Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CLAMPING SYSTEM WITH A STROKE-MONITORED CLAMPING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/098854
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a clamping system with a stroke-monitored clamping device, in the case of which the clamping system comprises a clamping device and a combination bolt. The clamping device serves for mounting, in the housing, at least one piston which acts on at least three clamping elements, and said clamping device furthermore has a receiving recess for temporarily receiving the combination bolt. The combination bolt is arranged such that it can be fixed in the receiving recess by means of the clamping elements. Here, on the housing, there is arranged an adaptable sensor housing in which an absolute travel measurement system is accommodated. The travel measurement system comprises a sensor IC arranged in a positionally fixed manner in the sensor housing, and comprises a magnetic plate mechanically coupled to the piston. With the present invention, a clamping system composed of a clamping device and of a combination bolt has been developed, the assemblies of which, while taking up a small structural space, ensure a high level of wear resistance, very good operational reliability and a high pull-in force. It is simultaneously the intention for the clamping process of the combination bolt to be monitored.

More Like This:
JP4162838XY stage device
Inventors:
ZIMMER MARTIN (DE)
ZIMMER GÜNTHER (DE)
Application Number:
PCT/DE2019/000301
Publication Date:
May 22, 2020
Filing Date:
November 25, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZIMMER MARTIN (DE)
ZIMMER GUENTHER (DE)
International Classes:
B23Q1/00; B23Q17/00; F15B15/28
Foreign References:
JP2010076061A2010-04-08
DE102012001271A12013-07-25
EP1421340B12005-04-20
CH691042A52001-04-12
EP2390067A12011-11-30
US5803229A1998-09-08
DE102015206590B32016-06-16
Attorney, Agent or Firm:
ZÜRN & THÄMER (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche :

1. Spannsystem mit einer hubüberwachten Spannvorrichtung,

- wobei das Spannsystem eine Spannvorrichtung (10) und einen

Kombibolzen (130) umfasst,

- wobei die Spannvorrichtung (10) im Gehäuse (11) mindestens ei nen auf mindestens drei Spannelemente (101) wirkenden Kol- ben (40) lagert und zudem eine Aufnahmeausnehmung (20) zur temporären Aufnahme des Kombibolzens (130) aufweist,

- wobei der Kombibolzen (130) mithilfe der Spannelemente (101) in der Aufnahmeausnehmung (20) fixierbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

- dass am Gehäuse (11) ein adaptierbares Sensorengehäuse (150) angeordnet ist, in dem ein absolutes Wegmesssystem (220) un tergebracht ist und

- dass das Wegmesssystem einen im Sensorengehäuse (150) ortsfest angeordneten Sensor-IC (222) und eine mit dem Kolben (40) me chanisch gekoppelte Magnetplatte (223) umfasst.

2. Spannsystem gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetplatte (223) eine Master- und eine Noniusspur aufweist, wobei beide Spuren von im Sensor-IC (222) unterge brachten Hallsensoren während des Messvorgangs abgetastet wer den . 3. Spannsystem gemäß dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die Positioniergenauigkeit des Wegmesssystems (220) bei 3 pm liegt.

4. Spannsystem gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messweg des Wegmesssystems (220) mindestens 5 % länger als der Hub des Kolbens (40) ist.

5. Spannsystem gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeausnehmung (20) automatisch mit einer Ver schlusskappe (70) verschließbar ist.

6. Spannsystem gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor-IC (222) zusammen mit der Hardware für die Aus werteelektronik auf einer im Sensorengehäuse (150) angeordenten Platine (221) sitzt.

7. Spannsystem gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik mindestens drei Hubpositionen der Magnetplatte (223) unterscheidet, wobei eine erste für eine Auf- nahmeausnehmung (20) ohne Kombibolzen (130) , eine zweite für eine für die Aufnahme des Kombibolzens (130) freigegebene Auf nahmeausnehmung (20) und eine dritte für das Spannen des Kombi- bolzens (130) in der Aufnahmeausnehmung (20) steht.

8. Spannsystem gemäß dem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass die Hubpositionen am oder im Bereich der Spannvorrich tung (10) mittels LED' s oder eines Displays anzeigbar sind. 9. Spannsystem gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetplatte (223) auf einem Magnetplattenträger (170) fixiert ist, der im Sensorengehäuse (150) untergebracht und im Gehäuse (11) linear geführt am Kolben (40) befestigt ist.

10. Spannsystem gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorengehäuse (150) für alle pneumatischen oder hyd- raulischen Anschlüsse des Gehäuses (11) separate An

schlüsse (176-179) aufweist, deren Zuleitungen durch das Senso rengehäuse (150) hindurchgeführt sind.

Description:
Spannsystem mit einer hubübe wachten Spannvorrichtung

Beschreibung :

Die Erfindung betrifft ein Spannsystem mit einer hubüberwachten Spannvorrichtung, bei der das Spannsystem eine Spannvorrichtung und einen Kombibolzen umfasst. Die Spannvorrichtung lagert im Gehäuse mindestens einen auf mindestens drei Spannelemente wir kenden Kolben und weist zudem eine Aufnahmeausnehmung zur tempo rären Aufnahme des Kombibolzens auf. Der Kombibolzen ist mit hilfe der Spannelemente in der Aufnahmeausnehmung fixierbar an geordnet .

Um ein Werkstück beispielsweise auf einem Maschinentisch einer Bearbeitungsmaschine wiederholgenau und effizient aufspannen zu können, kann in der Regel mindestens ein Nullpunktspannsystem eingesetzt werden. Anstelle des Werkstücks können auch Schraub stöcke, Paletten oder vergleichbare Vorrichtungen über dieses System fixiert werden. Aus einem Prospekt der Vischer & Bolli AG, Werkzeug- und Spann technik aus Dübendorf in der Schweiz ist ein mit „vb Dock Lock AirLine" bezeichnetes Spannsystem aus dem September 2018 be kannt, dessen Spannvorrichtung einen kompliziert geformten Ring kolben aufweist, der mit seiner konischen Innenwandung auf in einem Trägerring gelagerte Spannsegmente wirkt, die sich beim Spannvorgang an einem in eine Aufnahmebohrung einsteckbaren Kom bibolzen spannend anlegen. Die Aufnahmebohrung ist bei ungenutz tem Spannsystem mit einer Verschlusskappe verschlossen.

In der DE 10 2015 206 590 B3 werden ein Spannmodul und ein Spannsystem, insbesondere ein Nullpunktspannsystem, beschrieben, bei denen ein Spannbolzen in einer Aufnahmebohrung einspannbar ist. Im Spannmodul sind dazu drei radial verfahrbar um die Mit tellinie des Spannsystems angeordnete Schlitten positioniert, die über plane Keilflächen den Spannbolzen quer verschiebbar la gern .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, ein Spannsystem aus einer Spannvorrichtung und einem Kombibolzen zu entwickeln, dessen Baugruppen bei einem kleinen Bauraum eine hohe Verschleißfestigkeit, eine sehr gute Betriebssicherheit bei einfacher Adaptierbarkeit und eine große Einzugskraft gewähr leisten. Zugleich soll der Spannvorgang des Kombibolzens über wacht werden. Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Patentan spruchs 1 gelöst. Dabei ist am Gehäuse ein adaptierbares Senso rengehäuse angeordnet, in dem ein absolutes Wegmesssystem unter gebracht ist. Das Wegmesssystem umfasst einen im Sensorengehäuse ortsfest angeordneten Sensor-IC und eine mit dem Kolben mecha nisch gekoppelte Magnetplatte.

