DE102019100898B4

DE102019100898B4 - Clamping device for a sleeve-shaped workpiece, handling device comprising such a clamping device and machining arrangement

Info

Publication number: DE102019100898B4
Application number: DE102019100898.0A
Authority: DE
Inventors: Olaf Metze
Original assignee: Berg and Co GmbH
Current assignee: Berg and Co GmbH
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2039-01-16
Also published as: DE102019100898A1

Abstract

Spannvorrichtung (10, 100, 200, 300) für ein hülsenförmiges Werkstück (12), umfassend ein Trägerrohr (14, 114, 214, 314), eine Anzahl von Spannbacken (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318), die um das Trägerrohr (14, 114, 214, 314) herum angeordnet sind, einen in Bezug auf das Trägerrohr (14, 114, 214, 314) axial verschiebbaren Schieber (22, 122, 222, 322), Antriebsmittel zum linearen Antrieb des Schiebers (22, 122, 222, 322) und Kopplungsmittel zur mechanischen Kopplung des Schiebers (22, 122, 222, 322) mit den Spannbacken (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318), welche zur Umwandlung einer linearen Verschiebebewegung des Schiebers (22, 122, 222, 322) in eine Bewegung der Spannbacken (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) nach außen ausgebildet sind,dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (10, 100, 200, 300) ferner einen Lösestößel (46, 146) umfasst, der axial verschiebbar im Trägerrohr (14, 114, 214, 314) angeordnet ist und mit dem Schieber (22, 122, 222, 322) gekoppelt ist,wobei der Lösestößel (46, 146) an zumindest einem Ende (62) mit Kopplungsmitteln zur Kopplung mit einem externen Linearantrieb versehen ist und zumindest ein Ende (62, 64) des Lösestößels (46, 146) außerhalb des Trägerrohrs (14) frei liegt,und der Lösestößel (46, 146) durch eine Drehung um seine Achse in einer Verschiebeposition entsprechend der gespannten Verschiebeposition des Schiebers (22, 122, 222, 322) festlegbar ist.Clamping device (10, 100, 200, 300) for a sleeve-shaped workpiece (12), comprising a support tube (14, 114, 214, 314), a number of clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) which are arranged around the support tube (14, 114, 214, 314), a slide (22, 122, 222, 322) which can be displaced axially in relation to the support tube (14, 114, 214, 314), Drive means for linearly driving the slide (22, 122, 222, 322) and coupling means for mechanically coupling the slide (22, 122, 222, 322) to the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316 , 318) which are designed to convert a linear displacement movement of the slider (22, 122, 222, 322) into an outward movement of the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318), characterized in that the clamping device (10, 100, 200, 300) further comprises a release plunger (46, 146) which is arranged in the support tube (14, 114, 214, 314) so as to be axially displaceable and which is connected to the slide (22, 122, 222, 322) ge is coupled, wherein the release ram (46, 146) is provided at least one end (62) with coupling means for coupling to an external linear drive and at least one end (62, 64) of the release ram (46, 146) outside of the support tube (14) is exposed, and the release plunger (46, 146) can be fixed in a displacement position corresponding to the tensioned displacement position of the slide (22, 122, 222, 322) by rotating it about its axis.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für ein hülsenförmiges Werkstück gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Handhabungsvorrichtung, eine solche Spannvorrichtung umfassend sowie eine Bearbeitungsanordnung.The present invention relates to a clamping device for a sleeve-shaped workpiece according to the preamble of claim 1, a handling device comprising such a clamping device, and a machining arrangement.

Eine derartige Spannvorrichtung ist in DE 10 2014 114 779 B3 offenbart. Hierbei werden Spannbacken mittels eines zentralen Gewindeantriebs radial bewegt, derart, dass eine Rotationsbewegung des Antriebs eine radiale Verstellbewegung jeder Spannbacke zur Folge hat. DE 10 2009 053 437 A1 offenbart eine Spannmechanik, mit welcher um ein Rohr herum angeordnete Spannbacken durch eine Gleitbuchse auf dem Rohr angetrieben werden, welche durch einen im Rohr angetriebenen Spindelantrieb angetrieben wird. DE 10 2016 005 623 A1 offenbart eine Halte- und Transportvorrichtung, bei welcher ein Steuerstab ein Spreizelement antreibt, welches wiederum Klemmbacken des Halteelements nach außen treibt. DE 10 2010 017 031 A1 offenbart eine Handhabungseinrichtung zur Änderung der Drehwinkellage eines Luftreifens gegenüber einer Felge mittels eines Greifers.Such a clamping device is in DE 10 2014 114 779 B3 disclosed. In this case, clamping jaws are moved radially by means of a central threaded drive in such a way that a rotational movement of the drive results in a radial adjustment movement of each clamping jaw. DE 10 2009 053 437 A1 discloses a clamping mechanism with which clamping jaws arranged around a pipe are driven by a sliding bushing on the pipe which is driven by a spindle drive driven in the pipe. DE 10 2016 005 623 A1 discloses a holding and transporting device in which a control rod drives a spreading element, which in turn drives clamping jaws of the holding element outwards. DE 10 2010 017 031 A1 discloses a handling device for changing the angular position of a pneumatic tire relative to a rim by means of a gripper.

Allgemein sind diverse Spannvorrichtungen für Werkzeuge und Werkstücke bekannt, wie etwa Spannfutter mit Spannbacken, in denen z.B. ein Werkstück während einer rotierenden Bearbeitung gehalten werden kann. In der Regel wird das Werkstück von außen umfasst, so dass zumindest ein Teil desselben während des Bearbeitungsprozesses freiliegt.Various clamping devices for tools and workpieces are generally known, such as chucks with clamping jaws, in which, for example, a workpiece can be held during rotating processing. As a rule, the workpiece is gripped from the outside so that at least part of it is exposed during the machining process.

Für Anwendungsfälle, in denen ein hülsenförmiges Werkstück bearbeitet werden soll, sind solche Spannvorrichtungen häufig ungeeignet. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn während eines Bearbeitungs- oder Handhabungsschritts die äußere Mantelfläche des hülsenförmigen Werkstücks vollständig freiliegen muss. Ein Ergreifen durch Spannbacken von außen behindert dann den weiteren Prozessschritt. Besondere Probleme stellen sich auch in Fällen, in welchen das hülsenförmige Werkstück eine große Masse aufweist. Das hohe Gewicht und die hohen Trägheitskräfte, die während eines Transfers des Werkstücks auftreten, stellen hohe mechanische Anforderungen an die Spannvorrichtung selbst und eine Handhabungsvorrichtung, die eine solche Spannvorrichtung umfasst und das Werkstück mit deren Hilfe in eine Bearbeitungsstation einführt oder sie dieser entnimmt.Such clamping devices are often unsuitable for applications in which a sleeve-shaped workpiece is to be machined. This is the case in particular when the outer lateral surface of the sleeve-shaped workpiece has to be completely exposed during a machining or handling step. A gripping by clamping jaws from the outside then hinders the further process step. Particular problems also arise in cases in which the sleeve-shaped workpiece has a large mass. The high weight and the high inertial forces that occur during a transfer of the workpiece place high mechanical demands on the clamping device itself and a handling device that includes such a clamping device and with the help of which inserts the workpiece into or removes it from a processing station.

Ein solcher Anwendungsfall ist die Erstellung und Bearbeitung von Wicklungsköpfen für leistungsstarke Elektromotoren, wie sie seit einiger Zeit in der Automobilindustrie verwendet werden. Die hülsenförmigen Köpfe weisen ein hohes Gewicht auf, und die Wicklungen werden innerhalb eines Kopfes in ein Harz eingebettet, das flüssig in Öffnungen im Materialblock des Kopfes eingefüllt wird. Während dieses Vorgangs besteht die Gefahr, dass bewegliche Teile der Spannvorrichtung verkleben. Zudem muss die Spannvorrichtung auch unter aggressiven Arbeitsbedingungen wie etwa bei erhöhter Temperatur und dergleichen voll einsatzfähig sein. Übliche Spannfutter, wie sie oben beschrieben sind, erfüllen solche Bedingungen nicht.One such use case is the creation and editing of end turns for high-power electric motors, such as those used in the automotive industry for some time. The tubular heads are heavy in weight and the windings are embedded within a head in a resin which is fluidly poured into openings in the block of material of the head. During this process there is a risk that moving parts of the clamping device will stick. In addition, the clamping device must also be fully operational under aggressive working conditions such as elevated temperatures and the like. Conventional chucks, as described above, do not meet such conditions.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung für ein hülsenförmiges Werkstück zu schaffen, die auch in der Lage ist, große und schwere Werkstücke präzise und betriebssicher auch unter schwierigen Betriebsbedingungen zu handhaben. Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung liegen in der Schaffung einer Handhabungsvorrichtung für ein hülsenförmiges Werkstück, die eine derartige Spannvorrichtung umfasst, sowie in der Schaffung einer entsprechenden Bearbeitungsanordnung, umfassend eine Spannvorrichtung und ein hülsenförmiges Werkstück.It is therefore an object of the present invention to provide a clamping device for a sleeve-shaped work piece which is also capable of handling large and heavy work pieces precisely and reliably even under difficult operating conditions. Further objects of the present invention lie in the creation of a handling device for a sleeve-shaped workpiece, which comprises a clamping device of this type, and in the creation of a corresponding machining arrangement, comprising a clamping device and a sleeve-shaped workpiece.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Handhabungsvorrichtung gemäß Anspruch 24 und eine Bearbeitungsanordnung gemäß Anspruch 26 gelöst.According to the invention, these objects are achieved by a clamping device having the features of claim 1, a handling device according to claim 24 and a machining arrangement according to claim 26.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung umfasst ein zentrales Trägerrohr und eine Anzahl von Spannbacken, die um das Trägerrohr herum verteilt angeordnet sind. Ein Schieber ist relativ zum Trägerrohr axial verschiebbar angeordnet. Zum Antrieb des Schiebers sind geeignete Antriebsmittel vorgesehen. Der Schieber ist mit den Spannbacken durch Kopplungsmittel gekoppelt, welche derart ausgebildet sind, dass sie die lineare Verschiebebewegung des Schiebers in eine Bewegung der Spannbacken nach außen umwandeln können.The clamping device according to the invention comprises a central support tube and a number of clamping jaws which are distributed around the support tube. A slider is arranged to be axially displaceable relative to the support tube. Suitable drive means are provided for driving the slide. The slide is coupled to the clamping jaws by coupling means which are designed in such a way that they can convert the linear displacement movement of the slide into an outward movement of the clamping jaws.

