DE102005039399B4 - Device for clamping workpieces in connection with a chuck or a general device - Google Patents

Device for clamping workpieces in connection with a chuck or a general device Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Spannen von Werkstücken (9) in Verbindung mit einem Spannfutter (8), welches mindestens zwei zu dessen Zentrumsachse (81) radial bewegliche Grundbacken (7) zum Übertragen von Spannkräften (Sr, Sa) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Grundbacke (7) des Spannfutters (8) wenigstens ein Mittel zum Umlenken einer erzeugten radial gerichteten Spannkraft (Sr) in eine auf das Werkstück (9) axial wirkende Spannkraft (Sa) angeordnet ist und im Zentrum des Spannfutters (8) oder konzentrisch zu diesem Zentrum wenigstens ein Anlageteil (6) zur axialen Anlage des Werkstücks (9) vorgesehen ist.Device for clamping workpieces (9) in connection with a chuck (8) which has at least two base jaws (7) movable radially to its central axis (81) for transmitting clamping forces (Sr, Sa), characterized in that on each base jaw (7) of the chuck (8) at least one means for deflecting a generated radially directed clamping force (Sr) into a clamping force (Sa) acting axially on the workpiece (9) is arranged and in the center of the chuck (8) or concentrically to this center at least one contact part (6) is provided for the axial contact of the workpiece (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen von Werkstücken in Verbindung mit einem Spannfutter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, vornehmlich mit einem Zwei-, Drei- bzw. Mehrbacken-Spannfutter, oder mit einer allgemeinen Spannvorrichtung an einer seiner Planflächen.The invention relates to a device for clamping workpieces in connection with a chuck according to the preamble of claim 1, primarily with a two-, three- or multi-jaw chuck, or with a general clamping device on one of its flat surfaces.

Derartige Vorrichtungen werden für das positionierte Spannen eines Werkstückes bezüglich eines Werkzeuges einer Bearbeitungseinrichtung, z.B. eine Dreh-, Fräs- oder Bohrmaschine oder eines Bearbeitungs-Zentrums, verwendet. Such devices are used for the positioned clamping of a workpiece with respect to a tool of a machining device, e.g.

Bekannt ist ein solches Spannen besagter Werkstücke mittels Dreibacken- oder Mehrbacken-Spannfutter bzw. mit speziellen, auf das zu bearbeitende Werkstück, d.h. auf dessen Geometrie zugeschnittene (Spezial-) Spannvorrichtungen. Diese speziellen Spannvorrichtungen werden entweder auf dem Maschinentisch einer Werkzeugmaschine oder in Spannfuttern besagter Werkzeugmaschinen lösbar befestigt.Such clamping of said workpieces by means of three-jaw or multi-jaw clamping chucks or with special clamping devices tailored to the workpiece to be machined, i.e. to its geometry, is known. These special clamping devices are releasably fastened either on the machine table of a machine tool or in the chucks of said machine tools.

Eine solche spezielle Spannvorrichtung ist in der DE 1 552 228 B beschrieben, ein Spannfutter für Drehbänke. Dieses Spannfutter für Drehbänke dient zum Aufspannen eines dünnwandigen, schalenförmigen, im Boden eine durchgehende Zentrierbohrung aufweisenden Werkstücks und besitzt eine axiale Anlagefläche, aus der ein zylindrischer Zentriereinsatzes herausragt, mit radial wirkenden Spannbacken und mit einer Einrichtung zum axialen Verspannen des Werkstücks.Such a special clamping device is in the DE 1 552 228 B described, a chuck for lathes. This chuck for lathes is used to clamp a thin-walled, cup-shaped workpiece with a continuous centering bore in the base and has an axial contact surface from which a cylindrical centering insert protrudes, with radially acting clamping jaws and with a device for axially clamping the workpiece.

Eine andere solcher speziellen Spannvorrichtungen ist in der DE 199 56 324 A1 beschrieben, eine Vorrichtung zur Unrundbearbeitung eines Paketes von Kolbenringrohlingen, mit einer ersten Dreh- und Spanneinrichtung für die Innenbearbeitung, einer zweiten Dreh-und Spanneinrichtung für die Außenbearbeitung sowie mit Bearbeitungsmaschinen für die nacheinander erfolgende Unrundbearbeitung der inneren und äußeren Mantelflächen des Paketes.Another such special jig is in the DE 199 56 324 A1 describes a device for the out-of-round machining of a stack of piston ring blanks, with a first turning and clamping device for the inside machining, a second turning and clamping device for the outside machining and with processing machines for the successive out-of-round machining of the inner and outer lateral surfaces of the stack.

