DE102018100965A1

DE102018100965A1 - Clamping device for clamping a rod-shaped workpiece in a loading magazine, with which the workpiece of a machine tool for processing the workpiece can be fed, and loading magazine, comprising such a clamping device

Info

Publication number: DE102018100965A1
Application number: DE102018100965.8A
Authority: DE
Inventors: Ralf Rometsch
Original assignee: Rometsch Drehteile Co KG GmbH; Rometsch Drehteile GmbH and Co KG
Current assignee: Rometsch Ralf De
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2019-07-18
Anticipated expiration: 2038-01-18
Also published as: DE102018100965B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung (10) zum Einspannen eines stangenförmigen Werkstücks (58) in einem Lademagazin (32), mit welchem das Werkstück (58) einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehmaschine (44), zum Bearbeiten des Werkstücks (58) zuführbar ist, umfassend ein Gehäuse (12), welches einen Aufnahmehohlraum (18) mit zumindest einer Hohlraumfläche (20) aufweist, zwei oder mehrere Spannsegmente (24), welche im Aufnahmehohlraum (18) angeordnet sind und welche einen Spannraum 26 umschließen, in welchen das Werkstück (58) einbringbar ist, und ein oder mehrere elastische Elemente (38), welche zwischen den Spannsegmenten (24) und der Hohlraumfläche (20) angeordnet sind und an der Hohlraumfläche (20) und an den Spannsegmenten (24) anliegen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Lademagazin (32), mit welchem ein stangenförmiges Werkstück (58) einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehmaschine (44), zuführbar ist, umfassend eine derartige Spannvorrichtung (10).

The present invention relates to a clamping device (10) for clamping a rod-shaped workpiece (58) in a loading magazine (32), with which the workpiece (58) of a machine tool, in particular a lathe (44), for processing the workpiece (58) can be fed comprising a housing (12) having a receiving cavity (18) with at least one cavity surface (20), two or more clamping segments (24) disposed in the receiving cavity (18) and enclosing a clamping space 26 into which the workpiece (58) and one or more elastic members (38) disposed between the clamping segments (24) and the cavity surface (20) and engaging the cavity surface (20) and the clamping segments (24). Furthermore, the invention relates to a loading magazine (32), with which a rod-shaped workpiece (58) of a machine tool, in particular a lathe (44), can be fed, comprising such a clamping device (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Einspannen eines stangenförmigen Werkstücks in einem Lademagazin, mit welchem das Werkstück einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehmaschine, zum Bearbeiten des Werkstücks zuführbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Lademagazin, mit welchem ein stangenförmiges Werkstück einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehmaschine, zuführbar ist, umfassend eine derartige Spannvorrichtung.The present invention relates to a clamping device for clamping a rod-shaped workpiece in a loading magazine, with which the workpiece of a machine tool, in particular a lathe, for processing the workpiece can be fed. Furthermore, the invention relates to a loading magazine, with which a rod-shaped workpiece of a machine tool, in particular a lathe, can be fed, comprising such a clamping device.

Lademagazine werden insbesondere zum Führen von langen stangenförmigen Werkstücke zu Drehmaschinen verwendet, um eine automatische, konstante und kontrollierten Beschickung zu gewährleisten. Hierzu wird jeweils ein stangenförmiges Werkstück aus einer Gruppe von Werkstücken, die beispielsweise über eine Schräge des Lademagazins zugeführt wird, automatisch in eine Spannhülse eingeführt. Diese Spannhülse, die selbst drehbar ist, ist mittels einer Spannhülsenlagerung an der nicht drehbaren Schubstange des Lademagazins befestigt. Die Verbindung zwischen der Spannhülsenlagerung und der Spannhülse wird beispielsweise über eine mit einer Feder gelagerten Kugel erreicht, die in eine entsprechende Ausnehmung des Spannhülsenkörpers eingreift. Die Schubstange fährt dann mit dem eingespannten Werkstück bis zur Drehmaschine vor. Nach der Bearbeitung wird das Werkstück aus der Spannhülse automatisch wieder entfernt. Derartige Lademagazine sind beispielsweise in der DE 66 041 80 U und der DE 10 2009 030 251 A1 offenbart.Loading magazines are used in particular for guiding long bar-shaped workpieces to lathes to ensure an automatic, constant and controlled feed. For this purpose, a rod-shaped workpiece from a group of workpieces, which is supplied for example via a slope of the loading magazine, automatically inserted into a clamping sleeve. This clamping sleeve, which is itself rotatable, is fixed by means of a clamping sleeve bearing on the non-rotatable connecting rod of the loading magazine. The connection between the clamping sleeve bearing and the clamping sleeve is achieved for example via a ball mounted with a spring, which engages in a corresponding recess of the clamping sleeve body. The push rod then moves with the clamped workpiece to the lathe. After machining, the workpiece is automatically removed from the clamping sleeve. Such loading magazines are for example in the DE 66 041 80 U and the DE 10 2009 030 251 A1 disclosed.

Bekannte Spannhülsen für Lademagazine weisen einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper auf, der mit zumindest einer, meistens zwei oder drei von einem Ende ausgehenden Längsnuten versehen ist. Im Bereich der Längsnuten werden radial bewegbare Spannbacken geschaffen, welche einen Spannraum ringförmig umgeben und im Ausgangszustand einen Spanndurchmesser aufwiesen. Der Spanndurchmesser ist geringfügig geringer als der Durchmesser der zu bearbeitenden stangenförmigen Werkstücke, so dass die Spannbacken beim Einbringen der stangenförmigen Werkstücke in den Spannraum elastisch aufgeweitet werden und somit die stangenförmigen Werkstücke einspannen. Eine derartige Spannhülse ist in der DE 203 19 290 U1 offenbart.Known clamping sleeves for loading magazines have a substantially cylindrical base body, which is provided with at least one, usually two or three outgoing from one end longitudinal grooves. In the region of the longitudinal grooves radially movable clamping jaws are created, which surround a clamping space in an annular shape and in the initial state have a clamping diameter. The clamping diameter is slightly smaller than the diameter of the rod-shaped workpieces to be machined, so that the clamping jaws are elastically expanded during insertion of the rod-shaped workpieces in the clamping space and thus clamp the rod-shaped workpieces. Such a clamping sleeve is in the DE 203 19 290 U1 disclosed.