Bei diesen Kopplungsmitteln kann es sich beispielsweise um eine Hebelmechanik handeln, die die Linearbewegung des Schiebers durch eine Zwangsführung in eine radiale Bewegung der Spannbacken nach außen umwandelt. Es wird angemerkt, dass die gewünschte Bewegung der Spannbacken nach außen nicht ausschließlich radiale Komponenten umfassen muss, sondern auch zusätzliche axiale Komponenten, so dass die Linearbewegung des Schiebers in eine kombinierte Radial- und Axialbewegung umgewandelt wird, also etwa in eine bogenförmige Schwenkbewegung. Wesentlich für die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist hierbei, dass die Spannbacken nach außen gedrückt werden und sich somit gegen den Innenmantel des hülsenförmigen Werkstücks anlegen können. Die gesamte Spannvorrichtung wird somit im Werkstück verspannt und kann sich selbst zentrieren.These coupling means can be, for example, a lever mechanism that converts the linear movement of the slider into a radial movement of the clamping jaws outwards by forced guidance. It is noted that the desired outward movement of the jaws does not have to include exclusively radial components, but also additional axial components, so that the linear movement of the slide is converted into a combined radial and axial movement, i.e. into an arcuate pivoting movement. It is essential for the functioning of the present invention that the clamping jaws are pressed outwards and thus rest against the inner surface of the sleeve-shaped workpiece be able. The entire clamping device is thus clamped in the workpiece and can center itself.

Wesentliche Teile dieser Spannvorrichtung können innerhalb des Trägerrohrs angeordnet sein, wie etwa die Antriebsmittel für den Schieber. Sie sind somit vor dem Eindringen von Fremdstoffen, wie etwa einem flüssigen Harz, geschützt. Dies ist insbesondere für den unbeschriebenen Anwendungsfall der Handhabung eines Wicklungskopfs eines Elektromotors von wesentlicher Bedeutung. Die Außenfläche des hülsenförmigen Werkstücks liegt dann frei und kann von allen Seiten behandelt werden.Essential parts of this clamping device can be arranged inside the support tube, such as the drive means for the slide. They are thus protected from the intrusion of foreign substances such as a liquid resin. This is particularly important for the undescribed application of handling a winding overhang of an electric motor. The outer surface of the sleeve-shaped workpiece is then exposed and can be treated from all sides.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schieber eine Hülse, die auf der Umfangsoberfläche des Trägerrohrs gleitend verschiebbar angeordnet ist. Diese Hülse kann dazu dienen, den Innenraum des Trägerrohrs gegen Einflüsse von außen abzukapseln. Durch die Bewegung der Hülse können ferner Fremdstoffe, die auf der Umfangsoberfläche des Trägerrohrs anhaften, heruntergeschoben und somit entfernt werden.According to a preferred embodiment of the present invention, the slider comprises a sleeve slidably mounted on the peripheral surface of the support tube. This sleeve can serve to encapsulate the interior of the support tube against external influences. Furthermore, by the movement of the sleeve, foreign matter adhering to the peripheral surface of the support pipe can be pushed down and thus removed.

Vorzugsweise umfassen die Kopplungsmittel zumindest eine Steuerstange, die mit einem inneren Ende schwenkbar an den Schieber angelenkt ist und mit einem äußeren Ende unmittelbar oder über ein weiteres Verbindungselement schwenkbar an eine der Spannbacken angelenkt ist. Durch eine Verschiebung des Schiebers kann die Steuerstange dann um den Anlenkpunkt am Schieber in eine Richtung geschwenkt werden, in der sich ihr äußeres Ende vom Trägerrohr weg nach außen bewegt. Hierdurch wird die Linearbewegung des Schiebers in die Bewegung der jeweiligen Spannbacke nach außen umgesetzt.Preferably, the coupling means comprise at least one control rod, which is pivotally articulated with an inner end on the slide and is pivotally articulated with an outer end directly or via a further connecting element to one of the clamping jaws. By moving the slide, the control rod can then be pivoted about the pivot point on the slide in a direction in which its outer end moves away from the support tube and outwards. As a result, the linear movement of the slide is converted into the outward movement of the respective clamping jaw.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind jeweils zwei Steuerstangen zur mechanischen Kopplung des Schiebers mit einer der Spannbacken axial hintereinander und parallel zueinander angeordnet.According to a preferred embodiment, two control rods for mechanically coupling the slide to one of the clamping jaws are arranged axially one behind the other and parallel to one another.

Weiter vorzugweise umfasst die Spannvorrichtung Führungsmittel, die dazu ausgebildet sind, jeweils eine Spannbacke während ihrer radialen Bewegung nach außen in einer konstanten Winkelstellung bezüglich der Hauptachse des Trägerrohrs zu halten. Dies bedeutet, dass die räumliche Ausrichtung der Spannbacke während ihrer Bewegung nach außen erhalten bleibt. Beispielsweise behalten parallel zueinander stehende Spannbacken während des Spannvorgangs nach außen ihre parallele Stellung bei und können sich insbesondere gleichzeitig vollflächig an den Innenmantel eines zylindrischen hülsenförmigen Werkstücks anlegen.More preferably, the clamping device comprises guide means which are designed to hold each clamping jaw in a constant angular position with respect to the main axis of the support tube during its outward radial movement. This means that the spatial orientation of the jaw is maintained during its outward movement. For example, clamping jaws that are parallel to one another retain their parallel position outwards during the clamping process and can, in particular, simultaneously contact the entire surface of the inner surface of a cylindrical, sleeve-shaped workpiece.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden die Führungsmittel in diesem Fall eine Parallelogrammführung.According to a preferred embodiment, the guide means in this case form a parallelogram guide.

Weiter vorzugsweise umfasst die Spannvorrichtung zumindest ein Verbindungsglied, das mit einem inneren Ende schwenkbar an das Trägerrohr oder an ein auf dem Trägerrohr angeordnetes Lagerelement angelenkt ist und mit einem äußeren Ende unmittelbar oder über ein weiteres Verbindungselement schwenkbar an eine der Spannbacken angelenkt ist. Der Anlenkpunkt des inneren Endes des Verbindungsglieds kann ortsfest bezüglich des Trägerrohrs sein. Beispielsweise kann für jede Spannbacke ein erstes Verbindungsglied axial vor dem Schieber und ein weiteres Verbindungsglied hinter dem Schieber angeordnet sein, wobei die Verbindungsglieder stets eine parallele Stellung zueinander beibehalten. Wird die Spannbacke durch die Steuerstange nach außen gedrückt, sorgen die Verbindungsglieder automatisch dafür, dass die Spannbacke ihre Winkelstellung nicht verändern kann. Die Verbindung des äußeren Endes des Verbindungsglieds mit der Spannbacke kann auch über ein Doppelgelenk erfolgen, derart, dass das äußere Ende des Verbindungsglieds mit einem ersten Ende eines zusätzlichen Verbindungselements verbunden ist und das zweite Ende des Verbindungselements wiederum an die Spannbacke angelenkt ist. Dieses Verbindungselement kann auch ein Abschnitt einer Steuerstange sein, oder ein fest mit einer Steuerstange verbundenes Bauteil.More preferably, the clamping device comprises at least one connecting member, which is pivotally articulated with an inner end to the support tube or to a bearing element arranged on the carrier tube and is pivotally articulated with an outer end directly or via a further connecting element to one of the clamping jaws. The pivot point of the inner end of the link may be stationary with respect to the support tube. For example, for each clamping jaw, a first link can be arranged axially in front of the slide and a further link behind the slide, the links always maintaining a parallel position to one another. If the clamping jaw is pushed outwards by the control rod, the connecting links automatically ensure that the clamping jaw cannot change its angular position. The outer end of the connecting link can also be connected to the clamping jaw via a double joint, such that the outer end of the connecting link is connected to a first end of an additional connecting element and the second end of the connecting element is in turn articulated to the clamping jaw. This connecting element can also be a section of a control rod, or a component which is firmly connected to a control rod.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kreuzt das zumindest eine Verbindungsglied zumindest eine Steuerstange. In diesem Fall kann ein Anlenkpunkt des äußeren Endes des Verbindungsglieds axial zwischen zwei Anlenkpunkten äußerer Enden zweier Steuerstangen an der Spannbacke liegen.According to a particular embodiment of the present invention, the at least one link crosses at least one control rod. In this case, an articulation point of the outer end of the connecting link can lie axially between two articulation points of outer ends of two control rods on the clamping jaw.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das zumindest eine Verbindungsglied mit seinem äußeren Ende an eine Steuerstange angelenkt. Der Anlenkpunkt zur Verbindung dieses Verbindungsglieds und der Steuerstange kann in diesem Fall zwischen den beiden Enden der Steuerstange liegen, also beispielsweise zwischen einem inneren Anlenkpunkt der Steuerstange am Schieber und einem äußeren Anlenkpunkt an der Spannbacke, oder aber gegenüber einer geraden Verbindungslinie zwischen diesen Anlenkpunkten bzw. den Enden der Steuerstange seitlich versetzt sein, derart, dass die Anlenkpunkte der Steuerstange am Schieber und an der Spannbacke und der Anlenkpunkte zwischen dem Verbindungsglied und der Steuerstange ein Dreieck aufspannen.According to a further preferred embodiment, the at least one connecting link is articulated with its outer end to a control rod. In this case, the pivot point for connecting this connecting link and the control rod can be between the two ends of the control rod, i.e. for example between an inner pivot point of the control rod on the slide and an outer pivot point on the clamping jaw, or opposite a straight connecting line between these pivot points or be offset laterally at the ends of the control rod in such a way that the pivot points of the control rod on the slide and on the clamping jaw and the pivot points between the connecting link and the control rod form a triangle.

Weiter vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Spannvorrichtung Spannmittel, durch welche der Schieber in eine gespannte Verschiebeposition spannbar ist.More preferably, the clamping device according to the invention comprises clamping means, by wel surface of the slide can be tensioned in a tensioned displacement position.

Diese Spannmittel umfassen vorzugsweise eine mechanische Feder, die im Trägerrohr angeordnet ist. Diese mechanische Feder kann als Federpaket ausgebildet sein, das um den Lösestößel herum angeordnet ist. Die mechanische Feder drückt den Schieber in eine Richtung, in welcher er sich derart verschiebt, dass die Spannbacken durch die Steuerstangen nach außen gedrückt werden, wie oben beschrieben. Mittel zum Lösen der Spannung der Spannbacken nach außen müssen somit gegen die Federspannung arbeiten, indem sie den Schieber in Richtung der Feder drücken und diese komprimieren.These tensioning means preferably comprise a mechanical spring which is arranged in the support tube. This mechanical spring can be designed as a spring assembly that is arranged around the release plunger. The mechanical spring urges the slide in a direction in which it slides such that the jaws are pushed outwards by the control rods, as described above. Means for releasing the outward tension of the jaws must therefore work against the spring tension by pushing the slide towards the spring and compressing it.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Spannvorrichtung einen Lösestößel, der axial verschiebbar im Trägerrohr angeordnet ist und mit dem Schieber gekoppelt ist. Diese Kopplung kann durch geeignete mechanische Eingriffsmittel realisiert sein.According to the present invention, the clamping device comprises a release plunger which is arranged in the support tube in an axially displaceable manner and is coupled to the slide. This coupling can be realized by suitable mechanical intervention means.