Eine andere solcher speziellen Spannvorrichtungen ist in der DE 2 153 662 A beschrieben, bei der spezielle Spannbacken zur Abstützung von Werkstücken vorgesehen sind, mit welchen eine Axialverschiebung des Werkstückes bei dessen Bearbeitung vermieden werden soll. Hierzu besteht jeder Spannbacken aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen, welche als Aufsatzbacken ausgeführt sind und welche spezielle Führungsnuten aufweisen, in welche das jeweils andere Backenteil mit einem speziell geformten Ansatz eingreift.Another such special jig is in the DE 2 153 662 A described, are provided in the special clamping jaws for supporting workpieces, with which an axial displacement of the workpiece is to be avoided during its processing. For this purpose, each clamping jaw consists of two mutually displaceable parts, which are designed as top jaws and which have special guide grooves, into which the other jaw part engages with a specially shaped attachment.

Eine weitere solcher speziellen Spannvorrichtungen ist in der DE 81 37 496 U1 beschrieben, bei der eine spezielle Spannbacke vorgesehen ist. Diese spezielle Spannbacke ist für Spanneinrichtungen, insbesondere umlaufende Spannfutter, mit einem auswechselbaren Spanneinsatz, der an einer zur Spannrichtung geneigten Lagerfläche und einer im Winkel hierzu verlaufenden Anschlagfläche der Spannbacke abgestützt und durch mindestens ein die selbsttätige Einstellung des Spanneinsatzes relativ zur Spannbacke nicht behinderndes Halteelement gegen Herausfallen gesichert.Another such special jigs is in the DE 81 37 496 U1 described in which a special clamping jaw is provided. This special clamping jaw is for clamping devices, in particular rotating chucks, with an exchangeable clamping insert, which is supported on a bearing surface inclined to the clamping direction and on a stop surface of the clamping jaw running at an angle thereto and is prevented from falling out by at least one holding element that does not impede the automatic adjustment of the clamping insert relative to the clamping jaw secured.

Eine weitere solcher speziellen Spannvorrichtungen ist in der DE 43 05 576 A1 beschrieben, eine Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken oder Werkzeugen in Bearbeitungsmaschinen. Bei dieser Spannvorrichtung wird die Kraft, mit welcher die Spannkraft erzeugt wird, über mehrere Schieber umgelenkt, die untereinander über geneigte Flächen mit jeweils unterschiedlichen Winkeln, die jeweils einem Paar benachbarter Flächen zugeordnet sind, bewegt werden und bei denen der Flächenkontakt der Umlenkglieder untereinander in jeder Stellung aufrecht erhalten bleibt. Diese Spannvorrichtung arbeitet in beiden Richtungen und ist somit sowohl zum Innenspannen als auch zum Außenspannen geeignet.Another such special jigs is in the DE 43 05 576 A1 described a clamping device for clamping workpieces or tools in processing machines. In this clamping device, the force with which the clamping force is generated is deflected via a plurality of slides which are moved among one another over inclined surfaces with different angles, each associated with a pair of adjacent surfaces, and in which the surface contact of the deflection members with one another in each position is maintained. This clamping device works in both directions and is therefore suitable for both internal and external clamping.

Das Spannen von Werkstücken in Dreibacken- oder Mehrbacken-Spannfuttern ist bezüglich möglicher Deformationen der vorgegebenen Form des Werkstückes oder seiner Referenzfläche/-n sehr problematisch. Die Verwendung von allgemeinen bzw. speziellen Spannvorrichtungen ist gegenüber der Verwendung üblicher, serienmäßiger Spannfutter teurer und logistisch aufwändiger.The clamping of workpieces in three-jaw or multi-jaw chucks is very problematic with regard to possible deformations of the given shape of the workpiece or its reference surface(s). The use of general or special clamping devices is more expensive and logistically more complex than the use of standard, standard clamping chucks.

Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der die Fertigungskosten bezüglich der Arbeits- und Hilfsmittel, also der Spannmittel, gesenkt werden können.The object of the invention is therefore to develop a device with which the production costs with regard to the work and auxiliary materials, ie the clamping means, can be reduced.

Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung zum Spannen von Werkstücken in Verbindung mit einem Spannfutter mit den Merkmalen des Anspruches 1.This problem is solved by a device for clamping workpieces in connection with a chuck with the features of claim 1.

Die nachgeordneten Ansprüche 2 bis 16 offenbaren vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und Ausführungsvarianten.Subordinate claims 2 to 16 disclose advantageous developments of the invention and variants.