Das wiederholte Einpressen und damit elastische Aufweiten der Spannbacken sowie die Entlastung beim Entfernen der Werkstücke führen zu hohen Verschleißerscheinungen der Spannhülsen, so dass nach einiger Zeit die notwendige Spannkraft nicht mehr aufgebracht wird. Zudem kann es passieren, dass eine oder mehrere der Spannbacken im Betrieb vom Grundkörper abbrechen, so dass der Betrieb der Drehmaschine unterbrochen und die abgebrochene Spannbacke aufwendig in der Drehmaschine gesucht und aus der Drehmaschine entfernt werden muss.The repeated pressing and thus elastic expansion of the clamping jaws and the relief when removing the workpieces lead to high wear of the clamping sleeves, so that after some time, the necessary clamping force is no longer applied. In addition, it may happen that one or more of the jaws break off from the main body during operation, so that the operation of the lathe is interrupted and the broken jaw must be consuming sought in the lathe and removed from the lathe.

Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung zu schaffen, mit welcher die oben genannten Nachteile gemindert werden. Insbesondere soll eine Spannvorrichtung geschaffen werden, welche über eine längere Betriebszeit eine ausreichende Spannkraft bereitstellt und bei welcher die Gefahr des Brechens der Spannbacken vermieden wird. Des Weiteren liegt einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Lademagazin anzugeben, in welcher eine derartige Spannvorrichtung einsetzbar ist.Object of an embodiment of the present invention is to provide a tensioning device with which the above-mentioned disadvantages are mitigated. In particular, a clamping device is to be created, which provides a sufficient clamping force over a longer period of operation and in which the risk of breakage of the clamping jaws is avoided. Furthermore, an embodiment of the present invention has the object to provide a loading magazine, in which such a clamping device can be used.

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features indicated in claims 1 and. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Einspannen eines stangenförmigen Werkstücks in einem Lademagazin, mit welchem das Werkstück einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehmaschine, zum Bearbeiten des Werkstücks zuführbar ist, umfassend ein Gehäuse, welches einen Aufnahmehohlraum mit zumindest einer Hohlraumfläche aufweist, zwei oder mehrere Spannsegmente, welche im Aufnahmehohlraum angeordnet sind und welche einen Spannraum umschließen, in welchen das Werkstück einbringbar ist, und ein oder mehrere elastische Elemente, welche zwischen den Spannsegmenten und der Hohlraumfläche angeordnet sind und an der Hohlraumfläche und an den Spannsegmenten anliegen.An embodiment of the invention relates to a clamping device for clamping a rod-shaped workpiece in a loading magazine, with which the workpiece of a machine tool, in particular a lathe, for processing the workpiece can be fed, comprising a housing having a receiving cavity with at least one cavity surface, two or more Clamping segments, which are arranged in the receiving cavity and which enclose a clamping space in which the workpiece can be introduced, and one or more elastic elements, which are arranged between the clamping segments and the cavity surface and bear against the cavity surface and the clamping segments.

Wie auch im Stand der Technik weist der Durchmesser des stangenförmigen Werkstücks ein gewisses Übermaß gegenüber den relevanten Abmessungen des Spannraums auf, so dass die Spannsegmente beim Einbringen des stangenförmigen Werkstücks radial nach außen bewegt werden. Dabei werden die elastischen Elemente von den Spannsegmenten gegen die Hohlraumfläche gedrückt und dabei komprimiert. Die Reibkraft, die zwischen den elastischen Elementen und der Hohlraumfläche sowie zwischen den elastischen Elementen und den Spannsegmenten wirkt, nimmt aufgrund der Kompression zu, so dass die Spannsegmente in axialer Richtung in ihrer Position soweit festgelegt sind, dass sie sich nicht gegenüber dem Gehäuse verschieben können. Die zwischen den Spannsegmenten und dem stangenförmigen Werkstück wirkenden Reibkräfte sind ebenfalls groß genug, um ein axiales Verschieben des stangenförmigen Werkstücks relativ zu den Spannsegmenten im Betrieb zu verhindern. Infolgedessen ist das stangenförmige Werkstück ausreichend fest in der Spannvorrichtung eingespannt, so dass das Lagemagazin auf die eingangs beschriebene Weise betrieben und das Werkstück mit der Drehmaschine bearbeitet werden kann.As in the prior art, the diameter of the rod-shaped workpiece has a certain excess over the relevant dimensions of the clamping space, so that the clamping segments are moved radially outwardly during insertion of the rod-shaped workpiece. The elastic elements are pressed by the clamping segments against the cavity surface and thereby compressed. The frictional force acting between the elastic members and the cavity surface and between the elastic members and the clamping segments increases due to compression, so that the clamping segments are fixed in position in the axial direction so far that they can not move relative to the housing , The frictional forces acting between the clamping segments and the rod-shaped workpiece are also large enough to prevent axial displacement of the rod-shaped workpiece relative to the clamping segments during operation. As a result, the rod-shaped Workpiece sufficiently firmly clamped in the clamping device, so that the position magazine operated in the manner described above and the workpiece can be processed with the lathe.

