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Dokumentenidentifikation DE102006005636B4 06.12.2007
Titel Werkstück-Spannvorrichtung, insbesondere Radträger-Spannvorrichtung, sowie Spannanordnung mit einer solchen Werkstück-Spannvorrichtung
Anmelder AUDI AG, 85057 Ingolstadt, DE
Erfinder Michel, Wilfried, 93339 Riedenburg, DE
DE-Anmeldedatum 08.02.2006
DE-Aktenzeichen 102006005636
Offenlegungstag 16.08.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 06.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse B25B 11/00(2006.01)A, F, I, 20060208, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B25B 7/00(2006.01)A, L, I, 20060208, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Werkstück-Spannvorrichtung nach dem Patentanspruch 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Spannanordnung für ein Werkstück nach dem Patentanspruch 8.

Für die Bearbeitung vorgefertigter Werkstücke sind diese mittels Spannvorrichtungen zu bestimmen bzw. einzuspannen. Anschließend kann stückzahlabhängig die Bearbeitung des Werkstückes entweder in einem Bearbeitungszentrum oder in einem Transferstraße stattfinden.

So erfolgt etwa im Fahrzeugbau bei einem Radträger eines Kraftfahrzeugs mit weit ausladendem Arm bzw. Ausleger der Spannvorgang durch eine Auflage einer entsprechenden Spannbacke an der Planfläche des Radträgers, durch eine Zentrierung in dessen Lagerbohrung sowie durch eine Anlage von dessen Nocken. Der Radträger ist somit zentral an seiner Planfläche sowie gegenüber seinem Nocken, der die Spannlage hinsichtlich des Drehwinkels bestimmt, gespannt.

Bei einer nachfolgenden Bearbeitung des Radträger-Auslegers ist zu beachten, dass der Ausleger während einer Bohrbearbeitung elastisch ausweichen kann, wodurch die Lage und die Form der Bohrung nicht am vorgeschriebenen geometrischen Ort ist. Außerdem wird bei einer Fräsbearbeitung der Ausleger zum Schwingen angeregt, wodurch die Fräsfläche durch Rattermarken beeinträchtigt werden können.

Aus der US 4,537,389 A ist eine gattungsgemäße Spannvorrichtung bekannt. Die Spannvorrichtung weist ein fluidbetätigtes Antriebselement auf, das bei seiner Antriebsbewegung die Spannhebel gegen das Werkstück spannt. Zwischen den beiden Spannhebeln und dem Antriebselement ist ein Übertragungsglied geschaltet, das die Antriebsbewegung des Antriebselements auf die beiden Spannhebel überträgt. Eine entsprechende Spannvorrichtung ist auch aus der US 3,170,322 A bekannt. Aus der US 2,776,631 A ist eine Spannvorrichtung bekannt, bei der zwischen einem Antriebselement und dem Übertragungsglied in Querrichtung abrollende Steuerscheiben angeordnet sind. Die Steuerscheiben werden mittels des Antriebselements gegen schräg gestellte, dachartig angeordnete Steuerflächen des Übertragungsglieds gedrückt. Aus der US 4,027,867 A ist eine Spannanordnung für ein Werkstück mit einem weit ausladenden Ausleger bekannt, bei der das Werkstück zentral an seiner Werkstückmitte gespannt ist. Außerdem ist eine Hilfs-Spannvorrichtung vorgesehen, mit der zusätzlich der Werkstückausleger des bereits eingespannten Werkstücks spannbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht dann, eine Werkstück-Spannvorrichtung sowie eine Spannanordnung mit einer solchen Werkstück-Spannvorrichtung bereit zu stellen, die kompakt ausgeführt ist und mit der das Werkstück, insbesondere ein Radträger eines Kraftfahrzeugs, sicher spannbar ist.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 sowie durch die Merkmale des Patentanspruches 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen offenbart.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist zwischen den beiden Spannhebeln und der Kolbenstange bzw. dem Antriebselement ein gemeinsames Übertragungsglied geschaltet, das die Antriebsbewegung des Antriebselements auf die beiden Spannhebel überträgt. Somit ist erfindungsgemäß nicht für jeden Spannhebel ein eigenes Antriebselement bzw. eine eigene Kolbenstange erforderlich. Vielmehr wird lediglich ein gemeinsames Antriebselement bereitgestellt, dessen Antriebsbewegung über das gemeinsame Übertragungsglied auf die beiden Spannhebel aufgeteilt wird.