Mit der Erfindung wird ein Spannsystem zur Verfügung gestellt, bei dem die in der Spannvorrichtung angeordneten Spannelemente am Kombibolzen mit ihren Spannflächen vollflächig zur Anlage kommen. Dadurch ergeben sich auch bei hohen Einzugskräften ver hältnismäßig niedrige Flächenpressungen. Die großen Kontaktflä- chen garantieren eine hohe Formsteifigkeit des Gesamtsystems, womit die Spannvorrichtung über den Kombibolzen auch große Last momente problemlos abstützen kann.

Die Spannelemente, die Teile eines über Elastomerkörper zusam menmontierten Spannrings sind, bilden mit einem Ringkolben zu- sammen ein Keilgetriebe, bei dem der axiale Hub des Ringkolbens radiale, auf den Spannring wirkende Spannkräfte erzeugt. Über die Elastomerkörper des Spannrings sind die segmentartigen Span nelemente in Umfangsrichtung elastisch gekoppelt. Der Ringkolben wird im Ausführungsbeispiel mittels Federkraft in die Spannstel- lung der Spannvorrichtung bewegt und dort gehalten. Gegebenen falls wird der Spannvorgang mithilfe von Druckluft unterstützt. Zum Entlasten des gespannten Spannrings und zum Zurückfahren des Ringkolbens - für die Freigabe des Kombibolzens - wird Druckluft eingesetzt. Zusätzlich wird der Innenraum der Spannvorrichtung unter Sperrluft gesetzt, um während der Werkstückbearbeitung ein Eindringen von Spänen, Kühl- oder Schmiermittel zu verhindern. Gegebenenfalls kann zum Bewegen des Ringkolbens auch ein Hydrau liköl benutzt werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist an der Unterseite der Spann vorrichtung als separates Modul ein Sensorengehäuse angeordnet, das mindestens ein absolut arbeitendes Wegmesssystem enthält. Letzteres überwacht die Stellung bzw. die Hubposition des den Spannring zustellenden Kolbens. Das an der Unterseite der Spann vorrichtung adaptierbare Sensorengehäuse hat z.B. zwei aus sei nem Gehäusedeckel herausragende Bolzen, die in Bohrungen der Spannvorrichtungsunterseite hineinragen, um dort in Führungsboh rungen geführt zu werden und zugleich an dem Kolben befestigt zu werden. Das Wegmesssystem umfasst neben dem oder den Sensoren auch eine Auswerteelektronik.

Mit der Auswerteelektronik werden mindestens drei Hubpositionen der Magnetplatte des Sensorsystems unterschieden. Die erste Po- sition ist erreicht, wenn der Kolben aufgrund der Wirkung seiner Rückholfedern seine obere Position eingenommen hat. Die Magnet platte befindet sich in der zweiten Position, wenn der Kolben gegen die Wirkung seiner Rückholfedern in seine andere Extrem lage verfahren worden ist. Die dritte Hubposition beschreibt keine punktuelle Position, sondern einen bestimmten Hubbereich. In diesem Hubbereich befindet sich der Kolben, wenn er über die Spannelemente den Kombizapfen fest im Nullpunktspannsystem fi xiert hat. Der Hubbereich ist erforderlich, um zum einen dem im Lauf der unzähligen Lastwechsel eintretenden Verschleiß an den Keilgetriebeflächen des Kolbens und der Spannelemente gerecht zu werden. Mit zunehmendem Verschleiß wird der Spannhub des Kolbens größer. Zum anderen werden mit der Spannvorrichtung viele ver schiedene Kombibolzen gepaart. Entsprechend der Fertigungstole- ranzenbreite der Kombibolzen tauchen diese für ein sichers Span- nen mehr oder weniger tief in die Aufnahmeausnehmung ein, sodass sich theoretisch für jeden Kombibolzen ein eigener Spannhub ergibt. Ein von der Auswerteelektronik ermitteltes Anwachsen des Spannhubs kann auf einem gerätenahen Display oder dem Monitor der mit der Spannvorrichtung z.B. über einen IO-Link-Bus in Ver bindung stehenden SPS als baldiges Verschleißindiz angezeigt werden .

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteran sprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mindestens einer schematisch dargestellten Ausführungsform.

Figur 1 : perspektivische Ansicht eines Spannsystems mit einer

Spannvorrichung mit einer Kolbenpositionsabfrage; Figur 2 : Schnitt durch das drucklose geschlossene Spann

system;

Figur 3 : Schnitt durch das geschlossene Spannsystem mit

druckbelastetem Ringkolbenboden;

Figur 4 : wie Figur 3, jedoch mit ausgefahrenem Reinigungs kolben;

Figur 5 : Schnitt durch das Spannsystem mit druckbelasteter

Ringkolbenfrontseite und mit teilweise eingetauchtem Kombibolzen;

Figur 6 : wie Figur 5, jedoch mit vollständig eingetauchtem, aber unverriegeltem Kombibolzen;

Figur 7 : wie Figur 6, jedoch mit mittels der Federspannkraft des Ringkolbens verriegeltem Kombibolzen;

Figur 8 : Spannring von schräg oben;

Figur 9 : Spannring von schräg unten;

Figur 10: Draufsicht auf den Spannring;

Figur 11: perspektivische Ansicht einer Verschlusskappe von schräg unten mit ausgefahrenem Reinigungskolben;

Figur 12 : wie Figur 11, jedoch schräg von der Seite;

Figur 13 : Schnitt durch das Sensorengehäuse in der Ebene, in der der Magnetplattenträger gelagert ist;

Figur 14: perspektivische Einsicht in das Sensorengehäuse; Figur 15: perspektivische Ansicht der Spannvorrichtung von unten;

Figur 16: perspektivische Ansicht des Sensorengehäuses von

oben.

Die Figur 1 zeigt ein Spannsystem (1) , das aus einer Spannvor richtung (10) und einem Kombibolzen (130) besteht. Die Spannvor richtung (10) ist zur Aufnahme eines Werkstücks beispielsweise in einem Maschinentisch integriert. An dem zu spannenden Werk- stück ist in der Regel mindestens ein Kombibolzen (130) - über den das Werkstück am Maschinentisch adaptierbar ist - befestigt. Das Gehäuse (11) der Spannvorrichtung (10), an dessen Unterseite ein Sensorengehäuse (150) befestigt ist, beinhaltet eine Mecha nik, die den Kombibolzen (130) wiederholgenau in der Spannvor- richtung (10) positioniert. Diese Mechanik umfasst ein Keilge triebe (63, 111), dessen Antriebsteil ein Ringkolben (40) ist.

Am Ringkolben (40) ist eine Maßverkörperung (223) befestigt, die der Ringkolben (40) zu dessen präziser Lagebestimmung im Senso rengehäuse (150) entlang eines Sensors (222) führt.

Das in Figur 2 dargestellte Gehäuse (11) besteht im Wesentlichen aus einem flanschartigen Gehäusegrundkörper (12) und einem in der Unterseite des Gehäusegrundkörpers (12) sitzenden Gehäusede ckel (31) . Beide Teile sind z.B. aus dem rost-, säure- und hit- zebeständigen Stahl X90CrMoVl8 gefertigt.

Der einteilige, z.B. 44 mm hohe, Gehäusegrundkörper (12) setzt sich aus einer Flanschplatte (13) und einem daran angeformten Zylinder (27) zusammen. Die Flanschplatte (13) hat hier einen Durchmesser von 112 mm bei einer Wandstärke von 10 mm. Der Zy linder (27) hat einen Außendurchmesser von 86 mm bei einer maxi malen Wandstärke von 6 mm. Die Flanschplatte (13) und der Zylin der (27) haben eine gemeinsame Mittellinie (9). Im Übergangsbe- reich zwischen dem Zylinder (27) und der Bodenseite der Flansch platte (13) befindet sich zur Erhöhung der Formsteifigkeit des Gehäusegrundkörpers (12) eine, senkrecht zur Mittellinie (9) ge messen, z.B. 5,5 mm breite Fase (42), deren Kegelwinkel 120 Win- kelgrade misst.