Der Grundgedanke der Erfindung ist der, dass an einem handelsüblichen Dreibacken- oder Mehrbacken-Spannfutter oder einer allgemeinen Spann-Vorrichtung mit radial wirkendem/-en Spannteil/-en anstelle der handelsüblichen Spannbacken bzw. Spannteile spezielle Spannbacken/-teile angesetzt werden, die Mittel zur Umlenkung der bezüglich der Körperachse des Spannfutters/Spannvorrichtung - der Zentrumsachse - radial wirkenden Spannkräfte in an dem zu spannenden Werkstück im wesentlichen axial angreifende Kräfte besitzen. Im Zentrum der Spannbacken/Spannteile bzw. konzentrisch zu diesem Zentrum ist ein Anlageteil angeordnet, an dem das zu spannende Werkstück mit einer Seite von dessen Spannabschnitt angelegt wird und auf der gegenüberliegenden Fläche dieses Spannabschnittes dann die in axiale Richtung umgelenkte Spannkraft eines jeden spannenden Teiles (Backens) angreift.The basic idea of the invention is that special clamping jaws/parts are attached to a commercially available three-jaw or multi-jaw chuck or a general clamping device with a radially acting clamping part(s) instead of the standard clamping jaws or clamping parts for deflecting the clamping which acts radially with respect to the body axis of the chuck/clamping device - the central axis forces acting essentially axially on the workpiece to be clamped. A contact part is arranged in the center of the clamping jaws/clamping parts or concentrically to this center, on which the workpiece to be clamped is placed with one side of its clamping section and on the opposite surface of this clamping section the clamping force of each clamping part, deflected in the axial direction ( baking) attacks.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher und im Weiteren erläutert. Zu den Ausführungsbeispielen ist der Übersichtlichkeit halber jeweils nur ein Spannbacken/Spannteil der neuen Vorrichtung in Schnittdarstellung schematisch gezeigt.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments and explained below. For the sake of clarity, only one clamping jaw/clamping part of the new device is shown schematically in a sectional view in each of the exemplary embodiments.

Im Einzelnen zeigen:

  • 1 die neue Vorrichtung mit Verwendung eines Spannhebels;
  • 2 eine Ausführung mit linearer Umlenkung der Spannkraft und
  • 3 eine Ausführung mit Umlenkung der Spannkraft mittels einem fluiden Mittel.
Show in detail:
  • 1 the new device using a cocking lever;
  • 2 a version with linear deflection of the clamping force and
  • 3 an embodiment with deflection of the clamping force by means of a fluid medium.

Die in 1 gezeigte (vorteilhafte) Ausführungsvariante der Erfindung umfasst ein handelsübliches Spannfutter 8 mit Grundbacken 7. In neuer Gestaltung nach der Erfindung wird auf jeden der Grundbacken 7 des Spannfutters 8 eine Aufsatzbacke 1 befestigt und im Zentrum des Spannfutters 8 konzentrisch zu dessen Zentrumsachse 81 an bzw. in dessen innerer Planfläche 83 ein Anlageteil 6 zur Anlage und Positionierung des Werkstückes 9 angeordnet. Dieses Anlageteil 6 besitzt eine innere Ausnehmung 61, einerseits zur Gewichtsreduzierung und vordergründig um Freiraum für eine radiale Positionierbewegung für das Werkstück vor dem Spannen zu ermöglichen. Das an der werkstückseitigen, also aufnahmeseitigen Planfläche 82, 83 anliegende Anlageteil 6 besitzt werkstückseitig eine planparallele Fixierfläche 62. Diese Fixierfläche 62 besitzt radial gerichtete und/oder ringförmige Nuten, die beim Spannen des Werkstückes 9 Ausweichräume für eventuell zwischen der Anlagefläche 92 des Werkstückes 9 noch vorhandene Kühlemulsion oder Schmutzpartikel aufnehmen; durch leichtes Drehen oder Schieben des Werkstückes werden diese, für eine Präzisions-Plananlage Störenden, in die rillenartigen Nuten abgestreift.In the 1 The (advantageous) embodiment of the invention shown comprises a commercially available chuck 8 with base jaws 7. In a new design according to the invention, a top jaw 1 is attached to each of the base jaws 7 of the chuck 8 and in the center of the chuck 8 concentrically to its central axis 81 at or in whose inner planar surface 83 is a contact part 6 for contacting and positioning the workpiece 9 . This system part 6 has an inner recess 61, on the one hand to reduce weight and primarily to allow free space for a radial positioning movement for the workpiece before clamping. The contact part 6 resting against the workpiece-side, i.e. receiving-side, planar surface 82, 83 has a plane-parallel fixing surface 62 on the workpiece side absorb existing cooling emulsion or dirt particles; by turning or pushing the workpiece slightly, these, which interfere with a precision planar contact, are scraped off into the groove-like grooves.

