittels des Fluidkanals 186 und der Dichtung 208 so gesteuert, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist.
Die Hülse 216 der zweiten Ausführungsform kann mit einem Außengewinde 224 versehen sein, das im montierten Zustand der Spannvorrichtung 100 in ein hierzu komplementäres Innengewinde 226 an der Umfangswand der Ausnehmung 152 in dem Aufnahmeblock 106 eingreift.
Die zweite Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 bietet den Vorteil, dass die dynamischen Dichtungen, welche sich bei der Überführung der Spannvorrichtung von der Lösestellung in die Spannstellung oder von der Spannstellung in die Lösestellung relativ zu der Dichtfläche, an welcher sie abdichtend anliegen, bewegen, insbesondere die Dichtung 218, an jeweils einer Dichtfläche, beispielsweise an der Dichtfläche 220, anliegen, welche an einem Bauteil der Spannvorrichtung 100, nämlich an dem Linearbewegungskolben 134, ausgebildet ist, das eine hohe Oberflächengüte aufweist, so dass diese Dichtungen während eines Spannzyklus nur wenig beansprucht werden.
Die Dichtungen 228, über welche die Außenseite der Hülse 216 abdichtend an der Umfangswand der Ausnehmung 152 in dem Aufnahmeblock 106 anliegt, sind hingegen statische Dichtungen, welche sich während eines Spannzyklus nicht relativ zu der Dichtfläche, an der sie jeweils anliegen, bewegen, so dass die als Dichtfläche dienenden Umfangswände der Ausnehmung 152 keine hohe Oberflächengüte aufweisen müssen.
Im Gegensatz hierzu liegen bei der in den Fig . 1 bis 9 dargestellten ersten Ausführungsform die dynamischen Dichtungen an der Außenseite des Linear- bewegungskolbens 134, insbesondere die Dichtung 198, an jeweils einer Dichtfläche, beispielsweise der Dichtfläche 200, an, welche an einer Umfangs- wand der Ausnehmung 152 in dem Aufnahmeblock 106 ausgebildet ist, so dass diese Dichtflächen eine hohe Oberflächengüte aufweisen müssen, um eine zuverlässige Abdichtung auch nach einer hohen Anzahl von Spannzyklen zu gewährleisten.
Im Übrigen stimmt die in den Fig . 10 bis 12 dargestellte zweite Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den Fig . 1 bis 9 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Eine in den Fig. 13 bis 17 dargestellte dritte Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform dadurch, dass der Deckel 170 der Spannvorrichtung 100 nicht direkt mittels Befestigungsschrauben an dem Aufnahmeblock 106 festgelegt ist, sondern stattdessen der Deckel 170 um eine parallel zur Spannrichtung 120 verlaufende Drehachse 232 verdrehbar angeordnet ist und die Winkelposition des Deckels 170 bezüglich der Drehachse 232 mittels einer Fixiervorrichtung 230 lösbar fixierbar ist.
Die Fixiervorrichtung 230 kann insbesondere als eine Klemmvorrichtung ausgebildet sein und umfasst vorzugsweise einen Klemmflansch oder Klemmring 234, welcher den Deckel 170 übergreift und gegen den Aufnahmeblock 106 presst, wenn der Klemmring 234 mittels einer oder mehrerer, beispielsweise vier, Befestigungsschrauben 236 lösbar an dem Aufnahmeblock 106 festgelegt ist.
Der Deckel 170 ist drehfest mit dem darin verschieblich geführten Linearbe- wegungskolben 134 verbunden, und der Linearbewegungskolben 134 ist drehfest mit dem verschieblich darin geführten Schwenkbewegungskolben 126 verbunden, so dass eine Drehung des Deckels 170 um die Drehachse 232 eine entsprechende Drehung des Spannelements 108 um die Drehachse 232 zur Folge hat.
Die Drehachse 232 kann insbesondere mit der Längsmittelachse des
Schwenkbewegungskolbens 126 zusammenfallen.
In den Fig . 14 und 15 ist die Spannvorrichtung 100 in einer Referenzposition dargestellt, in welcher die Längsachse 206 des Spannelements 108 parallel zu einer Längsmittelebene 238 des Aufnahmeblocks 106 ausgerichtet ist und somit mit derselben einen Winkel α von 0° einschließt.
Um das Spannelement 108, vorzugsweise stufenlos, in seiner Winkelposition relativ zu dem Aufnahmeblock 106 zu verändern, werden die Befestigungsschrauben 236 des Klemmrings 234 so weit gelöst, dass der Deckel 170 relativ zu dem Klemmring 234 um die Drehachse 232 gedreht werden kann.
