DE4124340C2 - Verfahren zum Spannen, Abstützen, Anpassen oder zum Ausgleichen der Lage von geometrisch komplexen Werkstücken und Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit zwei Spanneinheiten.

Es ist bekannt (DE-A- 34 39 250), zum Einspannen von Werkstücken auf Schleifmaschinen einen Spannblock zu schaffen, der das Werk­ stück über einen Kunststoffblock festspannt. Hierbei besteht der Spannblock selbst aus einem gefüllten Kunststoff, wie z. B. aus kalthärtenden Mehrkomponenten-Kunststoffen, aus Styrol oder aus einem Epoxydharz mit jeweils hohem Füllstoffanteil. Der Kunststoff soll hierbei die bisher als Eingieß- und Umgießwerkstoffe verwen­ dete Werkstoffe Zink oder Zinklegierungen ersetzen. Letztere weisen den Nachteil hoher Verarbeitungstemperaturen auf. Ihre thermischen Ausdehnungskoeffizienten sind größer als die der für die Herstellung der Werkstücke verwendeten Materialien. Da­ durch soll beim Abkühlen ein Spiel zwischen dem Umgießwerkstoff und Werkstoff vermieden werden.

Während Zink und Zinklegierungen bei ca. 400 Grad C vergossen werden, sind bei Kunststoffen Temperaturbereiche um 200 Grad C möglich.

Diesen bekannten Spannvorrichtungen haftet der Nachteil an, daß bei geometrisch komplexen Werkstücken mit großen Oberflächentole­ ranzen ein erheblicher Aufwand erforderlich ist, um die Toleran­ zen von Werkstück zu Werkstück auszugleichen. Beim Umgießen mit Zink oder Zinklegierungen ist wegen der hohen Schmelztemperaturen ein Umgießen von Werkstück zu Werkstück teuer und bei Kunststof­ fen muß ein Auswechseln des Kunststoffes erfolgen, d. h. für jedes Werkstück muß ein neuer Spannblock geschaffen werden, wenn das Spannen und die Kraftaufnahme ordnungsgemäß erfolgen sollen. Ein Problem ist außerdem, ob Rückstände des Spannwerkstoffes von den Werkstücken zu entfernen sind und in welchem Ausmaß dies der Fall ist. Höherschmelzende Metalle sind teuer und der Materialverlust - während der Spannblockherstellung und des späteren Abschmelzens des Metalles - ist erheblich.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Techniken ist der, daß sehr teure Vorrichtungen zur Herstellung der Spannblöcke erforderlich sind.

Zum Spannen und Halten eines Werkstücks sind immer mindestens zwei, in der Regel ebene Werkzeugspannflächen erforderlich, von denen normalerweise eine Spannfläche fest, Gegenhalterseite, die andere beweglich, Krafteinleitungsseite, ist.

Aus der DE 26 42 963 A1 sind zwei zueinander gewandte Spannein­ heiten mit axial verschiebbaren Tauchkolben einer Spannvorrich­ tung für geometrische Profile bekannt, wobei als Druckmedium eine Vielzahl von harten Kugeln eingesetzt wird, auf die ein Druck aus­ geübt wird. Das Medium der harten Kugeln läßt sich jedoch nicht so einfach durch Druckluft unter Druck setzen und muß dauernd dicht unter Druck gehalten werden, was bei Druckaufbau durch Druckluft auch hohe Luftvolumen-Verluste bedeutet.

Diese weiterhin bekannte Spannvorrichtung (US 3,211,445 A1) ist aufgrund hydraulischer Mittel mit Führungsplatten und besonderen Dichtungen ausgeführt, wobei ebenfalls ein erheblicher Aufwand getrie­ ben werden muß, um das System abzudichten. Auch hier ist ein stän­ diger Druck des Druckmediums unter Berücksichtigung des Druckver­ lustes aufrechtzuerhalten. Durch das hydraulische Druckmedium wer­ den andere Druckmedien ausgeschlossen.

Es ist ferner bekannt (Aufsatz G. Wauer und P. Greller in "Fördern + Heben", 1976, Seiten 8-11), einen Greifer an unregelmäßigen Werk­ stücken mittels Abformbacken und Armierungsstiften zu gestalten. Hier setzt schon das Werkstück eine besondere und bestimmte Grund­ form voraus.