Die Aufsatzbacke 1 selbst ist innen, also zum Anlageteil 6 hin gerichtet, mit einer Ausnehmung 11 versehen. In diese Ausnehmung 11 ist ein Spannhebel 2 schwenkbar um eine Schwenkachse 3 gelagert. Der Spannhebel 2 wird von zwei im wesentlichen L-förmig angeordneten Hebelarmen gebildet, einem axial gerichteten ersten Hebelarm 22 und einem radial zum Aufnahmeraum für das Werkstück 9 hin gerichteten zweiten Hebelarm 21. Dieser radial gerichtete zweite Hebelarm 21 besitzt an seinem Ende einen spannfuttereinwärts, also zur Fixierfläche 62 hin zeigenden Spannnocken 23, der an der Spannfläche 93 des Werkstückes 9 angreift.The top jaw 1 itself is provided with a recess 11 on the inside, ie towards the contact part 6 . A clamping lever 2 is mounted in this recess 11 so that it can pivot about a pivot axis 3 . The clamping lever 2 is formed by two lever arms arranged essentially in an L-shape, an axially directed first lever arm 22 and a second lever arm 21 directed radially toward the receiving space for the workpiece 9 clamping cam 23 which points towards the fixing surface 62 and engages the clamping surface 93 of the workpiece 9 .

Vorzugsweise ist der erste Hebelarm 22 länger als der zweite Hebelarm 21. Der Spannhebel 2 ist in der Aufsatzbacke 1 austauschbar gelagert und kann bei Bedarf gegen einen weiteren, hier nicht gezeigten Spannhebel ausgetauscht werden, der gegenüber der Darstellung in der 1 einen zweiten radialen Hebelarm besitzt, der länger als der erste axiale Hebelarm ausgeführt ist. Dies wird von der Geometrie des zu spannenden Werkstückes vorgegeben.Preferably, the first lever arm 22 is longer than the second lever arm 21. The clamping lever 2 is mounted interchangeably in the top jaw 1 and can, if necessary, be exchanged for another clamping lever, not shown here, which is opposite to the illustration in FIG 1 has a second radial lever arm which is longer than the first axial lever arm. This is determined by the geometry of the workpiece to be clamped.

In den axial gerichteten ersten Hebelarm 22 ist endseitig ein Bolzen 24, vorzugsweise beweg- und fixierbar eingeschraubt. Das aus dem ersten Hebelarm 22 herausragende Ende des Bolzens 24 schlägt bei nach innen gerichteter Bewegung „Sp“ des Grundbacken 7, der zugleich den Aufsatzbacken 1 bewegt, an der äußeren Fläche 63 des Anlageteils 6 an. Bei weiterer, nach innen gerichteter Bewegung des Grundbackens 7 wird der Spannnocken 23 des radial gerichteten zweiten Hebelarms 21 gegen die Spannfläche 93 des Werkstückes 9 gedrückt, bis z.B. die voreingestellte Spannkraft erreicht ist.A bolt 24 is screwed into the axially directed first lever arm 22 at the end, preferably so that it can be moved and fixed. The end of the bolt 24 protruding from the first lever arm 22 strikes the outer surface 63 of the contact part 6 when the base jaw 7 moves inwards “Sp”, which at the same time moves the top jaw 1 . With further inward movement of the base jaw 7, the clamping cam 23 of the radially directed second lever arm 21 is pressed against the clamping surface 93 of the workpiece 9, for example until the preset clamping force is reached.

Um einer Ablagerung von Spänen und dgl. im Bewegungsbereich vorzubeugen, ist vorzugsweise am axial liegenden ersten Hebelarm 22 zur Innenfläche der Ausnehmung 11 hin wenigstens ein komprimierbares Mittel 26 vorgesehen.In order to prevent chips and the like from being deposited in the movement area, at least one compressible means 26 is preferably provided on the axially lying first lever arm 22 towards the inner surface of the recess 11 .

Damit unmittelbar beim Lösen der Spannung, also ohne Zeitverzögerung, sich der Spannnocken 23 auf alle Fälle von der Spannfläche 93 löst, ist im Aufsatzbacken 1 ein Mittel zur Erzeugung einer Gegenkraft, ein Kraftspeicher, angeordnet, z.B. eine Druckfeder 25 oder ein Bolzen aus elastischem Material, der im Endbereich am Hebelarm 22 anliegt.So that the clamping cam 23 is released from the clamping surface 93 immediately when the clamping is released, i.e. without a time delay, a means for generating a counterforce, an energy store, is arranged in the top jaw 1, e.g. a compression spring 25 or a bolt made of elastic material , which rests against the lever arm 22 in the end region.

In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung gezeigt. Die Umlenkung der in radialer Richtung erzeugten Spannkraft „Sr“ in eine axial wirkende Spannkraft „Sa“ wird hier mit mehreren geführten Bauteilen erzielt, einem Druckkörper 40, einem Spannkörper 43 und wenigstens einem Umlenkelement 41 bzw. 42, welche hier jeweils die Form eines Bolzen haben.In the 2 another embodiment of the new device is shown. The deflection of the clamping force "Sr" generated in the radial direction into an axially acting clamping force "Sa" is achieved here with several guided components, a pressure body 40, a clamping body 43 and at least one deflection element 41 or 42, each of which is in the form of a bolt to have.