Erfindungsgemäß ist der Lösestößel an zumindest einem Ende mit Kopplungsmitteln zur Kopplung mit einem externen Linearantrieb versehen. Dieser Linearantrieb kann von außen am Lösestößel angreifen und diesen verschieben.According to the invention, at least one end of the release ram is provided with coupling means for coupling to an external linear drive. This linear drive can attack the release plunger from the outside and move it.

Erfindungsgemäß liegt zumindest ein Ende des Lösestößels außerhalb des Trägerrohrs frei. Beispielsweise kann dieses Ende mit geeigneten Eingriffsmitteln wie etwa umlaufenden Nuten oder dergleichen versehen sein, an welchen ein externer Linearantrieb angreifen kann.According to the invention, at least one end of the release ram is exposed outside of the support tube. For example, this end can be provided with suitable engagement means, such as circumferential grooves or the like, which can be engaged by an external linear drive.

Vorzugsweise sind die axialen Enden des Lösestößels symmetrisch ausgebildet. Hierdurch wir es möglich, die Spannvorrichtung an einem beliebigen axialen Ende zu betätigen. The axial ends of the release plunger are preferably formed symmetrically. This makes it possible to actuate the clamping device at any axial end.

Erfindungsgemäß ist der Lösestößel durch eine Drehung um seine Achse in seiner gespannten Verschiebeposition festlegbar.According to the invention, the release plunger can be fixed in its tensioned displacement position by rotating it about its axis.

Weiter vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Spannvorrichtung eine Bajonettverriegelung zur Festlegung der gespannten Verschiebeposition des Lösestößels.More preferably, the clamping device according to the invention comprises a bayonet lock for fixing the clamped displacement position of the release plunger.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Spannbacken außen liegende Aufsätze aus nicht metallischem Material zur Anlage an einer Innenfläche des Werkstücks. Diese Aufsätze können beispielsweise aus einem Kunststoff gefertigt sein und/oder aus einem elastischen Material, das sich im gespannten Zustand der Spannbacken von innen an das hülsenförmige Werkstück anschmiegt.According to a further preferred embodiment of the present invention, the clamping jaws comprise external attachments made of non-metallic material for abutting an inner surface of the workpiece. These attachments can be made, for example, from a plastic and/or from an elastic material which nestles against the sleeve-shaped workpiece from the inside when the clamping jaws are in the clamped state.

Vorzugsweise sind diese Aufsätze auswechselbar. Eine solche Auswechslung kann insbesondere ohne Werkzeug von Hand möglich sein.These attachments are preferably interchangeable. Such a replacement can be possible in particular by hand without tools.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsfonn der vorliegenden Erfindung umfassen die Spannbacken außen liegende Lagerplatten, auf denen die Aufsätze sitzen.According to a preferred embodiment of the present invention, the clamping jaws comprise external bearing plates on which the attachments sit.

Vorzugsweise umgreifen die Aufsätze die Ränder dieser Lagerplatten. So wird ein zuverlässiger Sitz gewährleistet.The attachments preferably encompass the edges of these bearing plates. This ensures a reliable fit.

Weiter vorzugsweise weisen die Aufsätze an ihren Innenseiten hinterschnittene Ausnehmungen zur Aufnahme der Lagerplatten auf. Die Aufsätze werden in diesem Fall über die Lagerplatten gezogen. Eine Elastizität des Materials, aus welchen die Aufsätze hergestellt sind, kann dieses Aufziehen ermöglichen. In gleicher Weise lassen sich die Aufsätze wieder lösen, indem sie beispielsweise an einer Ecke oder einem Rand der Lagerplatte gelöst und dann vollständig abgezogen werden.More preferably, the attachments have undercut recesses on their inner sides for receiving the bearing plates. In this case, the attachments are pulled over the bearing plates. Resiliency of the material from which the attachments are made can allow for this unraveling. The attachments can be released again in the same way, for example by releasing them at a corner or an edge of the bearing plate and then pulling them off completely.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Lagerplatten profilierte Lagerflächen, auf denen profilierte Auflageflächen der Aufsätze aufliegen, wobei die Profile der Lagerflächen und der Auflageflächen ineinander greifen. Diese gegenseitige Profilierung ergibt einen zuverlässigen Flächensitz der Aufsätze auf den Lagerflächen, so dass eine seitliche Verschiebung der Aufsätze gegenüber den Lagerflächen unterbunden wird, beispielsweise in Umfangsrichtung, wenn auf das eingespannte Werkstück äußere Kräfte wirken. Das Werkstück kann durch die erfindungsgemäße Spannvorrichtung auf diese Weise präzise positioniert werden. Die Profilierung kann insbesondere so ausgebildet sein, dass Kräfte, die in Umfangsrichtung oder in axialer Längsrichtung auf die Aufsätze wirken, durch den Sitz der Profilierung gut aufgenommen werden.According to a further preferred embodiment of the present invention, the bearing plates comprise profiled bearing surfaces on which profiled bearing surfaces of the attachments rest, with the profiles of the bearing surfaces and the bearing surfaces engaging in one another. This mutual profiling results in a reliable surface fit of the attachments on the bearing surfaces, so that lateral displacement of the attachments relative to the bearing surfaces is prevented, for example in the circumferential direction, when external forces act on the clamped workpiece. In this way, the workpiece can be precisely positioned by the clamping device according to the invention. The profiling can in particular be designed in such a way that forces acting on the attachments in the circumferential direction or in the axial longitudinal direction are well absorbed by the seat of the profiling.

Vorzugsweise weisen die profilierten Lagerflächen oder die profilierten Auflageflächen ein Oberflächenprofil mit Vorsprüngen auf, die in dazu komplementäre Vertiefungen in den Auflageflächen bzw. Lagerflächen eingreifen.The profiled bearing surfaces or the profiled bearing surfaces preferably have a surface profile with projections which engage in complementary depressions in the bearing surfaces or bearing surfaces.

Weiter vorzugsweise sind diese Vorsprünge als pyramidenförmige Spitzen ausgebildet. Wirken beispielsweise in Umfangsrichtung Verschiebekräfte auf die Aufsätze, so werden diese über die Flanken der pyramidenförmigen Vorsprünge auf die entsprechenden Flanken der Profilierung der Lagerflächen eingeleitet. Laterale Kräfte werden somit zuverlässig an die Spannvorrichtung weitergegeben. Die pyramidenförmigen Spitzen können in einem Rechteckraster angeordnet sein.More preferably, these projections are designed as pyramid-shaped tips. If, for example, displacement forces act on the attachments in the circumferential direction, these are introduced via the flanks of the pyramid-shaped projections onto the corresponding flanks of the profile of the bearing surfaces. Lateral forces are thus reliably passed on to the clamping device. The pyramidal peaks can be arranged in a rectangular grid.

Weiter vorzugsweise sind die Spannbacken in gleichen Winkelabständen um das Trägerrohr herum verteilt angeordnet. Beispielsweise können drei Spannbacken angeordnet sein, die jeweils in Winkelabständen von 120° voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind.More preferably, the clamping jaws are distributed at equal angular distances around the support tube. For example, three clamping jaws can be arranged, which are each spaced at angular distances of 120° from one another in the circumferential direction.

Weiter vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Spannvorrichtung einen elastischen Mantel, der zumindest einen axialen Abschnitt des Trägerrohrs, den Schieber und die Kopplungsmittel zur mechanischen Kopplung des Schiebers mit den Spannbacken umhüllt und mit den Spannbacken abschließt. Dieser Mantel kann beispielsweise aus einem thermostabilen Elastomer bestehen und dichtet bewegliche Teile der Spannvorrichtung gegen Einflüsse von außen ab, insbesondere gegen das Eindringen aggressiver Medien. Der Mantel kann sich in Umfangsrichtung abschnittsweise zwischen zwei benachbarten Spannbacken erstrecken und an diese anschließen, derart, dass die Spannbacken selbst frei bleiben. Denkbar ist auch ein Mantel, der die Spannbacken vollständig oder teilweise umhüllt. An seinen axialen Enden kann der Mantel dicht mit der Umfangsoberfläche des Trägerrohrs abschließen.More preferably, the clamping device according to the invention comprises an elastic casing which encloses at least one axial section of the support tube, the slide and the coupling means for mechanically coupling the slide to the clamping jaws and terminates with the clamping jaws. This jacket can consist of a thermostable elastomer, for example, and seals moving parts of the tensioning device against external influences, in particular against the ingress of aggressive media. The shell can extend in sections in the circumferential direction between two adjacent clamping jaws and connect to them in such a way that the clamping jaws themselves remain free. A jacket that completely or partially encloses the clamping jaws is also conceivable. At its axial ends, the jacket can close tightly with the peripheral surface of the support tube.

Die vorliegende Erfindung umfasst ferner eine Handhabungsvorrichtung für ein hülsenförmiges Werkstück, umfassend einen beweglichen Greifarm, der an seinem Ende mit einer Aufnahme für eine Greifeinheit vorgesehen ist, sowie eine Greifeinheit, umfassend eine Spannvorrichtung der erfindungsgemäßen Art, wie oben beschrieben, die lösbar durch die Aufnahme aufgenommen ist. Bei dem Greifarm kann es sich beispielsweise um einen üblichen Roboterarm handeln, der mehrere Glieder umfasst, die in unterschiedlichen Freiheitsgraden beweglich und schwenkbar sind. Die Greifeinheit ist in diesem Fall auswechselbar in der Aufnahme aufgenommen und kann in einer Bearbeitungsstation für das Werkstück zusammen mit demselben abgelegt und nach der Bearbeitung wieder aufgenommen werden.The present invention further comprises a handling device for a sleeve-shaped workpiece, comprising a movable gripping arm which is provided at its end with a socket for a gripping unit, and a gripping unit comprising a clamping device of the type according to the invention as described above, releasably connected to the socket is recorded. The gripper arm can be, for example, a conventional robot arm that includes a number of limbs that can be moved and pivoted with different degrees of freedom. In this case, the gripping unit is accommodated in the receptacle in an exchangeable manner and can be placed together with the workpiece in a processing station for the workpiece and picked up again after processing.

Die Aufnahme umfasst vorzugsweise einen Linearantrieb, der im aufgenommenen Zustand der Spannvorrichtung mit deren Lösestößel koppelbar ist.The receptacle preferably includes a linear drive, which can be coupled to the release plunger when the clamping device is in the received state.

