DE102017112664B4

DE102017112664B4 - Clamping system with at least three clamping elements

Info

Publication number: DE102017112664B4
Application number: DE102017112664.3A
Authority: DE
Inventors: Frank Nickl; Jacek Woryna
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2021-12-16
Anticipated expiration: 2037-06-09
Also published as: EP3412411A1; DE102017112664A1; EP3412411B1

Abstract

Spannsystem (5) zum Spannen eines Rohteils, mit einer Anordnung von wenigstens drei Spannelementen (13), welche mittels eines Verstellelements (10) zwischen einer Lösestellung und einer Spannstellung bewegbar sind, wobei die Spannelemente (13) in der Lösestellung außer Eingriff und in der Spannstellung in Eingriff mit einer Kontaktfläche (16) einer Aufnahme des Rohteils sind, wobei die Spannelemente (13) über ein kugelförmiges Ausgleichselement (12) an das Verstellelement (10) gekoppelt sind und das kugelförmige Ausgleichselement (12) auf einer Auflagefläche des Verstellelements (10) beweglich gelagert ist, sodass bei Bewegen des Verstellelements (10) in eine Spannposition das kugelförmige Ausgleichselement (12) eine Ausgleichsbewegung ausführt, durch welche die Spannelemente (13) gleichförmig gegen die Kontaktfläche (16) der Aufnahme geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme von einem von einer Seitenwand des Werkstücks hervorstehenden Zapfen (18) gebildet ist, wobei die Mantelfläche des Zapfens (18) die Kontaktfläche (16) bildet, und dass jedes Spannelement (13) über ein Umlenkelement (19) an das kugelförmige Ausgleichselement (12) angekoppelt ist, wobei die Außenkonturen der Umlenkelemente (19) so an das kugelförmige Ausgleichselement (12) angepasst sind, dass durch den Kontakt des kugelförmigen Ausgleichselements (12) mit dem Umlenkelement (19) eine Umlenkbewegung bewirkt ist, mit der die an die Umlenkelemente (19) gekoppelten Spannelemente (13) bei Bewegen des Verstellelements (10) in die Spannposition in ihre Spannstellung überführt sind.Clamping system (5) for clamping a blank, with an arrangement of at least three clamping elements (13) which can be moved between a release position and a clamping position by means of an adjusting element (10), the clamping elements (13) disengaged in the release position and in the Clamping position are in engagement with a contact surface (16) of a receptacle of the blank, the clamping elements (13) being coupled to the adjusting element (10) via a spherical compensating element (12) and the spherical compensating element (12) on a support surface of the adjusting element (10) ) is movably mounted so that when the adjusting element (10) is moved into a clamping position, the spherical compensating element (12) executes a compensating movement through which the clamping elements (13) are guided uniformly against the contact surface (16) of the receptacle, characterized in that the Receipt is formed by a pin (18) protruding from a side wall of the workpiece, the The outer surface of the pin (18) forms the contact surface (16), and that each tensioning element (13) is coupled to the spherical compensating element (12) via a deflecting element (19), the outer contours of the deflecting elements (19) thus being connected to the spherical compensating element ( 12) are adapted so that the contact of the spherical compensating element (12) with the deflection element (19) causes a deflection movement with which the clamping elements (13) coupled to the deflection elements (19) when the adjusting element (10) is moved into the clamping position are transferred to their clamping position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannsystem zum Spannen eines Rohteils.The invention relates to a clamping system for clamping a blank.

Derartige Rohteile können insbesondere von Gussteilen gebildet sein, die typischerweise aus metallischen Werkstoffen bestehen.Such raw parts can in particular be formed by cast parts, which typically consist of metallic materials.

1 zeigt eine Spanneinheit 1 gemäß dem Stand der Technik um ein solches Gussteil 2, im vorliegenden Fall ein Druckgussteil, auf eine von einer Spannplatte 3 gebildeten Unterlage zu fixieren. Die Spanneinheit umfasst drei separate Spannvorrichtungen 4, die auf der Oberseite der Spannplatte verankert werden, wobei diese Spannvorrichtungen vorzugsweise mit mechanischen Mitteln auf der Spannplatte fixiert werden. Je nach Form und Größe des Gussteils müssen die Spannvorrichtungen von einem Betriebsmittelingenieur auf der Oberseite der Spannplatte angeordnet werden, um diese an geeigneten Stellen des Gussteils zu fixieren. Dieser Vorgang gestaltet sich oft umständlich und zeitaufwändig. Dies beruht insbesondere auf der Tatsache, dass nach dem Spannen auf der Spannplatte das Gussteil in vordefinierte Arbeitsschritten bearbeitet werden muss. Der Betriebsmittelingenieur muss dann die Spannvorrichtung an Stellen des Gussteils fixieren, die später nicht bearbeitet werden müssen. 1 shows a clamping unit 1 according to the prior art to such a casting 2 , in the present case a die-cast part, on one of a clamping plate 3 to fix formed base. The clamping unit comprises three separate clamping devices 4th , which are anchored on the top of the clamping plate, these clamping devices preferably being fixed on the clamping plate by mechanical means. Depending on the shape and size of the cast part, the clamping devices must be arranged by a production engineer on the top of the clamping plate in order to fix it at suitable points on the cast part. This process is often cumbersome and time-consuming. This is based in particular on the fact that after clamping on the clamping plate, the cast part has to be machined in predefined work steps. The equipment engineer then has to fix the clamping device in places on the casting that do not have to be machined later.

Die DE 103 38 850 A1 betrifft einen Spanndorn zur Innen-Spannbefestigung von Werkstücken, wobei der Spanndorn einen Spannzylinder aufweist mit in dem Spannzylinder radial verstellbar ausgebildeten Spannelementen und einer Beaufschlagungseinheit für die Spannelemente. Die Beaufschlagungseinheit weist eine Verstelleinrichtung auf Basis von Piezoelementen auf.the DE 103 38 850 A1 relates to a clamping mandrel for the internal clamping of workpieces, the clamping mandrel having a clamping cylinder with radially adjustable clamping elements in the clamping cylinder and a loading unit for the clamping elements. The application unit has an adjustment device based on piezo elements.

Die DE 27 36 412 A1 betrifft eine Einrichtung zur schnellen Verbindung und Positionierung eines Werkzeughalters mit einem Träger. Der Werkzeughalter besitzt einen Schaftteil, der eine Bohrung eines Trägers einfügbar ist. Weiterhin sind radial bewegliche Verriegelungselemente am Schaft oder am Träger vorgesehen, die durch ein Betätigungselement in Anlage an eine Schulter an dem jeweils anderen der beiden zu verbindenden Teile bringbar sind, wobei der Werkzeughalter und der Träger zusammenwirkende Elemente von Anlageteilen zur axialen Lagebestimmung aufweisen, während in dem Träger zur Einstellung des Betätigungselements ein Betätiger vorgesehen ist. Der Betätiger kann in Form eines Druckbolzens ausgebildet sei, der mit einer Betätigungskugel betätigt wird.the DE 27 36 412 A1 relates to a device for the rapid connection and positioning of a tool holder with a carrier. The tool holder has a shaft part which can be inserted into a bore of a carrier. Furthermore, radially movable locking elements are provided on the shaft or on the carrier, which can be brought into contact with a shoulder on the other of the two parts to be connected by an actuating element, the tool holder and the carrier having interacting elements of contact parts for axial position determination, while in an actuator is provided on the carrier for setting the actuating element. The actuator can be designed in the form of a pressure pin which is actuated with an actuating ball.

