KR100539995B1

KR100539995B1 - 클램핑 장치

Info

Publication number: KR100539995B1
Application number: KR1019997004416A
Authority: KR
Inventors: 벨러한스-미카엘
Original assignee: 하인북흐 게엠베하 스판넨데 테크닉
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 2006-01-12
Also published as: ATE245077T1; ES2203826T3; JP3980067B2; WO1998022246A1; EP0939683A1; CN1244825A; US6182977B1; JP2001504044A; EP0939683B1; DE59710446D1; KR20000057144A

Abstract

본 발명의 클램핑 장치(10)는 U자형 횡단면을 갖는 엘라스토머로 이루어지는 클램핑 링(13)을 갖고 있다. 클램핑 링(13)은 면 평행한 벽면을 구비한 유지장치(12)의 홈(15) 내에 배치되어 있다. 홈(15)은 공급 도관(28)을 통해서 액압식 또는 공압식 압력원에 접속 가능하다. U자형 프로파일의 웨브 부분(21)의 외측은 클램핑 면(24)으로서 작용한다. 이 클램핑 면의 영역에 높은 강도를 갖는 재료로 이루어지는 다수의 클램핑체(27)가 매립되어 있고, 이들 클램핑체(27)중 적어도, 클램핑 면(24)과는 반대측의 외부 원주면이 노출되어 있다. 클램핑체(27)는 클램핑 링(13)과 동일한 축방향 크기를 갖는다. 홈(15)의 벽면 중의 하나는 클램핑 부분(31)에 의해서 형성되어 있고, 이 클램핑 부분은 클램핑 디바이스(36)의 일부이고, 유지장치(12)에 의해 축방향으로 이동가능하게 안내되고 있고, 유지장치에 대하여 환상의 밀봉 부재(34)에 의해서 밀봉되어 있다. 클램핑 부분(31)은 축방향으로 작용하는 동력 구동장치(37)에 연결되어 있다. 이 클램핑 장치(10)는 공작물의 외측 클램핑을 위해서도 내측 클램핑을 위해서도 고려할 수 있다.

클램핑장치, 클램핑 링, 클램핑체, 클램핑 면, 유지장치

Description

클램핑 장치{Clamping device}

여러가지 다른 형식의 공작물을 가공할 때 이들 공작물은 소정의 위치에 고정되거나 또는 가공기계의 가동의(movable) 기계 부분 또는 부동의(immovable) 기계 부분에 클램핑되어야 한다. 어느 쪽의 경우나, 이를 위해서 사용된 클램핑 장치는 공작물을 위치 설정시킬 뿐 아니라, 가공 과정에 의해서 생긴 힘을 수용하여 전달해야만 한다. 이 때 공작물은 클램핑력에 의해서나 가공력에 의해서나 그 형상이 변해서는 안된다. 이는 무엇보다 얇은 벽의 공작물에 적용된다. 이들 힘은 대부분 마찰 결합에 의해 흡수된다.

원형의 공작물을 가공기계에 클램핑하기 위해, 종종 클램핑 슬리브가 사용된다. 이들 클램핑 슬리브는 비교적 얇은벽 형태로 구성되어 있다. 클램핑 슬리브의 일 측은 공작물에서, 더 정확하게 말하자면 공작물의 외측면에서 또는 중공의 공작물의 내측면에서의 접촉면으로서 사용된다. 다른쪽 측에는 클램핑 슬리브와 이 클램핑 슬리브에 인접하는 기계 부분 사이의 비교적 좁은 환형 공간이 있고, 이 환형 공간 내에 클램핑 슬리브가 설치되어 있다. 이 환형 공간은 양 축방향으로 밀봉되어 있다. 액압식 또는 공압식의 작동 매체가 이 환형 공간 내에서 압축되면, 클램핑 슬리브는 탄성적으로 공작물 방향으로 변형되고, 이 공작물을 견고하게 클램핑한다. 클램핑 슬리브 자체가 이 클램핑 슬리브를 수용하고자 하는 기계 부분과, 포지티브 접속 또는 마찰 접속에 의해 결합되어 있기 때문에, 공작물에 작용하는 가공력은 기계 부분으로 전달되거나 또는 그것과는 반대로 기계 부분으로부터 공작물로 전달된다.