Schließlich ist eine Spannvorrichtung als Schraubstock bekannt (DE 1 07 135), der aber aus beidseitig an einem gestuften Werkstück angedrückten flachen Stäben besteht, die sich gegenseitig führen. Diese Vorrichtung kann daher nur ein Spannen des Werkstücks aber kein Anpassen oder Ausgleichen, insbesondere nicht in der Höhe be­ wirken.

Der im Anspruch 1 sowie weiteren Ansprüchen angege­ benen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Spannvorrichtung zu schaffen, die für geometrisch komplexe Werkstücke, z. B. solche mit nicht ebenen Spannflächen geeignet ist, die an komplex ge­ formten Werkstücken hohe und genaue Spannkräfte erlaubt, und die keine Dichtungsprobleme aufwirft.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind eine genaue Ausrichtung zu einer ideellen Achse, eine genaue Lage und die Übertragung von sehr hohen Spannkräften, je nachdem, welche Behandlung das Werkstück erfahren soll.

Die mit der Erfindung gemäß Anspruch 1 erzielbaren Vorteile sind ferner eine einfache Einstellung der Positionierfläche, die durch Druck­ veränderung jederzeit noch korrigiert werden kann, die also z. B. von Werkstück zu Werkstück aufgrund von Erfahrungswerten in ei­ nem Computer tabellarisch erfaßt werden kann und später fall­ weise nur um eine Sollwertdifferenz korrigiert wird, ferner eine kontrollierbare Spannkraft, die entsprechend den Eigenarten eines Werkstücks ebenfalls noch eingestellt werden kann, schließlich eine entsprechend den Behandlungskräften, z. B. den Bearbeitungs­ kräften entsprechende Kraftaufnahme erfolgt, wodurch ein uner­ laubtes Verformen des Werkstückes verhindert wird.

Weitere Vorteile bestehen darin, daß sehr niedrige Betriebskosten entstehen, indem

• - weniger schmelzbares Material zum Einsatz kommt,
• - Oberflächen-Unebenheiten von Werkstück zu Werkstück,
• - beim Festlegen der Positionierfläche,
• - beim Spannen auf einfache Weise ausgeglichen werden,
• - eine einfachere und schnellere Handhabung gegenüber den teuren und schweren Vorrichtungen zur Herstellung von Spannblöcken gegeben ist und
• - keine Abschmelzarbeiten mehr anfallen.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, daß der Druckraum zumindest einer Spanneinheit mit einer niedrig schmelzenden Metallegierung als hydraulischer Flüssigkeit bei höheren Temperaturen gefüllt ist, die im Druckzustand abkühlbar und wieder aufheizbar, d. h. wiederaufschmelzbar ist. Vorteil­ hafterweise wird diese hydraulische Flüssigkeit nur bei einer der beiden Spanneinheiten angewendet, während bei der anderen Spanneinheit ein anderes Druckübertragungsmedium als Flüssig­ keit bei Normaltemperatur vorgesehen ist. Da derartige Metall­ legierungen schon unter 100 Grad C schmelzen, bestehen die von Zink und Zinklegierungen bekannten Wärmeprobleme nicht.

Der andere Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, daß für die Fälle, bei denen sowohl die Gegenhalterseite als auch die Kraft­ einleitungsseite feste geometrisch komplexe Spannflächen erfor­ dern, auch beide Seiten mit der niedrigschmelzenden Metall­ legierung als hydraulischer Flüssigkeit mit höherer Temperatur gefüllt sind.

So ist es nach weiteren Merkmalen vorteilhaft, daß die niedrig schmelzende Metallegierung aus Wismut und Zinn besteht. Der Vorteil ist, daß ihr Schmelzpunkt somit auf einen bestimmten Wert einstellbar ist und z. B. bei ca. 70 Grad C liegt.

Herstelltechnisch bedingt, jedoch nicht auf alle Fälle von Werk­ stücken anwendbar, kann nach weiteren Merkmalen vorgesehen wer­ den, daß die Nadeln jeweils einer Spanneinheit senkrecht zur zu spannenden Werkstückoberfläche, parallel oder schräg zueinander verlau­ fen.