An der Stelle, an der die Ausnehmung 11 für die Aufnahme des L-förmigen Spannhebels 2 bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 1 vorgesehen ist, sind bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel mehrere, miteinander verbundene Kanäle 4a, 4b, 4c und 4d nacheinander folgend, unter einem vorbestimmten Winkel zueinander angeordnet, wobei jeder dieser Winkel vorzugsweise ein 90°-Winkel ist. In diesem zum Werkstück 9 gerichteten Abschnitt einer jeden vorgesehenen Aufsatzbacke 1 - hier ist wie in den 1 und 3 nur eine Aufsatzbacke 1 gezeigt - wird in jedem der Kanäle 4a, 4b, 4c und 4d eines der genannten Bauteile geführt. Jeweils zwei dieser Bauteile, die vier speziellen Bolzen 40, 41, 42 und 43, liegen zumindest mit Abschnitten ihrer Stirnflächen aneinander an, zur Umlenkung und Übertragung der in radialer Richtung „Sr“ erzeugten Spannkraft in eine axial wirkende Richtung „Sa“.At the point at which the recess 11 for receiving the L-shaped clamping lever 2 in the first embodiment according to 1 is provided, in this further embodiment, several interconnected channels 4a, 4b, 4c and 4d follow one another, arranged at a predetermined angle to each other, each of these angles preferably being a 90° angle. In this section of each intended top jaw 1, which is directed towards the workpiece 9--here is as in FIG 1 and 3 only one top jaw 1 is shown - one of the components mentioned is guided in each of the channels 4a, 4b, 4c and 4d. In each case two of these components, the four special bolts 40, 41, 42 and 43, are in contact with one another at least with sections of their end faces, for deflection and transmission of the clamping force generated in the radial direction "Sr" in an axially acting direction "Sa".

Die schematische Darstellung in der 2 zeigt, dass bei der Bewegung „Spannen“ „Sp“ der Backen 7 und 1 des Spannfutters 8 mit einem der hier linear bewegbaren Bolzen, dem Druckbolzen 40,also dem Druckkörper, an der äußeren Fläche 63 des Anlageteils 6 anschlägt und bei weiterer Bewegung der Backen 7 und 1 in Richtung Pfeil „Sp“ dieser Druckbolzen 40 in seinen führenden Kanal 4a eingedrückt wird, wobei der axial angeordnete Umlenkbolzen 41,also das eine Umlenkelement - in dieser Darstellung im Wesentlichen horizontal liegend - auf den im Kanal 4c geführten im Wesentlichen rechtwinklig zu letzterem 41 angeordneten weiteren Umlenkbolzen 42, also einem zweiten Umlenkelement einwirkt und diesen gegen den im Wesentlichen achsparallel zur Zentrumsachse 81 angeordneten Kanal 4d geführten Spannbolzen 43, also den Spannkörper drückt, so dass letzterer 43 mit seinem herausragenden Körperende die erzeugte Spannkraft „Sr“ auf die Spannfläche 93 des Werkstückes 9 axial wirkend „Sa“ anlegt.The schematic representation in the 2 shows that during the "clamping""Sp" movement of the jaws 7 and 1 of the chuck 8, one of the linearly movable bolts, the pressure bolt 40, i.e. the pressure body, strikes the outer surface 63 of the contact part 6 and with further movement of the Jaws 7 and 1 in the direction of arrow "Sp", this pressure bolt 40 is pressed into its leading channel 4a, with the axially arranged deflection bolt 41, i.e. one deflection element - lying essentially horizontally in this illustration - essentially at right angles to the one guided in channel 4c further deflection bolts 42 arranged in relation to the latter 41, i.e. a second deflection element, and presses them against the clamping bolt 43, i.e. the clamping body, which is guided essentially axially parallel to the central axis 81, so that the latter 43 applies the clamping force "Sr" generated with its protruding body end the clamping surface 93 of the workpiece 9 acts axially "Sa".

Die in der 2 schematisch gezeigte Anordnung der Führungskanäle 4a, 4b, 4c und 4d ist eine bevorzugte Ausführung, bei der die jeweils benachbarten Kanäle 4a zu 4b; 4b zu 4c und 4c zu 4d jeweils unter einem Winkel von vorzugsweise 90° zueinander liegend vorgesehen sind. Wichtig ist in erster Linie hierbei, dass die mittels dem Spannbolzen 43 auf die Spannfläche 93 des Werkstückes wirkende Kraft „Sa“ im Wesentlichen achsparallel zur Zentrumsachse 81 des Spannfutters 8 aufgegeben wird. Die Anordnung der Umlenkbolzen 41 und 43 sowie des Druckbolzens 40 muss nicht unbedingt rechtwinklig zueinander sein.The one in the 2 Schematically shown arrangement of the guide channels 4a, 4b, 4c and 4d is a preferred embodiment, in which the adjacent channels 4a to 4b; 4b to 4c and 4c to 4d are each provided lying at an angle of preferably 90° to one another. It is primarily important here that the force “Sa” acting on the clamping surface 93 of the workpiece by means of the clamping bolt 43 is applied essentially axially parallel to the central axis 81 of the clamping chuck 8 . The arrangement of the deflection bolts 41 and 43 and the pressure bolt 40 does not necessarily have to be at right angles to one another.