Die US 5 746 436 A betrifft ein Spannsystem. Dieses Spannsystem umfasst einen mittels eines Kolbens verschiebbaren Knauf, der eine kugelförmige Außenfläche aufweist, an welche drei Finger drehbar gelagert sind. Die Finger bilden Spannelemente aus. Durch verschieben des Knaufs werden die Finger durch eine Zwangsführung an der Außenfläche in eine Spannstellung gedreht.the U.S. 5,746,436 A relates to a clamping system. This clamping system comprises a knob which can be displaced by means of a piston and has a spherical outer surface on which three fingers are rotatably mounted. The fingers form tensioning elements. By moving the knob, the fingers are rotated into a clamping position by a positive guide on the outer surface.

Die DE 10 2008 022 826 A1 betrifft einen Spannkopf mit einem Futterkörper, in dem in einer Kolbenkammer ein auf ein Spannstück einwirkender Lösekolben, in einer Federaufnahme mindestens eine auf den Lösekolben einwirkende Spannfeder und in einer Werkzeugaufnahme eine durch das Spannstück betätigbare Segmentspannzange mit mindestens zwei Zangenbacken angeordnet sind. In einer koaxial zur Achse des Futterkörpers orientierten Führungsaufnahme des Spannstücks ist ein Verschlussdeckel axial verstellbar gelagert, der von der Kraft einer mittelbar oder unmittelbar an dem Spannstück abgestützten Feder beaufschlagt wird und einen Deckelkopf aufweist, der in der Lösestellung der Segmentspannzange die Zangenbacken in der Offenstellung blockiert.the DE 10 2008 022 826 A1 relates to a clamping head with a chuck body in which a release piston acting on a clamping piece is arranged in a piston chamber, at least one tensioning spring acting on the release piston is arranged in a spring receptacle and a segment collet with at least two jaws that can be actuated by the clamping piece is arranged in a tool holder. In a guide receptacle of the clamping piece oriented coaxially to the axis of the chuck body, a closure cover is axially adjustable, which is acted upon by the force of a spring directly or indirectly supported on the clamping piece and which has a cover head which blocks the jaws in the open position in the release position of the segment collet .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannsystem bereitzustellen, mittels dessen ein rationelles und reproduzierbares Spannen eines Rohteils ermöglicht wird.The invention is based on the object of providing a clamping system by means of which an efficient and reproducible clamping of a blank is made possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.To solve this problem, the features of claim 1 are provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are described in the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Spannsystem mit einer Anordnung von wenigstens drei Spannelementen, welche mittels eines Verstellelements zwischen einer Lösestellung und einer Spannstellung bewegbar sind. Die Spannelemente sind in der Lösestellung außer Eingriff und in der Spannstellung in Eingriff mit einer Kontaktfläche einer Aufnahme des Rohrteils. Die Spannelemente werden über ein kugelförmiges Ausgleichselement an das Verstellelement gekoppelt, sodass bei Bewegungen des Verstellelements in eine Spannposition das kugelförmige Ausgleichselement eine Ausgleichsbewegung ausführt, durch welche die Spannelemente gleichförmig gegen die Kontaktfläche der Aufnahme geführt sind. Das Spannsystem ist zum Spannen eines Rohteils ausgebildet. Jedes Spannelement weist an seinem vorderen Ende eine Spitze auf, welche in der Spannstellung des Spannelements gegen die Kontaktfläche der Aufnahme geführt ist. Die Aufnahme ist von einem von einer Seitenwand des Werkstücks hervorstehenden Zapfen gebildet, wobei die Mantelfläche des Zapfens die Kontaktfläche bildet. Jedes Spannelement ist über ein Umlenkelement an das kugelförmige Ausgleichselement angekoppelt. Die Außenkonturen der Umlenkelemente sind so an das kugelförmige Ausgleichselement angepasst, dass durch den Kontakt des kugelförmigen Ausgleichselements mit dem Umlenkelement eine Umlenkbewegung bewirkt ist, mit der die an die Umlenkelemente gekoppelten Spannelemente bei Bewegen des Verstellelements in die Spannposition in ihre Spannstellung überführt sind.The invention relates to a clamping system with an arrangement of at least three clamping elements which can be moved between a release position and a clamping position by means of an adjusting element. The clamping elements are disengaged in the release position and in engagement with a contact surface of a receptacle of the tubular part in the clamping position. The clamping elements are coupled to the adjusting element via a spherical compensating element, so that when the adjusting element moves into a clamping position, the spherical compensating element executes a compensating movement through which the clamping elements are uniformly guided against the contact surface of the receptacle. The clamping system is designed to clamp a blank. Each clamping element has a tip at its front end which, in the clamping position of the clamping element, is guided against the contact surface of the receptacle. The receptacle is formed by a pin protruding from a side wall of the workpiece, the lateral surface of the pin forming the contact surface. Each tensioning element is coupled to the spherical compensating element via a deflection element. The outer contours of the deflecting elements are adapted to the spherical compensating element that the contact of the spherical compensating element with the deflection element causes a deflection movement with which the tensioning elements coupled to the deflection elements are transferred into their tensioning position when the adjusting element is moved into the tensioning position.

Das erfindungsgemäße Spannsystem kann zum Spannen von Rohteilen unterschiedlicher Ausprägungen eingesetzt werden. Die Rohteile sind insbesonderevon Gussteilen, die typischerweise aus metallischen Werkstoffen bestehen, gebildet. Weiterhin können die Rohteile auch von Schweißkonstruktionen, Ausbrennteilen und dergleichen gebildet sein.The clamping system according to the invention can be used for clamping unmachined parts of different designs. The raw parts are in particular formed from cast parts which typically consist of metallic materials. Furthermore, the raw parts can also be formed from welded structures, burn-out parts and the like.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass an dem Rohteil wenigstens eine Aufnahme vorgesehen ist, die an einer Seitenwand, insbesondere an der Unterseite des Rohteils vorgesehen ist. Damit kann das Rohteil mit dieser Seitenwand auf einer Unterlage aufgestellt werden und das Spannsystem kann dann von der Unterseite der Unterlage an das Rohteil herangeführt werden um dieses zu spannen. Natürlich können an der Seitenwand des Rohteils auch mehrere Aufnahmen vorgesehen sein, sodass das Rohteil mit mehreren Spannsystemen an der Unterlage fixiert werden kann. Dadurch wird erreicht, dass die zu bearbeitende Oberseite des Rohteils freibleibt, sodass durch das oder die Spannsysteme keinerlei Restriktionen für die Bearbeitung des Rohteils entstehen.An essential advantage of the invention is that at least one receptacle is provided on the blank, which is provided on a side wall, in particular on the underside of the blank. In this way, the blank with this side wall can be set up on a base and the clamping system can then be brought up to the blank from the underside of the base in order to clamp it. Of course, several receptacles can also be provided on the side wall of the blank so that the blank can be fixed to the base with several clamping systems. This ensures that the upper side of the blank to be machined remains free, so that the clamping system or systems do not result in any restrictions for the machining of the blank.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit dem erfindungsgemäßen Spannsystem eine automatisierte Bearbeitung des Rohteils ermöglicht wird.Another essential advantage of the invention is that the clamping system according to the invention enables automated machining of the blank.

