DE19961901A1 - Spannvorrichtung zum Spannen von insbesondere Läuferschaufeln von Strömungsmaschinen - Google Patents
Spannvorrichtung zum Spannen von insbesondere Läuferschaufeln von StrömungsmaschinenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung sowie ein Verfahren zum Spannen von Werkstücken mit einer ungleichmäßig gekrümmten Oberfläche, insbesondere zum Spannen von Läuferschaufeln von Strömungsmaschinen, mit vorzugsweise zwei Spannbacken mit jeweils einem Grundkörper und mit jeweils einer Vielzahl von relativ zum Grundkörper axial verschiebbaren und an die Oberfläche des Werkstücks anlegbaren Spannstößeln, wobei die hierbei gebildeten, zur Oberfläche des Werkstücks komplementären Konturen der Spannseiten durch eine Arretierungseinrichtung lösbar unverformbar gestellt werden können. DOLLAR A Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass die Spannvorrichtung an einer Spannbacke wenigstens drei, eine Referenzanlage bildende Referenzstößel zur positionsgenauen Anlage des Werkstücks aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen von
Werkstücken mit einer ungleichmäßig gekrümmten Oberflächen,
insbesondere zum Spannen von Läuferschaufeln von
Strömungsmaschinen, mit vorzugsweise zwei Spannbacken mit
jeweils einem Grundkörper und mit jeweils einer Vielzahl von
relativ zum Grundkörper axial verschiebbaren und an die
Oberfläche des Werkstücks anlegbaren Spannstößel, wobei die
hierbei gebildeten, zur Oberfläche des Werkstücks
komplementären Konturen der Spannseiten durch eine
Arretierungseinrichtung lösbar unverformbar gestellt werden
können.
Derartige Spannvorrichtungen sind beispielsweise aus der
EP 0 899 061 A2 bekannt geworden. Mit derartigen
Spannvorrichtungen können Werkstücke mit insbesondere
unsymmetrischen Oberflächen starr eingespannt und einer
Werkstückbearbeitung unterzogen werden.
Solche Spannvorrichtungen weisen allerdings das Problem auf,
dass es nicht möglich ist, Werkstücke mit ungleichmäßig
gekrümmten Oberflächen definiert und positionsgenau so zu
spannen, dass sie einer entsprechend hochgenauen Bearbeitung,
insbesondere im Rahmen einer Serienfertigung, unterzogen
werden können. Ein solches definiertes und positionsgenaues
Spannen ist beispielsweise bei Läuferschaufeln von
Strömungsmaschinen erforderlich, eine hochgenaue und exakte
Bearbeitung des Werkstücks zu ermöglichen.
Deshalb werden in der Praxis insbesondere Läuferschaufeln mit
einem aushärtenden Kunststoffkitt so umgossen, dass nach
Aushärtung des Kunststoffkitts zwei parallel zueinander
angeordnete Oberflächen vorhanden sind, welche in
schraubstockartigen Spanneinrichtungen spannbar sind. Durch
ein solches Spannen ist insbesondere eine Bearbeitung des der
Welle einer Strömungsmaschine zugewandten Abschnitts der
Läuferschaufeln möglich. Nach der Bearbeitung wird der
ausgehärtete Kunststoffkitt von der Läuferschaufel
beispielsweise durch Abmeißeln entfernt. Ein derartiges
Spannen ist sehr Zeit- und materialaufwendig und folglich
kostenintensiv.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,
eine Spannvorrichtung und ein Verfahren zum Spannen von
Werkstücken mit ungleichmäßig gekrümmten Oberflächen,
beispielsweise von Läuferschaufeln von Strömungsmaschinen,
vorzuschlagen, bei denen ein positionsgenaues Spannen und
demzufolge exaktes Bearbeiten des Werkstücks kostengünstig und
auf einfache Art und Weise möglich ist. Die Spannvorrichtung
soll dabei flexibel einsetzbar sein, so dass ein Umrüsten auf
unterschiedliche Werkstücke schnell und einfach durchführbar
ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Spannvorrichtung der eingangs
beschriebenen Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß vorsieht,
dass die Spannvorrichtung an einer Spannbacke wenigstens drei,
eine Referenzanlage bildende Referenzstößel zu
positionsgenauen Anlage des Werkstücks aufweist.
Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass ein eindeutiges
und definiertes Anlegen des Werkstücks an die die
Referenzanlage bildenden Referenzstößel ermöglicht wird, bevor
und während das Werkstück von den Spannstößeln in die
Spannvorrichtung starr eingespannt wird. Die Position der
Referenzstößel ist dabei von der Oberflächengeometrie des
Werkstücks abhängig.
Dabei kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass wenigstens
einer der Referenzstößel ein Auflagestößel ist, auf dessen
freie Stirnseite das Werkstück auflegbar ist. Hierdurch wird
die Möglichkeit eröffnet, das Werkstück auf die Auflagestößel
aufzulegen, bevor es von den Spannstößeln positionsgenau
gespannt wird.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens einer der
Referenzstößel als Anschlagstößel ausgebildet, an dessen
Mantelfläche das Werkstück anschlagbar ist. Durch einen
derartigen Anschlagstößel wird insbesondere das
positionsgenaue Einlegen des Werkstückes in die
Spannvorrichtung vereinfacht.
Eine andere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die
Referenzstößel unabhängig voneinander axial verschiebbar und
arretierbar sind. Dadurch kann eine Anpassung der
Referenzstößel und damit der Referenzanlage des Werkstücks
individuell an verschiedene Werkstücke vorgenommen werden.
Insbesondere in Verbindung mit einer Speichereinrichtung
können so verschiedenen Werkstückoberflächengeometrien
entsprechende Referenzstößelpositionen abgelegt und bei Bedarf
abgerufen werden.
Bei einer anderen besonders bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung sind die Spannstößel unabhängig voneinander axial
verschiebbar und arretierbar, so dass einzelne Spannstößel als
Referenzstößel vorgesehen werden können. Dabei können
insbesondere im Inneren des durch die Vielzahl der Spannstößel
gebildeten Stößelfeldes liegende Spannstößel als Auflagestößel
und am äußeren Rand des Stößelfeldes liegende Spannstößel als
Anschlagstößel vorgesehen sein. Dadurch wird die
erfindungsgemäße Spannvorrichtung sehr flexibel einsetzbar.
Bei einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann
vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass wenigstens ein
Referenzstößel nicht parallel zu den wenigstens anderen beiden
Referenzstößeln angeordnet ist. Dabei bietet sich insbesondere
eine orthogonale Anordnung des wenigstens einen
Referenzstößels an, so dass beispielsweise ein an der der
Welle der Strömungsmaschine anordenbarer flanschartiger Steg
einer Läuferschaufel an diesen wenigstens einen Referenzstößel
anschlagbar oder auf diesen auflegbar ist. Eine derartige
Ausgestaltung kann zu einer besseren, einfacheren und damit
positionsgenaueren Anlage des Werkstücks beitragen.
Bei einer Variante der Erfindung kann das Werkstück
Markierungen, beispielsweise farbliche Kennzeichnungen, zur
positionsgenauen Anlage an die Referenzstößel aufweisen. Dies
kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn auf Anschlagstößel
verzichtet wird und lediglich Auflagestößel zur Anlage des
Werkstücks Verwendung finden.