Die Flanschplatte (13) hat in ihrem äußeren Bereich, der über den Zylinder (27) übersteht, z.B. acht äquidistant auf dem Um fang verteilte Senkbohrungen zur Aufnahme von Befestigungs- schrauben (15) , über die die Spannvorrichtung (10) starr am Ma schinentisch befestigt werden kann. Die Senkbohrungen sind mit KunstStoffkappen staubdicht verschlossen. Zwischen je zwei Senk bohrungen sind in der Flanschplatte (13) von außen her zwei z.B. 17 mm lange feinbearbeitete Positionierlanglöcher (14) eingear- beitet. Sie haben eine Tiefe von 5,8 mm. Das einzelne Positio nierlangloch (14) dient dem Blockieren des Drehfreiheitsgrads um die Mittellinie (9) bei der Verwendung nur eines Kombibol zens (130) . Nach Figur 2 weist die Flanschplatte (13) auf der linken

Seite ein Kanalsystem (24) auf, über das ggf. ein zwischen der Flanschplatte (13) und dem aufliegenden Werkstück vorhandener Staudruck zur Kontrolle einer korrekten Werkstückauflage über einen Auflagenkontrollanschluss (25) einem Messgerät zuführbar ist. Für diesen Fall hat die Flanschplatte (13) auf ihrer Ober seite eine Axialringsnut (29), die im Ausführungsbeispiel bei einem Innendurchmesser von z.B. 48 mm und einem Außendurchmesser von z.B. 74 mm eine Tiefe von z.B. 0,3 mm aufweist. Sofern das auf der Flanschplatte (13) aufliegenden Werkstück die Axial- ringnut (29) vollständig abdeckt, kann der in Letzterer anlie gende Staudruck zur Kontrolle verwendet werden. Die Fläche der Axialringnut (29) beträgt mindestens 25 % der werkstücktragenden Oberseite der Flanschplatte (13). Die Flanschplatte (13), auf deren Oberseite das jeweilige Werk stück aufliegt, hat im Zentrum eine zentrale Aufnahmeausneh mung (20), die von einem an der Flanschplatte (13) angeformten Stützrohr (16) ummantelt ist. Das nach innen ragende Stütz rohr (16) hat bei einer Länge von 9 , 5 mm eine feinbearbeitete Stirnfläche. Die der Aufnahmeausnehmung (20) abgewandte Wandung des Stützrohrs (16) ist - zur Innenführung des Ringkolbens (40)

- eine feinbearbeitete zylindrische Fläche.

Die Aufnahmeausnehmung (20) hat in ihrem oberen Bereich eine ke gelstumpfmantelförmige Zentrierspannfläche (21), deren Kegelwin kel z.B. 30 Winkelgrade beträgt. Die Höhe der Zentrierspannflä che (21) misst z.B. 5,6 mm. Im unteren Bereich weist die Aufnah- meausnehmung (20) einen im Durchmesser um z.B. 1 mm aufgeweite ten Hintergriffsabsatz (23) auf.

Die feinbearbeitete außenliegende Innenwandung des Zylin

ders (27) hat im mittleren Bereich eine umlaufende Entlüftungs- nut (28 ) .

Der Gehäusedeckel (31) sitzt über die Innenwandung des Zylin ders (27) zentriert und abgedichtet im Gehäusegrundkörper (12). Er weist im Zentrum ein in den Gehäusegrundkörper (12) hineinra gendes Anschlagrohr (32) auf, das eine sacklochartige Ver schlusskappenausnehmung (33) umgibt. Letztere hat bei einem Durchmesser von 28 mm eine Tiefe von 19,3 mm. Die Mittellinien des Anschlagrohrs (32) und der Verschlusskappenausnehmung (33) liegen auf der Mittellinie (9) . Das Anschlagrohr (32) weist zu mindest eine feinbearbeitete Stirnfläche auf. Die Außenwandung des Anschlagrohres (32) hat - ebenfalls zur In nenführung des Ringkolbens (40) - eine feinbearbeitete zylindri sche Außenwandung, deren Höhe 11,5 mm misst. Die an das An schlagrohr (32) anschließende Deckelwandung hat eine Wandstärke von z.B. 10,5 mm. In diesem Bereich verfügt der Gehäusede ckel (31) über zwölf auf einem Kreis um die Mittellinie (9) an geordnete Sacklochbohrungen (34) zur Lagerung und Führung von Schraubendruckfedern (69). Die Sacklochbohrungen (34) haben bei einer Tiefe von 7,3 mm einen Durchmesser von 10,6 mm.

Bei montierter Spannvorrichtung (10) beträgt der Abstand zwi schen den Stirnflächen des Stützrohrs (16) und des Anschlag rohrs (32) z.B. 6 mm. Zwischen diesen Stirnflächen ist ein

Spannring (100) angeordnet.

Der Spannring (100), vgl. Figuren 8 und 9, ist ein z.B. aus drei Spannelementen (101) und drei Federelementen (121) montierter Ring, dessen Querschnitt über den gesamten Spannring (100) kon stant ist. Die segmentartigen Spannelemente (101) sind aus dem Stahl X90CrMoVl8 gefertigt. Die Federelemente sind hier

Elastomerkörper (121) , die aus einem Gummi- oder einem Gummier satzwerkstoff hergestellt sind. Die Spannelemente (101) überde cken im Spannring (100) einzeln jeweils 85 Winkelgrade, während die Elastomerkörper (121) 35 Winkelgrade überdecken. Im unver formten Zustand hat der Spannring (100) einen Innendurchmesser von 23 mm und einen Außendurchmesser von 35 mm. Seine in Axial richtung messbare Breite ist 0,015 mm kleiner als der zwischen den Stirnflächen des Stützrohrs (16) und des Anschlagrohrs (32) gemessene Abstand. Der Innendurchmesser des Spannrings (100) kann im Bedarfsfall auf z.B. 27 mm elastisch ausgedehnt werden, vgl . Figur 5. Gemäß Figur 5 hat der Spannring (100) einen siebeneckigen Ein zelquerschnitt (102) . Seine Breite und seine Höhe sind dabei zu mindest nahezu identisch. Der Einzelquerschnitt (102) wird oben durch eine plane Spannfläche (105) , unten durch eine plane Auf- liegefläche (106) , innen durch eine zylindrische Innenflä che (109) und außen durch eine kegelstumpfmantelförmige Spann ringkeilfläche (111) begrenzt, vgl. auch Figuren 8 und 9. Die Spannringkeilfläche (111) hat einen Kegelwinkel von 12 Winkel graden .

Zwischen der Innenfläche (109) und der Aufliegefläche (106) be findet sich als Fase eine kegelstumpfmantelförmige Hüllspannflä che (108), deren Kegelwinkel 120 Winkelgrade beträgt. Zwischen der obenliegenden Spannfläche (105) und der Innenfläche (109) ist eine Aufschiebekeilfläche (107) als Fase angeordnet. Ihr Ke gelwinkel beträgt 90 Winkelgrade. Im äußeren Bereich geht die Aufliegefläche (106) in die Spannringkeilfläche (111) mittels der Spannringrückhubfläche (112) über. Letztere hat einen Keil winkel von 105 Winkelgraden.

Unter Vernachlässigung der Kantenabrundungen hat die Hüllspann fläche (108) eine Fasenlänge von z.B. 2,2 mm, die Aufschiebe- keilfläche (107) von z.B. 2,8 mm und die Spannringrückhubflä che (112) von z.B. 2,5 mm. Die wirksame Breite der Spannring- keilfläche (111) hat unter Berücksichtigung der Kantenabrundun gen und Fasen eine wirksame Breite von 2,9 mm.