Gegenüber einem aus dem Stand der Technik bekannten Spannsystem entfällt eine manuelle Ausrichtung von Spannvorrichtungen am zu bearbeitenden Teil des Rohteils.Compared to a clamping system known from the prior art, there is no manual alignment of clamping devices on the part of the blank to be machined.

Weiterhin kann das Durchführen der Spannvorgänge mit dem oder den Spannsystemen selbst automatisiert erfolgen. Besonders vorteilhaft wird das Spannsystem mittels eines Pneumatiksystems betätigt. Alternativ können auch elektrische oder hydraulische Betätigungsmittel vorgesehen sein, im einfachsten Fall sind mechanische Betätigungsmittel vorgesehen.Furthermore, the clamping processes can be carried out automatically with the clamping system (s) themselves. The clamping system is particularly advantageously actuated by means of a pneumatic system. Alternatively, electrical or hydraulic actuation means can also be provided; in the simplest case, mechanical actuation means are provided.

Der Spannvorgang wird somit automatisiert dadurch durchgeführt, dass das Verstellelement vorzugsweise mit einer Pneumatikeinheit in eine Spannposition eingefahren wird, wodurch die Spannelemente in ihre Spannstellung bewegt werden, in welcher diese in Eingriff mit der Kontaktfläche der Aufnahme sind und so das Rohteil in seiner Sollposition halten.The clamping process is thus carried out in an automated manner in that the adjusting element is moved into a clamping position, preferably with a pneumatic unit, whereby the clamping elements are moved into their clamping position in which they are in engagement with the contact surface of the receptacle and thus hold the blank in its target position.

Auch das Lösen der Spannelemente von der Kontaktfläche erfolgt selbsttätig und automatisiert. Hierzu wird das Verstellelement aus der Spannposition in eine Löseposition verfahren. Dadurch werden die Spannelemente selbsttätig von der Kontaktfläche der Aufnahme gelöst. Dieser Lösevorgang wird vorzugsweise durch Federelemente, die entsprechende Rückstellkräfte auf die Spannelemente ausüben, unterstützt.The clamping elements are also released from the contact surface automatically and automatically. For this purpose, the adjusting element is moved from the clamping position into a release position. As a result, the clamping elements are automatically released from the contact surface of the receptacle. This release process is preferably supported by spring elements which exert corresponding restoring forces on the tensioning elements.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Spannsystems besteht darin, dass mit diesem das Rohteil reproduzierbar, sicher und hochgenau gespannt werden kann. Ein solches präzises Spannen ist generell deshalb nicht trivial, da Rohteile, insbesondere Gussteile, erhebliche Toleranzen in ihren Abmessungen aufweisen. Dies gilt natürlich auch für die Aufnahme als Bestandteil dieses Rohteils.Another essential advantage of the clamping system according to the invention is that it can be used to clamp the blank in a reproducible, safe and highly accurate manner. Precise clamping of this kind is generally not trivial because raw parts, especially cast parts, have considerable tolerances in terms of their dimensions. Of course, this also applies to the recording as part of this blank.

Bei dem erfindungsgemäßen Spannsystem wird diesem Umstand dadurch Rechnung getragen, dass die einzelnen Spannelemente nicht fest vorgegebene Relativbewegungen zur Durchführung des Spannvorgangs durchführen. Wäre dies der Fall, könnte es aufgrund toleranzbedingter Unregelmäßigkeiten der Geometrie der Aufnahme dazu kommen, dass bei Verfahren der Spannelemente nur einige aber nicht alle fest in Eingriff mit der Kontaktfläche sind und damit nicht alle Spannelemente zum Spannvorgang beitragen.In the tensioning system according to the invention, this fact is taken into account in that the individual tensioning elements do not carry out fixed, predetermined relative movements in order to carry out the tensioning process. If this were the case, tolerance-related irregularities in the geometry of the receptacle could result in only some, but not all, of the clamping elements being firmly in engagement with the contact surface when the clamping elements are moved and thus not all clamping elements contribute to the clamping process.

Dies würde zu unvollständigen, nicht reproduzierbaren Spannvorgängen führen.This would lead to incomplete, non-reproducible clamping processes.

Erfindungsgemäß wird diese Problematik auf überraschend einfache Weise dadurch gelöst, dass die Spannelemente über ein kugelförmiges Ausgleichselement an das Verstellelement gekoppelt sind, wobei das Verstellelement auf einer Auflagefläche des Verstellelements beweglich angeordnet ist. Dadurch sind die einzelnen Spannelemente nicht mehr starr untereinander und auch nicht starr an das Verstellelement gekoppelt. Damit führen die Spannelemente einzeln Ausgleichsbewegungen aus, wenn das in die Spannposition eingeführt ist, wobei durch diese Ausgleichsbewegungen gewährleistet ist, das alle Spannelemente gleichmäßig und damit mit in Wesentlichen gleichen Anpresskräften gegen die Kontaktfläche gepresst sind, wenn das Verstellelement in die Spannposition eingefahren ist und sich die Spannelemente in ihren Spannstellungen befinden. Diese Ausgleichsbewegung erfolgt generell dadurch, dass dann, wenn ein Spannelement gegen die Kontaktfläche geführt ist, das Spannelement eine Gegenkraft auf das kugelförmige Ausgleichselement ausübt, wodurch dieses in Richtung der anderen Spannelemente bewegt wird, die noch nicht in Kontakt mit der Kontaktfläche sind. Durch diese Ausgleichsbewegung werden die Spannelemente derart gleichgeschaltet, dass bei der Bewegung des Verstellelements die Spannelemente mit gleichen Anpressdrücken gegen die Kontaktfläche geführt sind.According to the invention, this problem is solved in a surprisingly simple manner in that the tensioning elements are coupled to the adjusting element via a spherical compensating element, the adjusting element being movably arranged on a support surface of the adjusting element. As a result, the individual clamping elements are no longer rigidly coupled to one another and also not rigidly coupled to the adjusting element. Thus, the clamping elements individually perform compensating movements when it is introduced into the clamping position, this compensating movements ensuring that all clamping elements are pressed evenly and thus with essentially the same pressing forces against the contact surface when the adjusting element has moved into the clamping position and is the clamping elements are in their clamping positions. This compensating movement generally takes place in that when a tensioning element is guided against the contact surface, the tensioning element exerts a counterforce on the spherical compensating element, whereby it is moved in the direction of the other tensioning elements that are not yet in contact with the contact surface. Through this compensatory movement, the clamping elements are in such a way switched so that when the adjusting element is moved, the clamping elements are guided against the contact surface with the same contact pressures.

Dadurch wird ein präzises und reproduzierbares Spannen des Rohteils erhalten, da unabhängig von Toleranzen der Kontaktfläche der Aufnahme die Spannelemente stets mit im Wesentlichen gleichen Anpressdruck gegen die Kontaktfläche der Aufnahme geführt sind.As a result, a precise and reproducible clamping of the blank is obtained, since the clamping elements are always guided with essentially the same contact pressure against the contact surface of the receptacle, regardless of the tolerances of the contact surface of the receptacle.