그러나, 클램핑 슬리브는 그 반경 방향의 변형 가능성이 대단히 작고, 더구나 이 반경 방향의 변형 가능성은 중앙의 종방향 섹션으로부터 양 단부 섹션을 향해서 계속 감소한다는 결점을 가진다. 따라서 클램핑 슬리브에 의해서는 대단히 작은 직경 범위 내에 있는 공작물만 클램핑될 수 있다. 이로 인해 클램핑 영역에서 가공되지 않은 공작물이 자주 클램핑 슬리브에 의해서 견고하게 클램핑될 수 없게 된다.

충분히 큰 형상 안정성을 수반하여 공작물을 클램핑하기 위해서 사용되는, 대개는 3개의 클램핑 조(jaw)를 구비한 척(chuck)은 형상 안정성이 작은 공작물 특히 벽이 얇은 형태의 공작물에는 사용할 수 없다. 또한, 많이 사용되고 있는 클램핑 텅(tongue)은 직경 공차 또는 형상 편차가 큰, 예를 들면 비원형의 공작물을 신뢰할만하게 클램핑할 수는 없다. 더구나, 이 클램핑 텅에서는 특히 공작물의 실제의 직경이 클램핑 텅의 공칭(nominal) 직경에 정확하게 일치하지 않은 경우에는 반경방향의 클램핑력이 소수의 원주 방향 지점에 분배된다. 벽이 얇은 형태의 공작물은 높은 변형 위험에 노출된다.

따라서 본 발명의 과제는 직경 공차 및/또는 형상 오차가 큰 공작물도 확실하게 클램핑할 수 있고, 약간의 형상 안정성을 갖는 공작물, 특히 벽이 얇은 형태의 공작물을 적어도 거의 변형시키지 않고 클램핑하여, 가공할 수 있는 클램핑 장치를 제공하는 것이다. 이 과제는 청구항 제 1 항에 기재한 특징을 갖는 클램핑 장치에 의해서 해결된다.

클램핑 장치에 있어서, 높은 강도를 갖는 클램핑체가, 엘라스토머로 이루어지는 클램핑 링의 클램핑 면에 매립됨으로써, 또한 클램핑 링이 U자형 횡단면을 갖고 있고, 이 클램핑 링에 매칭되는, 클램핑 장치의 환형 홈 내에 배치됨으로써, 클램핑체는 U자형 프로파일의 내실에 액압식 또는 공압식의 작동 매체가 제공될 때에 공작물에 대하여 가압되고, 이것에 의해서 공작물은 반경 방향으로 클램핑된다. 이 때 클램핑 링의 단부벽은 이들 단부벽에 각각 인접하는 클램핑 장치의 홈의 벽면을 향해서 가압된다. 이것에 의해서, 한편으로는 클램핑 링의 내실이 외부에 대해 양호하게 밀봉되고, 다른 한편으로는 클램핑 링의 단부벽과 클램핑 장치 사이의 양호한 마찰 접속을 얻을 수 있으며, 이 마찰 접속에 의해서 클램핑 링 자체가 클램핑 장치 내에서 클램핑된다. 이것에 의해서 공작물은 클램핑 장치가 고정되어 있는 기계 부분에서 반경 방향으로 클램핑된다. 이 경우, 클램핑 링의 높은 탄성에 의해서, 비교적 큰 직경 공차 및, 그 밖의 공작물의 형상 편차 예를 들면 비원형성이 양호하게 보상된다.

작동 매체가 압축되지 않거나 또는 약간 압축될 때 클램핑 링이 유지장치 내에서 소정 한계 이내에서 이동가능하고, 작동 매체의 압력 상승 후에도, 클램핑 링의 재료의 탄성으로 인해 여전히 변형 가능함으로써, 공작물은 상기 한계 이내에서 원하는 반경 방향 목표 위치로 세팅될 수 있다. 이것에 의해서, 예를 들면, 공작물의 클램핑 지점에서, 큰 직경 공차 및/또는 원형 원통 형상에 대한 큰 편차가 존재하거나 또는 비동심적인 클램핑 면이 주어지는 경우에도, 공작물을 2개의 포인트사이에 수용하여, 절삭 가공시에 생기는 토크(torque)를 클램핑 장치에 의해서 흡수하거나 또는 그 반대로 공작물로 전달하는 것이 가능하다.