Wie die Figuren 8 und 9 zeigen, sitzt jeweils zwischen zwei Spannelementen (101) formschlüssig ein Elastomerkörper (121). Dazu hat das einzelne Spannelement (101) im Bereich seiner pla nen Stirnseite, vgl. Figur 10, eine Hintergriffsausneh

mung (115), in die ein stirnseitiger Klemmzapfen (122) des be nachbarten Elastomerkörpers (121) eingreift. Die Hintergriffsausnehmung (115) ist teilweise eine Boh rung (116) . Sie hat einen Durchmesser von 3 mm und ist von der nächstgelegenen Stirnseite des Spannelements (101) z.B. 2,3 mm entfernt. Ihre Mittellinie ist parallel zur Mittellinie (9). Die Mittellinien der Bohrungen (116) liegen 3 mm entfernt von der

Innenfläche (109). Zwischen der Bohrung (116) und der Stirnseite ist zur Ausbildung von zwei Hintergriffen (117) eine z.B. 2 mm breite Öffnung vorgesehen. Der jeweilige Klemmzapfen (122) des Elastomerkörpers (121) hat eine zur Hintergriffsausnehmung (115) komplementäre Geometrieform. Der Durchmesser des einzelnen

Klemmzapfens (122) ist geringfügig größer als der der Boh rung (116) , um nach der Montage die sechs Teile des Spann rings (100) sicher zusammenzuhalten.

Im Innenraum der Spannvorrichtung (10) sitzt der um z.B. 5,5 mm verschiebbare Ringkolben (40). Letzterer hat einen Außendurch messer von 70 mm und eine Kolbenbreite von 21,5 mm. Der Ringkol ben (40) hat eine zentrale Kolbenbohrung (51) mit einem minima- len Innendurchmesser von 33 mm. Die Ringkolbenfrontseite (41) ist passend zum Boden der Flanschplatte (13) im äußeren Bereich angefasst. Im planen Ringkolbenboden (45) befinden sich zwölf Federführungsbohrungen (46), die gegenüber den Sacklochbohrun gen (34) des Gehäusedeckels (31) angeordnet sind. In der Außen- wandung (47) des Ringkolbens (40) befinden sich zwei Dichtring nuten zur Aufnahme von Dichtringen.

Die Kolbenbohrung (51) ist in drei Bereiche aufgeteilt. Der vor dere obere Bereich ist die obere Dichtzone (52), in der in einer Dichtringnut (53) ein Dichtring (54) angeordnet ist. Der Dicht ring (54) liegt an der Außenwandung des Stützrohrs (16) an. Der hintere untere Bereich ist die untere Dichtzone (55), in der sich ebenfalls in einer Dichtringnut (56) ein Dichtring (57) be findet. Der untere Dichtring (57) kontaktiert die Außenwandung des Anschlagrohrs (32) des Gehäusedeckels (31). Alle Dichtringe sind beispielsweise Quadringe.

Im mittleren, zwischen den beiden Dichtzonen (52, 55) gelegenen Bereich der Kolbenbohrung (51) befindet sich eine Ringnut (61), die aus einem Arbeitsabschnitt (62) und einem Eintauchab

schnitt (65) besteht. Der Arbeitsabschnitt (62) weist eine ke- gelstumpfmanteiförmige Ringnutkeilfläche (63) auf, an der sich beim Spannen des Kombibolzens (130) der Spannring (100) in Radi- alrichtung abstützt. Die Ringnutkeilfläche (63) hat einen Kegel winkel von 12 Winkelgraden. Sie erstreckt sich in der

Ringnut (61) auf einer Länge von z.B. 4 mm.

Nach Figur 4 schließt sich an ihrem oberen Ende der Eintauchab- schnitt (65) an. Letzterer hat einen zylindrischen Nutgrund, dessen Nuttiefe z.B. 3,5 mm beträgt. Die untere kegelstumpfman telförmige Flanke des Eintauchabschnitts bildet eine Rückhubflä che (66), deren Kegelwinkel 105 Winkelgrade misst. Der Eintauch abschnitt (65) nimmt den Spannring (100) komplett auf, wenn die Verschlusskappe (70) auf der Fahrt in die Verschlusskappenaus nehmung (33) des Gehäusedeckels (31) den Spannring (100) - unter dessen Aufweitung - passiert. Der Übergang zwischen der Ringnut keilfläche (63) und der Rückhubfläche (66) ist abgerundet. Selbstverständlich kann die Außenwandung (47) des Ringkol bens (40) eine ovale, eine elliptische, eine polygonale oder eine vieleckige Kontur haben. Das gleiche gilt für die Kontur der Innenwandung (48) .

Die Verschlusskappe (70) ist ein im Wesentlichen rotationssym- metrisches, kolbenartiges Bauteil, das bei nicht genutzter

Spannvorrichtung (10) die Aufnahmeausnehmung (20) verschließt, vgl. Figuren 1 bis 4. Sie ist ebenfalls aus dem rostfreien Stahl X90CrMoVl8 hergestellt. Ihre Stirnseite ist bis auf einen 0,9 mm breiten Rand um 0,3 mm eingezogen. Die Verschlusskappe (70) hat eine zylindrische Außenwandung, die im unteren Bereich einen Wellenbund (71) aufweist, mit dem sie in der Geschlossenstellung am Hintergriffsabsatz (23) der Aufnahmeausnehmung (20) anliegt. Zentral wird sie von einer Stufenbohrung (72) durchdrungen, die sich in mehreren Stufen zur vorderen Stirnseite hin verjüngt.

Nach Figur 4 ist der untere Bereich der Stufenbohrung (72) ein Zylinderbereich (73), der einen Durchmesser von 15 mm hat. In der Wandung des Zylinderbereichs (73) befinden sich eine Ringnut für einen Sicherungsring und mindestens zwei Überströmker- ben (74). An den Zylinderbereich (73) schließt sich ein Luftver teilbereich (75) an, von dem aus sich z.B. acht Freiblasbohrun- gen (76) zur radialen Außenwandung der Verschlusskappe (70) er strecken. Die Freiblasbohrungen (76) liegen alle in einer Ebene. Sie enden tangential im Luftverteilbereich (75), wobei ihre Mit tellinien einen zur Mittellinie (9) zentrischen Kreis mit z.B. 10,4 mm Durchmesser tangieren. Durch diese Anordnung der Frei- blasbohrungen (76) entsteht beim Freiblasen in dem sich nach oben aufweitenden Zentrierspalt (22) eine sich schraubenförmig windende Freiblasströmung. Auf den Luftverteilbereich (75) folgt eine Führungsbohrung (77), deren Durchmesser 6 mm misst. Zwischen der Außenwandung der Verschlusskappe (70) und der Stu fenbohrung (72) ist in der unteren Hälfte der Verschluss

kappe (70) eine Federführungsringnut (81) eingearbeitet. In Letzterer sitzt eine z.B. fünf Windungen aufweisende Schließfe der (82) in Form einer Schraubendruckfeder, die sich am Boden der Verschlusskappenausnehmung (33) des Gehäusedeckels (31) ab stützt .

Die untere Stirnfläche der Verschlusskappe (70) weist als

Spreizfase (78) eine 1,4 x 45°-Fase nach DIN 406-11 auf. Das Führungsspiel der Verschlusskappe (70) in der Aufnahmeausneh mung (20) ist kleiner als 0,1 mm.

In der Stufenbohrung (72) sitzt, durch einen Sicherungsring axial gesichert, vgl. Figur 11, ein Reinigungskolben (85). Sein im Zylinderbereich (73) gelagerter Kolben ist mit seiner Kolben stange (86) abgedichtet in der Führungsbohrung (77) geführt. Die Kolbenstange (86) hat eine Durchgangsbohrung (87), die im Kol benbereich z.B. mittels eines Gewindestifts verschlossen ist. In der freien Stirnfläche der Kolbenstange (86) befindet sich eine axial ausblasende Düsenbohrung (89). Beispielsweise 1 mm unter halb der freien Stirnfläche befinden sich z.B. acht weitere, je doch radial ausblasende Düsenbohrungen (89), vgl. auch Figur 12. Im Luftverteilbereich (75) hat die Kolbenstange (86) mindestens eine Radialbohrung (88), über die die Durchgangsbohrungen (87) mit Druckluft versorgt werden.