Die vorliegende Erfindung umfasst ferner eine Bearbeitungsanordnung, umfassend eine Spannvorrichtung der erfindungsgemäßen Art und ein hülsenförmiges Werkstück, das einen Hohlraum aufweist, in welchen die Spannvorrichtung eingespannt ist, wobei die Aufsätze der Spannbacken aus einem elastisch kompressiblen Material bestehen und die Innenfläche des Werkstücks, an welcher die Spannbacken anliegen, Ausnehmungen aufweist, in die das elastisch kompressible Material der Aufsätze der Spannbacken eingepresst sind. Die Ausnehmungen lassen sich hierdurch zuverlässig während der Bearbeitung abdichten. So lässt sich verhindern, dass das Werkstück durch eindringende Stoffe wie etwa ein Imprägnierharz kontaminiert wird.The present invention also includes a machining arrangement comprising a clamping device of the type according to the invention and a sleeve-shaped workpiece which has a cavity in which the clamping device is clamped, the attachments of the clamping jaws being made of an elastically compressible material and the inner surface of the workpiece on which the clamping jaws rest, has recesses into which the elastically compressible material of the attachments of the clamping jaws are pressed. As a result, the recesses can be reliably sealed during processing. This prevents the workpiece from being contaminated by penetrating substances such as an impregnating resin.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben.

1 ist ein Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung;
2 ist ein Querschnitt durch die Spannvorrichtung aus 1;
3 ist ein Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung;
4 ist ein Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung;
5 ist eine perspektivische Ansicht der Spannvorrichtung aus 4 im teilweise zerlegten Zustand;
6 ist eine Detailansicht der Spannvorrichtung aus 5; und
7 ist ein Querschnitt als Detailansicht eines in 6 gezeigten Aufsatzes einer Spannbacke; und
8 ist eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung.

The present invention is described below using an exemplary embodiment with reference to the following figures.

1 is a longitudinal section through a first embodiment of the clamping device according to the invention;
2 is a cross section through the jig 1 ;
3 is a longitudinal section through a second embodiment of the clamping device according to the invention;
4 is a longitudinal section through a third embodiment of the clamping device according to the invention;
5 12 is a perspective view of the jig of FIG 4 in partially disassembled condition;
6 12 is a detail view of the jig of FIG 5 ; and
7 is a cross-sectional detail view of an in 6 attachment shown a clamping jaw; and
8th 14 is a perspective view of a fourth embodiment of the tensioning device according to the invention.

Die in 1 gezeigte Spannvorrichtung 10 für ein hülsenförmiges Werkstück 12 umfasst ein zentrales Trägerrohr 14 mit einem kreisrunden Querschnitt, und drei Spannbacken 16, 18 und 20, die um das Trägerrohr 14 herum in gleichen Winkelabständen von 120° angeordnet sind (siehe auch 2). In 1 sind lediglich zwei der Spannbacken 16 und 18 erkennbar. Bei den Spannbacken 16 und 18 handelt es sich um etwa schienenförmige Elemente, die sich parallel zur Hauptachse A des Trägerrohrs 14 erstrecken und in radialer Richtung, also senkrecht zur Hauptachse A, von dem Trägerrohr 14 weg und zu diesem hin beweglich sind. Der obere Teil von 1 zeigt eine gelöste eingefahrene Stellung der Spannbacke 16, während der untere Teil von 1 die gespannte ausgefahrene Stellung zeigt, in welcher die Spannbacke 18 nach außen gegen eine innere Mantelfläche des hülsenförmigen Werkstücks 12 gepresst ist.In the 1 The clamping device 10 shown for a sleeve-shaped workpiece 12 comprises a central support tube 14 with a circular cross-section, and three clamping jaws 16, 18 and 20, which are arranged around the support tube 14 at equal angular intervals of 120° (see also 2 ). In 1 only two of the clamping jaws 16 and 18 can be seen. The clamping jaws 16 and 18 are approximately rail-shaped elements which extend parallel to the main axis A of the support tube 14 and can be moved in the radial direction, ie perpendicular to the main axis A, away from the support tube 14 and towards it. The upper part of 1 shows a released retracted position of the jaw 16, while the lower part of 1 shows the clamped, extended position in which the clamping jaw 18 is pressed outwards against an inner lateral surface of the sleeve-shaped workpiece 12.

Bei dem hülsenförmigen Werkstück 12 handelt es sich bei der vorliegenden Ausführungsform um ein zylindrisches Werkstück, und die dargestellte Spannvorrichtung 10 ist dazu ausgebildet, dass sich ihre Spannbacken 16, 18 und 20 gleichzeitig von innen flach an die zylindrische Innenfläche des Werkstücks 12 anlegen können. Der Begriff „hülsenförmig“ soll die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf Werkstücke 12 mit zylindrischer Innenfläche beschränken, sondern soll auch Werkstücke mit beispielsweise konischer Innenfläche umfassen.In the case of the sleeve-shaped workpiece 12, it is a cylindrical workpiece in the present embodiment, and the illustrated clamping device 10 is designed to have its clamping jaws 16, 18 and 20 simultaneously inside flat against the cylindrical inner surface of the workpiece 12 can create. However, the term “sleeve-shaped” should not limit the present invention to workpieces 12 with a cylindrical inner surface, but should also include workpieces with, for example, a conical inner surface.

Die Spannvorrichtung 10 umfasst ferner einen Schieber 22, der in bzw. am Trägerrohr 14 angeordnet ist und in Bezug auf das Trägerrohr 14 axial entlang seiner Hauptachse A verschiebbar ist. Der Schieber 22 umfasst eine Hülse 24, die auf der Umfangsoberfläche des Trägerrohrs 14 gleitend verschiebbar angeordnet ist. Zum linearen Antrieb des Schiebers 22 dienen Antriebsmittel, die weiter unten noch detailliert beschrieben werden.The clamping device 10 also includes a slide 22 which is arranged in or on the support tube 14 and can be displaced axially along its main axis A in relation to the support tube 14 . The slider 22 includes a sleeve 24 which is slidably mounted on the peripheral surface of the support tube 14 . Drive means, which are described in detail further below, are used for the linear drive of the slide 22 .

Der Schieber 22 ist mit den Spannbacken 16, 18 und 20 mechanisch gekoppelt. Als Kopplungsmittel dienen Steuerstangen 26, die sich radial von der Hauptachse A des Trägerrohrs 14 erstrecken und mit dieser einen Winkel von etwa 45° einschließen. Aufgrund einer Schwenkbarkeit der Steuerstangen 26, die noch erläutert wird, ist dieser Winkel variabel. Jeweils eine Steuerstange 26 verbindet den Schieber 22 mit jeweils einer Spannbacke 16, 18, 20. Da die Spannbacken 16, 18 und 20 und ihre Kopplungsmittel zur Verbindung mit dem Schieber 22 identisch ausgebildet sind, erfolgt die vorliegende Beschreibung beispielhaft für jeweils eine Spannbacke.The slide 22 is mechanically coupled to the clamping jaws 16 , 18 and 20 . Control rods 26, which extend radially from the main axis A of the support tube 14 and enclose an angle of approximately 45° therewith, serve as coupling means. Because the control rods 26 can pivot, which will be explained below, this angle is variable. Each control rod 26 connects the slide 22 to a respective clamping jaw 16, 18, 20. Since the clamping jaws 16, 18 and 20 and their coupling means for connection to the slide 22 are of identical design, the present description is given as an example for one clamping jaw each.

Außen auf der Hülse 24 umfasst der Schieber ein Schwenklager 27, welches ein inneres Ende der Steuerstange 26 schwenkbar am Schieber 22 lagert. Das äußere Ende der Steuerstange 26 ist schwenkbar an die jeweilige Spannbacke 16, 18, 20 angelenkt. Hierzu dient ein äußeres Schwenklager 28 zur Anlenkung des äußeren Endes der Steuerstange 26 an die Spannbacke 16, 18, 20.On the outside of the sleeve 24, the slider includes a pivot bearing 27 which pivotally supports an inner end of the control rod 26 on the slider 22. The outer end of the control rod 26 is pivoted to the respective clamping jaw 16,18,20. For this purpose, an outer pivot bearing 28 serves to articulate the outer end of the control rod 26 on the clamping jaw 16, 18, 20.

Axial vor und hinter dem Schieber 22 sind Führungsmittel angeordnet, die dafür sorgen, dass die jeweiligen Spannbacken 16, 18, 20 während ihrer Bewegung nach außen in einer konstanten Winkelstellung bezüglich der Hauptachse A des Trägerrohrs gehalten werden. Diese Führungsmittel umfassen jeweils eine Buchse 30, 32, die axial vor bzw. hinter dem Schieber 22 fest auf dem Umfang des Trägerrohrs 14 angebracht ist. Diese Buchse 30, 32 trägt ein Schwenklager 34, 36, durch welches ein Verbindungsglied 38, 40 schwenkbar mit der jeweiligen Buchse 30, 32 und damit an das Trägerrohr 14 angelenkt ist. Das Verbindungsglied 38 kann somit eine Schwenkbewegung um einen Schwenkpunkt ausführen, der in Bezug auf das Trägerrohr 14 axial fest ist.Guide means are arranged axially in front of and behind the slide 22, which ensure that the respective clamping jaws 16, 18, 20 are kept in a constant angular position with respect to the main axis A of the support tube during their outward movement. These guide means each comprise a bushing 30, 32 which is fixedly mounted on the circumference of the support tube 14 axially in front of and behind the slide 22, respectively. This socket 30, 32 carries a pivot bearing 34, 36, through which a connecting member 38, 40 is pivoted to the respective socket 30, 32 and thus to the support tube 14 is articulated. The link 38 can thus pivot about a pivot point that is axially fixed with respect to the support tube 14 .

Das andere Ende des Verbindungsglieds 38, 40 ist durch ein Schwenklager 42, 44 schwenkbar mit der jeweiligen Spannbacke 16, 18, 20 verbunden, wobei die Schwenklager 42, 44 der Verbindungsglieder 38, 40 wiederum axial vor und hinter dem Schwenklager 28 zur Verbindung der Steuerstange 26 mit der Spannbacke 16, 18, 20 liegen.The other end of the link 38, 40 is pivotally connected to the respective jaw 16, 18, 20 by a pivot bearing 42, 44, the pivot bearings 42, 44 of the links 38, 40 in turn being axially forward and rearward of the pivot bearing 28 for connecting the control rod 26 with the clamping jaw 16, 18, 20 lie.

Die Verbindungsglieder 38, 40 stehen parallel zueinander und bilden eine Parallelogrammführung für die jeweilige Spannbacke 16, 18, 20 während ihrer Bewegung vom Trägerrohr 14 weg oder auf dieses zu. Die gesamte Spannbacke 16, 18, 20 kann somit eine Bewegung durchführen, während welcher sie ihren Abstand vom Trägerrohr 14 ändert, hierbei jedoch ihre räumliche Winkelstellung in Bezug auf das Trägerrohr 14 beibehält. Die Spannbacken 16, 18, 20 können sich somit gemeinsam nach außen oder nach innen bewegen, ohne ihre Winkelstellung zu verändern.The connecting members 38, 40 are parallel to one another and form a parallelogram guide for the respective clamping jaw 16, 18, 20 during its movement away from or towards the support tube 14. The entire clamping jaw 16, 18, 20 can thus perform a movement during which it changes its distance from the support tube 14, but in so doing retains its spatial angular position in relation to the support tube 14. The clamping jaws 16, 18, 20 can thus move outwards or inwards together without changing their angular position.