Bei einer besonders bevorzugten, sich in der Praxis als
besonders vorteilhaft erweisenden Spannvorrichtung sind
vorzugsweise drei parallel zueinander angeordnete
Auflagestößel, ein weiterer, zu den ersten drei Auflagestößeln
orthogonal angeordneter Auflagestößel und zwei parallel zu den
ersten drei Auflagestößeln angeordnete Anschlagstößel an dem
Grundkörper einer Spannbacke vorhanden. Eine derartige
Ausgestaltung eignet sich insbesondere zum positionsgenauen
Anlegen von Läuferschaufeln von Strömungsmaschinen, die auf
ihrer der Welle der Strömungsmaschine zugewandten Seite einen
flanschartigen Steg aufweisen. Der flanschartige Steg liegt
dabei vorzugsweise auf dem einen, orthogonal zu den anderen
Auflagestößeln angeordneten Auflagestößel auf. Die
Schmalseiten der Läuferschaufel schlagen dabei an die
Anschlagstößel an, und die in ungleichmäßig gekrümmte
Oberfläche der Läuferschaufel liegt auf den drei parallel
zueinander angeordneten Auflagestößeln auf.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass eine Anschlagkante vorhanden ist. Eine solche
Anschlagkante kann beispielsweise die Funktion von
Anschlagstößeln ersetzen.
Vorteilhafterweise kann nach einer Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Referenzstößel
einen Berührungssensor aufweist. Durch eine solche
Werkstückanlagekontrolle kann festgestellt werden, ob an dem
entsprechenden Referenzstößel das Werkstück anliegt.
Insbesondere unter Verwendung von mehreren Berührungssensoren
an mehreren Referenzstößeln kann eindeutig festgestellt
werden, ob das Werkstück, vor und während des Spannvorgangs
wie vorgesehen, positionsgenau anliegt.
Die Berührungssensoren können dabei vorteilhafterweise
Pneumatiksensoren sein, wobei der entsprechende Referenzstößel
hülsenartig zur Führung eines Luftstromes ausgestaltet sein
kann. Da das axiale Verschieben der Spannstößel vorzugsweise
mittels Druckluft erfolgt und deshalb ein Druckluftanschluss
an der Spannbacke vorhanden ist, können Pneumatiksensoren mit
geringem Aufwand realisiert werden.
Vorzugsweise ist die Spannvorrichtung verschwenkbar auf
insbesondere einem Maschinenbett gelagert. Dadurch kann die
relative Lage des Werkstücks zu das Werkstück bearbeitenden
Bearbeitungsmaschinen schnell und einfach verändert werden,
ohne dass das Werkstück aus der Spannvorrichtung entnommen und
neu eingespannt werden muss.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich
dadurch, dass eine Steuereinheit vorhanden ist, die die axiale
Verschiebbarkeit und die Arretierbarkeit der Spannstößel und
gegebenenfalls der Referenzstößel steuert. Denkbar ist auch,
dass auch die Schwenkbarkeit der Spannbacken kann über diese
Steuereinheit gesteuert wird.
In Verbindung mit solch einer Steuereinheit kann eine
Prüfeinheit vorgesehen sein, die prüft, ob das Werkstück an
den Referenzsensoren anliegt. Damit lässt sich auf einfache
Art und Weise nachvollziehen, ob das Werkstück in der
vorgesehenen Lage positionsgenau eingespannt ist.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem durch ein
Verfahren zum positionsgenauen Spannen von Werkstücken mit
einer ungleichmäßig gekrümmten Oberflächen, insbesondere von
Läuferschaufeln von Strömungsmaschinen, mit den folgenden
Verfahrensschritten gelöst:
- a) positionsgenaues Anlegen des Werkstücks an die Referenzstößel,
- b) Anlegen von einer Vielzahl von Spannstößeln an die Seite der Oberfläche des Werkstücks, die der die Referenzstößel aufweisenden Spannbacke abgewandt ist,
- c) Arretieren dieser Spannstößel,
- d) Anlegen von einer Vielzahl von weiteren Spannstößeln an die Seite der Oberfläche des Werkstücks, die der die Referenzstößel aufweisenden Spannbacke zugewandt ist, und
- e) Arretieren dieser weiteren Spannstößel.