In den Figuren 1 bis 4 ist jeweils oberhalb der Spannvorrich- tung (10) der noch nicht in die Aufnahmeausnehmung (20) ver senkte Kombibolzen (130) dargestellt. Er ist ebenfalls aus dem rostbeständigen Stahl X90CrMoVl8 hergestellt und wie die Spann elemente (101) auf 56 + 3 HRC gehärtet. Der Kombibolzen (130) hat die Aufgabe, das Werkstück an der Spannvorrichtung (10) zu spannen und zugleich in dieser präzise zu zentrieren. Er ist ein z.B. 30 mm langes Drehteil, das eine zentrale Durchgangsboh rung (139) mit einem MlO-Gewinde aufweist. Die Durchgangsboh rung (139) hat werkstückseitig eine 3 mm tiefe Passsenkung mit einem Durchmesser von z.B. 10,5 mm. An ihrem gegenüberliegenden Ende weist sie eine 90°-Senkung auf.

Am werkstückseitigen Ende ist der Kombibolzen (130) mit einem Passzylinderabschnitt (131) ausgestattet, dessen Durchmesser z.B. 18 mm und dessen Höhe z.B. 5 mm misst. Er endet in einer planen Axialanlagefläche (132). Der Teil des Kombibolzens (130), der nach den Figuren 6 und 7 vollständig in die Aufnahmeausneh mung (20) eintaucht, besteht im Wesentlichen aus drei Bereichen. Der vordere Bereich ist der Spannbereich (133) und der hintere Bereich ist der Zentrierbereich (137). Zwischen diesen beiden Bereichen liegt der Taillenbereich (136). Der Spannbe

reich (133), der in einem z.B. 1,5 mm breiten zylindrischen Ab schnitt einen Durchmesser von z.B. 26,8 mm hat, dient beim Span nen des Werkstücks u.a. als Hintergriff, der am Spannring (100) zur Anlage kommt. Er hat dazu eine kegelstumpfmantelförmige In nenspannfläche (134) , mit der er im gespannten Zustand großflä chig an der Hüllspannfläche (108) des Spannrings (100) anliegt. Die wirksame Flankenlänge der Innenspannfläche (134) beträgt un ter Berücksichtigung der Ab- und Ausrundungen mindestens 2,4 mm.

Zwischen dem zylindrischen Abschnitt und der vorderen Stirnseite des Spannbereichs (133) befindet sich eine Spannringrückhub fase (135), deren Kegelwinkel 90 Winkelgrade beträgt. Sie er leichtert beim Einfahren des Kombibolzens (130) in die Aufnahme- ausnehmung (20) das Passieren des aufgedehnten Spannrings (100) .

Der Zentrierbereich (137) des Kombibolzens (130) hat eine der Innenspannfläche (134) zugewandte feinbearbeitete Außenspannflä che (138), die zur Zentrierung an der Zentrierspannfläche (21) der Aufnahmeausnehmung (20) - nach den Figuren 6 und 7 - groß flächig anliegt. Die wirksame Flankenlänge beträgt unter Berück sichtigung der Ab- und Ausrundungen mindestens 5,4 mm. Der maxi male Durchmesser der Außenspannfläche (138) misst z.B. 29,8 mm. Der Taillenbereich (136) hat einen Durchmesser von z.B. 22 mm.

In diesem Bereich befinden sich zwei gegenüberliegende Abfla chungen, vgl. Figur 1, um zwei Angriffsflächen für einen Maul schlüssel mit der Schlüsselweite 20 zu haben. An der Unterseite des Gehäuses (11) ist ein Sensorenge häuse (150) befestigt, vgl. Figur 16. Das Sensorengehäuse (150), dessen Mittellinie deckungsgleich zur Mittellinie (9) ist, be- steht aus einem Gehäuseunterteil (151) und einem Sensorengehäu sedeckel (200). Beide Teile sind z.B. aus der Aluminiumlegierung AlSiMgMn gefertigt. Die Außendurchmesser ihrer zylindrischen Wandungen entsprechen dem Außendurchmesser des Zylinders (27). Das Gehäuseunterteil (151) hat eine Höhe von z.B. 20 mm, während die Höhe des Sensorengehäusedeckels (200) z.B. 5,5 mm beträgt.

Das Anschlussbild der pneumatischen Anschlüsse für den Spann druck, den Entriegelungsdruck, den Ausblasdruck und die Sperr luft ist identisch bzw. deckungsgleich mit dem Anschlussbild der Unterseite des Gehäusedeckels (31) .

An der Unterseite des Gehäusedeckels (31) ist der Deckel (200) des Sensorengehäuses (150), vgl. Figur 16, mit z.B. sechs De- ckelschrauben (215) montierbar. Der Sensorengehäusedeckel (200) wird vor dem Gehäuseunterteil am Gehäusedeckel (31) befestigt. Die Schraubenköpfe der sechs Deckelschrauben (215) sind in den ZylinderSenkungen der Bohrungen versenkt. Die Deckelschrau ben (215) sind äquidistant verteilt auf einem Kreis mit dem Durchmesser von z.B. 75 mm. Im Bereich der Kabelanbindung sitzt in der Oberseite des Sensorengehäusedeckels (200) ein Deckelin dexstift (214) als Montagehilfe zur Befestigung des Sensorenge häusedeckels (200) am Gehäusedeckel (31). Der Sensorengehäusedeckel (200) weist zwei bohrungsartige De- ckeldruchbrüche (202, 203) auf, vgl. auch Figur 13, die parallel zur Mittellinie (9) orientiert sind und die auf einem um die Mittellinie (9) angeordneten Kreis liegen, dessen Durchmesser 40 mm beträgt. Die Mittellinien beider Deckeidruchbrüche (202, 203) haben einen Abstand von 9 mm. Um den Deckeidruchbruch (202) herum befindet sich eine ZylinderSenkung, in der ein Dicht ring (212) angeordnet ist. Die beiden Deckeldurchbrüche (202, 203) dienen dem Durchstecken eines Haltebolzens (172) und eines Führungsbolzens (174) zum Tragen bzw. Führen eines Magnetplat tenträgers (170). Die Durchmesser der Deckeldurchbrüche (202, 203) sind um 0,1 mm größer als die Führungsdurchmesser des

Halte- (172) und des Führungsbolzens (174). Im Bereich der Deckeldurchbrüche (202, 203) befindet sich auf der dem Gehäuseunterteil (151) zugewandten Deckelseite eine z.B. 3 mm tiefe rechteckige Hubausnehmung (201) .

Auf einem Durchmesser von z.B. 75 mm befinden sich im Sensoren- gehäusedeckel (200) vier diesen durchdringende Zylinderbohrun gen, vgl. Figur 16, eine Spanndruckdeckelbohrung (206), eine Entriegelungsdruckdeckelbohrung (207), eine Ausblasdeckelboh rung (208) und eine Sperrluftdeckelbohrung (209). Sie liegen de ckungsgleich vor den Anschlüssen (36, 37, 38, 39) des Gehäusede- ckels (31 ) .

Zwischen dem Sensorengehäusedeckel (200) und dem Gehäusede ckel (31) ist eine ringförmige Foliendichtung (211) eingelegt, die alle Bohrungen (206-209) gasdicht umschließt.