Die Steuerstange 26 hat hier die gleiche Form und Länge wie die beiden davor und dahinter angeordneten Verbindungsglieder 38, 40, ist diesen jedoch entgegen geneigt. In 1 weisen die Verbindungsglieder 38, 40 im oberen Teil eine Neigung um 45° nach oben rechts auf, während die Steuerstange 26 eine Neigung nach oben links aufweist, also senkrecht zu den Verbindungsgliedern 38, 40 steht.The control rod 26 here has the same shape and length as the two connecting members 38, 40 arranged in front of and behind it, but is inclined counter to them. In 1 the connecting members 38, 40 in the upper part have an inclination of 45° upwards to the right, while the control rod 26 has an inclination upwards to the left, ie perpendicular to the connecting members 38, 40.

Ein Lösestößel 46 ist axial verschiebbar im Trägerrohr 14 angeordnet und erstreckt sich entlang dessen Hauptachse A. Der Lösestößel 46 ist innerhalb des Trägerrohrs 14 mit dem Schieber durch eine Schraube 48 gekoppelt, die sich durch die Hülse 24 hindurch nach innen in das Trägerrohr 14 erstreckt und radial in den Stößel 46 eingeschraubt ist.A release ram 46 is arranged axially displaceably in the support tube 14 and extends along its main axis A. The release ram 46 is coupled within the support tube 14 to the slide by a screw 48 which extends through the sleeve 24 inwardly into the support tube 14 and is screwed radially into the plunger 46.

In einem Bereich, der von der Hülse 24 umschlossen ist, weist das Trägerrohr 14 eine Aussparung 50 in seiner Umfangsoberfläche auf, die es gestattet, den Schieber 22 linear entlang der Hauptachse A zu verschieben, und zwar auf solche Weise, dass die Hülse 24 in jeder Verschiebestellung die Aussparung 50 abdeckt. Nach außen hin bleibt das Trägerrohr 14 somit stets geschlossen.In an area enclosed by the sleeve 24, the support tube 14 has a recess 50 in its peripheral surface, which allows the slide 22 to be displaced linearly along the main axis A, in such a way that the sleeve 24 in covers the recess 50 in each displacement position. Towards the outside, the support tube 14 thus always remains closed.

Als Antriebsmittel für den Schieber 22 dient ein Spannmittel in Form einer mechanischen Feder 52, bei welcher es sich um ein Federpaket aus Tellerfedern handelt, welches um den Linearstößel 46 herum angeordnet ist. Die Feder 52 liegt zwischen einem inneren Anschlag 54 des Trägerrohrs 14 und einer Schiebemuffe 56 ein, die Bestandteil des Schiebers 22 ist und unmittelbar auf der Umfangsoberfläche des Linearstößels 46 aufliegt, jedoch unterhalb der Aussparung 50 gleitet. Die Feder 52 drückt somit die Schiebemuffe 56 und somit den Schieber 22 von dem Anschlag 54 weg, also in 1 nach links.A tensioning means in the form of a mechanical spring 52 is used as the drive means for the slide 22 and is a spring assembly made up of plate springs, which is arranged around the linear tappet 46 . The spring 52 lies between an inner stop 54 of the support tube 14 and a sliding sleeve 56 which is part of the slide 22 and rests directly on the peripheral surface of the linear tappet 46 but slides below the recess 50 . The spring 52 thus presses the sliding sleeve 56 and thus the slide 22 away from the stop 54, i.e. in 1 to the left.

Durch eine lineare Verschiebung des Schiebers 22 in dieser Richtung führt die Steuerstange 26 eine zwangsgeführte Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn um das Schwenklager 27 aus. Hierdurch drückt sie die Spannbacke 16 radial nach außen (in 1 nach oben) und wird während dieser Bewegung durch die Parallelogrammführung der Verbindungsglieder 38, 40 zwangsgeführt, welche entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt werden. Das bedeutet, dass die Spannbacke 16 eine resultierende Schwenkbewegung um die Schwenklager 34, 36 der Verbindungsglieder 38, 40 nach außen ausführt. Die Verschiebebewegung des Schiebers 22 wird somit in eine Bewegung der Spannbacken 16, 18, 20 nach außen umgesetzt.A linear displacement of the slide 22 in this direction causes the control rod 26 to perform a forced pivoting movement in the clockwise direction about the pivot bearing 27 . As a result, it presses the clamping jaw 16 radially outwards (in 1 upwards) and is constrained during this movement by the parallelogram guidance of the connecting members 38, 40, which are pivoted in an anti-clockwise direction. This means that the clamping jaw 16 performs a resulting pivoting movement about the pivot bearings 34, 36 of the connecting members 38, 40 to the outside. The displacement movement of the slider 22 is thus converted into a movement of the clamping jaws 16, 18, 20 to the outside.

Bei der vorliegenden Ausführungsform dient die Feder 52 somit als Antriebsmittel, durch welches der Schieber 22 und somit auch die Spannbacken 16, 18, 20 in eine gespannte Position gebracht werden, wie es im unteren Teil von 1 dargestellt ist. Aus dieser Position heraus findet ein Lösen der Spannung der Spannbacken 16, 18, 20 durch eine lineare Verschiebebewegung des Lösestößels 46 in entgegengesetzter Richtung, also nach rechts statt. Aufgrund der festen Kopplung des Lösestößels 46 mit dem Schieber 22 wird die Schiebemuffe 56 gegen die Feder 52 nach rechts gedrückt, und hierdurch wird der oben beschriebene Bewegungsablauf hinsichtlich der Schwenkbewegungen der Steuerstange 26 und der Verbindungsglieder 38, 40 umgekehrt. Die Spannbacke 16, 18, 20 wird also wieder nach innen zum Trägerrohr 14 bewegt, ohne dass sie ihre Winkelstellung verändert.In the present embodiment, the spring 52 thus serves as a drive means by which the slide 22 and thus also the clamping jaws 16, 18, 20 are brought into a clamped position, as is shown in the lower part of FIG 1 is shown. From this position, the clamping of the clamping jaws 16, 18, 20 is released by a linear displacement movement of the release plunger 46 in the opposite direction, ie to the right. Due to the fixed coupling of the release ram 46 to the slide 22, the sliding sleeve 56 is pressed to the right against the spring 52, and the sequence of movements described above with regard to the pivoting movements of the control rod 26 and the connecting members 38, 40 is thereby reversed. The clamping jaw 16, 18, 20 is thus moved back inwards towards the support tube 14 without changing its angular position.

Der Lösestößel 46 kann an einem freien Ende mit Kopplungsmitteln zur Kopplung mit einem externen Linearantrieb versehen sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ragt das linke Ende 62 des Lösestößels 46 frei aus dem Ende des Trägerrohrs 14 heraus. Eine externer Linearantrieb kann stumpf gegen die Stirnseite des Lösestößels 46 gedrückt werden und diesen nach rechts verschieben, also in das Trägerrohr 14 hinein. An der Außenseite kann das betreffende Ende des Trägerrohrs 14 durch ein geeignetes Spannsystem 58 gehalten werden, das in eine umlaufende Nut 60 am Umfang des Trägerrohrs 14 eingreift.The release plunger 46 can be provided at a free end with coupling means for coupling to an external linear drive. In the present embodiment, the left-hand end 62 of the release plunger 46 protrudes freely from the end of the support tube 14 . An external linear drive can be pressed bluntly against the end face of the release plunger 46 and move it to the right, ie into the support tube 14 . The relevant end of the support tube 14 can be held on the outside by a suitable clamping system 58 which engages in a circumferential groove 60 on the circumference of the support tube 14 .

Das gegenüberliegende Ende 64 des Lösestößels 46 ragt ebenfalls frei aus dem Trägerrohr 14 heraus. Es ist auf seinem Umfang mit einer Aussparung 66 versehen, die derart gestaltet ist, dass der Lösestößel 46 durch eine Drehung um seine Achse in einer bestimmten Verschiebeposition festlegbar ist (in 1 nicht näher dargestellt). Die Aussparung 66 ist somit Bestandteil einer Bajonettverriegelung zur Festlegung der Verschiebeposition des Lösestößels 46. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dieser festgelegten Verschiebeposition um eine solche, die der gespannten Verschiebeposition des Schiebers 22 entspricht, also der in 1 unten dargestellten Position. In der durch die Bajonettverriegelung verriegelten Stellung behält der Lösestößel 46 und somit der Schieber 22 seine Position bei.The opposite end 64 of the release plunger 46 also protrudes freely from the support tube 14 . It is provided with a recess 66 on its circumference, which is designed in such a way that the release plunger 46 can be fixed in a specific displacement position by rotating it about its axis (Fig 1 not shown in detail). The recess 66 is therefore part of a bayonet lock for fixing the displacement position of the release plunger 46. Advantageously, this fixed displacement position is one that corresponds to the tensioned displacement position of the slide 22, i.e. the in 1 position shown below. In the position locked by the bayonet lock, the release plunger 46 and thus the slide 22 retain their position.

Abweichend von der hier dargestellten Ausführungsform können die beiden axial gegenüberliegenden Enden 62,64 des Lösestößels 46 symmetrisch oder identisch ausgebildet sein, so dass es möglich wird, jedes der Enden 62 oder 64 durch die gleiche Handhabungsvorrichtung zu bedienen, die in gleicher Weise an das entsprechende Ende 62 bzw. 64 des Lösestößels 46 ankoppelbar ist. Hierdurch kann die Spannvorrichtung an einem beliebigen axialen Ende betätigt werden.Deviating from the embodiment shown here, the two axially opposite ends 62, 64 of the release plunger 46 can be designed symmetrically or identically, so that it is possible to operate each of the ends 62 or 64 using the same handling device, which is connected in the same way to the corresponding End 62 or 64 of the release plunger 46 can be coupled. This allows the clamping device to be actuated at any axial end.

Die Spannbacken 16, 18, 20 weisen an ihrer Außenseite Aufsätze 68 auf, die aus einem nicht metallischen Material bestehen, insbesondere aus einem elastisch kompressiblen Material wie etwa einem Elastomer. Die Aufsätze umkleiden die Spannbacken 16, 18, 20 und schmiegen sich im gespannten Zustand an die innere Mantelfläche des Werkstücks 12 an. Sie lassen sich ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs auswechseln, indem sie einfach manuell von den Spannbacken 16, 18, 20 abgezogen und durch neue Aufsätze 68 ersetzt werden.The clamping jaws 16, 18, 20 have attachments 68 on their outside, which consist of a non-metallic material, in particular of an elastically compressible material such as an elastomer. The attachments encase the clamping jaws 16, 18, 20 and nestle against the inner lateral surface of the workpiece 12 in the clamped state. They can be exchanged without the aid of a tool, simply by manually removing them from the clamping jaws 16, 18, 20 and replacing them with new attachments 68.