탄성 클램핑 링의 외주부에 높은 강도를 갖는 다수의 클램핑체를 원주 방향으로 분배하여 배치함으로써, 서로 동일한 반경 방향의 클램핑 력이 상응하는 다수의 원주 방향 지점에 분배된다. 왜냐하면, 각 클램핑체의 반경방향 클램핑 력이 비교적 작게 유지될 수 있고, 그럼에도 불구하고 높은 전체 클램핑 력이 달성되기 때문이다. 클램핑 링의 탄성으로 인해, 각 클램핑체는 그 원주 방향 섹션 내에 존재하는, 공작물 표면과 이상적인 면의 편차를 공작물에 의해 가해지는 클램핑 력을 변화시키지 않으면서 비교적 크게 조절할 수 있다.

공작물을 클램핑체에 의해서 반경 방향으로 클램핑한 후에 이 클램핑체 자체를 축방향으로 클램핑할 수 있는 클램핑 디바이스가 설치되어 있기 때문에, 공작물의 클램핑은 고정되고, 이에 의해서 클램핑 링의 가요성의 영향이 완전히 제거되어, 공작물이 사실상 완전히 견고하게 클램핑된다. 클램핑 링은 반경 방향의 클램핑 력으로부터도 해제된다. 클램핑체를 나중에 견고하게 클램핑하는 것을 고려하여, 클램핑체의 최초의 반경 방향의 클램핑 력을 작게 유지할 수 있다. 이것에 의해서, 특히 벽이 얇은 형태의 공작물에서 탄성적인 변형을 피할 수 있고, 따라서 공작물의 원형성(圓形性)이 개선된다. 이것은 클램핑 링의 원주 방향에서의 치수가 비교적 작은 클램핑체를 사용하고, 이를 위해서 클램핑체의 수를 가능한 한 많이 선택함으로써 지지된다.

청구항 2항에 따른 실시예에서는 클램핑 링이 클램핑 장치에 비교적 좁게 안내되기 때문에, 공작물은 클램핑 장치에 의해서 내측에서 소정의 한계 내에 위치 설정된다. 청구항 3항에 따른 대안적인 실시예에서는 그것과는 반대로 공작물을 클램핑 장치와 함께 소정의 크기로 클램핑 장치의 내부에서 및 가공기계의 내부에서 임의로 조절할 수 있음으로써, 가공되지 않은 부분에서 자주 생기는, 예를 들면 큰 형상 편차가 보상될 수 있다.

청구항 4항에 따른 실시예에 의하면, 클램핑 장치에 의해서, 축방향으로의 형상 편차, 특히 예를 들면 원추형의 또는 내측으로 움푹 들어간 클램핑 면 또는 외측으로 불룩한 클램핑 면에서 생기는, 축에 평행한 곡선에 대한 공작물 클램핑 면의 편차를 갖고 있는 공작물도 확실하게 클램핑될 수 있다.

청구항 5항에 따른 실시예에서는 적은 표면 압력으로, 비교적 큰 축방향의 클램핑 력이 클램핑체에 가해질 수 있다.

청구항 6항에 따른 실시예에서는 시판하는 부재, 예를 들면 원래 높은 정밀도 및 높은 강도를 갖는 원통형 롤러 베어링의 롤러를 사용할 수 있다.

이하에 도면에 도시한 실시예를 이용하여 본 발명을 자세히 설명한다.

도 1은 공작물과 협동하는 외측 클램핑부를 구비한 클램핑 장치의 종단면도.

도 2는 공작물과 협동하는 내측 클램핑부를 구비한 클램핑 장치의 종단면도.

도 3은 임의의 외측 형상을 갖는 공작물과 협동하는 외측 클램핑부를 구비한 다른 클램핑 장치의 횡단면도.