Erfindungsgemäß ist das hubkolbenartige Übertragungsglied zweiteilig aus einem ersten Übertragungsglied und einem zweiten Übertragungsglied ausgebildet, die jeweils einem der Spannhebel zugeordnet sind. Dadurch ist ermöglicht, dass sich die beiden Übertragungsglieder unabhängig voneinander über unterschiedliche Hubwege bewegen und entsprechend die zugeordneten Spannhebel unterschiedlich stark betätigen können.

In diesem Fall ist es für eine stabile Einbaulage der Übertragungsglieder in der Spannvorrichtung bevorzugt, wenn die beiden Übertragungsglieder über Anlageflächen in Kontakt zueinander sind und sich gegenseitig abstützen können.

Für den Fall, dass das Werkstück bereits mittels einer Haupt-Spannvorrichtung eingespannt ist, ist es von Vorteil, wenn mittels der Werkstück-Spannvorrichtung eine „schwimmende" Spannung des Werkstücks erfolgen kann. Beispielsweise kann sich bei einem bereits mit einer Haupt-Spannvorrichtung eingespannten Radträger die erfindungsgemäße Werkstück-Spannvorrichtung selbsttätig der vorgegebenen und toleranzbedingt variierenden Lage sowie Breite des Auslegers anpassen. Der Ausleger wird dabei nicht verspannt oder elastisch verbogen.

Eine solche „schwimmende" Spannung des Werkstücks wird erfindungsgemäß durch ein zwischen der Kolbenstange und dem Übertragungsglied angeordnetes querverstellbares Steuerelement, insbesondere eine in Querrichtung abrollende Steuerscheibe, realisiert. Diese wird mittels des Antriebselements gegen schräg gestellte, dachartig zueinander angeordnete Steuerflächen der beiden Übertragungsglieder gedrückt. Sobald bei einem Spannvorgang einer der Spannhebel in Kontakt mit dem Ausleger des bereits eingespannten Radträgers tritt, wird eine Hubbewegung des zugeordneten Übertragungsglieds blockiert. Die Steuerscheibe wird somit von der „blockierten" Steuerfläche des ersten Übertragungsglieds zu der schräg gestellten Steuerfläche des zweiten Übertragungsglieds gedrückt. Auf diese Weise wird das zweite Übertragungsglied über einen zusätzlichen Hubweg angetrieben, bis auch der dem zweiten Übertragungsglied zugeordnete Spannhebel in Druckanlage mit dem Ausleger gebracht ist.

Das zwischen dem Antriebselement und den Spannhebeln der Spannzange geschaltete Übertragungsglied kann wie ein Hubkolben in einem Führungszylinder verschiebbar angeordnet sein. Mittels des Antriebselements kann dieser Hubkolben über einen Hubweg verschoben und dadurch die Antriebsbewegung auf die Spannhebel übertragen werden.

Für den Fall, dass das Antriebselement als eine hydraulisch betätigte Kolbenstange ausgebildet ist, ist es von Vorteil, wenn die Spannhebel der Spannzange im Spannzustand ohne eine Rückwirkung auf das Hydraulikfluid fest arretiert sind. Somit ist verhindert, dass bearbeitungsbedingte Vibrationen des eingespannten Werkstücks bis zum Hydraulikfluid bzw. „Ölpolster" übertragen werden.

Eine solche feste Arretierung kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, dass das Übertragungsglied keilförmig mit symmetrischen, jeweils einem Spannhebel zugeordneten Keilflächen ausgebildet ist. Diese Keilflächen werden bei der Antriebsbewegung der Kolbenstange gegen den jeweiligen Spannhebel bzw. gegen ein zwischengeschaltetes Druckstück gedrückt. In Abhängigkeit von der Größe des Keilwinkels der Keilflächen stellt sich dabei zwischen den Druckstücken und den Keilflächen eine Flächenhaftreibung ein, die den Klemmzustand zwischen den Druckstücken und den Keilflächen unterstützt.

Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn die Keilflächen des Übertragungsglieds über einen Keilwinkel derart geneigt sind, dass die in einem Ausweichen des Antriebselements entgegenwirkende Kraftkomponente der Reibungskraft gegenüber der in der Antriebsgegenrichtung wirkenden Gegenkraftkomponente wesentlich größer ist. In diesem Fall ist eine Selbsthemmung zwischen den Spannhebeln und den Keilflächen erreicht, bei der der Spannzustand ohne Mitwirkung von z.B. der hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung aufrechterhalten wird. Bei einer solchen Selbsthemmung wird das Werkstück starr gehaltert. Bearbeitungsbedingte Vibrationen des Werkstücks wirken hier nicht auf das Antriebselement bzw. auf das Hydraulikfluid der Kolben-Zylinder-Anordnung.

Bei einer angenommenen Haftreibungszahl &mgr;0 von 0,1 bei Stahl auf Stahl ist es besonders von Vorteil, wenn der zwischen einer, zum Antriebselement rechtwinklig angeordneten Ebene und der jeweiligen Keilfläche eingeschlossene Winkel einen Mindestwert von ca. 78° aufweist. Dadurch wird einerseits das System, bestehend aus dem eingespannten Werkstück, den Spannhebeln, sowie dem Übertragungsglied, selbsthemmend ausgebildet ist. Andererseits ist bei einem solchen Keilwinkel der Keilflächen des Übertragungsglieds die entstehende Haftreibung noch hinreichend gering. Der Kraftaufwand für ein Spannen bzw. Entspannen des Werkstücks hält sich daher in Grenzen. Gleichzeitig ist der Hubweg des Übertragungsglieds ausreichend kurz, so dass ein insgesamt geringes Bauvolumen der Vorrichtung erzielbar ist.

Für den Fall, dass die Keilwinkel der Keilflächen der Übertragungsglieder „selbsthemmend" ausgelegt sind, kann dem Übertragungsglied als ein Rückstellelement insbesondere ein hydraulisches Betätigungselement zugeordnet werden, das das Übertragungsglied in seine Ausgangslage drückt. Im Unterschied dazu würde hier eine Rückstellfeder, die permanent gegen das Übertragungsglied wirkt, nicht geeignet sein. Eine solche Rückstellfeder würde beim Spannvorgang die Wirkung der Selbsthemmung zunichte machen. Für eine Rückstellung des Übertragungsglieds in seine Ausgangslage wäre es nämlich erforderlich, die Rückstellfederkraft größer als die bei der Selbsthemmung wirkenden Haftreibungskräfte auszulegen.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.

Es zeigen:

1 in einer schematischen Darstellung einen Radträger, der mittels einer Haupt-Spannvorrichtung und einer Hilfs-Spannvorrichtung eingespannt ist,

2 in einer Seitenansicht den mittels der Hilfs-Spannvorrichtung eingespannten Radträger während eines Fräsvorgangs,

3 bis 5 jeweils in einer Teildarstellung im Seitenschnitt die Hilfs-Spannvorrichtung in unterschiedlichen Betriebszuständen, und

6 in einer vergrößerten Seitenschnittdarstellung einen Einschraubkolben als ein Rückstellelement für die Hilfs-Spannvorrichtung.

In der 1 ist als Werkstück ein vorgefertigter Radträger 1 für ein Kraftfahrzeug in strichpunktierter Linie dargestellt. Der Radträger 1 ist für eine mechanische Weiterbearbeitung mittels einer mit Pfeilen angedeuteten Haupt-Spannvorrichtung 3 eingespannt. Diese zentriert mittels schematisch dargestellter Zentrierbacken 5 eine Lagerbohrung 7 des Radträgers 1, der zusätzlich noch mittels einer Anpressbacke 9 gegen eine Auflage 11 gedrückt ist. Darüber hinaus weist die Haupt-Spannvorrichtung 3 nicht dargestellte Spannbacken auf, die den Radträger 1 mit seiner Planfläche 13 gegen eine weitere Auflage drücken.