Nach Drehung des Deckels 170, des Linearbewegungskolbens 134 und des Schwenkbewegungskolbens 126 mit dem Spannelement 108 um einen von null verschiedenen Winkel α (in der Blickrichtung der Fig. 16 gesehen beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn) wird die Winkelposition dieser Elemente bezüglich der Drehachse 232 durch Anziehen der Befestigungsschrauben 236 fixiert. Im Übrigen stimmt die in den Fig . 13 bis 17 dargestellte dritte Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den Fig . 10 bis 12 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Die Verwendung eines um eine Drehachse 232 drehbaren und mittels einer Fixiervorrichtung 230 in einer gewünschten Winkelposition bezüglich der Drehachse 232, insbesondere stufenlos, fixierbaren Deckels 170 ist auch bei der in den Fig . 1 bis 9 dargestellten ersten Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 möglich.
Eine in den Fig. 18 bis 20 dargestellte vierte Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 und des Aufnahmeblocks 106 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen und in den Fig. 10 bis 12 dargestellten zweiten Ausführungsform dadurch, dass bei der vierten Ausführungsform die Spannvorrichtung 100 eine Arretiervorrichtung 240 umfasst, mittels welcher der
Schwenkbewegungskolben 126 an dem Linearbewegungskolben 134 arretierbar ist, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Schwenkbewegungskolben 126 und dem Linearbewegungskolben 134 besonders zuverlässig verhindert wird, solange das Spannelement 108 nicht die gewünschte Schwenkbewegung ausführen soll.
Wie beispielsweise aus Fig. 18 zu ersehen ist, umfasst eine besondere Ausgestaltung einer solchen Arretiervorrichtung 240 einen Arretierkörper 242, der zumindest teilweise in einer Arretierkörperaufnahme 244 aufgenommen ist.
Die Arretierkörperaufnahme 244 ist vorzugsweise an dem Linearbewegungskolben 134, insbesondere an dessen Unterteil 136, angeordnet.
Die Arretierkörperaufnahme 244 kann beispielsweise als eine radiale Bohrung ausgebildet sein, welche den Linearbewegungskolben 134 von dessen Innenseite zu dessen Außenseite durchsetzt. Eine Längsachse der Arretierkörperaufnahme 244 ist vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Spannrichtung 120 und vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Löserichtung 122 der Spannvorrichtung 100 ausgerichtet.
Der Arretierkörper 242 ist in der Arretierkörperaufnahme 244 so angeordnet, dass er in einer Längsrichtung der Arretierkörperaufnahme 244 relativ zu dem Linearbewegungskolben 134 bewegbar ist.
Der Arretierkörper 242 kann einen oder mehrere Wälzkörper 246, beispielsweise in Form von Kugeln 248, umfassen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Arretiervorrichtung 240 ist vorgesehen, dass der Arretierkörper 242 durch zwei oder mehr Kugeln 248 gebildet ist, welche vorzugsweise im Wesentlichen denselben Durchmesser aufweisen und vorzugsweise einander berühren.
Um den Arretierkörper 242 in Eingriff mit dem Schwenkbewegungskolben 126 bringen zu können, ist an dem Schwenkbewegungskolben 126 eine Arretier- ausnehmung 250 vorgesehen, welche der Arretierkörperaufnahme 244 am Linearbewegungskolben 134 gegenüberliegt, wenn die Spannvorrichtung 100 sich in der in Fig . 18 dargestellten Spannstellung befindet und der Schwenkbewegungskolben 126 relativ zu dem Linearbewegungskolben 134 seine höchste Stellung einnimmt.
In dieser Arretierstellung steht der Arretierkörper 242 aus der Arretierkörperaufnahme 244 in die Arretierausnehmung 250 über, so dass der Schwenkbewegungskolben 126 durch Formschluss daran gehindert ist, sich relativ zu dem Linearbewegungskolben 134 zu bewegen. An der Außenseite des Linearbewegungskolbens 134 ist die Arretierkörperaufnahme 244 durch die Innenseite der Hülse 216 verschlossen, so dass der Arretierkörper 242, der durch die beiden Kugeln 248 gebildet wird, nicht in der Radialrichtung des Schwenkbewegungskolbens 126 nach außen ausweichen kann.