Um die Werkstücke mit komplexen Oberflächen weitestgehend form­ schlüssig zu verspannen, wird vorgeschlagen, daß die Größe des Durchmessers der Nadeln der Größe des Werkstücks und/oder der Krümmung der zu spannenden Werkstückoberfläche angepaßt ist.

Zur Herstellung der Positionierfläche ist es erforderlich, Fix­ punkte für eine Werkstückauflage und -anlage zu schaffen. Daher wird vorgeschlagen, daß auf einer Spannflächenseite einer oder mehrerer Führungsplatten Positioniermarken angeordnet sind.

Vorteilhaft ist außerdem, daß die Kontur der Führungsplatte auf der Spannflächenseite der Kontur der zu spannenden Werk­ stückoberfläche grob angepaßt ist.

Die Ausgestaltung der Spanneinheiten der Gegenhalterseite und der Krafteinleitungsseite ist dahingehend vorgenommen, daß das Führungsgehäuse zusammen mit einer Führungsplatte den Druckraum bildet, daß in dem Führungsgehäuse ein Zylinderraum mit Kolben gebildet ist, wobei der Zylinderraum durch eine Stichbohrung mit dem Druckraum verbunden ist.

Eine Handbetätigung oder eine Motorbetätigung wird dabei dadurch vorbereitet, indem der Kolben jeweils mit einer verlängerten Kolbenstange versehen ist. Die Kolbenstange kann als Gewindestange ausgeführt sein.

Eine kurzzeitige Korrektur an der Positionierseite oder das Ein­ bringen eines andersartig gestalteten Werkstücks wird dadurch erzielt, daß für das Wiederaufschmelzen der erstarrten niedrig­ schmelzenden Metallegierung Heizelemente im Bereich des Druck­ raums in dem Führungsgehäuse vorgesehen sind.

Hierbei ist vorteilhafterweise eine Steuerung einer Druckände­ rung im Sinne einer verbesserten Anpressung auf der Positionier­ seite dadurch vorteilhaft, daß in der Spanneinheit, in deren Druckraum die niedrigschmelzende Metallegierung enthalten ist, eine Fühlerbuchse mit einem Temperaturaufnehmer vorgesehen ist.

Schließlich wird die Fixierung des Drucks auf der Positioniersei­ te dadurch beschleunigt, daß in dem Bereich des Druckraums in dem Führungsgehäuse ein Kühlmittelkreislauf vorgesehen ist.

Bei der Ausgestaltung der Spannvorrichtung sind ferner Meß- und Kontrollstellen zu berücksichtigen. Daher verlaufen zwischen den Nadeln Meßkanäle.

Verfahrensmäßig wird die gestellte Aufgabe dahingehend gelöst,

• a) daß das Werkstück (W) auf einer Bezugsseite an einer Viel­ zahl von punktförmigen Stützstellen durch Nadeln abgefangen wird,
• b) daß das Werkstück danach bezogen auf eine innere Achse durch Verschieben der unteren Nadeln in seiner Höhenlage ausgerichtet wird,
• c) daß danach an Stützstellen der Gegenseite die dortige Viel­ zahl von Nadeln in Anlage an den dortigen Oberflächenverlauf gebracht und gleichzeitig die Stützelemente beider Seiten ge­ geneinander verspannt werden, wobei die Nadeln in ihrer ver­ spannten Lage fixiert werden.

Mit dieser Vorgehensweise ist es möglich, eine genaue Ausrichtung des Werkstücks zu einer ideellen Achse, eine genaue Lage und die Übertragung von sehr hohen Spannkräften, je nachdem, welche Be­ handlung das Werkstück erfahren soll.

Vorteilhaft ist außerdem, daß das Werkstück auf der für die vor­ her bestimmte Lage vorgesehenen Positionierseite und in der vorher festgelegten Lage über die in einer niedrigschmelzenden Metall­ legierung eingebetteten Nadeln abgestützt wird.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch die gesamte Spannvorrichtung mit Werkstück,

Fig. 2 die Seitenansicht mit einem Teilquerschnitt durch die Spanneinheit der Gegenhalterseite

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Spannvorrichtung auf der Krafteinleitungsseite und

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Spannflächenseite der Spannein­ heit der Gegenhalter- bzw. der Krafteinleitungsseite.