Eine weitere Ausführungsvariante ist schematisch in der 3 gezeigt. Zur Übertragung und Umlenkung der Spannkraft zwischen dem Druckbolzen 40 und dem Spannbolzen 43 ist ein fluides Übertragungsmittel 5, vorzugsweise Öl, vorgesehen. In den Führungskanälen 4a und 4d sind jeweils die Bolzen 40 und 43 umgreifende Dichtungen 17 bzw. 16 vorgesehen, wodurch ein Austritt des fluiden Mittels 5 verhindert ist.Another embodiment is shown schematically in FIG 3 shown. A fluid transmission medium 5, preferably oil, is provided for the transmission and deflection of the clamping force between the pressure bolt 40 and the clamping bolt 43. In the guide channels 4a and 4d, the bolts 40 and 43 are provided with seals 17 and 16, respectively, which prevent the fluid medium 5 from escaping.

Zudem ist in weiterer Ausgestaltung in der Außenfläche 63 des Anlageteiles 6 ein schwimmend gelagerter Anschlagring 19 vorgesehen, an den der Druckbolzen 40 bei Spannbewegung „Sp“ anschlägt. Die Spannkraft „Sr“ wird mittels dem Druckbolzen 40, dem fluiden Mittel 5 sowie dem Spannbolzen 43 auf den Spannabschnitt 91, die Spannfläche 93 des Werkstückes 9 übertragen. Bei größeren Differenzen in der Dicke dieses Spannabschnittes 91, also des Abstandes zwischen der Anlagefläche 92 und der Spannfläche 93, bzw. bei Abweichung von der vorgegebenen Toleranz, wird einer der Spannbolzen 43 vor den anderen 43 an der Spannfläche 93 angreifen. So dies erfolgt, wird mittels den beweglichen Kraftübertragungsmitteln - Spannbolzen 43, fluides Mittel 5 und Druckbolzen 40 - der Anschlagring 19 im Anlageteil 6 radial verschoben, sodass ein gleichmäßiges Angreifen aller vorgesehenen Spannbolzen 43 an der Spannfläche 93 des Spannabschnittes 91 des Werkstückes 9 gewährleistet ist.In addition, in a further embodiment, a floating stop ring 19 is provided in the outer surface 63 of the contact part 6, against which the pressure bolt 40 strikes during the clamping movement “Sp”. The clamping force "Sr" is transmitted to the clamping section 91, the clamping surface 93 of the workpiece 9, by means of the pressure bolt 40, the fluid medium 5 and the clamping bolt 43. If there are larger differences in the thickness of this clamping section 91, i.e. the distance between the contact surface 92 and the clamping surface 93, or if there is a deviation from the specified tolerance, one of the clamping bolts 43 will engage the clamping surface 93 before the other 43. In this way, the stop ring 19 is radially displaced in the contact part 6 by means of the movable force transmission means - clamping bolt 43, fluid medium 5 and pressure bolt 40 - so that an even engagement of all clamping bolts 43 provided on the clamping surface 93 of the clamping section 91 of the workpiece 9 is ensured.

Die am Ausführungsbeispiel gemäß 3 erläuterte Verwendung des ausgleichenden Anschlagringes 19 kann auch bei Bedarf an den Ausführungsbeispielen gemäß den 2 und 1 eingesetzt werden. Während der Differenz- bzw. Wegeausgleich bei den Ausführungsbeispielen gemäß 2 und 3 im Verhältnis von 1:1 erfolgt, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ein Ausgleich ungleich 1:1, im Verhältnis der Längen der Hebelarme zueinander gegeben.According to the embodiment 3 Explained use of the compensating stop ring 19 can also, if necessary, to the embodiments according to the 2 and 1 be used. During the difference or path compensation in the embodiments according to 2 and 3 takes place in a ratio of 1:1 is in accordance with the embodiment 1 a compensation not equal to 1:1, given in the ratio of the lengths of the lever arms to each other.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die allein aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale sind weitere Bestandteile der Erfindung auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und in den Ansprüchen erwähnt sind.All of the features mentioned in the above description and those that can only be inferred from the drawings are further components of the invention, even if they are not specifically emphasized and mentioned in the claims.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not limited to the exemplary embodiment, but is variable in many ways within the scope of the disclosure.