Ein gleichförmiger Spannvorgang lässt sich besonders gut dadurch realisieren, dass die Spannelemente identisch ausgebildet sind.A uniform clamping process can be implemented particularly well in that the clamping elements are of identical design.

Besonders vorteilhaft sind die Spannelemente an Schwenklagerungen gelagert.The clamping elements are particularly advantageously mounted on pivot bearings.

Dabei weist jedes Spannelement an seinem vorderen Ende eine Spitze auf, welche in der Spannstellung des Spannelements gegen die Kontaktfläche der Aufnahme geführt ist.Each tensioning element has a tip at its front end which, in the tensioning position of the tensioning element, is guided against the contact surface of the receptacle.

Damit lässt sich ein besonders exakt und reproduzierbares Spannen des Rohteils durchführen, da die Schwenkbewegungen der Spannelemente eine definierte Bewegung der Spitzen der einzelnen Spannelemente gegen die Kontaktfläche ermöglichen, wodurch auf einfache Weise ein sicheres Verspannen an der Kontaktfläche bewirkt wird.This enables the raw part to be clamped in a particularly precise and reproducible manner, since the pivoting movements of the clamping elements enable a defined movement of the tips of the individual clamping elements against the contact surface, which in a simple manner ensures that the contact surface is securely clamped.

Gemäß einer geometrisch günstigen Ausgestaltung ist das Verstellelement in dessen Längsrichtung verschiebbar.According to a geometrically favorable embodiment, the adjusting element can be displaced in its longitudinal direction.

Weiterhin sind die Achsen der Schwenklagerung der Spannelemente senkrecht zur Längsachse des Verstellelements orientiert.Furthermore, the axes of the pivot mounting of the clamping elements are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the adjusting element.

Die Linearbewegung des Verstellelements wird somit in die Schwenkbewegung der Spannelemente umgelenkt. Diese Umsetzung erfolgt über das kugelförmige Ausgleichselement, das auf der Auflagefläche beweglich ist.The linear movement of the adjusting element is thus deflected into the pivoting movement of the clamping elements. This implementation takes place via the spherical compensation element, which is movable on the support surface.

Vorteilhaft ist die Auflagefläche von einer Stirnseite des Verstellelements gebildet.The support surface is advantageously formed by an end face of the adjusting element.

Zweckmäßig ist die Auflagefläche eine ebene Fläche und der Durchmesser der Auflagefläche ist an den Durchmesser des kugelförmigen Ausgleichselements angepasst.The bearing surface is expediently a flat surface and the diameter of the bearing surface is adapted to the diameter of the spherical compensating element.

Besonders vorteilhaft sind die Schwenkbewegungen der Spannelemente und die Geometrien der Spitzen der Spannelemente so angepasst und optimiert, dass das gespannte Rohteil an einer Anlagefläche anliegt, und dass durch die in einzelne Spannstellungen eingefahrenen Spannelemente eine Kraft auf das Werkstück in Richtung der Anlagefläche ausgeübt ist.The pivoting movements of the clamping elements and the geometries of the tips of the clamping elements are particularly advantageously adapted and optimized so that the clamped blank lies against a contact surface and that the clamping elements moved into individual clamping positions exert a force on the workpiece in the direction of the contact surface.

Dadurch wird der Halt des Rohteils an der jeweiligen Unterlage noch weiter verbessert.This improves the hold of the blank on the respective base even further.

Gemäß der Erfindung ist die Aufnahme von einem von einer Seitenwand des Werkstücks hervorstehenden Zapfen gebildet, wobei die Mantelfläche des Zapfens die Kontaktfläche bildet.According to the invention, the receptacle is formed by a pin protruding from a side wall of the workpiece, the lateral surface of the pin forming the contact surface.

Vorteilhaft weist der Zapfen einen kreisförmigen Querschnitt auf, das heißt der Zapfen weist eine zylindrische Form auf.The pin advantageously has a circular cross section, that is to say the pin has a cylindrical shape.

In diesem Fall müssen die Spannelemente von außen an den die Aufnahme bildenden Zapfen herangeführt werden.In this case, the clamping elements must be brought up to the pin forming the receptacle from the outside.

In diesem Fall ist jedes Spannelement über ein Umlenkelement an das kugelförmige Ausgleichselement angekoppelt.In this case, each tensioning element is coupled to the spherical compensating element via a deflecting element.

Zweckmäßig sind die Außenkonturen der Umlenkelemente so an das kugelförmige Ausgleichselement angepasst, dass durch den Kontakt des kugelförmigen Ausgleichselements mit dem Umlenkelement eine Umlenkbewegung bewirkt ist, mit der die an die Umlenkelemente gekoppelten Spannelemente bei Bewegen des Verstellelements in die Spannposition in ihre Spannstellung überführt sind.The outer contours of the deflecting elements are suitably adapted to the spherical compensating element in such a way that the contact of the spherical compensating element with the deflecting element causes a deflection movement with which the clamping elements coupled to the deflecting elements are transferred to their clamping position when the adjusting element is moved into the clamping position.

Mit den Umlenkelementen erfolgt somit auf einfache Weise eine Umsetzung der Linearbewegung des Verstellelements in Schwenkbewegungen der Spannelemente, sodass diese von außen gegen die Mantelfläche des Zapfens geführt sind.With the deflection elements, the linear movement of the adjusting element is thus easily converted into pivoting movements of the clamping elements, so that these are guided from the outside against the lateral surface of the pin.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind bei Bewegen des Verstellelements aus der Spannposition in eine Löseposition die Spannelemente durch eineAccording to an advantageous embodiment, when moving the adjusting element from the clamping position into a release position, the clamping elements are through a

Zwangsführung der Spannelemente am Verstellelement und durch von Federelementen ausgeübten Rückstellkräften in ihre Lösestellung überführt.Forced guidance of the clamping elements on the adjusting element and transferred into their release position by restoring forces exerted by spring elements.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1: Spanneinheit zum Spannen eines Rohteils gemäß dem Stand der Technik.
2: Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Spanneinheit mit zwei Spannsystemen, welches nicht zur Erfindung gehört.
3: Draufsicht auf die Spanneinheit gemäß 2.
4: Detaildarstellung eines Spannsystems gemäß 2 im gelösten Zustand.
5: Detaildarstellung eines Spannsystems gemäß 2 im gespannten Zustand.
6: Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spanneinheit mit zwei Spannsystemen.
7: Draufsicht auf die Spanneinheit gemäß 2.
8: Detaildarstellung eines Spannsystems gemäß 6 im gelösten Zustand.
9: Detaildarstellung eines Spannsystems gemäß 6 im gespannten Zustand.

The invention is explained below with reference to the drawings. Show it:

1 : Clamping unit for clamping a blank according to the prior art.
2 : Sectional view of a first embodiment of the clamping unit with two clamping systems, which does not belong to the invention.
3 : Top view of the clamping unit according to 2 .
4th : Detailed representation of a clamping system according to 2 in the dissolved state.
5 : Detailed representation of a clamping system according to 2 when tensioned.
6th : Sectional view of a second embodiment of the clamping unit according to the invention with two clamping systems.
7th : Top view of the clamping unit according to 2 .
8th : Detailed representation of a clamping system according to 6th in the dissolved state.
9 : Detailed representation of a clamping system according to 6th when tensioned.