Die Spannvorrichtung ist für alle geometrisch komplexen Werk­ stücke W einsetzbar, wobei z. B. in einer Serien-Herstellung Roh­ linge mit relativ weit streuenden Oberflächentoleranzen auftre­ ten dürfen. Ein solcher Fall liegt bei einem Werkstück W vor, das aus einer Turbinenschaufel (für Flugzeugtriebwerke, Dampf­ turbinen, Verdichter u. dgl.) mit einem Schaufelfuß 30c, einem Strömungsprofil, einem Schaufelkopf 30d und einer Werkstückober­ fläche 30a, 30b gebildet ist.

Das gezeichnete Werkstück W, eine Turbinenschaufel, ist nunmehr zwischen zumindest zwei einander zugewandten Spanneinheiten 4a, 4b in einer vorherbestimmten, errechneten und in einem Rechner abgespeicherten Lage abgestützt. Nadeln 5 der Spanneinheiten 4a, 4b sind gleitend und abgedichtet in Führungsplatten 6a, 6b gelagert, wobei in der Spanneinheit 4b beispielhaft eine Dichtung 20d in Form einer Plattendichtung eingesetzt, in der Spanneinheit 4a hingegen eine Dichtung 20e beispielhaft als Spaltdichtung angeordnet ist. Die Nadeln 5 weisen Nadelenden 5a, Stirnflächen 5b und Nadelfußenden 5c auf.

Bei beiden Spanneinheiten 4a und 4b sind die Führungsplatten 6a und 6b als Deckel verwendet, die mittels Schrauben 21 auf Führungsgehäusen 7a, 7b befestigt und durch Zentrierstifte 22d fixiert sind. Parallel zu einem Druckraum 8a, 8b verläuft die Achse eines Zylinderraums 10a, 10b mit einem Kolben 11a, 11b.

Der Kolben 11a bzw. 11b ist mittels einer Dichtung 20c abgedichtet. Der Kolben 11a ist mittels eines Stiftes 22c axial an einer Kol­ benstange 13, die hier eine Gewindestange ist, befestigt. An der Kolbenstange 13 kann ein steuerbarer Schub- oder Drehantrieb angeordnet werden. Die Spanneinheit 4a bzw. 4b bildet zusammen mit Befestigungs- und Führungsleisten 23 eine Einheit, die auf einer Bearbeitungsmaschine, wie z. B. auf dem Tisch einer Schleifmaschi­ ne, Fräsmaschine, einer Meßvorrichtung oder dgl. aufgespannt ist.

Der Zylinderraum 10a bzw. 10b ist mit einer Verschlußschraube 24 abgesperrt und durch eine Stichbohrung 12a bzw. 12b mit dem Druckraum 8a bzw. 8b verbunden. Dieser Zylinderraum 10a bzw. 10b fungiert gleichzeitig als Vorratsraum und muß so bemessen sein, daß das maximale Nadelverdrängungsvolumen aufgenommen werden kann.

Außerdem ist ein Kühlmittelkreislauf 17 mit einem Kühlmittelan­ schluß 18 vorhanden.

Auf der Führungsplatte 6a der Gegenhalterseite 1a sind Positio­ niermarken 9 vorgesehen.

Die Anzahl der Freiheitsgrade der Spanneinheiten einer Spannvor­ richtung hat Einfluß auf die Handhabung der Vorrichtung. Daher ist vorgesehen, entweder zwei Freiheitsgrade, nämlich die einer axialen Relativbewegung der Spanneinheiten gegeneinander zu er­ möglichen oder keinen Freiheitsgrad zuzulassen, d. h. die Spann­ einheiten in ihrer Lage zu fixieren.