Durch ein derartiges Spannen der Werkstücke wird
gewährleistet, dass das Werkstück während des Spannvorgangs
nicht in der vorgesehenen, positionsgenauen Lage verändert
wird.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens werden in
Verfahrensschritt (b) die Spannstößel mit einem zu
ermittelnden Werkstückspanndruck an das Werkstück angelegt,
der geringer ist als der spätere Spanndruck. Damit wird eine
Änderung der Werkstückposition aufgrund des Anlegens der
Spannstößel vermieden.
Das Verfahren kann auch dadurch modifiziert werden, dass vor
Verfahrensschritt (b) das Werkstück an wenigstens einen
Anschlag angelegt wird. Hierdurch wird erreicht, dass das
Einlegen in die Spannvorrichtung wesentlich vereinfacht wird.
Bei einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen,
dass die positionsgenaue Anlage des Werkstückes an die
Referenzstößel vor und/oder während den Verfahrensschritten
(b)-(e) überprüft wird und dass bei nicht positionsgenauem
Anlegen des Werkstücks gegebenenfalls die Verfahrensschritte
(a)-(e) wiederholt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass
ein nicht vorgesehenes, der positionsgenauen Anlage nicht
entsprechendes Spannen des Werkstückes vermieden wird. Ein
nicht positionsgenaues Sannen des Werkstückes führt zu einer
ungenauen Bearbeitung des Werkstücks, was wiederum im späteren
Betrieb des Werkstückes zu Funktionsstörungen führen kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der
Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der
die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung in
perspektivischer Ansicht;
Fig. 2, 3 und 4 verschiedene Ansichten der Spannvorrichtung
nach Fig. 1;
Fig. 5 eine Spannbacke nach Fig. 1 mit zurückgezogenen
Spannstößeln;
Fig. 6 die Spannbacke nach Fig. 5 mit ausgefahrenen
Spannstößeln.
Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung 1 mit
zwei Spannbacken 2 und 3, die jeweils einen Grundkörper 4 und
5 und jeweils auf der der Werkstück zugewandten Seite eine
Vielzahl von relativ zum Grundkörper 4 und 5 axial
verschiebbaren, in Fig. 1 nicht zu sehenden, Spannstößeln
aufweisen. Die beiden Spannbacken 2 und 3 sind an zwei
Trägerelementen 7 gehaltert. Die beiden Trägerelemente 7
weisen auf ihrer, den Spannbacken 2 und 3 abgewandten Seite
ein freies Wellenende auf, welches von zwei Lagerböcken 8
aufgenommen ist. Die Lagerböcke 8 sind wiederum mit einem
Maschinenbett 9 starr verbunden. Über die in den Lagerböcken 8
drehbar gelagerten Trägerelemente 7 sind die Spannbacken 2 und
3 um die Achse 10 gegenüber dem Maschinenbett 9 verschwenkbar
angeordnet.
In Fig. 1 ist außerdem ein von der Spannvorrichtung 1
aufgenommenes Werkstück 12, nämlich eine Läuferschaufel einer
Strömungsmaschine, zu erkennen. Das Werkstück 12 weist zwei
verschiedene Abschnitte auf, nämlich zum einen den in
verschiedene Richtungen verschieden gekrümmten
Schaufelabschnitt 13 sowie einen der Welle der
Strömungsmaschine zugewandten Wellenabschnitt 14.
Durch eine Spannung des Werkstücks 12 gemäß Fig. 1 kann eine
Bearbeitung des Wellenabschnitts 14 erfolgen. Der
Wellenabschnitt 14 kann dabei je nach vorgesehener Bearbeitung
mittels Fräsen, Bohren, Schleifen, Honen u. dgl. bearbeitet
werden.
Durch Verschwenken des Werkstücks 12 entlang der Achse 10 ist
eine Bearbeitung von verschiedenen Seiten des Wellenabschnitts
14 des Werkstücks 12 möglich, ohne das Werkstück 12 neu
spannen zu müssen.