도 1에 도시한 클램핑 장치(10)는 예를 들면 튜브형 섹션이나 샤프트 또는 바아 형태의 원통형 공작물(11)에 특히 원주 방향으로 토크를 가하기 위해, 이 공작물(11)을 외측에서 클램핑하는데 사용된다. 동시에 축방향의 클램핑 력도 양 축방향에서 가해질 수 있다. 클램핑 장치(10)중, 클램핑 링(13)의 하나의 유지장치(12)만이 도시되어 있다. 공작물(11)을 링형상으로 둘러싸는 유지장치는, 도시된 영역의 외측에서 고정 부재(이 고정 부재에 의해서 유지장치를 고정 배치할 수 있음)를 갖고 있거나, 또는 커플링 부재(이 커플링 부재에 의해서, 공작물(11)을 가공하기 위한 가공기계의 기계 부분에 유지 장치를 연결할 수 있음)를 갖고 있다.

유지장치(12)는 원통형 공작물(11)을 위해서 중공 원통형의 홈(14)을 갖고 있고, 이 홈(14)의 내측 폭은 공작물(11)의 외측 치수보다도 크다. 내측에서 유지장치(12)는 환형의 홈(15)을 갖고 있고, 이 홈(15)은 클램핑 링의 외측 형상 특히 그 폭에 맞추어져 있다. 홈(15)의 벽면(16, 17)은 면 평행(plane parallel)하게 구성되어 있다. 홈 바닥부(18)는 원통형 면이다.

클램핑 링(13)은 공작물(11)의 원통형 형상에 따라서, U자형 횡단면 프로파일을 갖는 폐쇄된 원형 링이다. U자형 프로파일은 서로 접속된 3개의 프로파일 부분, 즉 웨브 부분(21)과 플랜지(22)와 플랜지(23)로 구성되어 있다. U자형 프로파일은 플랜지(22, 23) 반대측에 놓인 웨브 부분(21)의 외측(도 1에서는 숨겨져있음)이 클램핑 링(13)의 내측에 위치하도록 정렬되어 있다. 이것은 클램핑 링(13)의 클램핑 면(24)을 형성한다. U자형 프로파일의 플랜지(22, 23)는 동시에 클램핑 링(13)의 원판형의 플랜지를 나타내고, 이 플랜지는 웨브 부분(21)으로부터 반경 방향 외측으로 돌출되어 있다. 클램핑 링(13)의 2개의 단부면(25, 26)은 면 평행하게 구성되어 있다.

클램핑 링(13)은 엘라스토머로 이루어져 있고, 이 엘라스토머는 그 특성에 적합한 방법으로 클램핑 링(13)으로 성형된다.
클램핑 링(13)에는 원주 방향으로 그 클램핑 면(24)을 따라 다수의 클램핑체(27)가 클램핑 링(13)의 재료 내에 매립되어 있다. 이들 클램핑체(27)는 클램핑 링(13) 자체와 동일한 축방향 폭을 갖고 있다. 이들 클램핑체(27)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 가장 간단한 경우에는 예를 들면 롤링 베어링용으로 사용되는 원통형 롤러로 구성되어 있다. 클램핑체(27)는 클램핑 링(13) 내에 매립되지만, 적어도, 직경 방향으로 공작물(11)의 종축 및 클램핑체(27)의 종축을 통과하는 절단면에 존재하는 외주 라인이 노출된다. 즉, 클램핑 링(13)의 재료에 의해서 덮이지 않는다. 바람직한 방법으로, 상기 외주 라인을 넘어서, 양측에서 이 외주 라인에 접속된, 클램핑체(27)의 원주 방향 섹션도 노출되어 있다.

클램핑 링(13)을 수용하는, 유지장치(12)에 형성된 홈(15) 내에는 액압식 또는 공압식의 작동 매체를 위한 공급 도관(28)이 연결되어 있다. 이 공급 도관(28)은 유지장치(12)의 외측에서, 작동 매체를 위한 압력원에 접속되어 있기 때문에, 작동 매체가 클램핑 링(13)의 링형상 중공실 내에서 압축될 수 있거나 다시 압력 경감될 수 있다.