Beide Spanneinheiten 4a und 4b müssen eine eindeutige Lage zu­ einander aufweisen, wobei zwei mögliche Einsatzfälle zu unter­ scheiden sind: Zum einen werden die beiden Spanneinheiten 4a und 4b miteinander fest verspannt und bilden somit einen kompakten Block. Eine derartige Zusammenfügung wird durch die Anordnung von vier an den Ecken plazierten Führungs- und Befestigungssäulen 25, die mit den beiden Spanneinheiten fest verschraubt sind, erreicht. Dieser Zustand ist in Fig. 3 angedeutet. Sie zeigt deutlich die an der krafteinleitungsseitigen Spanneinheit 4b angeordneten und mit Muttern befestigten Führungs- und Befestigungssäulen 25 über die die obere Spanneinheit 4b zu der unteren Spanneinheit 4a ausgerichtet und mit dieser in derselben Art fest verbunden ist. Zum anderen können die gegenhalterseitige Spanneinheit 4a und die krafteinleitungsseitige Spanneinheit 4b aber auch in einer Be­ arbeitungsmaschine jede für sich positioniert werden, wobei in der Regel dann zwei Freiheitsgrade erhalten bleiben, um die Spannvorrichtung auf und zufahren zu können.

Ferner kann es in selteneren Fällen von Vorteil sein, die Spann­ flächenseite 6c bzw. 6d der Führungsplatte 6a bzw. 6b der Kon­ tur des Werkstückes W grob anzupassen, um hierdurch eine kurze und für alle Nadeln 5 in etwa die gleiche Ausschublänge zu er­ zielen.

Zweckmäßigerweise stellen die Stirnflächen der frei aus der Führungsplatte 6a bzw. 6b herausragenden Nadelenden 5a die Ein­ zelflächen der jeweiligen Werkzeugspannfläche dar. Es sind ver­ schiedene Ausgestaltungen dieser Stirnflächen vorgesehen. In vielen Fällen ist eine achsnormale und ebene Stirnfläche ausrei­ chend. Für anders gelagerte Fälle ist eine Formgestaltung, z. B. eine Abrundung vorgesehen und schließlich für größere Nadelab­ messungen ein gelenkig beweglicher Kopf angeordnet. Bezüglich der Ausgestaltung der Positionierfläche bzw. der krafteinlei­ tenden Fläche ist vorgesehen, den Nadeln 5, die in ihrer Lage zueinander durch die erstarrte Metallegierung innerhalb der Spanneinheit 4a bzw. 4b fixiert sind, in ihrer Gesamtheit die Negativform der Werkstückoberfläche 30a bzw. 30b durch entspre­ chende Bearbeitung, z. B. Formschleifen, Formfräsen u. dgl. zu ge­ ben.

Der Druckraum 8a im Führungsgehäuse 7a der Gegenhalterseite 1a ist mit einer niedrigschmelzenden Metallegierung als hydraulische Flüssigkeit bei höherer Temperatur gefüllt. Der Zustand kann je nach Betriebssituation fest oder flüssig gehalten werden. Die im Druckraum 8a und im Zylinderraum 10a (Vorratsraum) enthaltene Metallegierung wird durch Heizelemente 15 auf etwas über Schmelz­ temperatur erwärmt. Die Temperatur kann hierbei je nach einge­ setzter niedrigschmelzender Metallegierung, wie z. B. Wismut/Zinn-Legierung unter 100 Grad C liegen. Die Metallegierung wird über den durch Herausschrauben der Verschlußschraube 24 geöffne­ ten Zylinderraum 10a und der Stichbohrung 12a im flüssigen Zu­ stand eingebracht. Über eine Entlüftungsschraube 26a kann je nach Erfordernis eine Entlüftung des Druckraumes 8a erfolgen.

Die Temperatur wird über einen in einer Fühlerbuchse angeordneten Temperaturaufnehmer 16 festgestellt, so daß nach Erreichen der Schmelztemperatur die Aufheizung abgestellt oder heruntergeregelt werden kann. Ist der erforderliche Druck aufgebracht und liegen alle Nadeln 5 an der Werkstückoberfläche 30a des zu spannenden Werkstücks an, dann wird über den Kühlmittelkreislauf 17 der mo­ mentan herrschende Spannungszustand eingefroren. Die Nadeln 5 sind nun fest in der niedrigschmelzenden Metallegierung eingebet­ tet und somit in der Lage, Kräfte aufzunehmen oder zu übertragen.