Die 2 - 6 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Spanneinheit 1 zum Spannen eines Rohteils, welches im vorliegenden Fall von einem Gussteil 2 gebildet ist. Das mit der Spanneinheit 1 gespannte Rohteil kann in geeigneter Weise bearbeitet werden.the 2 - 6th show a first embodiment of a tensioning unit 1 for clamping a blank, which in the present case is a cast part 2 is formed. That with the clamping unit 1 Clamped raw part can be machined in a suitable manner.

Die erfindungsgemäße Spanneinheit 1 weist zwei im Wesentlichen identisch ausgebildete Spannsysteme 5 auf. Je nach Ausbildung des zu spannenden Gussteils 2 können auch mehr als zwei Spannsysteme 5 oder nur ein Spannsystem 5 vorgesehen sein.The tensioning unit according to the invention 1 has two essentially identically designed clamping systems 5 on. Depending on the design of the cast part to be clamped 2 can also have more than two clamping systems 5 or just a clamping system 5 be provided.

Mit den Spannsystemen 5 erfolgt ein Spannen des Gussteils 2, wobei hierzu Aufnahmen an der Unterseite des Gussteils 2 vorgesehen sind. Die Spannsysteme 5 selbst sind auf einer nicht dargestellten Unterlage wie z.B. einer Spannplatte 3 befestigt. Jedes Spannsystem 5 sitzt dabei, mit Schrauben 6 befestigt, auf einem Sockel 5a auf. Durch unterschiedliche Sockel 5a oder ähnliche Ausgleichssegmente kann ein Höhenausgleich zur Anpassung an die Kontur der Unterseite des Gussteils 2 erfolgen.With the clamping systems 5 the cast part is clamped 2 , for this purpose recordings on the underside of the casting 2 are provided. The clamping systems 5 themselves are on a pad, not shown, such as a clamping plate 3 attached. Every clamping system 5 sits there with screws 6th attached, on a base 5a on. With different bases 5a or similar compensation segments can be a height compensation to adapt to the contour of the underside of the cast part 2 respectively.

Jedes Spannsystem 5 weist ein Oberteil 7 und ein Unterteil 8 auf, welche mit weiteren Schrauben 9 aneinander fixiert sind.Every clamping system 5 has a top 7th and a base 8th on which one with more screws 9 are fixed to each other.

Zur Durchführung von Spannvorgängen weist jedes Spannsystem 5 ein Verstellelement 10 auf, das mittels einer nicht dargestellten Pneumatikeinheit in seiner Längsrichtung verschoben werden kann. Zum Anschluss an die Pneumatikeinheit sind entsprechende Pneumatikanschlüsse 11 vorgesehen. Das Verstellelement 10 ist von einem langgestreckten, im Wesentlichen zylindrischen Teil gebildet, wobei das Verstellelement 10 entlang seiner Längsachse verschoben gelagert ist.Each clamping system has 5 an adjustment element 10 on, which can be moved in its longitudinal direction by means of a pneumatic unit, not shown. Appropriate pneumatic connections are provided for connection to the pneumatic unit 11th intended. The adjustment element 10 is formed by an elongated, essentially cylindrical part, the adjusting element 10 is mounted displaced along its longitudinal axis.

Die obere Stirnseite 10a des Verstellelements 10 bildet eine ebene Auflagefläche. Auf dieser Auflagefläche ist ein kugelförmiges Ausgleichselement 12 beweglich gelagert. Das kugelförmige Ausgleichselement 12 besteht aus einer massiven Kugel, deren Durchmesser an den Durchmesser des Verstellelements 10 angepasst ist.The upper face 10a of the adjustment element 10 forms a flat support surface. A spherical compensating element is located on this support surface 12th movably mounted. The spherical compensation element 12th consists of a massive ball, the diameter of which matches the diameter of the adjustment element 10 is adapted.

Dem Verstellelement 10 und dem kugelförmigen Ausgleichselement 12 sind drei identisch ausgebildete Spannelemente 13 zugeordnet. An gegenüberliegenden Seitenflächen jedes Spannelements 13 münden zylindrische Wellensegmente 14 aus, die eine Schwenkachse bilden, an welche das Spannelement 13 schwenkbar gelagert ist. Die Wellensegmente 14 der Spannelemente 13 sind jeweils in entsprechenden Drehlagerungen gelagert, die je zur Hälfte von einem Segment des Oberteils 7 und einem Segment des Unterteils 8 gebildet sind, wie aus den 4 und 5 ersichtlich. Die Schwenkachsen der Spannelemente 13 verlaufen senkrecht zur Längsachse des Verstellelements 10.The adjustment element 10 and the spherical compensation element 12th are three identically designed clamping elements 13th assigned. On opposite side surfaces of each clamping element 13th Cylindrical shaft segments open out 14th which form a pivot axis to which the clamping element 13th is pivotably mounted. The shaft segments 14th the clamping elements 13th are each mounted in corresponding pivot bearings, half of which are each part of a segment of the upper part 7th and a segment of the base 8th are formed, as from the 4th and 5 evident. The pivot axes of the clamping elements 13th run perpendicular to the longitudinal axis of the adjusting element 10 .

Am oberen Ende eines Spannelements 13 ist eine quer von dessen Grundkörper hervorstehende Spitze 13a vorgesehen. Die Spitze 13a dient zur Fixierung in der Aufnahme des Gussteils 2.At the top of a clamping element 13th is a point protruding transversely from its base 13a intended. The summit 13a is used to fix it in the mounting of the cast part 2 .

Bei der Ausführungsform der 2 - 5 bestehen die Aufnahmen aus Ausnehmungen 15, die an der Unterseite des Gussteils 2 ausmünden. Die Ausnehmungen 15 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf, der über die gesamte Höhe der jeweiligen Ausnehmung 15 konstant ist. Alternativ kann die Ausnehmung 15 auch leicht konisch ausgebildet sein. Auch ist es nicht zwingend, einen kreisförmigen Querschnitt vorzusehen. Die Ausnehmungen 15 werden von einer zylindrischen Grundfläche des Gussteils 2 begrenzt, welche eine Kontaktfläche 16 ausbilden.In the embodiment of 2 - 5 the recordings consist of recesses 15th that is at the bottom of the casting 2 flow out. The recesses 15th have a circular cross-section that extends over the entire height of the respective recess 15th is constant. Alternatively, the recess 15th also be slightly conical. It is also not essential to provide a circular cross-section. The recesses 15th are made from a cylindrical base of the casting 2 limited which is a contact area 16 form.

Wie insbesondere aus den 4 und 5 ersichtlich, sind die Unterseiten jedes Spannelements 13 auf einem Federelement 17 abgestützt, welches im Unterteil 8 gelagert ist.As in particular from the 4th and 5 you can see the undersides of each tensioning element 13th on a spring element 17th supported, which in the lower part 8th is stored.

Wie aus den 4 und 5 weiter ersichtlich, weist jedes Spannelement 13 an einer dem Verstellelement 10 zugewandten Seite eine Krümmung auf. Das Verstellelement 10 weist eine Einkerbung 10b auf, die einen Anschlag für den unteren Rand des jeweiligen Spannelements 13 bildet.As from the 4th and 5 can also be seen, each tensioning element has 13th on one of the adjustment elements 10 facing side on a curvature. The adjustment element 10 has a notch 10b on which a stop for the lower edge of the respective clamping element 13th forms.