Fig. 2 zeigt die Vorderansicht der Spannvorrichtung nach Fig.
1. Deutlich zu erkennen ist, wie der zu bearbeitende
Wellenabschnitt 14 des Werkstücks 12 aus den beiden
Spannbacken 2 und 3 herausragt.
In Fig. 3, die die Seitenansicht der Spannvorrichtung 1 zeigt,
ist der T-förmige Querschnitt des Wellenabschnitts 14 des
Werkstücks 12 gut zu erkennen.
In Fig. 4, die die Draufsicht auf die Spannvorrichtung 1 nach
Fig. 1 zeigt, ist der Wellenabschnitt 14 durchsichtig
dargestellt. Dadurch wird ein Einblick zwischen die beiden
Spannbacken 2 und 3 möglich, so dass die relativ zu den
Grundkörpern 4 und 5 axial verschiebbaren, an der Oberfläche
des Schaufelabschnitts 13 anliegenden Spannstößel 17 sichtbar
sind. Deutlich zu erkennen ist auch, dass die Oberfläche des
Schaufelabschnitts 13 unregelmäßig gekrümmt ist und in der
Darstellung nach Fig. 4 wellenförmig erscheint.
Die Fig. 5 und 6 zeigen nun die Spannbacke 3 in
Einzelteildarstellung. Deutlich zu erkennen sind die relativ
zu dem Grundkörper 4 axial verschiebbaren Spannstößel 17. In
Fig. 5 sind die Spannstößel 17 in zurückgefahrenem Zustand
dargestellt. Deutlich zu erkennen sind einige Stößel, die
nicht zurückgefahren sind, nämlich die an der Spannbacke 3
vorhandenen, eine Referenzanlage für das Werkstück 12
bildenden Referenzstößel 18-23. Zur positionsgenauen
Spannung des Werkstücks wird dieses an die Referenzstößel 18-
23 angelegt. Fig. 5 drei verschiedene Arten von
Referenzstößeln 18-23. Die Referenzstößel 18, 19 und 20 sind
als Auflagestößel ausgeführt, auf deren freien Stirnseite das
Werkstück 12 auflegbar ist. Die beiden weiteren Referenzstößel
21 und 22 sind Anschlagstößel, an deren Mantelfläche das
Werkstück zur positionsgenauen Anlage in die Spannvorrichtung
1 anschlagbar ist. Die Spannstößel 17 und die Referenzstößel
18-21 sind dabei parallel zueinander angeordnet. Fig. 5
zeigt einen weiteren Referenzstößel 23, der als Auflagestößel
ausgebildet ist und orthogonal zu den Spannstößeln 17 bzw. zu
den anderen Referenzstößeln 18-22 verläuft. Der
Referenzstößel 23, der auch in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt
ist, dient zur Auflage des T-förmigen Wellenabschnitts 14 des
Werkstücks 12.
Die einzelnen Referenzstößel 18-23 sind unabhängig
voneinander axial verschiebbar und arretierbar. Damit kann die
Spannvorrichtung 1 zur positionsgenauen Aufnahme von
verschiedenartigen Werkstücken Verwendung finden.
Denkbar ist, dass auf die Referenzstößel 21, 22 und 23
verzichtet wird und lediglich die drei Auflagestößel 18, 19
und 20 die Referenzanlage des Werkstücks 12 bilden. Dazu wäre
allerdings erforderlich, dass beispielsweise das Werkstück
Markierungen in Form von insbesondere drei farblich
gekennzeichneten Stellen aufweist, welche an die drei
Auflagestößel 18, 19 und 20 anzulegen sind. Zur definierten
Anlage der ungleichmäßig gekrümmten Oberflächen genügen
demnach die drei Referenzstößel 18, 19 und 20.