Die Spanneinheit 4b der Krafteinleitungsseite 1b (Fig. 1 und 3) ist im wesentlichen gleich wie die Spanneinheit 4a der Gegenhal­ terseite 1a (Fig. 1 und 2) gestaltet.

Entsprechend der Verwendung von Hydrauliköl oder Druckluft als Fluid bei Normaltemperatur ist eine Druckanschlußstelle 14 vorgesehen. Ferner ist im Zylinderraum 10b alternativ zur darge­ stellten Kolben-Version in der Spanneinheit 4a der Gegenhalter­ seite 1a hier auf der Krafteinleitungsseite 1b der Kolben als Frei-Kolben 11b angeordnet. Er hat die Aufgabe, das über die Druckanschlußstelle 14 aus der Zuleitung in den Zylinderraum 10b gelangende Druckmedium von einem zu diesem unterschiedlichen Druckübertragungsmedium im Druckraum 8b zu trennen. Als Druck­ übertragungsmedien können außer dem Hydrauliköl noch andere Me­ dien eingesetzt werden, so z. B. zähflüssige Öle, Fette, plasti­ sche Medien, flüssige Kunststoffe u. dgl. Auf der anderen Seite stehen als Energieträger Druckluft, Hydrauliköl, Kühl- bzw. Schmiermittel-Suspensionen aus Werkzeugmaschinen u. dgl. zur Verfügung. In jedem Fall übernimmt der Frei-Kolben 11b hier die Funktion eines Trennkolbens.

Außerdem ist eine Entlüftungsschraube 26b in alternativer Form auf der Oberseite des Führungsgehäuses 7b dargestellt (Fig. 3).

Die vorstehend aufgezeigte alternative Lösung hinsichtlich des Freikolbens 11b ist selbstverständlich auch dann anwendbar, wenn eine niedrigschmelzende Metallegierung als hydraulische Flüssig­ keit bei höheren Temperaturen zum Einsatz kommt.

Die Fühlerbuchse ist außerdem mit einem Dichtring unterlegt, um ein genaues, elastisches Aufliegen und damit ein Dichtschließen zu gewährleisten. Weitere Kupferringe unter Schraubenköpfe sind auch für die Bohrungen des Kühlmittelkreislaufs 17 vorgesehen.

Zur Zentrierung der Führungsplatten 6a, 6b gegenüber den Führungs­ gehäusen 7a, 7b sind Stifte 22d und/oder Führungsstifte 19 vorge­ sehen.

Diese Lösung der beidseitigen hydraulischen Druckbeaufschlagung über eine gemeinsame Druckleitung bietet darüber hinaus den Vorteil, daß, bei sonst gleicher Ausführung der beiden Spannele­ mente, auf beiden Seiten des Werkstücks während des Positionie­ rens die gleiche Kraft eingeleitet wird. Somit können keine Ver­ formungen des Werkstücks vorkommen.

Über hydraulische Maßnahmen können leicht feinfühlige Abstimmun­ gen dahingehend vorgenommen werden, daß immer ein leichter Kraft­ überschuß auf der Krafteinleitungsseite vorhanden ist, so daß das Werkstück sicher in den Positioniermarken auf- bzw. anliegt.

Mit dem beschriebenen Spannverfahren bzw. der beschriebenen Spannvorrichtung können die Werkstücke W einer Serie sowohl ein­ zeln, als jedes Werkstück für sich positioniert und anschließend gespannt werden, als auch alle Werkstücke einer Serie auf einer einmal eingerichteten, gemeinsamen Positionierfläche gespannt werden, soweit die vorgegebenen Toleranzen eingehalten werden können.

Claims (15)