Wie aus der 1 hervorgeht, ist der Radträger 1 mit einem weit ausladenden Arm bzw. Ausleger 15 ausgebildet. An seinem freien Ende ist durch eine Bohrbearbeitung ein Auge 17 eingearbeitet, das mittels einer, in der 2 angedeuteten Frässpindel 19 zu überfräsen ist. Die Haupt-Spannvorrichtung 3 ist in der 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Gemäß der 1 und 2 ist der Radträger 1 an seinem Ausleger 15 zusätzlich mit einer ortsfest angeordneten Hilfs-Spannvorrichtung 21 eingespannt. Hierzu klemmt die Hilfs-Spannvorrichtung 21 mit ihrer Spannzange 23 den Ausleger 15 des Radträgers 1 fest. Der Radträger 1 ist daher nicht nur zentral, sondern auch an seinem Ausleger 15 während der Spanbearbeitung lagerichtig eingespannt. Ein elastisches Ausweichen des Radträger-Auslegers 15 beim Bohrvorgang mit anschließendem Rückfedern bzw. eine Schwingungsanregung beim Fräsvorgang ist daher sicher vermieden.

In der 3 ist die Hilfs-Spannvorrichtung 21 als ein hydraulisch betätigbares Werkzeug in einem ersten Betriebszustand dargestellt. Zur Ausbildung ihrer Spannzange 23 weist die Hilfs-Spannvorrichtung 21 zwei Spannhebel 25 auf, die in etwa mittig jeweils an einem stirnseitigen Lagerschild 27 angelenkt sind.

Jeder Spannhebel 25 weist eine spitz zulaufende Spannbacke 28 auf, die eine nahezu punktförmige Druckanlage mit dem Radträger-Ausleger 15 ermöglicht.

Die Spannhebel 25 der Spannzange 23 werden durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung 29 hydraulisch angetrieben, die einen Hydraulikzylinder 31 mit darin verschiebbarem Spannkolben 33 aufweist. Der Spannkolben 33 teilt in bekannter Weise den Zylinderraum in einen ersten, oberen Druckraum 35 und einen zweiten, unteren Druckraum 37 auf, in die zur Ansteuerung des Spannkolbens 33 über Anschlüsse 39 ein Hydraulikfluid eingeleitet bzw. aus diesen herausgeleitet wird.

Der Spannkolben 33 ist mit einer Kolbenstange 41 in Verbindung, die durch einen Durchlass 42 einer stirnseitigen Trennwand 43 des Hydraulikzylinders 31 direkt in einen, daran anschließenden Führungszylinder 45 geführt ist. Gemäß der 3 ist der Durchlass 42 der stirnseitigen Trennwand 43 mit einer Ringdichtung 47 ausgebildet, die den Hydraulikzylinderraum fluiddicht schließt.

Die Kolbenstange 41 erstreckt sich in Längsrichtung koaxial zur Vorrichtungsachse 48 durch den Führungszylinder 45 und weist an ihrem oberen Ende einen Führungsschlitz 50 auf, in dem eine zylindrische Steuerscheibe 49 gehaltert ist.

In der 3 ist die Steuerscheibe 49 mittels der Kolbenstange 41 gegen die Innenseite eines Hubkolbens gedrückt. Dieser Hubkolben besteht aus einem ersten und einem zweiten Übertragungsglied 51, 53, die in dem Führungszylinder 45 längsverschiebbar gelagert sind. Die Übertragsglieder 51, 53 übertragen eine Antriebsbewegung der Kolbenstange 41 auf Druckbolzen 55, 57. Die Druckbolzen 55, 57 sind in einer im Querschnitt trapezförmig ausgestalteten, stirnseitigen Abschlusswand 59 des Führungszylinders 45 gelagert. An deren Außenseite ist das jeweilige Lagerschild 27 der Spannhebel 25 ausgebildet.

Die Druckbolzen 55, 57 drücken jeweils an untere Enden der Spannhebel 25, wodurch diese in Druckanlage mit dem Radträger-Ausleger 15 schwenkbar sind.

Die in einem Kraftübertragungspfad zwischen den Druckbolzen 55, 57 und der kolbenstangenseitigen Steuerscheibe 49 geschalteten Übertragungsglieder 51, 53 sind jeweils langgestreckte Halbschalen, die gemäß der 4 mit ihren zugewandten Seitenflächen 61 in Anlage sind. Die beiden Halbschalen bilden einerseits den Hubkolben, der umfangsseitig in dem Führungszylinder 45 geführt ist und bei einer Antriebsbewegung der Kolbenstange 41 im Führungszylinder 45 über einen, in der 4 gezeigten Hubweg h längsverschoben wird. Andererseits sind die beiden Halbschalen entlang ihrer Seitenflächen 61 gegeneinander in der Hubrichtung bzw. in der Axialrichtung des Führungszylinders 45 verstellbar.