Das Gehäuseunterteil (151), vgl. Figur 14, das von unten gegen den Sensorengehäusedeckel (200) montiert wird, hat einen z.B. kreuzförmigen Gehäuseinnenraum (152) . Er ist in vier Bereiche unterteilt. Der erste Bereich ist ein Kabelschacht (153), dessen Tiefe 6,5 mm beträgt. Der zweite, an den ersten Bereich an schließende und z.B. 10 mm tiefe Bereich ist der Fixierbe reich (154), in dem die Elektronik (221) bzw. die Hardware des Sensorsystems (220) präzise positioniert befestigt ist. Der dritte und größte Bereich ist der Hardwarebereich (155) . An ihn schließt sich als vierter Bereich der Maßverkörperungshubbe reich (156) an. Die beiden letztgenannten Bereiche haben einen durchgehenden Innenraumboden (157), vgl. Figur 7. Dort ist der Gehäuseinnenraum (152) z.B. 18 mm tief. Die Außenabmessungen des Gehäuseinnenraums (152) liegen innerhalb eines Kreises mit dem Durchmesser von z.B. 57 mm. In den Vollmaterialbereichen, die beim Herausfräsen der kreuzförmigen Form des Gehäuseinnen raums (152) erhalten geblieben sind, befinden sich auf einem Durchmesser von z.B. 51 mm vier Durchgangsbohrungen in einer 90- Winkelgradteilung . Die einzelnen Durchgangsbohrungen enden an der Unterseite des Gehäuseunterteils (151) in einem Spanndruck gehäuseanschluss (176), einem Entriegelungsdruckgehäusean schluss (177), einem Ausblasgehäuseanschluss (178) und einem Sperrluftgehäuseanschluss (179). Jeder Anschluss hat ein kurzes M4-Gewinde, das jeweils durch einen Dichtgewindestift (187) gas dicht verschlossen werden kann.

Zur Befestigung eines mit der Hardware des Sensorsystems (220) verbundenen Kabels (225) ist für einen Kabeldurchführblock (190) eine Kabelklemmausnehmung (158) in das Gehäuseunterteil (151) eingearbeitet, vgl. Figuren 7 und 15.

Der Kabeldurchführblock (190) ist ein Kunststoffblock mit einem fünfeckigen, prismatischen Querschnitt. Er hat zwei im Wesentli chen rechteckige, gleichgroße Seitenflächen (191, 192), vgl. Fi gur 14, die rechtwinklig aneinander stoßen, und eine großflä chige Rückseite (193), die gegenüber jeder Seitenfläche (191, 192) um 45 Winkelgrade geneigt ist. Die Seitenfläche (191) liegt in der Ebene der Unterseite des Gehäuseunterteils (151), vgl. Figur 15. Im mittleren Bereich einer jeden Seitenfläche (191, 192) befindet sich je ein Langloch (195, 196) zur Durchführung des Kabels (225) . Zwischen beiden Langlöchern (195, 196) befin det sich eine Umklemmnut (197), deren Nutbreite z.B. 20-30 % kleiner ist als die Schmalbreite der beiden Langlöcher (195,

196) . Die beiden Langlöcher (195, 196) durchdringen sich im Be reich der Rückseite (193), vgl. Figur 7, sodass dort eine Öff nung zur Durchführung des Kabels (225) vorhanden ist. Die Lang- löcher (195, 196) und die Umklemmnut (197) bilden die Kabel- durchführausnehmung (194). Letztere mündet, z.B. nach Figur 7, mittels einer 45-Winkelgradbohrung in den Kabelschacht (153).

Entlang der Kante, in der die Seitenflächen (191, 192) zusammen- stoßen, befinden sich zwei Senkbohrungen (171) zur Aufnahme der Schrauben (198), deren Mittellinien mit jeder Seitenfläche (191, 192) einen 45-Winkelgradwinkel einschließen.

Die Kabelklemmausnehmung (158) des Gehäuseunterteils (151) hat eine geometrische Form, die zur Aufnahme des Kabeldurchführ- blocks (190) geeignet ist. Durch die Form der Kabeldurchführaus- nehmung (194) ist es nach der Montage des Kabels (225) noch mög lich, das Kabel (225) entweder senkrecht aus der Unterseite des Gehäuseunterteils (151) oder - wie in den Figuren 1, 15 und 16 - senkrecht aus der zylindrische Außenwandung des Sensorengehäu ses (150) herausragen zu lassen.

Auf einem Durchmesser von z.B. 75 mm befinden sich im Gehäuseun terteil (151) vier das Gehäuseunterteil (151) durchdringende Senkbohrungen zur Aufnahme der Gehäuseschrauben (183) . Über

Letztere wird das Gehäuseunterteil (151) am Sensorengehäusede ckel (200) befestigt. Zwei weitere Sacklochbohrungen dienen der Aufnahme von zwei Passstiften (184) . In einer dritten Sackloch bohrung sitzt ein Gehäuseindexstift (182), vgl. Figur 14.

Zwischen dem Gehäuseunterteil (151) und dem Sensorengehäusede ckel (200) ist ebenfalls eine ringförmige Foliendichtung (181) eingelegt, die alle hinter den Anschlüssen (36-39) gelegenen Bohrungen gasdicht umschließt. Im Gehäuseinnenraum (152) ist im Hardwarebereich (155), vgl. Fi gur 14, ein in der Draufsicht im Wesentlichen u-förmiger Plati- nenträger (160) angeordnet. An den freien stirnseitigen Enden der Schenkel des Platinenträgers (160) ist die Platine (221) mit je zwei Schrauben (166) fixiert, vgl. Figur 7. Der Platinenträ ger (160) hat einen Trägerflansch (161) , der am Boden des Fi xierbereichs (154) mit zwei Passstiften (162) positioniert und mit zwei Schrauben (165) befestigt ist. Die Kombination aus den beiden Passstiften (162) und den beiden Schrauben (165) kann durch zwei Passschrauben ersetzt werden.

Nach Figur 14 ragt der Magnetplattenträger (170) in den Maßver körperungshubbereich (156) hinein. Der Magnetplattenträger (170) ist im Wesentlichen ein quaderförmiger Körper, an dessen der Platine (221) zugewandten Flanke die Magnetplatte (223) angeord net ist. Er weist gemäß Figur 13 zwei nebeneinanderliegende, gleichförmige Bohrungen (171) mit je einer ZylinderSenkung auf. In die Bohrung (171) ist der Haltebolzen (172), der den Durch bruch (203) und die Führungsdurchgangsbohrung (7) durchdringt, eingesteckt. Letzterer hat einen Kopf mit Innensechskant. Über den Innensechskant wird das freie Ende des Haltebolzens (172) in einer gestuften Gewindebohrung (49) des Ringkolbens (40) einge dreht. Die ZylinderSenkung der Bohrung (171) hat in ihrem vorde ren Bereich ein Innengewinde, in das ein Gewindestift (173) ein geschraubt ist, um den Haltebolzen (172) im Magnetplattenträger zu fixieren. Somit ist der Magnetplattenträger (170) starr mit dem Ringkolben (40) verbunden. Der Führungsbolzen (174), der durch den Durchbruch (203) in das Führungssackloch (8) ein greift, ist auf die gleiche Weise im Magnetplattenträger (170) befestigt wie der Haltebolzen (172). Der Führungsbolzen (174) verhindert ein Schwenken des Magnetplattenträgers (170) um die Mittellinie des Haltebolzens (172).