Die dargestellte Spannvorrichtung 10 kann erfindungsgemäß Bestandteil einer nicht näher dargestellten Handhabungsvorrichtung für ein hülsenförmiges Werkstück sein, welche einen beweglichen Greifarm wie etwa einen mehrgliedrigen Roboterarm mit mehreren Freiheitsgraden umfasst. Der Greifarm ist an seinem Ende mit einer Aufnahme für eine Greifeinheit versehen, die die vorliegend dargestellte Spannvorrichtung 10 umfasst. Diese Greifeinheit ist lösbar durch die Aufnahme aufgenommen. Auf diese Weise ist es möglich, das Werkstück 12 gemeinsam mit der Greifeinheit durch den Greifarm zu transportieren, beispielsweise von einer Bearbeitungsstation des Werkstücks 12 in die nächste, und die Greifeinheit dort abzulegen. Die Bearbeitung kann dann erfolgen, während die Greifeinheit mittels der Spannvorrichtung 10 von innen in das hülsenförmige Werkstück 12 eingespannt ist. Dies bietet den Vorteil, dass beim Durchlauf durch mehrere Bearbeitungsstationen nicht stets ein wiederholtes Spannen und Lösen der Spannvorrichtung 10 selbst innerhalb des Werkstücks 12 vorgenommen werden muss. Vielmehr kann die Spannvorrichtung 10 permanent während des Bearbeitungsprozesses im Werkstück 12 eingespannt sein und erst nach Abschluss dieses Prozesses gelöst und aus dem Werkstück 12 herausgezogen werden.According to the invention, the illustrated clamping device 10 can be part of a handling device (not illustrated in more detail) for a sleeve-shaped workpiece, which comprises a movable gripper arm such as a multi-part robot arm with several degrees of freedom. The end of the gripping arm is provided with a receptacle for a gripping unit, which includes the clamping device 10 shown here. This gripping unit is detachably accommodated by the receptacle. In this way it is possible to transport the workpiece 12 together with the gripping unit through the gripping arm, for example from one processing station of the workpiece 12 to the next, and to deposit the gripping unit there. Machining can then take place while the gripping unit is clamped into the sleeve-shaped workpiece 12 from the inside by means of the clamping device 10 . This offers the advantage that repeated clamping and loosening of the clamping device 10 itself within the workpiece 12 does not always have to be carried out when passing through a number of processing stations. Rather, the clamping device 10 can be permanently clamped in the workpiece 12 during the machining process and only released and pulled out of the workpiece 12 after this process has been completed.

Die Aufnahme dieser Handhabungsvorrichtung kann einen Linearantrieb umfassen, der im aufgenommenen Zustand der Spannvorrichtung 10 mit deren Lösestößel 46 koppelbar ist. Auf diese Weise kann mittels der Aufnahme ein Spannen und Lösen der Spannvorrichtung 10 gesteuert werden.The inclusion of this handling device can include a linear drive on the taken state of the clamping device 10 with the release plunger 46 can be coupled. In this way, clamping and loosening of the clamping device 10 can be controlled by means of the receptacle.

Die Spannvorrichtung 100 in 3 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Anzahl von Komponenten auf, die ähnlich zu denjenigen der vorhergehenden Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 10 sind. Es bestehen jedoch Unterschiede in der Anordnung der Steuerstangen und der Verbindungsglieder, sowie hinsichtlich der Anlenkung der Steuerstangen an den Schieber. Diese Einzelheiten sollen im folgenden näher erläutert werden.The jig 100 in 3 according to a second embodiment of the present invention has a number of components similar to those of the previous embodiment of a tensioning device 10 according to the invention. However, there are differences in the arrangement of the control rods and the connecting links, and in the articulation of the control rods to the slide. These details will be explained in more detail below.

Wie auch die Spannvorrichtung 10, umfasst die Spannvorrichtung 100 in 3 ein zentrales Trägerrohr 114 mit kreisrundem Querschnitt und drei Spannbacken 116, 118 und 120, von denen in der Figur lediglich zwei Spannbacken 116 und 118 dargestellt sind. Die Spannbacken 116 und 118 haben eine ähnliche Grundform wie die Spannbacken 16 und 18 aus 1. Sie sind mit einem Schieber 122, der in Bezug auf das Trägerrohr 114 axial entlang der Hauptachse A verschiebbar ist, durch jeweils zwei parallel zueinander stehende Steuerstangen 126a, 126b gekoppelt. Ein Verbindungsglied 138 verbindet jeweils eine Spannbacke 116, 118 mit einem festen Schwenkpunkt am Trägerrohr 114. Eine Linearbewegung des Schiebers 122 entlang der Hauptachse A wird durch die Steuerstangen 126a, 126b in eine radiale Bewegung der Spannbacken 116, 118 nach außen umgewandelt.Like the clamping device 10, the clamping device 100 in 3 a central support tube 114 with a circular cross-section and three clamping jaws 116, 118 and 120, of which only two clamping jaws 116 and 118 are shown in the figure. The jaws 116 and 118 have a similar basic shape as the jaws 16 and 18 from 1 . They are coupled to a slider 122, which is axially displaceable along the main axis A with respect to the support tube 114, by two control rods 126a, 126b which are parallel to one another. A link 138 connects each jaw 116, 118 to a fixed pivot point on the support tube 114. Linear movement of the slide 122 along the major axis A is converted to radial outward movement of the jaws 116, 118 by the control rods 126a, 126b.

Der Schieber 122 umfasst eine Hülse 124, die auf der Umfangsoberfläche des Trägerrohrs 114 gleitend verschiebbar angeordnet ist. Zum linearen Antrieb des Schiebers 122 dienen Antriebsmittel, die mit denjenigen aus 1 vergleichbar ist. Im Einzelnen handelt es sich hierbei um eine Schiebemuffe 156 des Schiebers 122, die auf der Umfangsfläche eines Linearstößels 146 aufliegt und unterhalb einer Aussparung 150 gleitet. Eine Feder 152 drückt die Schiebemuffe 156 und somit den Schieber 122 von einem Anschlag 154 an einem (in 3 rechten) Ende des Trägerrohrs 114 axial weg.The slider 122 includes a sleeve 124 slidably disposed on the peripheral surface of the support tube 114 . For the linear drive of the slide 122 drive means are used with those from 1 is comparable. Specifically, this is a sliding sleeve 156 of the slide 122, which rests on the peripheral surface of a linear tappet 146 and slides below a recess 150. A spring 152 pushes the sliding sleeve 156 and thus the slider 122 from a stop 154 on a (in 3 right) end of the support tube 114 away axially.

Außen an der Hülse 124 umfasst der Schieber 122 jeweils zwei axial hintereinander angeordnete Schwenklager 127a, 127b, von denen jedes Schwenklager 127a, 127b zur Anlenkung eines inneren Endes einer Steuerstange 126a, 126b dient. Das äußere Ende dieser Steuerstange 126a, 126b ist wiederum schwenkbar an die jeweilige Spannbacke 116, 118 angelenkt. Hierzu dienen äußere Schwenklager 128a, 128b, mit den gleichen axialen Abständen zueinander wie die inneren Schwenklager 127a, 127b der Steuerstangen 126a, 126b. On the outside of the sleeve 124, the slide 122 comprises two pivot bearings 127a, 127b arranged axially one behind the other, of which each pivot bearing 127a, 127b serves to articulate an inner end of a control rod 126a, 126b. The outer end of this control rod 126a, 126b is in turn pivoted to the respective clamping jaw 116, 118. Outer pivot bearings 128a, 128b are used for this purpose, with the same axial distances from one another as the inner pivot bearings 127a, 127b of the control rods 126a, 126b.

Das Verbindungsglied 138 ist mit seinem inneren Ende durch ein Schwenklager 134 mit einer Buchse 130 verbunden, die fest auf dem Umfang des Trägerrohrs 114 angebracht ist. Der innere Schwenkpunkt des Verbindungsglieds 138 in Bezug auf das Trägerrohr 114 ist somit fest. Das äußere Ende des Verbindungsglieds 138 ist durch ein Schwenklager 142 schwenkbar mit der jeweiligen Spannbacke 116, 118 verbunden. Dieses äußere Schwenklager 142 des Verbindungsglieds 138 liegt axial zwischen den beiden äußeren Schwenklagern 128a, 128b zur Verbindung der Steuerstangen 126a, 126b mit der jeweiligen Spannbacke 116, 118. Das Verbindungsglied 138 ist länger ausgebildet als die Steuerstangen 126a, 126b und kreuzt eine der Steuerstangen 126a.The link 138 is connected at its inner end by a pivot bearing 134 to a bushing 130 fixedly mounted on the circumference of the support tube 114 . The inner pivot point of the link 138 with respect to the support tube 114 is thus fixed. The outer end of the link 138 is pivotally connected by a pivot bearing 142 to the respective jaw 116,118. This outer pivot bearing 142 of the connecting link 138 is located axially between the two outer pivot bearings 128a, 128b for connecting the control rods 126a, 126b to the respective clamping jaw 116, 118. The connecting link 138 is longer than the control rods 126a, 126b and crosses one of the control rods 126a .

Wird der Schieber 122 angetrieben, bewegen sich die inneren Schwenklager 127a, 127b der Steuerstangen 126a und 126b entlang der Hauptachse A. Aufgrund der Verbindung der jeweiligen Schwenkbacke 116, 118 mit der festen Buchse 130 durch das Verbindungsglied 138 wird die Bewegung der Schwenkbacke 116, 118 zwangsgeführt, und diese bewegt sich nach außen, während die Steuerstangen 126a und 126b eine Schwenkbewegung durchführen. Fährt der Schieber 122 auf die Buchse 130 zu, schwenken die Steuerstangen 126a und 126b im Uhrzeigersinn, das Verbindungsglied 138 verschwenkt sich im Gegenuhrzeigersinn, und die Winkelposition der Spannbacke 116, 118 bleibt gleich, während sie sich nach außen bewegt.When the slide 122 is driven, the inner pivot bearings 127a, 127b of the control rods 126a and 126b move along the main axis A. Due to the connection of the respective pivot jaw 116, 118 to the fixed bushing 130 by the connecting link 138, the movement of the pivot jaw 116, 118 is constrained and moves outward while the control rods 126a and 126b pivot. As the slider 122 moves toward the sleeve 130, the control rods 126a and 126b pivot clockwise, the link 138 pivots counterclockwise, and the angular position of the jaws 116, 118 remains the same as it moves outwardly.