Zum Spannen des Gussteils 2 wird dieses auf die Spannsysteme 5 so aufgesetzt, dass das Oberteil 7 des jeweiligen Spannsystems 5 in die zugeordnete Ausnehmung 15 des Gussteils 2 ragt. Das Gussteil 2 liegt dann auf einer oberen Anlagefläche des jeweiligen Spannsystems 5 auf, wie insbesondere aus 2 ersichtlich.For clamping the casting 2 this will affect the clamping systems 5 put on so that the top 7th of the respective clamping system 5 into the associated recess 15th of the casting 2 protrudes. The casting 2 then lies on an upper contact surface of the respective clamping system 5 on how in particular off 2 evident.

Zur Durchführung des Spannvorgangs jedes Spannsystems 5 wird mittels der Pneumatikeinheit das Verstellelement 10 entlang seiner Längsrichtung aus seiner in 4 dargestellten Löseposition in seine in 5 dargestellte Spannposition eingefahren.To carry out the clamping process of each clamping system 5 the adjusting element becomes by means of the pneumatic unit 10 along its length from his in 4th shown release position in its in 5 shown clamping position retracted.

In der Löseposition des Verstellelements 10 sind die Spannelemente 13 durch die Rückstellkräfte der Federelemente 17 in ihre Lösestellung geschwenkt. In den Lösestellungen sind die Spannelemente 13 so in Richtung des Verstellelements 10 geschwenkt, dass deren Spitzen 13a nicht über die Seitenfläche des Oberteils 7 hervorstehen. In dieser Stellung der Spannelemente 13 kann das Oberteil 7 des Spannsystems 5 ohne weiteres in die Ausnehmung 15 eingeführt werden.In the release position of the adjustment element 10 are the clamping elements 13th through the restoring forces of the spring elements 17th pivoted into their release position. The clamping elements are in the release position 13th so in the direction of the adjustment element 10 waved that their tips 13a not over the side surface of the upper part 7th protrude. In this position the clamping elements 13th can the top 7th of the clamping system 5 easily into the recess 15th to be introduced.

Je weiter das Verstellelement 10 an der Löseposition nach oben verfahren wird, desto mehr werden die Segmente der Spannelemente 13 mit den Spitzen 13a durch den Kontakt des kugelförmigen Ausgleichselements 12 nach außen geschwenkt, sodass die Spitzen 13a in Richtung der Kontaktfläche 16 geführt werden. Die Schwenkbewegungen der Spannelemente 13 sind dabei durch die Krümmungen der einzelnen Spannelemente 13 vorgegeben.The further the adjustment element 10 is moved upwards at the release position, the more the segments of the clamping elements become 13th with the tips 13a through the contact of the spherical compensating element 12th pivoted outwards so that the tips 13a in the direction of the contact surface 16 be guided. The pivoting movements of the clamping elements 13th are due to the curvature of the individual clamping elements 13th given.

Bei einer idealen zylindrischen Geometrie der Ausnehmung 15 kommen die Spitzen 13a aller Spannelemente 13 gleichzeitig in Kontakt mit der Kontaktfläche 16. Durch toleranzbedingte Abweichungen von dieser idealen Geometrie der Ausnehmung 15 wird typischerweise erst nur die Spitze 13a eines Spannelements 13 in Kontakt mit der Kontaktfläche 16 kommen. Diese toleranzbedingten Asymmetrien der Zuführung der Spitzen 13a der Spannelemente 13 werden durch eine Ausgleichsbewegung des kugelförmigen Ausgleichselements 12 ausgeglichen. Da das kugelförmige Ausgleichselement 12 freibeweglich auf der Auflagefläche des Verstellelements 10 gelagert ist und das kugelförmige Ausgleichselement 12 mit dem Spannelement 13 nur durch Anlage an den gekrümmten oder schräg verlaufenden Seitenflächen gekoppelt ist, kann das kugelförmige Ausgleichselement 12 in einer senkrecht zur Längsachse des Verstellelements 10 orientierten Ebene auf der Auflagefläche eine entsprechende Ausgleichsbewegung durchführen. Kommt dann ein Spannelement 13 mit einer Spitze 13a in Kontakt mit der Kontaktfläche 16, wird durch die dadurch ausgeübte Gegenkraft das kugelförmige Ausgleichselement 12 entgegengesetzt bewegt, wodurch die anderen Spannelemente 13 mit ihren Spitzen 13a verstärkt gegen die Kontaktfläche 16 geführt werden. Damit werden im Ergebnis die Spitzen 13a aller Spannelemente 13 gleichmäßig gegen die Kontaktfläche 16 geführt, sodass dadurch alle Spannelemente 13 etwa die gleichen Spannkräfte auf die Kontaktfläche 16 ausüben, wodurch ein reproduzierbarer Spannvorgang erhalten wird. 5 zeigt das Spannelement 13 in seiner Spannstellung und das Verstellelement 10 in seiner Spannposition. In dieser Spannposition liegt der vordere Rand eines Spannelements 13 an dem von der Einkerbung 10b der Verstellelemente 10 gebildeten Anschlag an.With an ideal cylindrical geometry of the recess 15th come the tips 13a of all clamping elements 13th at the same time in contact with the contact surface 16 . Deviations from this ideal geometry of the recess due to tolerance 15th is typically only the tip 13a of a tensioning element 13th in contact with the contact surface 16 come. These tolerance-related asymmetries in the feeding of the tips 13a the clamping elements 13th are made by a compensating movement of the spherical compensating element 12th balanced. Because the spherical compensation element 12th freely movable on the support surface of the adjustment element 10 is mounted and the spherical compensating element 12th with the clamping element 13th is only coupled by contacting the curved or inclined side surfaces, the spherical compensating element 12th in a perpendicular to the longitudinal axis of the adjusting element 10 oriented plane on the support surface carry out a corresponding compensating movement. Then comes a clamping element 13th with a tip 13a in contact with the contact surface 16 , becomes the spherical compensating element due to the opposing force exerted thereby 12th moves in opposite directions, causing the other clamping elements 13th with their tips 13a reinforced against the contact surface 16 be guided. This results in the peaks 13a of all clamping elements 13th evenly against the contact surface 16 out, so that all clamping elements 13th approximately the same tension forces on the contact surface 16 exercise, whereby a reproducible clamping process is obtained. 5 shows the tensioning element 13th in its clamping position and the adjusting element 10 in its cocked position. The front edge of a tensioning element lies in this tensioning position 13th at the one from the notch 10b the adjustment elements 10 formed stop.

Die Spitzen 13a der Spannelemente 13 sind dabei vorteilhaft derart ausgebildet, dass bei Anpressen der Spritzen der Kontaktfläche 16 eine Kraft nach unten und damit gegen die Anlagefläche des Spannsystems 5 ausgeübt wird, wodurch der Halt des Gussteils 2 vom Spannsystem 5 weiter verbessert wird.The tips 13a the clamping elements 13th are advantageously designed in such a way that when the syringes are pressed against the contact surface 16 a force downwards and thus against the contact surface of the clamping system 5 is exerted, thereby holding the casting 2 from the clamping system 5 is further improved.