Die beiden Halbschalen sind jeweils umfangsseitig mit fensterartigen Durchlässen ausgebildet, die gemäß der 4 zusammen einen Steuerraum 63 für die Steuerscheibe 49 bilden. In dem Steuerraum 63 der Halbschalen ist die Steuerscheibe 49 in Querrichtung verschiebbar. Der Steuerraum 63 ist oberseitig durch Querwände 64 der jeweiligen Halbschale mit je einer Steuerfläche 65 begrenzt. Die Steuerflächen 65 sind zueinander wie Dachschrägen ausgebildet, an die die Steuerscheibe 49 drückbar ist. Oberseitig weisen die Querwände 64 der Halbschalen einander spitz zulaufende Keilflächen 67 auf. Die Keilflächen 67 schließen jeweils mit einer zur Axialrichtung rechtwinkligen Bezugsebene B einen Keilwinkel &agr; ein, der in der 4 gezeigt ist. An jede der beiden Keilflächen 67 ist je einer der Druckbolzen 55, 57 gedrückt, die in der Abschlusswand 59 des Führungszylinders 45 längsverschiebbar gelagert sind.

Mit einer Haftungszahl &mgr;0 von 0,1 bei Stahl auf Stahl von 0,1 ergibt sich ein Haftreibungswinkel &rgr;0 = arctan &mgr;0 = 5,7°. Daraus folgt für den in der 4 definierten Keilwinkel &agr; als Mindestgröße für die Selbsthemmung ein Winkel von 90° – (2·5,7°) = 78,6°.

Nachfolgend ist anhand der 3 bis 5 die Wirkungsweise der Hilfs-Spannvorrichtung 21 beschrieben. Wie bereits erwähnt, ist in der 3 die Hilfs-Spannvorrichtung 21 in dem ersten Betriebszustand gezeigt, bei dem eine Mittelachse 69 des Radträger-Auslegers 15 mit der Vorrichtungsachse 48 übereinstimmt. Hier erfolgt das Spannen des Radträger-Auslegers 15 so, dass die Kolbenstange 41 von der Zylinder-Kolben-Anordnung 29 in einer Antriebsbewegung I die Steuerscheibe 49 gegen die Steuerflächen 65 drückt. Dadurch werden die hubkolbenartigen Halbschalen über den Hubweg h verstellt. Mittels der Keilflächen 67 der Halbschalen wird die Antriebsbewegung I jeweils in eine Längsbewegung II der Druckbolzen 55, 57 übertragen. Diese schwenken die beiden Spannhebel 25 der Spannzange 23 in Druckanlage mit dem Radträger-Ausleger 15, wodurch der Radträger-Ausleger 15 eingespannt ist.

Aufgrund des in der 3 mittig gegenüber der Vorrichtungsachse 48 ausgerichteten Radträger-Auslegers 15 kommen beide Spannhebel 25 gleichzeitig in Druckanlage mit dem Radträger-Ausleger 15. Die beiden Halbschalen werden daher in der 3 zueinander symmetrisch ausgerichtet und über den gleichen Hubweg h von der mittig angeordneten Steuerscheibe 49 nach oben gedrückt.

Nach erfolgtem Spannen des Radträger-Auslegers 15 wirkt eine, der Spannkraft entgegenwirkende Gegenkraft F vom Radträger-Ausleger 15 auf die Spannhebel 25, wie sie in der 5 beispielhaft angedeutet ist. Die Gegenkraft F wird über die Druckbolzen 55, 57 auf die Keilflächen 67 der Halbschalen übertragen. Mit dem Mindest-Keilwinkel &agr; von 78,6° sind die kraftbeaufschlagten Druckbolzen 55, 57 und die Halbschalen „selbstgehemmt", d.h. aufgrund des steilen Keilwinkels stellt sich zwischen den Druckbolzen 55, 57 und den Keilflächen 67 jeweils eine in der 5 gezeigte Reibungskraft FR ein, die ein Zurückweichen der Halbschalen verhindert. Die Reibungskraft FR ist bekanntermaßen proportional zur Normalkraft, mit der die Halbschalen gegen die Druckbolzen 55, 57 drücken.