Ein wesentlicher Unterschied zu bekannten Spannhülsen ist derjenige, dass keine Spannbacken vorhanden sind, die von einem Grundkörper ausgehen. Vielmehr sind die Spannsegmente für sich gesehen eigenständige Bauteile, die im Aufnahmehohlraum angeordnet und von diesem radial umschlossen sind. Im Gegensatz zu den bekannten Spannhülsen werden nicht die Spannsegmente elastisch verformt, sondern die elastischen Elemente, wenn das stangenförmige Werkstück in den Spannraum eingebracht wird. Die elastischen Elemente, die beispielsweise einen hohlzylindrischen Gummi- oder Kautschukkörper umfassen oder als elastische Beschichtung der Spannsegmente ausgeführt sein können, können speziell für den jeweiligen Anwendungsfall ausgesucht und schnell ausgetauscht werden, wenn sie über ein gewisses Maß verschlissen sind. Die Spannsegmente sind vom Gehäuse umgeben, welches die auftretenden Kräfte sicher aufnehmen kann. Bei der vorschlagsgemäßen Spannvorrichtung besteht nicht die Gefahr, dass die Spannsegmente abbrechen können, so dass die von der Spannvorrichtung verursachten Betriebsunterbrechungen der betreffenden Drehmaschine im Vergleich zu bekannten Spannhülsen deutlich reduziert werden können.An essential difference to known clamping sleeves is that there are no jaws that emanate from a body. Rather, the clamping segments are in themselves separate components which are arranged in the receiving cavity and radially enclosed by this. In contrast to the known clamping sleeves are not the clamping segments elastically deformed, but the elastic elements when the rod-shaped workpiece is introduced into the clamping space. The elastic elements, for example, comprise a hollow cylindrical rubber or rubber body or can be designed as an elastic coating of the clamping segments can be selected specifically for the particular application and quickly replaced when they are worn to some extent. The clamping segments are surrounded by the housing, which can safely absorb the forces occurring. In the proposed clamping device there is no risk that the clamping segments can break, so that the interruptions caused by the clamping device of the respective lathe can be significantly reduced compared to known clamping sleeves.

Mit bekannten Spannhülsen können Durchmesserbereiche des stangenförmigen Werkstücks von bis zu 0,5 mm überbrückt werden. Gängige Durchmesser der stangenförmigen Werkstücke betragen zwischen 3 und 11 mm. Um stangenförmige Werkstücke in diesem Durchmesserbereich bearbeiten zu können, müssen je nach Ausführung zwischen 15 und 20 unterschiedliche Spannhülsen vorgehalten werden. Im Gegensatz dazu kann das Gehäuse der vorschlagsgemäßen Spannvorrichtung für den gesamten angegebenen Durchmesserbereich verwendet werden. Es müssen lediglich die Spannsegmente ausgetauscht werden, so dass die Bereitstellungskosten gegenüber den 15 bis 20 Spannhülsen deutlich reduziert werden.With known clamping sleeves diameter ranges of the rod-shaped workpiece of up to 0.5 mm can be bridged. Common diameters of the rod-shaped workpieces are between 3 and 11 mm. Depending on the version, between 15 and 20 different clamping sleeves must be provided to handle rod-shaped workpieces in this diameter range. In contrast, the housing of the proposed jig for the entire specified diameter range can be used. It only needs to be replaced the clamping segments, so that the deployment costs compared to the 15 to 20 clamping sleeves are significantly reduced.

Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform ist der Aufnahmehohlraum im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Die zylinderförmige Ausbildung des Aufnahmehohlraums hat fertigungstechnische Vorteile, da er sich beispielsweise durch Bohren auf einfache Weise herstellen lässt.According to another embodiment, the receiving cavity is substantially cylindrical. The cylindrical design of the receiving cavity has manufacturing advantages, since it can be produced for example by drilling in a simple manner.

In einer weitergebildeten Ausführungsform kann der Aufnahmehohlraum zumindest einen sich nach außen hin erweiternden Abschnitt aufweisen. Das Einbringen der Spannsegmente in den Aufnahmehohlraum wird hierdurch erleichtert, da die sich erweiternden Abschnitte eine Zentrierung und Führung der Spannsegmente beim Einbringen bewirken.In a further developed embodiment, the receiving cavity may have at least one outwardly widening section. The introduction of the clamping segments in the receiving cavity is thereby facilitated because the widening sections cause centering and guiding the clamping segments during insertion.

Bei einer weitergebildeten Ausführungsform kann der Aufnahmehohlraum das gesamte Gehäuse durchdringen. Auch hierdurch wird die Fertigung vereinfacht, da keine bestimmte Tiefe des Aufnahmehohlraums eingehalten werden muss. Darüber hinaus kann am Ende des Gehäuses, welches den sich erweiternden Abschnitten gegenüber liegt, der Aufnahmehohlraum zum Befestigen der Spannvorrichtung im Lademagazin und insbesondere an der Schubstange verwendet werden.In a further embodiment, the receiving cavity may penetrate the entire housing. This also simplifies manufacturing because no specific depth of the receiving cavity must be maintained. Moreover, at the end of the housing, which faces the widening portions, the receiving cavity may be used for securing the tensioning device in the loading magazine and in particular on the push rod.

Bei einer weiteren Ausführungsform können die Spannsegmente einen kreisringsektorförmigen Querschnitt aufweisen. Auch hierdurch ergeben sich fertigungstechnische Vorteile. Die Spannsegmente können aus einem rotationssymmetrischen Bauteil beispielsweise durch Sägen hergestellt werden, so dass sich die Fertigung einfach und kostengünstig gestalten lässt. Insbesondere dann, wenn der Aufnahmehohlraum zylinderförmig ist, wird eine sehr gleichmäßige Kompression der elastischen Elemente erreicht.In a further embodiment, the clamping segments may have a circular sector-shaped cross section. This also results in manufacturing advantages. The clamping segments can be made of a rotationally symmetrical component, for example by sawing, so that the production can be made simple and inexpensive. In particular, when the receiving cavity is cylindrical, a very uniform compression of the elastic elements is achieved.