Zum Spannen des Werkstücks 12 wird das Werkstück 12 an die
Referenzstößel 18-23 positionsgenau angelegt. Dabei sind die
Spannstößel 17, wie in Fig. 5 gezeigt, zurückgezogen. In einem
nächsten Verfahrensschritt werden die Spannstößel 17 der
Spannbacke 2, die bei dieser Ausführungsform keine
Referenzstößel aufweist, an die Seite der Oberfläche des
Werkstücks 12 angelegt, die der die Referenzstößel 18-23
aufweisenden Spannbacke 4 abgewandt ist. Daran anschließend
werden diese Spannstößel 17 der Spannbacke 2 arretiert.
Daraufhin werden die Spannstößel 17 der Spannbacke 3 an die
Seite der Oberfläche des Werkstücks 12 angelegt, die der
Spannbacke 3 zugewandt ist. Nach dem Arretieren dieser
Spannstößel 17 der Spannbacke 3 ist das Werkstück 12
großflächig starr in der Spannvorrichtung 1 eingespannt. Eine
Bearbeitung des Werkstücks 12 und insbesondere des
Wellenabschnitts 14 kann erfolgen.
Fig. 6 zeigt die Spannbacke 3 mit ausgefahrenen Spannstößeln
17.
Vorteilhafterweise sind die Spannstößel 17, 18, 19 und 23 mit
Berührungssensoren ausgebildet, die prüfen, ob das Werkstück
12 auf der freien Stirnseite der Referenzstößel 18, 19, 20 und
23 aufliegen. Vorteilhafterweise sind solche
Berührungssensoren Pneumatiksensoren.
Sollte während des Spannvorgangs festgestellt werden, dass das
Werkstück an den Referenzstößeln 18, 19, 20 und 23 nicht
sachgemäß anliegt, kann der Spannvorgang abgebrochen und ein
neuer Spannvorgang eingeleitet werden.
Die axiale Verschiebbarkeit der Spannstößel 17 und der
Referenzstößel 18-23 erfolgt vorzugsweise mittels einer
Luftdruckbeaufschlagung. Denkbar ist auch eine fluidische
Beaufschlagung mittels beispielsweise Hydrauliköl. Dabei wird
das entsprechende Medium vorteilhafterweise entlang der Achse
10 über eine Drehdurchführung den Spannbacken 2 und 3
zugeführt.
Um eine Beschädigung der Werkstückoberfläche zu vermeiden,
können die Spannseiten der Spannbacken 2 und 3 ein gegen die
Oberfläche des Werkstücks 12 anlegbares elastomeres Material
umfassen oder mit einem Überzug aus einem elastomeren Material
versehen sein. Dabei können die Spannstößel 17 insbesondere
mit einer, die Spannseite bildenden elastomeren Membran
überspannt sein. Dadurch wird eine geschlossene
Spannoberfläche gebildet, mit der das Eindringen von Schmutz
in den Zwischenraum zwischen die Spannstößel 17 verhindert
werden kann.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der
Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als
auch in beliebiger Kombination miteinander
erfindungswesentlich sein.
Claims (18)
1. Spannvorrichtung (1) zum Spannen von Werkstücken (12) mit
einer ungleichmäßig gekrümmten Oberflächen, insbesondere
zum Spannen von Läuferschaufeln von Strömungsmaschinen,
mit vorzugsweise zwei Spannbacken (2, 3) mit jeweils
einem Grundkörper (4, 5) und mit jeweils einer Vielzahl
von relativ zum Grundkörper (4, 5) axial verschiebbaren
und an die Oberfläche des Werkstücks (12) anlegbaren
Spannstößeln (17), wobei die hierbei gebildeten, zur
Oberfläche des Werkstücks (12) komplementären Konturen
der Spannseiten durch eine Arretierungseinrichtung lösbar
unverformbar gestellt werden können, dadurch
gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (1) an einer
Spannbacke (3) wenigstens drei, eine Referenzanlage
bildende Referenzstößel (18-23) zur positionsgenauen
Anlage des Werkstücks (12) aufweist.
2. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Referenzstößel
(18, 19, 20, 23) ein Auflagestößel ist, auf dessen freie
Stirnseite das Werkstück (12) auflegbar ist.
3. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Referenzstößel
(21, 22) ein Anschlagstößel ist, an dessen Mantelfläche
das Werkstück (12) anschlagbar ist.
4. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Referenzstößel (18-23)
unabhängig voneinander axial verschiebbar und arretierbar
sind.
5. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannstößel
(17) unabhängig voneinander axial verschiebbar und
arretierbar sind, so dass einzelne Spannstößel (17) als
Referenzstößel vorgesehen werden können.
6. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein
Referenzstößel (23) nicht parallel zu den wenigstens
anderen beiden Referenzstößeln (18-22) angeordnet ist.
7. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück
(12) Markierungen zur positionsgenauen Anlage an die
Referenzstößel (18, 19, 20) aufweist.
8. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise drei
parallel zueinander angeordnete Auflagestößel (18, 19,
20), ein weiterer, zu den ersten drei Auflagestößeln (18,
19, 20) orthogonal angeordneter Auflagestößel (23) und
zwei, parallel zu den ersten drei Auflagestößeln (18, 19,
20) angeordnete Anschlagstößel (21, 22) an dem
Grundkörper (4) einer Spannbacke (3) vorhanden sind.
9. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Anschlagkante vorhanden ist.
10. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer
der Referenzstößel (18, 19, 20, 23) einen
Berührungssensor aufweist.
11. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Berührungssensor
ein Pneumatiksensor ist, wobei der entsprechende
Referenzstößel (18, 19, 20, 23) hülsenartig zur Führung
eines Luftstromes ausgestaltet ist.
12. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Spannvorrichtung (1) verschwenkbar auf insbesondere einem
Maschinenbett (9, 8) gelagert ist.
13. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Steuereinheit vorhanden ist, die die axiale
Verschiebbarkeit und die Arretierbarkeit der Spannstößel
(17) und gegebenenfalls der Referenzstößel (18-23)
steuert.
14. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prüfeinheit
vorhanden ist, die prüft, ob das Werkstück (12) an den
Referenzstößeln (18-23) anliegt.
15. Verfahren zum positionsgenauen Spannen von Werkstücken
(12) mit einer ungleichmäßig gekrümmten Oberfläche,
insbesondere von Läuferschaufeln von Strömungsmaschinen,
in eine Spannvorrichtung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende
Verfahrensschritte:
- a) Positionsgenaues Anlegen des Werkstücks (12) an die Referenzstößel (18-23)
- b) Anlegen von einer Vielzahl von Spannstößeln (17) an die Seite der Oberfläche des Werkstücks (12), die der die Referenzstößel (18-23) aufweisenden Spannbacke (3) abgewandt ist,
- c) Arretieren dieser Spannstößel (17),
- d) Anlegen von einer Vielzahl von weiteren Spannstößeln (17) an die Seite der Oberfläche des Werkstücks (12), die der die Referenzstößel (18-23) aufweisenden Spannbacke (3) zugewandt ist, und
- e) Arretieren dieser weiteren Spannstößel (17).
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass
in Verfahrensschritt (b) die Spannstößel mit einem
Werkstückspanndruck an das Werkstück angelegt werden, der
geringer als der spätere Spanndruck ist und dass vor oder
nach Verfahrensschritt (e) die Spannstößel mit dem
späteren Spanndruck beaufschlagt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch
gekennzeichnet, dass das Werkstück (12) vor
Verfahrensschritt (b) an wenigstens einen Anschlag
angelegt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, dass die positionsgenaue Anlage des
Werkstücks (12) an die Referenzstößel (18-23) vor
und/oder während den Verfahrensschritten (b)-(e)
überprüft wird und dass bei nicht positionsgenauem
Anliegen des Werkstückes (12) gegebenenfalls die
Verfahrensschritte (a)-(e) wiederholt werden.
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