Die gegen ein solches Zurückweichen gerichtete Vertikal-Kraftkomponente der Reibungskraft ist dabei größer als die entsprechenden gegenwirkenden Kraftkomponenten FY der Gegenkraft FG. Aufgrund dieser ausreichend hohen Reibungskraft FR kann daher die Spannzange 23 selbsttätig, also ohne weitere Kraftausübung durch die Zylinder-Kolben-Anordnung 29, den Ausleger 15 spannen. Dadurch ist – ohne Rückwirkung auf das „Ölpolster" im Hydraulikzylinder 31 – ein starrer, selbsthemmender Verband zwischen den Keilflächen 67, den Druckbolzen 55, 57, den Spannhebeln 25 und dem eingespannten Radträger-Ausleger 15 erreicht.

Durch diesem vorbeschriebenen starren Verband ist eine äußerst steife Spannung bei der Bohr- und/oder Fräsbearbeitung des Radträger-Auslegers 15 bereitgestellt, bei der beispielsweise Vibrationen während der Bearbeitung nicht bis zum Hydraulikfluid übertragen werden.

In den 4 und 5 ist die Hilfs-Spannvorrichtung 21 jeweils in einem zweiten Betriebszustand gezeigt, bei dem die Mittelachse 69 des Radträger-Auslegers 15 von der Vorrichtungsachse 48 um eine Achsabweichung a nach links bzw. nach rechts abweicht. Eine solche Achsabweichung a ergibt sich aufgrund von herstellungsbedingten Toleranzen des Radträgers 1 hinsichtlich der Lage und der Breite des zu spannenden Querschnitt des Radträgers 1.

Aufgrund der querverstellbaren Steuerscheibe 49 und der ihr zugeordneten Halbschalen erfolgt eine „schwimmende" Spannung des Radträger-Auslegers 15, d.h. die Hilfs-Spannvorrichtung 21 passt sich selbsttätig der oben erwähnten Achsabweichung a des Radträger-Auslegers 15 sowie dessen toleranzbedingter Querschnittsänderung an.

So erfolgt im Falle der Achsabweichung a gemäß der 4 der Spannvorgang abermals mit der Antriebsbewegung I der Kolbenstange 41, wodurch deren Steuerscheibe 49 die beiden Halbschalen zunächst gleichmäßig nach oben bewegt. Die Halbschalen drücken daraufhin mit ihren Keilflächen 67 die Druckbolzen 55, 57 gegen die Spannhebel 25, bis der in der 4 linke Spannhebel 25 in Kontakt mit dem Radträger-Ausleger 15 tritt. Dadurch blockiert der linke Spannhebel 25 eine weitere Längsbewegung der in der 4 linken Halbschale. Die Steuerscheibe 49 wird daher mittels der Kolbenstange 41 gegen die nunmehr ortsfeste Steuerfläche 65 der in der 4 linken Halbschale gedrückt und weicht in Querrichtung zur rechten Halbschale aus. Diese wird mittels der Steuerscheibe 49 um einen zusätzlichen Hubweg weiter nach oben gedrückt, bis auch der rechte Spannhebel 25 in Druckanlage mit dem Radträger-Ausleger 15 ist.

Auf diese Weise erfolgt der „schwimmende" Spannvorgang bei einer Achsabweichung a, ohne dass die Achslage des Radträger-Auslegers 15 verändert wird. Der Radträger-Ausleger 15 des bereits mit Hilfe der Haupt-Spannvorrichtung 3 eingespannten Radträgers 1 wird somit fixiert, ohne verspannt zu werden bzw. elastisch verbogen zu werden. In gleicher Weise erfolgt der Spannvorgang gemäß der 5, die sich von der 4 lediglich dadurch unterscheidet, dass die Achsabweichung a des Radträger-Auslegers 15 auf der gegenüberliegenden Seite vorliegt.

Zum Lösen bzw. Entspannen der Spannzange 23 ist jede der Halbschalen mit einem Rückstellelement gekoppelt. Beispielhaft ist in der 6 ein solches Rückstellelement als ein Einschraubkolben 71 ausgebildet. Der Einschraubkolben 71 ist in einer außenseitig am Führungszylinder 45 ausgebildeten Schulter 73 eingesetzt. Ferner ist der Einschraubkolben 71 in einer entsprechenden Sackbohrung 75 der Halbschale geführt. Der Stirnseite des Einschraubkolbens 71 vorgelagert ist ein Druckraum 77. Dieser ist über einen Hydraulikfluid-Kanal 79 wahlweise in strömungstechnischer Verbindung mit einem Anschluss 81 für das Hydraulikfluid oder mit einer strichpunktiert angedeuteten Anschlussleitung 83 in der Seitenwand des Führungszylinders 45.