Das den Hub des Ringkolbens (40) überwachende Sensorsystem (220) besteht aus einem Sensor-IC (222) und einer magnetischen Maßver körperung. Der Sensor-IC (222) ist auf der Platine (221) aufge- lötet. Das Bauteil hat z.B. die Abmessungen 5 mm x 5 mm x 1 mm. Im Sensor-IC (222) sind versetzt zueinander zwei Hallsensoren angeordnet. Dem Sensor-IC (222) gegenüber ist in einem Abstand von 0,2 bis 1 mm als Maßverkörperung eine auf dem Magnetplatten träger (170) aufgeklebte Magnetplatte (223) der Abmessungen 10 mm x 10 mm x 1 mm positioniert. Die Magnetplatte (223) weist nebeneinanderliegend eine Masterspur und eine Noniusspur auf. Beide Spuren bestehen aus hintereinander aufgereihten aus Nord- und Südpolen bestehenden Polpaaren. Die Abmessung der Polpaare der Noniusspur sind, in Richtung der Relativbewegung zwischen Sensor-IC (222) und Magnetplatte (223) gesehen, um z.B. 1,5 bis 6,3% größer als die Abmessung der Polpaare der Masterspur. Das Messsystem ist ein Absolutmesswertgeber, dessen interpolierende Auswertung - ohne Referenzfahrt - eine Lageinformation mit einer Messwertauflösung von 3 mha ermöglicht.

Nach Figur 2 befindet sich die Spannvorrichtung (10) drucklos in ihrem unbetätigten Ausgangszustand. Die Verschlusskappe (70) sitzt in ihrer Schließposition. Zugleich liegt der Ringkol ben (40) aufgrund der Wirkung der Schraubendruckfedern (69) am Boden des Zylinders (27) bzw. an der Flanschplatte (13) an. Da- bei kontaktiert der Spannring (100) die Ringnutkeilfläche (63) des Ringkolbens (40) . Der Spannring (100) ragt ca. zur Hälfte in die Aufnahmeausnehmung (20) hinein. Vor der Aufschiebekeilflä- che (107) liegt die Verschlusskappe (70) mit ihrer Spreiz fase (78) in einem Abstand von ca. 0,1 mm, womit ein Öffnen der Verschlusskappe (70) formschlüssig verhindert wird. Der Reini gungskolben (85) befindet sich in der Verschlusskappe (70) in seiner eingefahrenen Position. Der Magnetplattenträger (170) steht in seiner oberen Position, teilweise eingetaucht in der Hubausnehmung (201) des Sensorengehäusedeckels (200) .

Gemäß Figur 3 steht an dem rückwärtigen Kolbenboden (45) des Ringkolbens (40) der pneumatische Solldruck an. Zugleich gelangt Druckluft über die Querbohrung (35) in die Aufnahmeausneh- mung (20) . Dort wirkt sie in der Verschlusskappe (70) auf den Reinigungskolben (85), wodurch dieser in der Stufenbohrung (72) nach oben gepresst wird. Dabei strömt über die Überströmker- ben (74) die Druckluft über den Luftverteilbereich (75) in die Freiblasbohrungen (76) und über die Durchgangsbohrung (87) der Kolbenstange (86) in die ausgefahrenen Düsenbohrungen (89) zum Freiblasen der Stirnseite der Verschlusskappe (70) . Der Spann ring (100) und der Ringkolben (40) dichten hierbei den zwischen dem Stützrohr (16) und dem Anschlagrohr (32) liegenden Spalt ab. Nach Figur 4 liegt an der Ringkolbenfrontseite (41) Druckluft an, um so den Ringkolben (40) unter einem Spannen der Schrauben druckfedern (69) auf dem Gehäusedeckel (31) aufsitzen zu lassen, wodurch der Eintauchabschnitt (65) auf die Höhe des Spann rings (100) gelangt. Der Magnetplattenträger (170) ist über den am Ringkolben (40) befestigten Haltebolzen (172) in seine un terste Position verlagert worden, sodass seine Unterseite fast auf dem Innenraumboden (175) aufsteht. Des Weiteren wird die Druckluftversorgung der Aufnahmeausnehmung (20) unterbrochen.

Der Reinigungskolben (85) fährt - unterstützt von seiner

Schließfeder (91) - in die Verschlusskappe (70) wieder ein. Die Aufnahmeausnehmung (20) ist für ein Eintauchen des Kombibol zens (130) vorbereitet. Gemäß Figur 5 ist der Kombibolzen (130) schon großteils in die Aufnahmeausnehmung (20) unter einem Voranschieben der Ver schlusskappe (70) gegen die Wirkung der Schließfeder (82) einge taucht. Der Spannbereich (133) des Kombibolzens (130) drückt da- bei - unter einer Dehnung der Elastomerkörper (121) des Spann rings (100) - den Spannring (100) in den Eintauchabschnitt (65) des Ringkolbens (40). Das Dehnen der Elastomerkörper (121) hat kurz zuvor auch die Verschlusskappe (70) bewirkt. Nach Figur 6 ist der Kombibolzen (130) mit seiner Außenspannflä che (138) an der Zentrierspannfläche (21) der Flanschplatte (13) vollflächig zur Anlage gekommen. Die axiale Anlagefläche (132) des Kombibolzens (130) liegt nun in der Ebene, in der die dem Werkstück zugewandten Kontaktstellen der Oberseite der Flansch- platte (13) liegen. Der Spannring (100) hat sich in seine Aus gangslage zusammengezogen, womit er zum einen den Eintauchab schnitt (65) des Ringkolbens (40) großteils verlassen hat und zum anderen mit seiner Hüllspannfläche (108) an der Innenspann fläche (134) des Kolbenbolzens (130) anliegt. Die Verschluss- kappe (70) steht in geringem Abstand, z.B. 0,1 mm, vor dem Boden der Verschlusskappenausnehmung (33) des Gehäusedeckels (31).

Gemäß Figur 7 wird nach einem Entlüften des vor der Ringkolben frontseite (41) gelegenen Zylinderraums der Ringkolben (40) auf- grund der Wirkung der Schraubendruckfedern (69) - nur ggf. mit Druckluftunterstützung - nach oben gedrückt, wodurch die

Ringnutkeilfläche (63) hinter den Spannring (100) gelangt, um zum endgültigen Fixieren des Kombibolzens (130) in der Spannvor richtung (10) dessen Spannelemente (101) gegen die Innenspann- fläche (134) des Spannbereichs (133) des Kombibolzens (130) zu pressen. Eine auf den Kombibolzen (130) wirkende Zugkraft wird über den Spannbereich (133) in den Spannring (100) eingeleitet, um von dort über die plane Spannfläche (105) in die Stirnfläche des Anschlagrohrs (32) und somit ins Gehäuse (11) übertragen zu werden .

Hat sich der Spannring (100) noch nicht vollständig an der In- nenspannfläche (134) des Spannbereichs (133) des Kombibol zens (130) angelegt, vgl. Figur 6, so werden die noch in den Eintauchabschnitt (65) ragenden Teile (101, 121) mithilfe der kegelstumpfmantelförmigen Rückhubfläche (66) durch Anlage an der Spannringrückhubfläche (112) des Spannrings (100) gegen den Kom- bibolzen (130) geschoben. Der Magnetplattenträger (170) befindet sich im oberen Viertel seines Verfahrbereichs. Seine genaue Po sition variiert von Kombibolzen (130) zu Kombibolzen (130) , ab hängig von deren Bearbeitungsgenauigkeit. Auch ist diese Posi tion eine Funktion des Verschleißes aller am Spannvorgang betei- ligten Bauteile, sofern sie die verschleißbehafteten Spannflä chen und Keilgetriebeflächen betreffen.

Die Messabweichung von Spannvorgang zu Spannvorgang ist kleiner als 5 mpa. Die Einzugskraft liegt hierbei im Bereich von 18 kN.

Das Lösen des Kombibolzens (130) erfolgt im Wesentlichen in um gekehrter Reihenfolge. Der Ringkolben (40) wird mit Druckluft gegen den Gehäusedeckel (31) gepresst, wodurch der Spann

ring (100) beim Herausziehen des Kolbenbolzens (130) in den Ein- tauchabschnitt (65) des Ringkolbens (40) verdrängt wird. Die ke gelstumpfmantelförmige Hüllspannfläche (108) des Kombibol zens (130) erleichtert diesen Vorgang.