Zum Lösen des Gussteils 2 wird das Verstellelement 10 mit der Pneumatikeinheit sicher in die Lösestellung verfahren, sodass sie Spitzen 13a der Spannelemente 13 durch die Rückstellkräfte der Federelemente 17 und auch durch eine Zwangsführung der Spannelemente 13 am Verstellelement 10 in das Oberteil 7 eingeschwenkt werden, bis die Spannelemente 13 in der in 4 dargestellten Lösestellung liegen. Somit kann das Gussteil 2 von dem Spannsystem 5 gelöst werden.For loosening the casting 2 becomes the adjustment element 10 move the pneumatic unit safely into the release position so that the tips 13a the clamping elements 13th through the restoring forces of the spring elements 17th and also by a forced guidance of the clamping elements 13th on the adjustment element 10 in the top 7th be swiveled in until the clamping elements 13th in the in 4th shown release position. Thus, the casting can 2 from the clamping system 5 be solved.

Die 6 - 9 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spanneinheit 1. In diesem Fall bestehen die Aufnahmen des Gussteils 2 aus Zapfen 18, die von dessen Unterseite hervorstehen. Die Zapfen 18 weisen einen über ihre Höhe konstanten kreisförmigen Querschnitt auf. Generell sind auch andere Querschnittsformen möglich, wobei der Querschnitt generell auch über die Höhe nicht konstant sein muss. Die zylindrische äußere Mantelfläche eines Zapfens 18 bildet die Kontaktfläche 16.the 6th - 9 show a second embodiment of the tensioning unit according to the invention 1 . In this case, there are recordings of the casting 2 from cones 18th protruding from the bottom. The cones 18th have a circular cross-section that is constant over their height. In general, other cross-sectional shapes are also possible, with the cross-section generally not having to be constant even over the height. The cylindrical outer surface of a pin 18th forms the contact area 16 .

Die Zapfen 18 dienen als Aufnahmen nur zur Befestigung des Gussteils 2 und können nach erfolgter Bearbeitung des Gussteils 2 von diesem entfernt werden.The cones 18th serve as receptacles only for fastening the cast part 2 and after the casting has been processed 2 be removed from this.

Entsprechend des Unterschieds in der Ausbildung der Aufnahmen als Zapfen 18 im Vergleich zu Ausnehmungen 15 unterscheidet sich die Ausführungsform der 6 - 9 von der Ausführungsform der 2 - 5 durch die Umsetzung der Translationsbewegung des Verstellelements 10 in die Schwenkbewegungen der Spannelemente 13, die wiederum bezüglich der durch die Wellensegmente 14 definierten Schwenkachsen schwenkbar sind.Corresponding to the difference in the design of the receptacles as a pin 18th compared to recesses 15th differs from the embodiment of 6th - 9 from the embodiment of 2 - 5 by implementing the translational movement of the adjusting element 10 in the pivoting movements of the clamping elements 13th which in turn pertains to the through the shaft segments 14th defined pivot axes are pivotable.

Bei der Ausführungsform gemäß den 6 - 9 ist wiederum auf der eine ebene Auflagefläche bildenden vorderen Stirnseite 10a des Verstellelements 10 das kugelförmige Ausgleichselement 12 beweglich gelagert. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß den 2 - 5 ist jedoch bei der Ausführungsform der 6 - 9 das Verstellelement 10 nicht über das kugelförmige Ausgleichselement 12 in Kontakt mit Umlenkelementen 19, wobei jeweils ein Umlenkelement 19 mit einem Spannelement 13 verbunden ist. Jedes Umlenkelement 19 ist im Unterteil 8 in horizontaler Richtung verschiebbar gelagert, das heißt die Umlenkelemente 19 können Translationsbewegungen senkrecht zur Längsachse des Verstellelements 10 durchführen.In the embodiment according to 6th - 9 is in turn on the front face forming a flat support surface 10a of the adjustment element 10 the spherical compensation element 12th movably mounted. In contrast to the embodiment according to FIGS 2 - 5 however, in the embodiment of 6th - 9 the adjustment element 10 not over the spherical compensation element 12th in contact with deflection elements 19th , each with a deflecting element 19th with a Clamping element 13th connected is. Every deflection element 19th is in the lower part 8th mounted displaceably in the horizontal direction, that is, the deflection elements 19th can translational movements perpendicular to the longitudinal axis of the adjusting element 10 execute.

Das erste längsseitige Ende eines Umlenkelements 19 ist von einer Schrägfläche 19a begrenzt, welches am kugelförmigen Ausgleichselement 12 anliegt. Das andere längsseitige Ende liegt im Bereich unterhalb der Schwenkachse seitlich am Spannelement 13 an.The first longitudinal end of a deflecting element 19th is from an inclined surface 19a limited, which on the spherical compensating element 12th is applied. The other end on the long side lies laterally on the clamping element in the area below the pivot axis 13th on.

Der gekrümmte untere Rand jedes Spannelements 13 liegt an einem Kugelelement 20 an, welches auf dem die Rückstellkraft ausübenden Federelement 17 aufsitzt, wobei das Federelement 17 in einer Aussparung des Unterteils 8 zwangsgeführt ist.The curved lower edge of each tensioning element 13th lies on a spherical element 20th which on the spring element exerting the restoring force 17th sits, the spring element 17th in a recess in the lower part 8th is positively driven.

8 zeigt das Verstellelement 10 in seiner Löseposition, das heißt in seiner unteren Grenzposition. In dieser Löseposition ist das kugelförmige Ausgleichselement 12 soweit nach unten gefahren, dass es in dem unteren Bereich der Schrägfläche 19a der Umlenkelemente 19 anliegt. Dadurch sind die Spannelemente 13 in den Bereich des Oberteils 7 zurückgeschwenkt und dort mit den Rückstellkräften der Federelemente 17 gehalten. In diesen Lösestellungen der Spannelemente 13 kann der Zapfen 18 in dem Bereich des Oberteils 7 mit den Spannelementen 13 eingeführt werden, wobei dieser Bereich in Form einer Aussparung ausgebildet ist, die an der Oberseite des Oberteils 7 ausmündet. Der Durchmesser dieser Aussparung ist an den Außendurchmesser des Zapfens 18 angepasst, sodass der Zapfen 18 mit geringem Spiel in der Aussparung des Oberteils 7 liegt. 8th shows the adjustment element 10 in its release position, that is, in its lower limit position. The spherical compensating element is in this release position 12th moved down so far that it is in the lower area of the inclined surface 19a the deflection elements 19th is applied. This makes the clamping elements 13th in the area of the upper part 7th pivoted back and there with the restoring forces of the spring elements 17th held. In these release positions of the clamping elements 13th can the tenon 18th in the area of the upper part 7th with the clamping elements 13th be introduced, this area being designed in the form of a recess on the top of the upper part 7th empties. The diameter of this recess is the outer diameter of the pin 18th adjusted so that the tenon 18th with little play in the recess of the upper part 7th located.