Für ein Lösen der Spannzange 23 wird entsprechend Hydraulikfluid in den Druckraum 77 geführt. Dadurch wird die „Selbsthemmung" der Spannzange 23 gelöst und die jeweilige Halbschale in ihre Ausgangslage rückgeführt.


Anspruch[de]
Werkstück-Spannvorrichtung, insbesondere Radträger-Spannvorrichtung, mit einer Spannzange (23) mit zwei Spannhebeln (25), zwischen deren Spannbacken (28) ein Werkstück spannbar ist, und einem, vorzugsweise hydraulisch betätigbaren, Antriebselement, das bei seiner Antriebsbewegung (I) die Spannhebel (25) gegen das Werkstück spannt, wobei zwischen den beiden Spannhebeln (25) und dem Antriebselement ein gemeinsames hubkolbenartiges Übertragungsglied (51, 53) geschaltet ist, das die Antriebsbewegung (I) des Antriebselements auf die beiden Spannhebel (25) überträgt,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Übertragungsglied (51, 53) zweiteilig aus einem ersten Übertragungsglied (51) und einem zweiten Übertragungsglied (53) ausgebildet ist, die jeweils einem der beiden Spannhebel (25) zugeordnet sind, und

dass zwischen dem Antriebselement und den Übertragungsgliedern (51, 53) ein querverstellbares Steuerelement, insbesondere eine in Querrichtung abrollende Steuerscheibe (49) oder -kugel, angeordnet ist, die mittels des Antriebselements gegen schräg gestellte, dachartig angeordnete Steuerflächen (65) der beiden Übertragungsglieder (51, 53) drückbar ist, so dass das Steuerelement in Abhängigkeit von einer geometrischen Lage des Werkstücks einen Stellweg der Spannhebel (25) steuert, ohne die geometrische Lage des Werkstücks zu ändern.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (51, 53) keilförmig mit vorzugsweise symmetrischen, jeweils einem Spannhebel (25) zugeordneten Keilflächen (67) ausgebildet ist, die bei der Antriebsbewegung (I) des Antriebselements gegen die jeweiligen Spannhebel (25) bzw. zwischengeschaltete Druckstücke drücken. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilflächen (67) des Übertragungsglieds (51, 53) über einen Keilwinkel (&agr;) vorzugsweise derart geneigt sind, dass bei eingespanntem Werkstück eine Bewegung des Antriebselements in seine Ausgangslage aufgrund der Reibung zwischen dem Spannhebel (25) bzw. den Druckstücken und den Keilflächen (67) gehemmt ist. Spannvorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Keilwinkel (&agr;) zwischen einer zum Antriebselement rechtwinklig angeordneten Bezugsebene (B) und der jeweiligen Keilfläche (67) eingeschlossen ist, und vorzugsweise bei einer Anlage von Stahl auf Stahl zumindest 78° oder größer ist. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Übertragungsglieder (51, 53) über Anlageflächen (61) aneinander abstützen und unabhängig voneinander in einer Hub- bzw. Längsrichtung (h, I) verstellbar sind. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Übertragungsglied (51, 53) als ein Rückstellelement ein hydraulisches Betätigungselement zugeordnet ist, das das Übertragungsglied (51, 53) in seine Ausgangslage rückführt. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (51, 53) hohlzylinderförmig mit an einer Stirnseite angeordneten Keilflächen (67) ausgebildet ist. Spannanordnung für ein Werkstück mit zumindest einem weit ausladenden Ausleger bzw. Arm, insbesondere ein Radträger (1), mit einem Radträger-Ausleger (15), mit einer Haupt-Spannvorrichtung (3), mit der das Werkstück zentral an seiner Werkstückmitte spannbar ist, und als eine Hilfs-Spannvorrichtung (21) eine Spannvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit der zusätzlich der Werkstückausleger des bereits eingespannten Werkstücks spannbar ist.






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