Die Figur 13 zeigt die Rückseite der Spannvorrichtung (10) . Die Druckluft kann bei diesem Spannsystem (1) in zwei verschiedenen Gehäusebereichen in die Spannvorrichtung (10) eingeleitet wer den. Der übliche Gehäusebereich ist die Unterseite des Gehäuse deckels (31), an der z.B. vier Anschlüsse für Druckluftschläuche vorgesehen sind. An der Unterseite befindet sich im Bereich der Nummerierung „1" ein Entriegelungsdruckluftanschluss (177). Über diesen Anschluss wird die Druckluft im Gehäuse (11) vor die Ringkolbenfrontseite (41) gefördert. Im Bereich der Nummerierung „3” ein Sperrluftanschluss (179). Über ihn gelangt beispiels weise radial durch den Ringkolben (40) hindurch die Druckluft in den Eintauchabschnitt (65), um von dort entlang dem Spann ring (100) zwischen dem Stützrohr (16) und dem Anschlagrohr (32) in die Aufnahmeausnehmung (20) einzuströmen. Neben der Nummerie- rung „2" befindet sich ein Spanndruckluftanschluss (176), über den der Ringkolbenboden (45) mit Druckluft beaufschlagt werden kann, um die Spannbewegung des Ringkolbens (40) zu unterstützen. Der Ausblasanschluss (178) wird nur verwendet, wenn die Spann vorrichtung (10) nicht mit einer Verschlusskappe (70) ausgestat- tet ist. Dann wird vom Boden der Verschlusskappenausnehmung (33) aus Druckluft in Richtung der Aufnahmeausnehmung (20) geblasen, um dort sich befindende Schmutzpartikel ins Freie zu fördern.

Zum schlauchlosen Anschluss der Druckluft sind auf der Rückseite des Flansches bzw. der Flanschplatte (13) fünf Anschlüsse (17, 18, 19, 26, 25) vorgesehen. Diese Anschlüsse werden aus Bohrun gen versorgt die sich im Träger der Spannvorrichtung (10) befin den. Die Anschlüsse sind der Entriegelungsdruckluftan

schluss (17), der Ausblasanschluss (18), der Sperrluftan- Schluss (19), der Spanndruckluftanschluss (26) und ein Auflagen- kontrollanschluss (25), vgl. hierzu Figur 2.

Bezugszeichenliste :

1 Spannsystem

7 Führungsdurchgangsbohrung für (172)

8 Führungssackloch für (174)

9 Mittellinie

10 Spannvorrichtung, Baugruppe

11 Gehäuse

12 Gehäusegrundkörper, Gehäuseteil

13 Flanschplatte

14 Positionierlanglöcher

15 Befestigungsschrauben

16 Stützrohr

17 Entriegelungsdruckluftanschluss an (13)

18 Ausblasanschluss an (13)

19 Sperrluftanschluss an (13)

20 Aufnahmeausnehmung

21 Zentrierspannfläche , kegelstumpfmantelförmig

22 zentrierspalt

23 Hintergriffsabsatz

24 Kanalsystem

25 Auflagenkontrollanschluss an (13)

26 Spanndruckluftanschluss an (13), optional

27 Zylinder

28 Entlüftungsnut

29 Axialringnut

31 Gehäusedeckel, Gehäuseteil

32 Anschlagrohr

33 Verschlusskappenausnehmung

34 Sacklochbohrungen 35 Querbohrung

40 Ringkolben

41 Ringkolbenfrontseite, oben

42 Kolbenfase, Fase

45 Ringkolbenboden, Kolbenboden

46 Federführungsbohrungen

47 Außenwandung

48 Innenwandung

49 Gewindebohrung, gestuft

51 Kolbenbohrung, zentral

52 Dichtzone, oben, Teil der Kolbeninnenabdichtung 53 Dichtringnut, oben, Teil der Kolbeninnenabdichtung

54 Dichtring, oben, Teil der Kolbeninnenabdichtung

55 Dichtzone, unten, Teil der Kolbeninnenabdichtung

56 Dichtringnut, unten, Teil der Kolbeninnenabdichtung

57 Dichtring, unten, Teil der Kolbeninnenabdichtung

61 Ringnut, Arbeitsringnut

62 Arbeitsabschnitt

63 Ringnutkeilfläche, kegelstumpfmantelförmig, Keil getriebeteil

65 Eintauchabschni11

66 Rückhubfläche, kegelstumpfmanteiförmig

69 Schraubendruckfedern, Rückholfedern, Federelemente

70 Verschlusskappe

71 Wellenbund

72 Stufenbohrung

73 Zylinderbereich

74 Überströmkerben 75 Luftverteilbereich

76 Freiblasbohrungen

77 Führungsbohrung

78 Spreizfase

Federführungsringnut

82 Schließfeder, Sehraubendruckfeder

85 Reinigungskolben

86 Kolbenstange

87 Durchgangsbohrung

88 Radialbohrung

89 Düsenbohrung

91 Schließfeder, Schraubendruckfeder

100 Spannring

101 Spannelemente, segmentartig

102 Einzelquerschnitt

105 Spannfläche, oben, plan

106 Aufliegefläche, unten, plan

107 Aufschiebekeil fläche, oben, innen

108 Hüllspannfläche, unten, innen

109 Innenfläche, zylindrisch

111 Spannringkeilfläche, Keilgetriebeteil

112 Spannringrückhubfläche

115 Hintergriffsausnehmung

116 Bohrung

117 Hintergriffe

121 Federelemente, Elastomerkörper, segmentartig

122 Klemmzapfen 130 Kombibolzen, Baugruppe

131 Passzylinderabschnitt

132 Axialanlagefläche, Anlagefläche

133 Spannbereich

134 Innenspannfläche, Spannfläche

135 Spannringrückhubfase

136 Taillenbereich

137 Zentrierbereich

138 Außenspannfläche, Spannfläche 139 Durchgangsbohrung

150 Sensorengehäuse

151 Gehäuseunterteil

152 Gehäuseinnenraum

153 Kabelschacht

154 Fixierbereich

155 Hardwarebereich

156 Maßverkörperungshubbereich 157 Innenraumboden

158 Kabe1klemmausnehmung

160 Platinenträger

161 Trägerflansch

162 Passstifte

165 Schrauben für (161)

166 Schrauben für (221)

170 Magnetplattenträger

171 Bohrungen mit ZylinderSenkungen

172 Haltebolzen

173 Gewindestift 174 Führungsbolzen

175 Gewindestift

176 Spanndruckgehäuseanschluss

177 Entriegelungsdruckgehäuseanschluss 178 Ausblasgehäuseanschluss

179 Sperrluftgehäuseanschluss

181 Foliendichtung, ringförmig für (151) 182 Gehäuseindexsti ft

183 Gehäusesehrauben

184 Passstifte

187 Dichtgewindestift

190 Kabeldurchführblock

191, 192 Seitenflächen

193 Rückseite

194 Kabeldurchführausneh ung

195, 196 Langlöcher

197 Umklemmnut

198 Schrauben

200 Sensorengehäusedeckel, Deckel

201 Hubausnehmung

202 Durchbruch mit ZylinderSenkung

203 Durchbruch

206 Spanndruckdeckelbohrung

207 Entriegelungsdruckdeckelbohrung

208 Ausblasdeckelbohrung

209 Sperrluftdeckelbohrung

211 Foliendichtung für (200)

212 Dichtring

214 Deckelindexstift

215 Deckelschrauben 220 Sensorsystem

221 Platine, bestückt; Elektronik 222 Sensor-IC, Sensor

223 Magnetplatte, Maßverkörperung

225 Kabel, fünfadrig

226 Stecker




 
Previous Patent: ASSEMBLY

Next Patent: PIVOT BEARING FOR STEERING SYSTEM