Um den Schwenkbewegungskolben 126 aus der Arretierung an dem Linear- bewegungskolben 134 lösen zu können, ist an der Hülse 216 eine Ausweich- ausnehmung 252 vorgesehen, in welche der Arretierkörper 242 radial nach außen ausweichen kann, wenn die Arretierkörperaufnahme 244 sich zusammen mit dem Linearbewegungskolben 134 und dem daran arretierten Schwenkbewegungskolben 126 während der Linearbewegung des Spannelements 108 aus der Spannstellung in die in Fig. 19 dargestellte Zwischenstellung so weit nach oben bewegt hat, dass sie der Ausweichausnehmung 252 gegenüberliegt.
In der Zwischenstellung des Spannelements 108 ist der Arretierkörper 242, der insbesondere aus den beiden Kugeln 248 gebildet ist, in der Radialrichtung des Schwenkbewegungskolbens 126 frei beweglich.
Bei der nun folgenden Abwärtsbewegung des Schwenkbewegungskolbens 126 relativ zu dem Linearbewegungskolben 134 wird der Arretierkörper 242, vorzugsweise durch eine Anschrägung 254 am oberen Rand der Arretierausneh- mung 250, aus der Arretierausnehmung 250 verdrängt und dabei teilweise in die Ausweichausnehmung 252 hinein gedrückt.
Die Arretiervorrichtung 240 kann mehrere Arretierkörper 242 umfassen, welche in jeweils einer zugeordneten Arretierkörperaufnahme 244 zumindest teilweise aufgenommen sind, wobei die Arretierkörper 242 und die Arretierkörperaufnahmen 244 vorzugsweise im Wesentlichen äquidistant um den Umfang des Schwenkbewegungskolbens 126 verteilt sind. Die Arretierausnehmung 250 kann insbesondere als eine Ringnut an der Außenseite des Schwenkbewegungskolbens 126 ausgebildet sein.
In der in Fig. 18 dargestellten Spannstellung der Spannvorrichtung 100 ist der Löse-Fluidweg von der äußeren Löse-Betätigungsfluid-Kammer 204 durch den Fluidkanal 196 zu der inneren Löse-Betätigungsfluid-Kammer 194, aus welcher das Löse-Betätigungsfluid auf die Löseseite des Schwenkbewegungskolbens 126 einwirken kann.
In dieser Spannstellung befindet sich die Arretiervorrichtung 240 in der Arretierstellung, in welcher der Arretierkörper 242 in die Arretierausnehmung 250 an dem Schwenkbewegungskolben 126 eingreift und so eine Bewegung des Schwenkbewegungskolbens 126 relativ zu dem Linearbewegungskolben 134 verhindert.
Wenn die Spannvorrichtung 100 durch Anheben des Linearbewegungskolbens 134 in die in Fig . 19 dargestellte Zwischenstellung überführt worden ist, steht der Fluidkanal 196 in Fluidverbindung mit der äußeren Löse-Betätigungsfluid- Kammer 204, so dass der Löse-Fluidweg von der äußeren Löse-Betätigungsfluid-Kammer 204 durch den Fluidkanal 196 in die innere Löse-Betätigungsfluid-Kammer 194 freigegeben ist.
In dieser Zwischenstellung der Spannvorrichtung 100 ist der Arretierkörper 242 der Arretiervorrichtung 240 in der Radialrichtung des Schwenkbewegungskolbens 126 frei beweglich.
Daraufhin wirkt das Löse-Betätigungsfluid auf die Löseseite des Schwenkbewegungskolbens 126 ein, so dass der Schwenkbewegungskolben 126 in der Spannrichtung 120 nach unten bewegt wird, wodurch die Schwenkbewegung des Spannelements 108 von der in Fig. 19 dargestellten Zwischenstellung in die in Fig . 20 dargestellte Lösestellung angetrieben wird. Der Arretierkörper 242 wird bei der Abwärtsbewegung des Schwenkbewegungskolbens 126 durch die Anschrägung 254 radial nach außen in die der Arretierkörperaufnahme 244 gegenüberliegende Arretierausnehmung 250 verdrängt, so dass der Arretierkörper 242 nicht mehr in Eingriff mit der Arretierausnehmung 250 steht und die Relativbewegung des Schwenkbewegungskolbens 126 relativ zu dem Linearbewegungskoiben 134 nicht mehr blockiert.
Auch diese Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 umfasst somit eine Löse-Fluid-Folgesteuerung, welche insbesondere die Dichtung 218 und den Fluidkanal 196 umfasst und bewirkt, dass die Schwenkbewegung des Spannelements 108 in die Lösestellung erst beginnt, nachdem die Linearbewegung des Spannelements 108 aus der Spannstellung begonnen hat, und vorzugsweise erst dann, wenn die Linearbewegung des Spannelements 108 aus der Spannstellung abgeschlossen ist.