1. Spannvorrichtung zum Spannen, Abstützen, Anpassen oder zum Ausgleichen der Lage von geometrisch komplexen Werkstücken mit relativ groben Oberflächentoleranzen, insbesondere für Turbinenschaufeln, die einen Schaufelfuß, einen Schaufel­ kopf und dazwischen ein Strömungsprofil aufweisen, wobei das Werkstück (W) zwischen zumindest zwei einander zugewandten Spanneinheiten (4a, 4b) mit axial verschiebbaren Nadeln (5), die das Werkstück (W) zu einer ideellen Achse aus­ gerichtet in einer vorherbestimmten, errechneten und in einem Rechner abgespeicherten Lage halten abgestützt ist, und wobei die Nadeln (5) jeweils in sich unmittelbar gegenüberliegenden, getrennten Führungsplatten (6a; 6b) abgedichtet so gelagert sind, daß die Nadelfußenden (5c) jeweils in einen abschließ­ baren Druckraum (8a; 8b) ragen, in dem eine hydraulische Flüs­ sigkeit bei höherer Temperatur unter Druck steht und durch Ab­ kühlung der momentan herrschende Spannungszustand einfrierbar ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (8a; 8b) zumindest einer Spanneinheit (4a; 4b) mit einer niedrig schmelzenden Metallegierung als hydraulischer Flüssigkeit bei höheren Temperaturen gefüllt ist, die im Druckzustand abkühlbar und wieder aufheizbar, d. h. wiederaufschmelzbar ist.

3. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrig schmelzende Metallegierung aus Wismut und Zinn besteht.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (5) jeweils einer Spanneinheit (4a; 4b) senkrecht zur zu spannenden Werkstückoberfläche (30a; 30b), parallel oder schräg zueinander verlaufen.

5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Durchmessers der Nadeln (5) der Größe des Werkstücks (W) und/oder der Krümmung der zu spannenden Werkstückoberfläche (30a, 30b) angepaßt ist.

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Spannflächenseite (6c, 6d) einer oder mehrerer Führungsplatten (6a, 6b) Positioniermarken (9) angeordnet sind.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Führungsplatte (6a, 6b) auf der Spann­ flächenseite (6c, 6d) der Kontur der zu spannenden Werkstück­ oberfläche (30a, 30b) grob angepaßt ist.

8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsgehäuse (7a; 7b) zusammen mit einer Führungsplatte (6a; 6b) den Druckraum (8a; 8b) bildet, daß in dem Führungsgehäuse (7a; 7b) ein Zylinderraum (10a; 10b) mit Kolben (11a; 11b) gebildet ist,
wobei der Zylinderraum (10a; 10b) durch eine Stichbohrung (12a; 12b) mit dem Druckraum (8a; 8b) verbunden ist.

9. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11a; 11b) jeweils mit einer Kolbenstange (13) versehen ist.

10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß für das Wiederaufschmelzen der erstarrten niedrig­ schmelzenden Metallegierung Heizelemente (15) im Bereich des Druckraums (8a; 8b) in dem Führungsgehäuse (7a; 7b) vor­ gesehen sind.

11. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spanneinheit (4a; 4b), in dessen Druckraum (8a; 8b) die niedrigschmelzende Metallegierung enthalten ist, eine Fühlerbuchse mit einem Temperaturaufnehmer (16) vor­ gesehen ist.

12. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich des Druckraums (8a; 8b) in dem Führungs­ gehäuse (7a; 7b) ein Kühlmittelkreislauf (17) vorgesehen ist.

13. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Nadeln (5) Meßkanäle (19) verlaufen.

14. Verfahren zum Spannen, Abstützen, Anpassen oder zum Aus­ gleichen der Lage von geometrisch komplexen Werkstücken mit ausgewähltem Oberflächenverlauf oder mit Körperab­ schnitten, die an zwei oder mehreren Seiten von Spannein­ heiten abgestützt werden unter Verwendung einer Spann­ vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß das Werkstück (W) auf einer Bezugsseite an einer Viel­ zahl von punktförmigen Stützstellen durch Nadeln (5) abge­ fangen wird,
• b) daß das Werkstück (W) danach bezogen auf eine innere Achse durch Verschieben der unteren Nadeln (5) in seiner Höhen­ lage ausgerichtet wird und
• c) daß danach an Stützstellen der Gegenseite die dortige Viel­ zahl von Nadeln (5) in Anlage an den dortigen Oberflächen­ verlauf gebracht und gleichzeitig die Stützelemente beider Seiten gegeneinander verspannt werden, wobei die Nadeln (5) in ihrer verspannten Lage fixiert werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (W) auf der für die vorher bestimmte Lage vorgesehenen Positionierseite und in der vorher fest­ gelegten Lage über die in einer niedrigschmelzenden Metall­ legierung eingebetteten Nadeln (5) abgestützt wird.