Eine weitergebildete Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Spannsegmente einen konusförmigen Abschnitt aufweisen. Der konusförmige Abschnitt bewirkt eine Führung und eine Zentrierung des stangenförmigen Werkstücks beim Einbringen in den Spannraum.A further developed embodiment is characterized in that the clamping segments have a cone-shaped portion. The cone-shaped portion causes a guide and a centering of the rod-shaped workpiece during insertion into the clamping space.

Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform ist das elastische Element als ein O-Ring ausgeführt. Der O-Ring kann die Spannsegmente umschließen und somit relativ zueinander vorpositionieren, wodurch das Einbringen in den Aufnahmehohlraum vereinfacht wird. Darüber hinaus sind O-Ringe ein sehr häufig eingesetztes Element, welches in sehr vielen unterschiedlichen Größen und Materialien verfügbar ist. Beispielsweise können O-Ringe aus Metall, insbesondere aus Buntmetall oder aus Federstahl verwendet werden. Auch sind O-Ringe aus Kautschuk oder Kunststoff verwendbar. Mit dem verwendeten Material kann auch die Spannkraft, mit der das stangenförmige Werkstück in der Spannvorrichtung eingespannt ist, eingestellt werden. Da O-Ringe ein Massenprodukt darstellen, hat ein Austausch infolge eines Verschleißes nur unwesentlichen Einfluss auf die Betriebskosten der vorschlagsgemäßen Spannvorrichtung. Da die O-Ringe beim radialen Aufweiten nicht nur zwischen den Spannsegmenten und der Hohlraumfläche komprimiert, sondern insgesamt auch gestreckt werden, stellen sie eine besonders hohe Spannkraft zur Verfügung.According to another embodiment, the elastic element is designed as an O-ring. The O-ring can enclose the clamping segments and thus pre-position relative to each other, whereby the introduction into the receiving cavity is simplified. In addition, O-rings are a very common element available in many different sizes and materials. For example, O-rings made of metal, in particular made of non-ferrous metal or spring steel can be used. Also, O-rings made of rubber or plastic can be used. With the material used, the clamping force with which the rod-shaped workpiece is clamped in the clamping device, can be adjusted. Since O-rings represent a mass product, an exchange due to wear has only a minor impact on the operating costs of the proposed jig. Since the O-rings are compressed not only between the clamping segments and the cavity surface during radial expansion, but are also stretched overall, they provide a particularly high clamping force available.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Spannsegmente eine oder mehrere Vertiefungen zum Aufnehmen eines oder mehrerer O-Ringe aufweisen. Die Vertiefungen bewirken einerseits, dass die O-Ringe gegenüber den Spannsegmenten positioniert werden und beim Einbringen in den Aufnahmehohlraum nicht verrutschen. Andererseits ist mit der Anzahl der Vertiefungen die maximale Anzahl von verwendbaren O-Ringen vorgegeben. Für den Benutzer ist es daher sehr einfach, die Anzahl der O-Ringe an den jeweiligen Anwendungsfall anzupassen. Wenn die stangenförmigen Werkstücke mit einer höheren Spannkraft im Lademagazin eingespannt werden sollen, kann die maximale Anzahl von O-Ringen verwendet werden, so dass alle Vertiefungen mit O-Ringen belegt sind. Ist eine geringere Spannkraft erwünscht, kann die Anzahl der O-Ringe reduziert werden.Another embodiment is characterized in that the clamping segments have one or more recesses for receiving one or more have multiple O-rings. On the one hand, the recesses cause the O-rings to be positioned relative to the clamping segments and not to slip when introduced into the receiving cavity. On the other hand, with the number of recesses, the maximum number of usable O-rings is given. For the user, it is therefore very easy to adapt the number of O-rings to the particular application. If the rod-shaped workpieces are to be clamped in the loading magazine with a higher clamping force, the maximum number of O-rings can be used so that all depressions are filled with O-rings. If a lower clamping force is desired, the number of O-rings can be reduced.

Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen der Spannvorrichtung im Lademagazin aufweist. Der Befestigungsabschnitt kann beispielsweise eine oder mehrere Bohrungen umfassen, in welche eine federgelagerte Kugel eingreifen kann. Die Befestigung der Spannvorrichtung im Lademagazin kann so vereinfacht werden. Zudem kann der Befestigungsabschnitt so gestaltet sein, dass die vorschlagsgemäße Spannvorrichtung in allen gängigen Lademagazinen eingesetzt werden kann.A further embodiment is characterized in that the housing has a fastening section for fastening the tensioning device in the loading magazine. The attachment portion may include, for example, one or more holes in which a spring-loaded ball can engage. The attachment of the clamping device in the loading magazine can be simplified. In addition, the attachment portion may be designed so that the proposed clamping device can be used in all popular loading magazines.

Eine Ausgestaltung der Erfindung betrifft ein Lademagazin, mit welchem ein stangenförmiges Werkstück einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Drehmaschine, zum Bearbeiten zuführbar ist, umfassend eine Spannvorrichtung nach einer der vorherigen Ausführungsformen.An embodiment of the invention relates to a loading magazine, with which a rod-shaped workpiece of a machine tool, in particular a lathe, can be fed for processing, comprising a clamping device according to one of the previous embodiments.