Eine Relativbewegung des Schwenkbewegungskolbens 126 relativ zu dem Linearbewegungskoiben 134 und damit ein Beginn der Schwenkbewegung des Spannelements 108 ist bei dieser Ausführungsform durch die Arretiervorrichtung 240 ausgeschlossen, welche den Schwenkbewegungskolben 126 an dem Linearbewegungskoiben 134 arretiert, solange die Linearbewegung des Spannelements 108 aus der Spannstellung in die Zwischenstellung noch nicht abgeschlossen ist.
Die Steuerung der Spannbewegung des Spannelements 108 von der in Fig . 20 dargestellten Lösestellung über die in Fig . 19 dargestellte Zwischenstellung in die in Fig . 18 dargestellte Spannstellung wird mittels des Fluidkanals 186 und der Dichtung 208 so gesteuert, wie dies vorstehend im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist. Im Übrigen stimmt die in den Fig . 18 bis 20 dargestellte vierte Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den Fig. 10 bis 12 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Eine Arretiervorrichtung 240, mittels welcher der Schwenkbewegungskolben 126 an dem Linearbewegungskolben 134 arretierbar ist, der vorstehend im Zusammenhang mit der vierten Ausführungsform beschriebenen Art kann grundsätzlich auch bei der in den Fig . 1 bis 9 dargestellten ersten Ausführungsform verwendet werden, welche keine Hülse 216 umfasst, in welcher der Linearbewegungskolben 134 längs der Spannrichtung 120 verschieblich geführt ist.
In diesem Fall ist dann eine Ausweichausnehmung 252, welche ein Herausbewegung des Arretierkörpers 242 aus der Arretierausnehmung 250 ermöglicht, statt an der Hülse 216 an dem Aufnahmeblock 106 oder an einer anderen Vorrichtung, beispielsweise an einem Maschinentisch, in welche die Spannvorrichtung 100 einsetzbar ist, angeordnet.
Die vier vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Spannvorrichtung 100 sind in einer sogenannten Patronentechnik ausgeführt, so dass die Spannvorrichtung 100 ohne Zwischenschaltung eines Gehäuses direkt in eine Ausnehmung 152 eines Aufnahmeblocks 106 oder einer anderen Vorrichtung, beispielsweise eines Maschinentisches, einsetzbar, insbesondere einsteckbar oder einschraubbar, ist.
Alternativ hierzu kann aber auch bei jeder dieser Ausführungsformen vorgesehen sein, dass die unteren Teile der Spannvorrichtung, insbesondere der Linearbewegungskolben 134, der Schwenkbewegungskolben 126 und gegebenenfalls auch die Hülse 216, in einem Gehäuse der Spannvorrichtung angeordnet sind, welches vorzugsweise mit dem Deckel 170, insbesondere lösbar, verbunden ist. Ein solches Gehäuse kann dann in eine Ausnehmung 152 eines Aufnahmeblocks 106 oder einer anderen Vorrichtung eingesetzt werden oder auf eine Abstützfläche aufgesetzt und an der Abstützfläche festgelegt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Spannvorrichtung zum Einspannen eines Werkstücks (102), umfassend ein Spannelement (108), das in einer Spannbewegung von einer Lösestellung in eine Spannstellung überführbar ist,
wobei die Spannbewegung eine Schwenkbewegung und eine Linearbewegung umfasst, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Spannvorrichtung (100) einen Linearbewegungskolben (134) zum Antreiben der Linearbewegung und einen Schwenkbewegungskolben (126) zum Antreiben der Schwenkbewegung umfasst.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (100) eine Spann-Fluid-Folgesteuerung umfasst, welche bewirkt, dass die Linearbewegung des Spannelements (108) in die Spannstellung erst beginnt, nachdem die Schwenkbewegung des Spannelements (108) aus der Lösestellung begonnen hat.
3. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (100) eine Spann-Fluid-Folgesteuerung umfasst, welche bewirkt, dass die Linearbewegung des Spannelements (108) in die Spannstellung erst beginnt, nachdem die Schwenkbewegung des Spannelements (108) aus der Lösestellung abgeschlossen ist.
4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (100) einen Spann-Fluidweg für ein Spann-Betätigungsfluid zur Spannseite des Linearbewegungskolbens (134) umfasst, welcher erst freigegeben wird, wenn die Schwenkbewegung des Spannelements (108) aus der Lösestellung abgeschlossen ist.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spann-Fluidweg zur Spannseite des Linearbewegungskolbens (134) einen Abschnitt aufweist, der durch den Schwenkbewegungskolben (126) hindurch verläuft.