Die Funktion des Lösestößels 146 zur Festlegung der Verschiebeposition des Schiebers 122 kann ähnlich ausgebildet sein wie bei der vorhergehenden Ausführungsform und wird daher hier nicht näher beschrieben.The function of the release tappet 146 for determining the displacement position of the slider 122 can be designed similarly to the previous embodiment and is therefore not described in detail here.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 200, mit einem zentralen Trägerrohr 214 und einem darin linear verschiebbar angeordneten Schieber 222, der durch hier nicht näher demonstrierte Antriebsmittel linear verschiebbar ist. Diese Antriebsmittel können mit denjenigen aus den ersten beiden Ausführungsformen vergleichbar oder identisch sein. Der Schieber 222 umfasst auch im vorliegenden Fall eine Hülse 224, die außen auf dem Umfang des Trägerrohrs 214 linear verschiebbar angeordnet ist. Außen an der Hülse 224 befinden sich axial hintereinander angeordnete Schwenklager 227a, 227b, durch welche jeweils zwei parallele Steuerstangen 226a, 226b schwenkbar mit dem Schieber 222 verbunden sind. Die äußeren Enden dieser Steuerstangen 226a, 226b sind durch Schwenklager 228a, 228b mit jeweils einer Spannbacke 216, 218 verbunden, derart, dass durch eine Schwenkbewegung der Steuerstangen 226a, 226b (in 4 im Uhrzeigersinn) um die inneren Schwenklager 227a, 227b an der Hülse 224 die Spannbacke 216, 218 eine Bewegung nach außen vollführt. Diesbezüglich ist die Anordnung der beiden parallelen Steuerstangen 226a, 226b an der Hülse 224 und an der jeweiligen Spannbacke 216, 218 mit der Ausführungsform der Spannvorrichtung 100 aus 3 vergleichbar. 4 shows a further embodiment of the clamping device 200 according to the invention, with a central support tube 214 and a slide 222 which is arranged in a linearly displaceable manner therein and is linearly displaceable by drive means which are not shown in detail here. These drive means can be comparable or identical to those from the first two embodiments. In the present case, too, the slide 222 comprises a sleeve 224 which is arranged on the outside on the circumference of the support tube 214 in a linearly displaceable manner. On the outside of the sleeve 224 there are pivot bearings 227a, 227b which are arranged axially one behind the other and by means of which two parallel control rods 226a, 226b are pivotally connected to the slide 222. The outer ends of these control rods 226a, 226b are each connected to a clamping jaw 216, 218 by pivot bearings 228a, 228b in such a way that a pivoting movement of the control rods 226a, 226b (in 4 clockwise) around the inner pivot bearings 227a, 227b of the sleeve 224, the clamping jaw 216, 218 performs an outward movement. In this regard, the arrangement of the two parallel control rods 226a, 226b on the sleeve 224 and on the respective clamping jaw 216, 218 with the embodiment of the clamping device 100 from 3 comparable.

Auch bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Buchse 230 fest vor der Hülse 224 auf dem Umfang des Trägerrohrs 214 angeordnet. Die Buchse 230 trägt ein Schwenklager 234, um welches ein Verbindungsglied 238 geschwenkt werden kann. Ein äußeres Ende dieses Verbindungsglieds 238 ist durch ein äußeres Schwenklager 242 mit einem Vorsprung 243 einer Steuerstange 226a verbunden. Das Schwenklager 242 zur Verbindung des Verbindungsglieds 238 mit der Steuerstange 226a ist außerhalb der Verbindungslinie zwischen dem inneren Schwenklager 227a und dem äußeren Schwenklager 228a an den inneren und äußeren Enden der Steuerstange 226a angeordnet, derart, dass die drei Schwenklager 227a, 228a und 242 ein Dreieck aufspannen. Das Verbindungsglied 238 ist also bei der vorliegenden Ausführungsform nicht unmittelbar an die Spannbacke 216, 218 angelenkt, sondern vielmehr an eine der Steuerstangen 226a. Das Verbindungsglied 238 bildet somit zusammen mit den Schwenklagern 234, 242 und 228a sowie dem Abschnitt der Steuerstange 226a zwischen dem Schwenklager 242 und dem Schwenklager 228a ein Doppelgelenk, durch welches die Spannbacke 216, 218 mit der feststehenden Buchse 230 verbunden ist.In the present embodiment, too, the bushing 230 is arranged firmly in front of the sleeve 224 on the circumference of the support tube 214 . Bushing 230 carries a pivot bearing 234 about which a link 238 can pivot. An outer end of this link 238 is connected through an outer pivot 242 to a projection 243 of a control rod 226a. The pivot bearing 242 for connecting the link 238 to the control rod 226a is located outside of the connecting line between the inner pivot bearing 227a and the outer pivot bearing 228a at the inner and outer ends of the control rod 226a such that the three pivot bearings 227a, 228a and 242 form a triangle open. In the present embodiment, the connecting member 238 is therefore not linked directly to the clamping jaw 216, 218, but rather to one of the control rods 226a. The connecting member 238 thus forms, together with the pivot bearings 234, 242 and 228a and the section of the control rod 226a between the pivot bearing 242 and the pivot bearing 228a, a double joint, through which the clamping jaw 216, 218 is connected to the stationary bushing 230.

Näher dargestellt sind in 4 sowie in den folgenden 5, 6 und 7 die Aufsätze 268 an den radialen Außenseiten der Spannbacken 216, 218. Wie bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform erwähnt, weisen auch hier die Spannbacken 216, 218 an ihren Außenseiten jeweils einen Aufsatz 268 auf, der aus einem nicht metallischen Material besteht, insbesondere aus einem elastisch kompressiblen Material wie etwa einem Elastomer. Die Aufsätze 268 sitzen auf Lagerplatten 270 auf, die im Außenbereich der Spannbacken 216, 218 angeordnet sind.are shown in more detail in 4 as well as in the following 5 , 6 and 7 the attachments 268 on the radial outer sides of the clamping jaws 216, 218. As already mentioned in connection with the first embodiment, the clamping jaws 216, 218 also have an attachment 268 on their outer sides, which consists of a non-metallic material, in particular an elastically compressible material such as an elastomer. The attachments 268 sit on bearing plates 270 which are arranged in the outer area of the clamping jaws 216, 218.

Wie in den 5 und 6 näher dargestellt, umfassen die Lagerplatten 270 jeweils profilierte äußere Lagerflächen 272 auf, die bei der vorliegenden Ausführungsform eine Anzahl von Vorsprüngen 274 umfassen, die jeweils als pyramidenförmige Spitzen mit quadratischen Grundflächen ausgebildet sind. Diese pyramidenförmigen Vorsprünge 274 sind in einem Rechteckraster auf den Lagerflächen 272 angeordnet.As in the 5 and 6 Illustrated in more detail, the bearing plates 270 each include profiled outer bearing surfaces 272 which, in the present embodiment, include a number of projections 274, each formed as a square-based pyramidal tip. These pyramid-shaped projections 274 are arranged on the bearing surfaces 272 in a rectangular grid.

Die Aufsätze 268 weisen an ihren Innenseiten hinterschnittene Ausnehmungen 276 zur Aufnahme der Lagerplatten 270 auf (siehe auch die Schnittansicht in 7). Diese hinterschnittenen Ausnehmungen 276 sind derart geformt, dass jeweils eine Lagerplatte 270 darin einliegen kann und der Rand der Lagerplatte 270 von unten, d.h. von der Seite der Lagerplatte 270, die der Lagerfläche 272 gegenüberliegt, umgriffen wird. Der Rand der Lagerplatten 270 wird somit vollständig umschlossen.The attachments 268 have undercut recesses 276 on their inner sides for receiving the bearing plates 270 (see also the sectional view in 7 ). These undercut recesses 276 are shaped in such a way that a bearing plate 270 can rest in them and the edge of the bearing plate 270 is gripped from below, ie by the side of the bearing plate 270 that is opposite the bearing surface 272 . The edge of the bearing plates 270 is thus completely enclosed.

Innerhalb der hinterschnittenen Ausnehmungen 276 weisen die Aufsätze 268 Auflageflächen 280 zur Auflage auf den Lagerflächen 272 der Lagerplatten 270 auf. Die Auflageflächen 280 sind entsprechend dem Profil der Lagerflächen 272 profiliert, d.h. die Auflageflächen 280 weisen pyramidenförmige Vertiefungen 282 auf, die die pyramidenförmigen Vorsprünge 274 der Lagerflächen 272 aufnehmen und zu diesen komplementär sind. Die Seitenflächen der pyramidenförmigen Vorsprünge 274 und der Vertiefungen 282 liegen somit aufeinander. Hierdurch ergibt sich eine Passung der Aufsätze 268 auf die Lagerplatten 270, die ein seitliches Verrutschen der Aufsätze 268, also etwa in Umfangsrichtung oder in axialer Richtung, unterbindet und in diesen Richtungen wirkende Kräfte gut an den massiven inneren Teil der Spannbacken 216, 218 weitergeben kann. Hierdurch wird ein guter Sitz der Spannbacken 216, 218 innerhalb des hülsenförmigen Werkstücks 12 gefördert.Within the undercut recesses 276, the attachments 268 have bearing surfaces 280 for bearing on the bearing surfaces 272 of the bearing plates 270. The bearing surfaces 280 are profiled to match the profile of the bearing surfaces 272, i.e., the bearing surfaces 280 have pyramidal indentations 282 which receive and complement the pyramidal projections 274 of the bearing surfaces 272. The side surfaces of the pyramidal projections 274 and the recesses 282 are thus on top of each other. This results in a fit of the attachments 268 on the bearing plates 270, which prevents the attachments 268 from slipping sideways, i.e. for example in the circumferential direction or in the axial direction, and forces acting in these directions can easily be passed on to the solid inner part of the clamping jaws 216, 218 . This promotes a good fit of the clamping jaws 216, 218 within the tubular workpiece 12.

Es versteht sich, dass die Profilierungen der Lagerflächen 272 und der Auflageflächen 280 vertauscht werden können. So kann alternativ zu der dargestellten Ausführungsform die Profilierung mit den pyramidenförmige Vertiefungen 282 auch auf einer Lagerfläche 272 vorgesehen sein, während die entsprechende Auflagefläche 280 die pyramidenförmigen Vorsprünge 274 trägt.It goes without saying that the profiles of the bearing surfaces 272 and the bearing surfaces 280 can be interchanged. As an alternative to the embodiment shown, the profile with the pyramid-shaped depressions 282 can also be provided on a bearing surface 272 , while the corresponding bearing surface 280 carries the pyramid-shaped projections 274 .

Die insbesondere in den 6 und 7 dargestellte Form der jeweils profilierten Lagerplatten 270 und Aufsätze 268 kann in sämtlichen hier dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Spannvorrichtungen eingesetzt werden.The particular in the 6 and 7 The illustrated form of the respective profiled bearing plates 270 and attachments 268 can be used in all of the embodiments of the clamping devices according to the invention illustrated here.

Zum Lösen der Aufsätze 268 müssen diese lediglich jeweils an ihren Rändern 278 von den darunter befindlichen Rändern der Lagerplatten 270 gelöst werden, was aufgrund der Elastizität des Materials der Aufsätze 268 möglich ist. Dann kann der Aufsatz 268 vollständig abgezogen werden.To detach the attachments 268, they only have to be detached at their respective edges 278 from the edges of the bearing plates 270 located underneath, which is possible due to the elasticity of the material of the attachments 268. Then the attachment 268 can be pulled off completely.