Die technischen Effekte und Vorteile, die sich mit dem vorschlagsgemäßen Lademagazin erreichen lassen, entsprechen denjenigen, die für die vorliegende Spannvorrichtung erörtert worden sind. Zusammenfassend sei darauf hingewiesen, dass die Gefahr des Abbrechens von Spannbacken im Betrieb des Lademagazins und der betreffenden Drehmaschine nicht gegeben ist, so dass die hieraus resultierenden Unterbrechungen vermieden werden. Weiterhin können sämtliche stangenförmige Werkstücke mit einem gängigen Durchmesserbereich mit demselben Gehäuse bearbeitet werden. Es müssen nur die Spannsegmente an den vorliegenden Durchmesser des zu bearbeitenden stangenförmigen Werkstücks angepasst werden. Die Anschaffungskosten gegenüber bekannten Spannhülsen werden verringert.The technical effects and advantages that can be achieved with the proposed loading magazine, correspond to those that have been discussed for the present tensioning device. In summary, it should be noted that the risk of breaking off jaws during operation of the loading magazine and the respective lathe is not given, so that the resulting interruptions are avoided. Furthermore, all rod-shaped workpieces can be processed with a common diameter range with the same housing. Only the clamping segments have to be adapted to the present diameter of the rod-shaped workpiece to be machined. The acquisition costs compared to known clamping sleeves are reduced.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

1A eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ohne eingesetzte Spannsegmente,
1B eine Vorderansicht der in 1A gezeigten Spannvorrichtung mit eingesetzten Spannsegmenten,
1C eine Draufsicht auf die Spannvorrichtung mit eingesetzten Spannsegmenten,
1D eine perspektivische Darstellung der Spannvorrichtung mit eingesetzten Spannsegmenten,
2A eine Vorderansicht von drei Spannsegmenten,
2B eine Draufsicht auf die in 2A gezeigten Spannsegmente,
2C eine perspektivische Darstellung der Spannsegmente,
3 eine perspektivische Darstellung eines elastischen Elements,
4 eine Schnittdarstellung entlang der in 1C definierten Schnittebene A-A durch die Spannvorrichtung mit eingesetzten Spannsegmenten, und
5 eine prinzipielle Darstellung eines Lademagazins, welches mit einer erfindungsgemäße Spannvorrichtung betreibbar ist und mit welcher stangenförmige Werkstücke einer Drehmaschine zugeführt werden können.

Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it

1A a front view of an embodiment of a clamping device according to the invention without inserted clamping segments,
1B a front view of in 1A shown clamping device with inserted clamping segments,
1C a plan view of the clamping device with inserted clamping segments,
1D a perspective view of the clamping device with inserted clamping segments,
2A a front view of three clamping segments,
2 B a top view of the in 2A shown clamping segments,
2C a perspective view of the clamping segments,
3 a perspective view of an elastic element,
4 a sectional view along in 1C defined cutting plane AA through the clamping device with inserted clamping segments, and
5 a schematic representation of a loading magazine, which is operable with a clamping device according to the invention and with which rod-shaped workpieces can be fed to a lathe.

In den 1A bis 1D sind verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 gezeigt. Die Spannvorrichtung 10 umfasst ein im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse 12 mit einem ersten Ende 14 und einem zweiten Ende 16. Das Gehäuse 12 definiert eine Längsachse L und umfasst einen Aufnahmehohlraum 18. Der Aufnahmehohlraum 18 ist ebenfalls im Wesentlichen zylinderförmig und durchdringt das Gehäuse 12 entlang der Längsachse L vom ersten Ende 14 zum zweiten Ende 16. Zudem bildet der Aufnahmehohlraum 18 eine Hohlraumfläche 20, die zur Längsachse L hinweist. Wie insbesondere aus der 1D ersichtlich, weist das Gehäuse 12 am ersten Ende 14 einen sich nach außen hin erweiternden Abschnitt 22 auf, der trichterförmig ausgebildet ist.In the 1A to 1D are different views of a tensioning device according to the invention 10 shown. The tensioning device 10 comprises a substantially cylindrical housing 12 with a first end 14 and a second end 16 , The housing 12 defines a longitudinal axis L and includes a receiving cavity 18 , The receiving cavity 18 is also substantially cylindrical and penetrates the housing 12 along the longitudinal axis L from the first end 14 to the second end 16 , In addition, the receiving cavity forms 18 a cavity surface 20 leading to the longitudinal axis L points. As in particular from the 1D can be seen, the housing has 12 at the first end 14 an outwardly expanding section 22 on, which is funnel-shaped.

In 1B sind drei Spannsegmente 24 erkennbar, welche in den Aufnahmehohlraum 18 eingesetzt sind. Die Spannsegmente 24 weisen bezogen auf die Darstellungsebene der 1B einen bogenförmigen oder kreissektorförmigen Querschnitt auf und überstreichen bezogen auf die Längsachse L jeweils einen Winkel von ca. 120°, so dass die drei Spannsegmente 24 dann, wenn sie in den Aufnahmehohlraum 18 eingesetzt sind, einen Spannraum 26 nahezu vollständig umschließen. Wie aus 1D zu erkennen, weisen die Spannsegmente 24 einen konusförmigen Abschnitt 28 auf. Die Spannsegmente 24 sind so in den Aufnahmehohlraum 18 eingesetzt, dass sich die konusförmigen Abschnitte 28 der Spannsegmente 24 den sich erweiternden Abschnitten 22 des Gehäuses 12 anschließen.In 1B are three clamping segments 24 recognizable, which in the receiving cavity 18 are used. The clamping segments 24 refer to the representation level of the 1B an arcuate or circular sector-shaped cross section and cover with respect to the longitudinal axis L each at an angle of about 120 °, so that the three clamping segments 24 then when they are in the receiving cavity 18 are used, a clamping space 26 enclose almost completely. How out 1D recognize the clamping segments 24 a cone-shaped section 28 on. The clamping segments 24 are so in the receiving cavity 18 used that the cone-shaped sections 28 the clamping segments 24 the expanding sections 22 of the housing 12 connect.