BezugszeichenlisteReference List

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Aufsatzbacketop jaw
1111
Ausnehmungrecess
22
Spannhebelcocking lever
2121
zweiter Hebelarm (radial gerichtet, kurz)second lever arm (radially directed, short)
2222
erster Hebelarm (axial gerichtet, lang)first lever arm (axially directed, long)
2323
Spannnockenclamping cam
2424
Bolzenbolt
2525
Kraftspeicher (Feder)energy accumulator (spring)
2626
komprimierbares Mittel, elastischer Körpercompressible medium, elastic body
33
Schwenkachsepivot axis
44
Bolzenbolt
4a, 4b, 4c, 4d4a, 4b, 4c, 4d
Kanäle (Führungen)channels (guides)
4040
Druckkörper, Druckbolzenpressure hull, pressure pin
41,4241.42
Umlenkelemente, UmlenkbolzenDeflection elements, deflection bolts
4343
Spannkörper, SpannbolzenClamping body, clamping bolt
55
fluides Mittel (Öl)fluid (oil)
66
Anlageteil (Anschlag/Aufnahme)Plant part (stop/receptacle)
6161
innere Ausnehmunginner recess
6262
Fixierflächefixing surface
6363
äußere Fläche (Außenfläche)outer surface (outer surface)
77
Grundbackebase jaw
88th
Spannfutterchuck
8181
Zentrumsachse von Position 8Central axis of position 8
8282
Planflächeflat surface
8383
Bereich der inneren PlanflächeArea of the inner flat surface
99
Werkstückworkpiece
9191
Spannabschnittclamping section
9292
Anlageflächecontact surface
9393
Spannflächeclamping surface
1616
Dichtungpoetry
1717
Dichtungpoetry
1919
Anschlagring stop ring
SpSp
Bewegung „Spannen“ von Pos. 7 und 1"Clamping" movement of pos. 7 and 1
Srsir
erzeugte radial gerichtete Spannkraftgenerated radial clamping force
Sasat
axial wirkende Spannkraftaxial clamping force

Claims (16)