Die Außenseiten der Aufsätze 268 sind zur Anpassung an einen zylinderförmigen Innenraum eines hülsenförmigen Werkstücks leicht gewölbt. Ist die Innenseite des Werkstücks relativ glatt, kann eine gute Flächenpressung gewährleistet werden. Weist die Innenfläche des Werkstücks Unebenheiten auf, kann sich das elastisch kompressible Material des Aufsatzes 268 an diese Unebenheiten anpassen. Weist die Innenfläche des Werkstücks beispielsweise Ausnehmungen wie Nuten oder dergleichen auf, kann sich der Aufsatz 268 in diese Ausnehmungen hineindrücken und diese ausfüllen. Zwischenräume zwischen Werkstück und Spannvorrichtung werden auf diese Weise durch das elastisch kompressible Material des Aufsatzes 268 abgedichtet.The outer sides of the attachments 268 are slightly curved to adapt to a cylindrical interior of a sleeve-shaped workpiece. If the inside of the workpiece is relatively smooth, good surface pressure can be guaranteed. If the inner surface of the workpiece has bumps, the elastically compressible material of the attachment 268 can adapt to these bumps. If the inner surface of the workpiece has recesses such as grooves or the like, the attachment 268 can press into these recesses and fill them. Gaps between the workpiece and the clamping device are sealed in this way by the elastically compressible material of the attachment 268.

8 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 300, ausgestattet mit einem Trägerrohr 314, einem in Bezug auf das Trägerrohr 314 axial verschiebbaren Schieber 322 und Kopplungsmitteln zur mechanischen Kopplung des Schiebers 322 mit Spannbacken 316, 318, die ausgebildet sind wie beispielsweise in der Ausführungsform der Spannvorrichtung 200 in 5 oder auch anderen Ausführungsformen dargestellt. Auf Einzelheiten der Kopplungsmittel, der Spannbacken 316, 318 und des Schiebers 322 soll daher hier nicht weiter eingegangen werden. 8th shows a further embodiment of the clamping device 300 according to the invention, equipped with a support tube 314, a slide 322 that can be displaced axially in relation to the support tube 314, and coupling means for mechanically coupling the slide 322 to clamping jaws 316, 318, which are designed as, for example, in the embodiment of the clamping device 200 inches 5 or other embodiments shown. Details of the coupling means, the clamping jaws 316, 318 and the slide 322 will therefore not be discussed further here.

Die vorliegende Spannvorrichtung 300 umfasst zusätzlich einen elastischen Mantel 400, der einen axialen Abschnitt des Trägerrohrs 314, den Schieber 322 und die Kopplungsmittel zur mechanischen Kopplung des Schiebers 322 mit den Spannbacken 316, 318 umhüllt. An den axialen Enden 402 des Mantels 400 verjüngt sich dieser und liegt auf der Umfangsoberfläche des Trägerrohrs 314 auf, so dass er das Trägerrohr 314 dicht umschließt. In 8 ist lediglich das rechte Ende 402 dargestellt, während ein Teil des Mantels 400 zur besseren Übersicht weggeschnitten ist. Im Bereich der Spannbacken 316, 318 ist der Mantel 400 erweitert und schließt mit den Spannbacken 316, 318 ab, derart, dass er fest und dicht mit den Spannbacken 316, 318 verbunden ist, die Aufsätze 368 der Spannbacken 316, 318 jedoch nach außen hin frei liegen. Der Mantel besteht aus einem elastischen Material, etwa einem thermostabilen Elastomer, das radial nach außen dehnbar ist. Werden die Spannbacken 316, 318 nach außen gedrückt, dehnt sich der Mantel 400, so dass er diese Bewegung der Spannbacken 316, 318 nicht behindert, während gleichzeitig die Kopplungsmittel und der Schieber 322 im Inneren des Mantels 400 nach außen hin abgedichtet bleiben. Der Mantel verhindert ein Eindringen eines Fluids in seinen Innenbereich, beispielsweise eines Harzes, das in einem Bearbeitungsprozess des Werkstücks verwendet wird, oder auch eines aggressiven Fluids. Alternativ zu der hier dargestellten Ausführungsfonn kann der Mantel 400 auch die Spannbacken 316, 318 vollständig umhüllen.The present clamping device 300 additionally comprises an elastic casing 400 which encloses an axial section of the support tube 314, the slide 322 and the coupling means for mechanically coupling the slide 322 to the clamping jaws 316, 318. The jacket 400 tapers at the axial ends 402 of the jacket and rests on the peripheral surface of the support tube 314 so that it tightly encloses the support tube 314 . In 8th only the right end 402 is shown, while a portion of the skirt 400 is cut away for clarity. In the area of the clamping jaws 316, 318, the casing 400 is widened and ends with the clamping jaws 316, 318 in such a way that it is firmly and tightly connected to the clamping jaws 316, 318, but the attachments 368 of the clamping jaws 316, 318 are outwardly connected lie free. The jacket consists of an elastic material, such as a thermostable elastomer, which can be expanded radially outwards. When the jaws 316, 318 are pushed outwardly, the shell 400 expands so that it does not impede this movement of the jaws 316, 318 while at the same time the coupling means and the slider 322 inside the shell 400 remain sealed to the outside. The jacket prevents a fluid from penetrating into its interior, for example a resin used in a machining process of the workpiece, or even an aggressive fluid. As an alternative to the embodiment shown here, the casing 400 can also completely enclose the clamping jaws 316, 318.

Claims

Clamping device (10, 100, 200, 300) for a sleeve-shaped workpiece (12), comprising a support tube (14, 114, 214, 314), a number of clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) which are arranged around the support tube (14, 114, 214, 314), a slide (22, 122, 222, 322) which can be displaced axially in relation to the support tube (14, 114, 214, 314), Drive means for linearly driving the slide (22, 122, 222, 322) and coupling means for mechanically coupling the slide (22, 122, 222, 322) to the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316 , 318) which are designed to convert a linear displacement movement of the slider (22, 122, 222, 322) into an outward movement of the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318), characterized in that the clamping device (10, 100, 200, 300) further comprises a release tappet (46, 146) which is arranged in the support tube (14, 114, 214, 314) so that it can be displaced axially and which is connected to the slide (22, 122, 222, 322) is coupled, wherein the release ram (46, 146) is provided at least one end (62) with coupling means for coupling to an external linear drive and at least one end (62, 64) of the release ram (46, 146) outside of the support tube (14) is exposed, and the release plunger (46, 146) can be fixed in a displacement position corresponding to the tensioned displacement position of the slide (22, 122, 222, 322) by rotating it about its axis.

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to claim 1 characterized in that the slide (22, 122, 222, 322) comprises a sleeve (24, 124, 224) slidably mounted on the peripheral surface of the support tube (14, 114, 214, 314).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to claim 1 or 2 , characterized in that the coupling means comprise at least one control rod (26; 126a, 126b; 226a, 226b) which is pivotally articulated with an inner end to the slider (22, 122, 222, 322) and with an outer end directly or is pivotally coupled to one of the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) via a further connecting element.

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to claim 3 , characterized in that in each case two control rods (126a, 126b; 226a, 226b) for mechanically coupling the slide (122, 222, 322) to one of the clamping jaws (116, 118; 216, 218; 316, 318) axially one behind the other and parallel are arranged to each other.

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to one of Claims 1 until 4 characterized by guide means adapted to keep each jaw (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) in a constant angular position during its outward radial movement with respect to the main axis (A) of the support tube (14, 114, 214, 314).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to claim 5 , characterized in that the guide means form a parallelogram guide.

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to one of Claims 1 until 6 characterized by at least one link (38, 40; 138; 238) having an inner end pivotally connected to the support tube (14, 114, 214, 314) or to a support tube (14, 114, 214, 314). bearing element (30, 32; 130; 230) and is articulated with an outer end directly or via a further connecting element pivotably to one of the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to claim 7 , characterized in that the at least one link (138) crosses at least one control rod (126a).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to claim 7 , characterized in that the at least one link (238) is articulated at its outer end to a control rod (226a).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive means comprise clamping means by which the slide (22, 122, 222, 322) can be clamped into a clamped displacement position.

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to claim 10 , characterized in that the tensioning means comprise a mechanical spring (52, 152) which is arranged in the support tube (14, 114, 214, 314).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to one of the preceding claims, characterized in that the axial ends (62, 64) of the release plunger (46, 146) are of symmetrical design.

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to one of the preceding claims, characterized by a bayonet lock for fixing the displacement position of the release plunger (46, 146).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) have external attachments (68, 268, 368 ) of non-metallic material for abutment against an inner surface of the workpiece (12).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to Claim 14 , characterized in that the attachments (68, 268, 368) are interchangeable.

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to Claim 14 or 15 , characterized in that the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) comprise external bearing plates (270) on which the attachments (68, 268) sit.

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to Claim 16 , characterized in that the attachments (68, 268, 368) embrace the edges of the bearing plates (270).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to Claim 16 or 17 , characterized in that the attachments (68, 268, 368) have undercut recesses (276) on their inner sides for receiving the bearing plates (270).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to one of Claims 16 until 18 , characterized in that the bearing plates (270) have profiled bearing surfaces (272) on which profiled bearing surfaces (280) of the attachments (68, 268, 368) rest, the profiles of the bearing surfaces (270) and the bearing surfaces (280) intermeshing .

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to claim 19 , characterized in that the profiled bearing surfaces (272) or the profiled bearing surfaces (280) have a surface profile with projections (274) which engage in complementary depressions (282) in the bearing surfaces (280) or the bearing surfaces (272).

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to claim 20 , characterized in that the projections (274) are formed as pyramid-shaped tips.

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) are at equal angular distances around the support tube (14, 114, 214, 314) distributed around.

Clamping device (10, 100, 200, 300) according to one of the preceding claims, characterized by an elastic jacket (400) which covers at least an axial section of the support tube (14, 114, 214, 314), the slide (22, 122, 222 , 322) and the coupling means for mechanically coupling the slider (22, 122, 222, 322) to the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) and closes with the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318).

Handling device for a sleeve-shaped workpiece (12), comprising a movable gripping arm provided at its end with a seat for a gripping unit, and a gripping unit including a clamping device (10, 100, 200, 300) according to any one of the preceding claims, the is releasably received by the recording.

Handling device according to Claim 24 , characterized in that the receptacle comprises a linear drive which can be coupled to the release plunger (46, 146) when the clamping device (10, 100, 200, 300) is in the received state.

Machining arrangement comprising a clamping device (10, 100, 200, 300) according to any one of the preceding Claims 14 until 23 and a sleeve-shaped workpiece (12), which has a cavity in which the clamping device (200) is clamped, the attachments (68, 268, 368) of the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 216, 218; 316, 318) consist of an elastically compressible material and the inner surface of the workpiece (12), on which the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) rest, has recesses into which the elastically compressible material of the attachments (68, 268, 368) of the clamping jaws (16, 18, 20; 116, 118; 216, 218; 316, 318) are pressed in.