6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (108) in einer Lösebewegung von der Spannstellung in die Lösestellung überführbar ist,
wobei die Lösebewegung eine Linearbewegung und eine Schwenkbewegung umfasst und
wobei die Spannvorrichtung (100) eine Löse-Fluid-Folgesteuerung umfasst, welche bewirkt, dass die Schwenkbewegung des Spannelements (108) in die Lösestellung erst beginnt, nachdem die Linearbewegung des Spannelements (108) aus der Spannstellung begonnen hat.
7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (100) eine Löse-Fluid-Folgesteuerung umfasst, welche bewirkt, dass die Schwenkbewegung des Spannelements (108) in die Lösestellung erst beginnt, nachdem die Linearbewegung des Spannelements (108) aus der Spannstellung abgeschlossen ist.
8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (100) einen Löse-Fluidweg für ein Löse-Betätigungsfluid zur Löseseite des Schwenkbewegungskolbens (126) umfasst, welcher erst freigegeben wird, wenn die Linearbewegung des Spannelements (108) aus der Spannstellung abgeschlossen ist.
9. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Löse-Fluidweg einen Abschnitt aufweist, der durch den Linearbewe- gungskolben (134) hindurch verläuft.
Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearbewegungskolben (134) einen Anschlag (190) für den Schwenkbewegungskolben (126) aufweist, gegen welchen der Schwenkbewegungskolben (126) in der Spannstellung durch ein Spann- Betätigungsfluid gedrückt wird.
11. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkbewegungskolben (126) einen Fluidkanal (186) aufweist, welcher während der Linearbewegung des Spannelements (108) in die Spannstellung und/oder während der Linearbewegung des Spannelements (108) aus der Spannstellung mit einem Fluidkanal (184) des Linearbewegungskolbens (134) in Fluidverbindung steht.
12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearbewegungskolben (134) eine Dichtung (198) aufweist, die in der Spannstellung an einer Dichtfläche (200) abdichtend anliegt und sich durch die Linearbewegung des Spannelements (108) aus der Spannstellung von der Dichtfläche (200) löst, so dass ein Löse- Fluidweg für ein Löse-Betätigungsfluid zur Löseseite des Schwenkbewegungskolbens (126) freigegeben wird.
13. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (100) eine Hülse (216) umfasst, in welcher der Linearbewegungskolben (134) verschieblich geführt ist und welche eine Dichtung (218) aufweist, die in der Spannstellung an einer Dichtfläche (220) des Linearbewegungskolbens (134) abdichtend anliegt, wobei der Linearbewegungskolben (134) einen Löse-Fluidkanal (196) aufweist, der sich während der Linearbewegung des Spannelements (108) aus der Spannstellung an der Dichtung (218) der Hülse (216) vorbei bewegt, so dass ein Löse-Fluidweg zur Löseseite des Schwenkbewegungskolbens (126) durch den Löse-Fluidkanal (196) hindurch freigegeben wird .
14. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (108) um eine parallel zur Bewegungsrichtung der Linearbewegung verlaufende Drehachse (232) verdrehbar ist und die Spannvorrichtung (100) eine Fixiervorrichtung (230) umfasst, mittels welcher die Winkelposition des Spannelements (108) bezüglich der Drehachse (232) fixierbar ist.
15. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (100) eine Arretiervorrichtung (240), mittels welcher der Schwenkbewegungskolben (126) an dem Linearbewegungskolben (134) arretierbar ist, umfasst.
16. Spannvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (240) mindestens einen Arretierkörper (242) umfasst, welcher mit einer Arretierausnehmung (250) in Eingriff bringbar ist, um den Schwenkbewegungskolben (126) an dem Linearbewegungskolben (134) zu arretieren.
17. Spannvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiervorrichtung (240) mindestens eine Ausweichausnehmung (252) umfasst, in welche der Arretierkörper (242) ausweichen kann, um die Arretierung des Schwenkbewegungskolbens (126) an dem Linearbewegungskolben (134) zu lösen.
18. Verfahren zum Einspannen eines Werkstücks (102) mittels einer
Spannvorrichtung (100), insbesondere mittels einer Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, umfassend Folgendes:
Überführen eines Spannelements (108) in einer Spannbewegung von einer Lösestellung in eine Spannstellung; wobei die Spannbewegung eine Schwenkbewegung und eine Linearbewegung umfasst und wobei die Linearbewegung des Spannelements (108) in die Spannstellung erst beginnt, nachdem die Schwenkbewegung des Spannelements (108) aus der Lösestellung begonnen hat.
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