Vorrichtung zum Spannen von Werkstücken (9) in Verbindung mit einem Spannfutter (8), welches mindestens zwei zu dessen Zentrumsachse (81) radial bewegliche Grundbacken (7) zum Übertragen von Spannkräften (Sr, Sa) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Grundbacke (7) des Spannfutters (8) wenigstens ein Mittel zum Umlenken einer erzeugten radial gerichteten Spannkraft (Sr) in eine auf das Werkstück (9) axial wirkende Spannkraft (Sa) angeordnet ist und im Zentrum des Spannfutters (8) oder konzentrisch zu diesem Zentrum wenigstens ein Anlageteil (6) zur axialen Anlage des Werkstücks (9) vorgesehen ist. Device for clamping workpieces (9) in connection with a chuck (8) which has at least two base jaws (7) movable radially to its central axis (81) for transmitting clamping forces (Sr, Sa), characterized in that on each base jaw (7) of the chuck (8) at least one means for deflecting a generated radially directed clamping force (Sr) into a clamping force (Sa) acting axially on the workpiece (9) is arranged and in the center of the chuck (8) or concentrically to this center at least one contact part (6) is provided for the axial contact of the workpiece (9). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine auf jeweils eine der Grundbacken (7) oder der besagten radial bewegbaren Komponenten lösbar angeordnete Aufsatzbacke (1) ist, wobei in dessen zum Werkstück (9) gerichteten Körperabschnitt die Mittel zum Umlenken der radial (Sr) erzeugten in die axial (Sa) wirkende Spannkraft vorgesehen sind.device after claim 1 , characterized in that the means is a top jaw (1) arranged detachably on one of the base jaws (7) or on the said radially movable components, the means for deflecting the radial (Sr) generated in its body section directed towards the workpiece (9). are provided in the axial (Sa) acting clamping force. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem werkstückseitigen Körperabschnitt der Aufsatzbacke (1) eine Ausnehmung (11) vorgesehen ist zur Aufnahme eines um eine Schwenkachse (3) kippbaren Spannhebels (2).device after claim 2 , characterized in that a recess (11) is provided on the workpiece-side body section of the top jaw (1) for receiving a clamping lever (2) which can be tilted about a pivot axis (3). Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannhebel (2) L-förmig ausgebildet ist.device after claim 3 , characterized in that the clamping lever (2) is L-shaped. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, axial gerichtete Hebelarm (22) des L-förmigen Spannhebels (2) in seinem Endabschnitt einen radial zum Anlageteil (6) gerichteten Bolzen (4) aufweist und der zweite, radial gerichtete Hebelarm (21) einen spannfuttereinwärts gerichteten Spannnocken (23) aufweist.device after claim 4 , characterized in that the first, axially directed lever arm (22) of the L-shaped clamping lever (2) has in its end section a bolt (4) directed radially towards the contact part (6) and the second, radially directed lever arm (21) has a pin (4) inwards towards the chuck directed clamping cam (23). Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (4) im ersten Hebelarm (22) verstell- und fixierbar ist.device after claim 5 , characterized in that the bolt (4) in the first lever arm (22) is adjustable and fixable. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Endbereich des zweiten Hebelarmes (22) ein in der inneren Fläche der Ausnehmung (11) vorgesehener Kraftspeicher (25) anliegt.device after claim 5 or 6 , characterized in that an energy store (25) provided in the inner surface of the recess (11) bears against the end region of the second lever arm (22). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem werkstückseitigen Körperabschnitt einer jeden vorgesehenen Aufsatzbacke (1), zur Umlenkung der Spannkraft (Sr), - ein in einem radial gerichteten Kanal (4a) geführter Druckkörper (40) sowie - ein in einem axial gerichteten Kanal (4d) geführter Spannkörper (43) und - wenigstens ein, die Bewegung des Druckkörpers (40) auf den Spannkörper (43) übertragendes, Umlenkelement vorgesehen sind, wobei - der Druckkörper (40) mit seinem aus der Aufsatzbacke (1) herausragenden Ende mit einer äußeren Fläche (63) des Anlageteiles (6) in Wirkverbindung steht, - der Spannkörper (43) mit seinem aus der Aufsatzbacke (1) herausragenden Ende zu einer am Anlageteil (6) vorgesehenen Fixierfläche (62) zeigt und -jedes Umlenkelement in einem Kanal (4b; 4c) geführt ist, welcher mit den weiteren Kanälen (4a, 4d) verbunden ist.device after claim 2 , characterized in that in the workpiece-side body section of each top jaw (1) provided, for deflecting the clamping force (Sr), - a pressure body (40) guided in a radially directed channel (4a) and - a pressure body (40) guided in an axially directed channel (4d ) guided clamping body (43) and - at least one deflection element transferring the movement of the pressure body (40) to the clamping body (43) are provided, whereby - the pressure body (40) with its end protruding from the top jaw (1) with an outer surface (63) of the contact part (6) is operatively connected, - the end of the clamping body (43) protruding from the top jaw (1) points to a fixing surface (62) provided on the contact part (6) and - each deflection element is guided in a channel (4b; 4c) which is connected to the other channels (4a, 4d). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der führende Kanal (4d) für den Spannkörper (43) achsparallel zur Zentrumsachse (81) des Spannfutters (8) angeordnet ist.device after claim 8 , characterized in that the guiding channel (4d) for the clamping body (43) is arranged axially parallel to the central axis (81) of the chuck (8). Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkörper (40) und der Spannkörper (43) jeweils als Bolzen ausgebildet sind, vorzugsweise als Rundbolzen.device after claim 8 or 9 , characterized in that the pressure body (40) and the clamping body (43) are each formed as a bolt, preferably as a round bolt. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die Umlenkelemente Umlenkbolzen (41, 42) sind, vorzugsweise Rundbolzen.device after claim 8 , 9 or 10 , characterized in that the deflection element or elements are deflection bolts (41, 42), preferably round bolts. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils benachbarten führenden Kanäle (4a zu 4b; 4b zu 4c und 4c zu 4d) jeweils unter einem Winkel von vorzugsweise 90° zueinander liegend angeordnet sind.device after claim 8 , 9 , 10 or 11 , characterized in that the respectively adjacent leading channels (4a to 4b; 4b to 4c and 4c to 4d) are each arranged lying at an angle of preferably 90° to one another. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperachse des Druckkörpers (40) rechtwinklig zur äußeren Fläche (63) des Anlageteiles (6) angeordnet ist.device after claim 8 , 9 , 10 , 11 or 12 , characterized in that the body axis of the pressure body (40) is arranged at right angles to the outer surface (63) of the bearing part (6). Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement ein fluides Mittel (5) ist, welches in dem bzw. den mittleren Kanälen (4b, 4c) eingefüllt ist.device after claim 8 , 9 or 10 characterized in that the deflection element is a fluid medium (5) which is filled in the central channel or channels (4b, 4c). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der äußeren Fläche (63) des Anlageteiles (6), korrespondierend zum Druckbolzen (40) bzw. zu einem im ersten Hebelarm (22) angeordneten Bolzen (24), ein schwimmend gelagerter Anschlagring (19) angeordnet ist.device after claim 8 , characterized in that a floating stop ring (19) is arranged in the outer surface (63) of the contact part (6), corresponding to the pressure bolt (40) or to a bolt (24) arranged in the first lever arm (22). Vorrichtung nach wenigstem einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (8) als eine allgemeine Vorrichtung zum Spannen von Werkstücken (9) ausgestaltet ist.Device according to at least one of Claims 1 until 15 , characterized in that the chuck (8) is designed as a general device for clamping workpieces (9).
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