클램핑 링(13)은 부하 경감된 상태 또는 휴지 상태에서, 클램핑 링(13) 및 그 클램핑체(27)가 약간 공작물(11)의 표면으로부터 반경방향 바깥쪽으로 물러나고, 따라서 공작물(11)이 클램핑 장치(10) 내에 삽입되도록 구성되어 있다. 공급 도관(28)을 통해서 홈(15)의 남은 공동부 내에 있는 작동 매체가 압축되는 즉시, 클램핑 링(13)의 U자형 프로파일의 웨브 부분이, 클램핑체(27)와, 이 클램핑체(27) 사이에 존재하는 클램핑 면(24)의 섹션이 적어도 부분적으로 공작물(11)에 밀접하게 놓일 때까지, 이 클램핑 링 내에 매립된 클램핑체(27)와 함께 반경 방향 내측으로 공작물(11)을 향해서 이동된다. 홈(15) 내의 압력이 높으면 높을수록, 공작물(11)에 가해지는 클램핑 장치(10)의 가압력 및 클램핑 력도 강해진다. 이것에 의해서 공작물은 클램핑 장치 내에서 원주 방향으로 및 축방향으로도 클램핑된다.

압축된 작동 매체에 의해서, 클램핑 링(13)의 플랜지(22, 23)는 축방향으로도 유지장치(12)의 벽면(16, 17)에 가압된다. 이것에 의해서, 플랜지(22, 23)는 작동 매체가 유출되는 것을 저지하는, 환형의 밀봉 립으로서 작용한다. 더구나 플랜지 및 이 플랜지에 접속된 웨브 부분의 적어도 일부의 이 가압력은 클램핑 링(13)과 유지장치(12) 사이의 큰 마찰력을 야기하기 때문에 클램핑 링(13)은 특히 원주방향으로 또한 반경방향으로도 유지장치(12) 내에서 견고하게 클램핑된다. 이로 인해, 클램핑 장치(10)에 의해서, 클램핑력 또는 유지력이 공작물(11)로 전달되고, 또한 그와는 반대로 공작물(11)에 다른 방법으로 작용하는 힘이 클램핑 장치(10)에 의해서 흡수되어, 접속된 기계 부분으로 전다.

클램핑 링(13)은 엘라스토머로 제조되어 있고, 유지장치(12)와 견고하게 기계적으로 결합되어 있지 않으며, 더구나 작동 매체는 클램핑 링(13)의 각 원주 방향 지점에 균일하게 작용하기 때문에, 클램핑 링(13)은 공작물(11)을 센터링할 수 없다. 따라서 공작물(11)을 그 종축의 소정 위치로 조절하는 것은 별도의 수단에 의해서 달성되어야 한다. 클램핑 장치(10)가 작동되면, 클램핑 링(13)은 공작물(11)에서 센터링(centering: 중심정렬)되고, 그 센터링된 위치에서 확실하게 유지되며, 이 때 적어도 부분적으로, 공작물(11)을 위한 센터링 장치 또는 안내 장치의 부하를 경감시킨다.

유지 장치(12)에서는 홈(15)의 벽면(16)이 이 벽면(16)을 향한 클램핑 부분(31)의 벽면으로 형성되어 있다. 클램핑 부분(31)은 유지장치(12)에서, 홈(15)의 홈 바닥부(18)에 계속되는 원통형의 원주면(32)을 따라 축방향으로 이동 가능하게 안내되어 있다. 이 때 클램핑 부분(31)의 외부 원주면(33)이 원주면(32)에 접촉하고 있다. 이 외부 원주면(33)의 영역 내에 홈이 형성되고 있고, 이 홈 내에 순환형 밀봉 부재(34)가 배치되어 있다. 이 밀봉 부재(34)는 홈(15)의 내실을 외부에 대하여 밀봉하고 있다. 내부 원주면(35)은 공작물의 최대 외경보다 큰 내측 폭을 갖고 있다.