Weiterhin ist aus den 1C und 1D erkennbar, dass das Gehäuse 12 einen Befestigungsabschnitt 30 aufweist, mit dem die Spannvorrichtung 10 insbesondere in einem Lademagazin 32 (vgl. 5) befestigt werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Befestigungsabschnitt 30 zwei gegenüberliegende Bohrungen 34 angeordnet, die senkrecht zur Längsachse L verlaufen und die das Gehäuse 12 vollständig durchdringen. Unter Verwendung der Bohrungen 34 kann die Spannvorrichtung 10 mittels eines Formschlusses lösbar im Lademagazin 32 befestigt werden.Furthermore, from the 1C and 1D recognizable that the housing 12 a fixing section 30 has, with which the tensioning device 10 especially in a loading magazine 32 (see. 5 ) can be attached. In the illustrated embodiment are in the attachment section 30 two opposite holes 34 arranged perpendicular to the longitudinal axis L run and the the housing 12 completely penetrate. Using the holes 34 can the tensioner 10 by means of a positive connection releasably in the loading magazine 32 be attached.

In den 2A bis 2C sind die drei Spannsegmente 24 anhand von verschiedenen Ansichten dargestellt. Insbesondere aus den 2B und 2C ist erkenntlich, dass die Spannsegmente 24 jeweils vier senkrecht zur Längsachse L verlaufende Vertiefungen 36 aufweisen, die bezogen auf eine in der Längsachse L verlaufende Schnittebene einen in etwa halbkreisförmigen Querschnitt bilden.In the 2A to 2C are the three clamping segments 24 illustrated by different views. In particular from the 2 B and 2C is recognizable that the clamping segments 24 four each perpendicular to the longitudinal axis L running depressions 36 have, with respect to a in the longitudinal axis L extending sectional plane form an approximately semicircular cross-section.

In 3 ist ein elastisches Element 38 gezeigt, welches als ein O-Ring 40 ausgeführt ist und beispielsweise aus einem Kautschuk gefertigt sein kann. Der O-Ring 40 und die Vertiefungen 36 sind so aufeinander abgestimmt, dass der O-Ring 40 gut in die Vertiefungen 36 eingebracht werden kann. Wenn der O-Ring 40 in die Vertiefungen 36 eingebracht ist, drückt er die drei Spannsegmente 24 zusammen, so dass diese eine gut handhabbare Einheit bilden, die besonders einfach in den Aufnahmehohlraum 18 eingesetzt werden kann. Es können alle oder nur einige der Vertiefungen 36 mit jeweils einem O-Ring 40 belegt werden. Folglich können zwischen einem und vier O-Ringe 40 verwendet werden. Je mehr O-Ringe 40 verwendet werden, desto stärker werden die Spannsegmente 24 zusammengedrückt und desto stärker ist die Spannkraft, die von der Spannvorrichtung 10 zur Verfügung gestellt werden kann.In 3 is an elastic element 38 shown as an O-ring 40 is executed and can be made for example of a rubber. The O-ring 40 and the depressions 36 are coordinated so that the O-ring 40 good in the wells 36 can be introduced. If the O-ring 40 into the wells 36 is inserted, he presses the three clamping segments 24 together so that these form a well manageable unit that is particularly easy in the receiving cavity 18 can be used. It can all or only some of the wells 36 each with an O-ring 40 be occupied. Consequently, between one and four O-rings 40 be used. The more O-rings 40 used, the stronger the clamping segments 24 compressed and the stronger the clamping force of the tensioning device 10 can be made available.

In 4 ist die Spannvorrichtung 10 anhand einer Schnittdarstellung entlang der in 1C definierten Schnittebene dargestellt. Zwischen dem Spannsegmenten 24 und der Hohlraumfläche 20 verbleibt ein Zwischenraum 42, in welchem die elastischen Elemente 38 angeordnet sind, in diesem Fall zwei der in 3 dargestellten O-Ringe 40. Die elastischen Elemente 38 liegen daher radial nach außen an der Hohlraumfläche 20 und radial nach innen an den Spannsegmenten 24 an.In 4 is the tensioning device 10 by means of a sectional view along the in 1C defined cutting plane shown. Between the clamping segments 24 and the cavity surface 20 there remains a gap 42 in which the elastic elements 38 arranged, in this case two of the in 3 illustrated O-rings 40 , The elastic elements 38 Therefore, lie radially outward on the cavity surface 20 and radially inward on the clamping segments 24 on.

In 5 sind ein Lademagazin 32 und eine Drehmaschine 44 anhand einer prinzipiellen Darstellung gezeigt, wobei das Lademagazin 32 mit der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 ausgerüstet ist. Die Drehmaschine 44 ist an sich bekannt, so dass die Beschreibung nur darauf beschränkt werden soll, dass die Drehmaschine 44 ein Maschinengestell 46, einen Spindelstock 48, eine Haltevorrichtung 50 und eine Arbeitsspindel 52 aufweist.In 5 are a loading magazine 32 and a lathe 44 shown by a schematic representation, wherein the loading magazine 32 with the tensioning device according to the invention 10 equipped. The lathe 44 is known per se, so the description should be limited only to that of the lathe 44 a machine frame 46 , a headstock 48 , a holding device 50 and a work spindle 52 having.