Zum Spannen des Gussteils 2 wird bei jedem Spannsystem 5 durch die Pneumatikeinheit das Verstellelement 10 aus der Löseposition in die Spannposition verfahren. Dadurch wird das kugelförmige Ausgleichselement 12 nach oben geschoben und gleitet entlang der Schrägflächen 19a der Umlenkelemente 19. Durch den vom Verstellelement 10 über das kugelförmige Ausgleichselement 12 ausgeübten Anpressdruck werden die Umlenkelemente 19 nach außen verfahren. Dadurch werden die Spannelemente 13 gegen die Rückstellkräfte der Federelemente 17 geschwenkt und die Spitzen 13a der Spannelemente 13 gegen die Kontaktfläche 16 des Zapfens 18 geführt. Diese Schwenkbewegung der Spannelemente 13 wird fortgesetzt, bis das Verstellelement 10 in seine Spannposition eingefahren ist und damit die Spannelemente 13 in ihre Spannstellung überführt sind, in welcher die Spitzen 13a der Spannelemente 13 mit Anpressdruck gegen die Kontaktfläche 16 des Zapfens 18 geführt sind und das Gussteil 2 fest gespannt ist (9).For clamping the casting 2 is used in every clamping system 5 the adjustment element through the pneumatic unit 10 Move from the release position to the clamping position. This creates the spherical compensation element 12th pushed up and slides along the sloping surfaces 19a the deflection elements 19th . By the adjustment element 10 via the spherical compensation element 12th The deflection elements become the contact pressure exerted 19th move outwards. This will make the clamping elements 13th against the restoring forces of the spring elements 17th swiveled and the tips 13a the clamping elements 13th against the contact surface 16 of the cone 18th guided. This pivoting movement of the clamping elements 13th continues until the adjuster 10 is retracted into its clamping position and thus the clamping elements 13th are transferred into their clamping position, in which the tips 13a the clamping elements 13th with contact pressure against the contact surface 16 of the cone 18th are guided and the casting 2 is tight ( 9 ).

In den Spannstellungen zeigen die Spitzen 13a der Spannelemente 13 wieder etwas nach unten, sodass durch den Spannvorgang das Gussteil 2 mit den jeweiligen Zapfen 18 in die Aussparung des Oberteils 7 des Spannsystems 5 hineingeführt wird, wodurch der Halt des Gussteils 2 am Spannsystem 5 weiter verbessert wird.The tips point in the clamping positions 13a the clamping elements 13th down a little again, so that the cast part is removed by the clamping process 2 with the respective tenons 18th into the recess of the upper part 7th of the clamping system 5 is introduced, whereby the hold of the casting 2 on the clamping system 5 is further improved.

Zum Lösen des Zapfens 18 des Gussteils 2 aus dem Spannsystem 5 wird durch die Pneumatikeinheit das Verstellelement 10 wieder in die Lösestellung eingefahren, wodurch die Spannelemente 13 in ihre Lösestellung überführt sind und dort mit den Federelementen 17 gehalten werden (8). In dieser Lösestellung der Spannelemente 13 kann der Zapfen 18 des Gussteils 2 aus der Aussparung des Oberteils 7 des Spannsystems 5 herausgezogen werden.For loosening the pin 18th of the casting 2 from the clamping system 5 becomes the adjusting element through the pneumatic unit 10 retracted again into the release position, whereby the clamping elements 13th are transferred to their release position and there with the spring elements 17th being held ( 8th ). In this release position of the clamping elements 13th can the tenon 18th of the casting 2 from the recess in the upper part 7th of the clamping system 5 be pulled out.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

(1)(1): SpanneinheitClamping unit
(2)(2): GussteilCasting
(3)(3): SpannplatteClamping plate
(4)(4): SpannvorrichtungJig
(5)(5): SpannsystemClamping system
(5a)(5a): Sockelbase
(6)(6): Schraubescrew
(7)(7): OberteilTop
(8)(8th): UnterteilLower part
(9)(9): Schraubescrew
(10)(10): VerstellelementAdjustment element
(10a)(10a): StirnseiteFront side
(10b)(10b): Einkerbungnotch
(11)(11): PneumatikanschlussPneumatic connection
(12)(12): kugelförmiges Ausgleichselementspherical compensation element
(13)(13): SpannelementClamping element
(13a)(13a): Spitzetop
(14)(14): WellensegmentShaft segment
(15)(15): AusnehmungRecess
(16)(16): KontaktflächeContact area
(17)(17): FederelementSpring element
(18)(18): ZapfenCones
(19)(19): UmlenkelementDeflection element
(19a)(19a): SchrägflächeBevel
(20)(20): KugelelementSpherical element

Claims

Clamping system (5) for clamping a blank, with an arrangement of at least three clamping elements (13) which can be moved between a release position and a clamping position by means of an adjusting element (10), the clamping elements (13) disengaged in the release position and in the Clamping position are in engagement with a contact surface (16) of a receptacle of the blank, the clamping elements (13) being coupled to the adjusting element (10) via a spherical compensating element (12) and the spherical compensating element (12) on a support surface of the adjusting element (10) ) is movably mounted so that when the adjusting element (10) is moved into a clamping position, the spherical compensating element (12) executes a compensating movement through which the clamping elements (13) are guided uniformly against the contact surface (16) of the receptacle, characterized in that the Receipt is formed by a pin (18) protruding from a side wall of the workpiece, di e outer surface of the pin (18) forms the contact surface (16), and that each tensioning element (13) is coupled to the spherical compensating element (12) via a deflecting element (19), the outer contours of the deflecting elements (19) thus being connected to the spherical compensating element (12) are adapted so that the contact of the spherical compensating element (12) with the deflection element (19) causes a deflection movement with which the clamping elements (13) coupled to the deflection elements (19) when the adjusting element (10) is moved into the Clamping position are transferred to their clamping position.

Clamping system (5) Claim 1 , characterized in that the clamping elements (13) are designed identically.

Clamping system (5) Claim 1 or 2 , characterized in that the clamping elements (13) are mounted on pivot bearings.

Clamping system (5) according to one of the Claims 1 - 3 , characterized in that each clamping element (13) has a tip (13a) at its front end which, in the clamping position of the clamping element (13), is guided against the contact surface (16) of the receptacle.

Clamping system (5) according to one of the Claims 1 - 4th , characterized in that the bearing surface is formed by an end face (10a) of the adjusting element (10).

Clamping system (5) Claim 5 , characterized in that the bearing surface is a flat surface.

Clamping system (5) according to one of the Claims 5 or 6th , characterized in that the diameter of the bearing surface is adapted to the diameter of the spherical compensating element (12).

Clamping system (5) according to one of the Claims 1 - 7th , characterized in that the adjusting element (10) is displaceable in its longitudinal direction.

Clamping system (5) Claim 8 , characterized in that the axes of the pivot bearing of the clamping elements (13) are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the adjusting element (10).

Clamping system (5) according to one of the Claims 1 - 9 , characterized in that the clamped blank rests against a contact surface, and that the clamping elements (13) retracted into their clamping position exert a force on the workpiece in the direction of the contact surface.

Clamping system (5) according to one of the Claims 1 - 10 , characterized in that the adjusting element (10) is driven pneumatically, mechanically, hydraulically or electrically.

Clamping system (5) according to one of the Claims 1 - 11th , characterized in that when the adjusting element (10) is moved from the clamping position into a release position, the clamping elements (13) are transferred into their release position by a forced guidance of the clamping elements (13) on the adjusting element (10) and by restoring forces exerted by spring elements (17) .

Clamping system (5) according to one of the Claims 1 until 12th , characterized in that the pin (18) has a circular cross-section.