Das Lademagazin 32 weist eine Tragstruktur 54 auf, auf welcher eine Schubstange 55 entlang der Längsachse L mit einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung verschiebbar angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung 10 ist am Befestigungsabschnitt 30 drehbar mit der Schubstange 55 verbunden. Das Lademagazin 32 weist weiterhin einen Vorhalteabschnitt 56 auf, auf welchem mehrere stangenförmige Werkstücke 58 vorgehalten werden können, um mittels der Drehmaschine 44 bearbeitet werden zu können. Im Ausgangszustand ist die Schubstange 55 maximal weit zurückgezogen. Ein zu bearbeitendes stangenförmiges Werkstück 58 wird mittels einer nicht dargestellten Greifeinheit vom Vorhalteabschnitt 56 entnommen und so positioniert, dass es in etwa zentrisch zur Längsachse L angeordnet ist. Die Schubstange 55 wird nun zur Drehmaschine 44 hin vorgeschoben, so dass das von der Drehmaschine 44 wegweisende Ende des stangenförmigen Werkstücks 58 in den Spannraum 26 eingebracht wird. Da beim Einbringen in den Spannraum 26 eine gewisse Kraft überwunden werden muss, muss das stangenförmige Werkstück 58 festgehalten werden, ansonsten würde das stangenförmige Werkstück 58 vorgeschoben, ohne vollständig in die Spannvorrichtung 10 eingespannt zu sein. Das stangenförmige Werkstück 58 kann je nach Ausgestaltung entweder von der Greifeinheit oder, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Sperrschieber 60, der in einem Führungsrohr 62 angeordnet ist und mittels eines Antriebsmotors 64 wahlweise in das Führungsrohr 62 eingebracht und aus diesem wieder entfernt werden kann, zumindest zur Drehmaschine 44 hin axial fixiert werden. Das stangenförmige Werkstück 58 wird zunächst vorgeschoben, so dass es in das Führungsrohr 62 eingebracht wird und an den Sperrschieber 60 anschlägt. Ein weiteres Vorschieben der Schubstange 55 bewirkt, dass das stangenförmige Werkstück 58 in den Spannraum 26 eingebracht und in die Spannvorrichtung 10 eingespannt wird. Nachdem das stangenförmige Werkstück 58 in die Spannvorrichtung 10 eingespannt worden ist, wird der Sperrschieber 60 aus dem Führungsrohr 62 zurückgezogen und das stangenförmige Werkstück 58 mittels der Schubstange 55 zur Drehmaschine 44 hin vorgeschoben. Das Vorschieben kann schrittweise geschehen, insbesondere dann, wenn aus dem stangenförmigen Werkstück 58 mehrere kürzere Einheiten hergestellt werden sollen. Nachdem das gesamte stangenförmige Werkstück 58 bearbeitet worden ist, wird das restliche stangenförmige Werkstück 58 wieder von der Drehmaschine 44 weggezogen und auf nicht näher gezeigte, aber an sich bekannte Weise aus der Spannvorrichtung 10 entfernt, wobei das restliche stangenförmige Werkstück 58 in einen Auffangbehälter 66 abgelegt wird. Anschließend kann ein neues stangenförmiges Werkstück 58 bearbeitet werden.The loading magazine 32 has a support structure 54 on which a push rod 55 along the longitudinal axis L is arranged displaceably with a drive device, not shown. The tensioning device according to the invention 10 is at the attachment section 30 rotatable with the push rod 55 connected. The loading magazine 32 also has a Vorhalteabschnitt 56 on which several rod-shaped workpieces 58 can be held to order by means of the lathe 44 to be processed. In the initial state is the push rod 55 pulled back as far as possible. A rod-shaped workpiece to be machined 58 is by means of a gripping unit, not shown, from the Vorhalteabschnitt 56 taken and positioned so that it is approximately centric to the longitudinal axis L is arranged. The push rod 55 now becomes the lathe 44 pushed forward, so that by the lathe 44 groundbreaking end of the rod-shaped workpiece 58 in the clamping space 26 is introduced. Because when inserting into the clamping space 26 a certain force must be overcome, the rod-shaped workpiece must 58 be held otherwise the rod-shaped workpiece 58 advanced without completely into the jig 10 to be clamped. The rod-shaped workpiece 58 may, depending on the embodiment of either the gripping unit or, as in the illustrated embodiment of a gate valve 60 in a guide tube 62 is arranged and by means of a drive motor 64 optionally in the guide tube 62 can be inserted and removed from this again, at least to the lathe 44 axially fixed. The rod-shaped workpiece 58 is first advanced so that it is in the guide tube 62 is introduced and to the gate valve 60 strikes. Another advancement of the push rod 55 causes the rod-shaped workpiece 58 in the clamping space 26 placed and in the clamping device 10 is clamped. After the rod-shaped workpiece 58 in the tensioning device 10 has been clamped, the gate valve 60 from the guide tube 62 withdrawn and the rod-shaped workpiece 58 by means of the push rod 55 to the lathe 44 advanced. The advancement can be done gradually, especially if from the rod-shaped workpiece 58 several shorter units are to be produced. After the entire rod-shaped workpiece 58 processed has been, the remaining rod-shaped workpiece 58 back from the lathe 44 pulled away and not shown in detail, but known per se from the jig 10 removed, with the remaining rod-shaped workpiece 58 in a collection container 66 is filed. Subsequently, a new bar-shaped workpiece 58 to be edited.

Bezugnehmend auf die 4 wird im Folgenden genauer auf das Einspannen des stangenförmigen Werkstücks 58 in die Spannvorrichtung 10 eingegangen. In 4 sind zwei der insgesamt vier Vertiefungen 36 mit jeweils einem O-Ring 40 belegt, wobei zumindest ein O-Ring 40 zum bestimmungsgemäßen Gebrauch der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 zwingend benötigt wird. Wie bereits erwähnt, umgreifen die O-Ringe 40 die drei Spannsegmente 24 und drücken sie aneinander, so dass eine gut handhabbare Einheit entsteht, die durch den sich nach außen erweiternden Abschnitt 22 in den Aufnahmehohlraum 18 eingebracht wird. Die O-Ringe 40 sind so dimensioniert, dass sie nach dem Einbringen in den Aufnahmehohlraum 18 an der Hohlraumfläche 20 anliegen und folglich etwas komprimiert werden. Die Komprimierung lässt aber ein axiales Verschieben der drei Spannsegmente 24 im Aufnahmehohlraum 18 zu, wenn eine entsprechende, vergleichsweise geringe, entlang der Längsachse L wirkende Kraft aufgebracht wird. Wird diese Kraft nicht aufgebracht, sind die Spannsegmente 24 im Aufnahmehohlraum 18 axial fixiert. Die Spannsegmente 24 werden so in den Aufnahmehohlraum 18 eingebracht, dass sich die konusförmigen Abschnitte 28 in etwa bündig dem sich erweiternden Abschnitt 22 anschließen, wie es in 4 dargestellt ist. Nun wird das stangenförmige Werkstück 58 zentrisch zur Längsachse L ausgerichtet und die Spannvorrichtung 10 mittels der Schubstange 55 (siehe 5) auf das stangenförmige Werkstück 58 aufgeschoben. Der Durchmesser des stangenförmigen Werkstücks 58 weist ein gewisses Übermaß gegenüber dem von den Spannsegmenten 24 definierten Spannraum 26 auf, so dass beim Aufschieben die Spannsegmente 24 radial nach außen bewegt werden. Dabei werden die O-Ringe 40 komprimiert, gestreckt und elastisch verformt. Infolgedessen bringen die O-Ringe 40 eine radial nach innen gerichtete Spannkraft auf die Spannsegmente 24 auf, die von den Spannsegmenten 24 auf das stangenförmige Werkstück 58 übertragen wird. Das stangenförmige Werkstück 58 ist folglich in der Spannvorrichtung 10 eingespannt und kann axial zur Drehmaschine 44 hin und von ihr weg bewegt werden.Referring to the 4 will be more detailed below on the clamping of the rod-shaped workpiece 58 in the tensioning device 10 received. In 4 are two of the four wells 36 each with an O-ring 40 occupied, wherein at least one O-ring 40 for the intended use of the tensioning device according to the invention 10 is required. As already mentioned, the O-rings surround 40 the three clamping segments 24 and press them together, creating a well-manageable unit through the outward-expanding section 22 in the receiving cavity 18 is introduced. The O-rings 40 are dimensioned to fit after insertion into the receiving cavity 18 at the cavity surface 20 and thus be compressed slightly. However, the compression leaves an axial displacement of the three clamping segments 24 in the receiving cavity 18 too, if a corresponding, comparatively small, along the longitudinal axis L acting force is applied. If this force is not applied, the clamping segments 24 in the receiving cavity 18 axially fixed. The clamping segments 24 so be in the receiving cavity 18 introduced that the cone-shaped sections 28 roughly flush with the widening section 22 connect as it is in 4 is shown. Now, the rod-shaped workpiece 58 centric to the longitudinal axis L aligned and the tensioning device 10 by means of the push rod 55 (please refer 5 ) on the rod-shaped workpiece 58 postponed. The diameter of the bar-shaped workpiece 58 indicates a certain excess over that of the clamping segments 24 defined clamping space 26 on, so that when pushing the clamping segments 24 be moved radially outward. This will be the O-rings 40 compressed, stretched and elastically deformed. As a result, the O-rings bring 40 a radially inwardly directed clamping force on the clamping segments 24 on, from the clamping segments 24 on the rod-shaped workpiece 58 is transmitted. The rod-shaped workpiece 58 is therefore in the jig 10 clamped and can axially to the lathe 44 be moved to and from her.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Spannvorrichtungjig
1212: Gehäusecasing
1414: erstes Endefirst end
1616: zweites Endesecond end
1818: Aufnahmehohlraumreceiving cavity
2020: Hohlraumflächecavity surface
2222: sich erweiternder Abschnittexpanding section
2424: Spannsegmentclamping segment
2626: Spannraumchip space
2828: konusförmiger Abschnittcone-shaped section
3030: Befestigungsabschnittattachment section
3232: Lademagazinfeeder
3434: Bohrungdrilling
3636: Vertiefungdeepening
3838: elastisches Elementelastic element
4040: O-RingO-ring
4242: Zwischenraumgap
4444: Drehmaschinelathe
4646: Maschinengestellmachine frame
4848: Spindelstockheadstock
5050: Haltevorrichtungholder
5252: Arbeitsspindelwork spindle
5454: Tragstruktursupporting structure
5555: Schubstangepushrod
5656: Vorhalteabschnittset storage
5858: Werkstückworkpiece
6060: Sperrschieberblocking slide
6262: Führungsrohrguide tube
6464: Antriebsmotordrive motor
6666: Auffangbehälterreceptacle
LL: Längsachselongitudinal axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 6604180 U [0002]
DE 102009030251 A1 [0002]
DE 20319290 U1 [0003]

Claims

Clamping device for clamping a rod-shaped workpiece (58) in a loading magazine (32), with which the workpiece (58) of a machine tool, in particular a lathe (44), for processing the workpiece (58) can be fed, comprising a housing (12) having a receiving cavity (18) with at least one cavity surface (20), - Two or more clamping segments (24) which are arranged in the receiving cavity (18) and which enclose a clamping space 26, in which the workpiece (58) can be introduced, and - One or more elastic elements (38) which are arranged between the clamping segments (24) and the cavity surface (20) and on the cavity surface (20) and against the clamping segments (24) abut.

Clamping device after Claim 1 , characterized in that the receiving cavity (18) is formed substantially cylindrical.

Clamping device according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the receiving cavity (18) has at least one outwardly widening portion (22).

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving cavity (18) penetrates the entire housing (12).

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping segments (24) have a circular sector-shaped cross-section.

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping segments (24) have a conical portion (28).

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element (38) is designed as an O-ring (40).

Clamping device after Claim 7 , characterized in that the clamping segments (24) have one or more recesses (36) for receiving one or more O-rings (40).

Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (12) has a fixing portion (30) for fixing the tensioning device (10) in the loading magazine (32).

Loading magazine (32), with which a rod-shaped workpiece (58) of a machine tool, in particular a lathe (44), can be fed for processing, comprising a clamping device (10) according to one of the preceding claims.