클램핑 부분(31)은 클램핑 디바이스(36)의 일부이고, 이 클램핑 디바이스(36)는 2중으로 작용하는 피스톤 구동장치 형상의 동력 구동장치(37)를 구비하고 있고, 이 동력 구동장치에 의해서 클램핑 부분(31)은 유지장치(12)에서 축방향으로 이동가능하고, 클램핑 링(13)에 대해 가압된다. 이에 의해서 클램핑체(27)는 유지장치(12)의 마주 놓인 벽면(17)에 대해 가압되고, 따라서 축방향, 반경 방향 및 원주 방향으로 유지장치(12) 내에 클램핑되며, 클램핑체(27)가 공작물(11)을 동일한 방식으로 클램핑한다. 동력 구동장치(37)는 도 1에서는 2중으로 작용하는 피스톤 구동장치로 도시되어 있다. 상기 동력 구동 장치는 이러한 용도에서 통상적인 형태로 구현될 수 있다.

도 2에 도시한 클램핑 장치(40)는 적어도 부분적으로 중공인 공작물(41)의 내측을 클램핑하기 위한 것이다. 그에 따라서, 클램핑 링(43)을 위한 유지장치(42)는 바아형으로 구성되어 있다.

클램핑 링(43)은 클램핑 링(13)과 유사하게 마찬가지로 U자형의 횡단면 프로파일을 갖고 있지만, 여기서는 반대로 향한다. 도 2에서는 숨겨진 클램핑 면(44)은 클램핑 링(43)의 외측에 놓인 원주면으로 형성되어 있다. 이 원주면을 따라서 클램핑체(45)가 클램핑 링 내에 매립되어 있다. 그 밖의 점에 대해서는 클램핑 링(43)과 동일한 또는 적어도 상응하는 방식으로 적용되는 클램핑 링(13)에 대한 설명이 참조된다.

유지장치(42)에는 클램핑 링(43)에 매칭되는 홈(46)이 있다. 이 홈(46)은 내측 및 한쪽 단부측에서 유지장치(42)의 원주면(47) 또는 벽면(48)에 의해서 제한되어 있다. 다른쪽 측에서는 홈(46)이 이 홈(46)을 향한 클램핑 부분(51)의 벽면(49)으로 형성되며, 이 클램핑 부분은 클램핑 디바이스(50)의 일부이다. 클램핑 부분(51)은 유지장치(42)에 이동 가능하게 안내되어 있다. 이 경우, 클램핑 부분(51)의 내부 원주면(52)은 유지장치(42)의 원주면(47)에 접촉하고 있다. 클램핑 부분(51)의 내부 원주면(52)에 순환형 홈이 형성되어 있고, 이 순환형 홈 내에 밀봉 부재(53)가 배치되어 있다. 도 2에는 클램핑 부분(51)이 2중으로 작용하는 피스톤 구동장치로 개략적으로 도시된 동력 구동장치(54)에 연결되어 있고, 이 동력 구동장치(54)는 마찬가지로 클램핑 디바이스(50)의 일부이다. 동력 구동장치(54)에 의해서, 클램핑 부분(51)은 유지장치(42)에서 축방향으로 이동가능하고, 클램핑 링(43)에 대해 가압될 수 있다.

유지장치(42)는 액압식 또는 공압식 작동 매체용의 공급 도관(55)을 갖고 있고, 이 작동 매체는 압력원으로부터 클램핑 링(43)의 U자형 프로파일의 내실 내까지 안내되어, (클램핑 장치(10)에서와 상응하는 방식으로) 클램핑 링(43)을 공작물(41)에 가압하고, 공작물(41)을 클램핑한다.

클램핑 장치(40)에서는 클램핑 링(43)의 2개의 플랜지(56, 57)가 이들 플랜지에 마주 향하는 유지장치(42)의 원주면(47)까지 도달하고 있다. 따라서 클램핑 링(43)은 휴지 상태에서, 반경 방향으로 유지장치(42)에 적어도 어느 정도 안내됨으로써, 상응하는 정도로 공작물(41)을 예비 센터링할 수 있다. 클램핑 링(43)의 탄성에 관련하여, 그리고 이 클램핑 링(43)에서도 작동 매체의 압력이 모든 측에서 균일하게 작용하는 것에 관련하여, 클램핑 장치(40)에서도 공작물(41)의 정확한 센터링은 불가능하다. 예비 센터링이 필요하지 않거나 또는 예비 센터링 대신에, 반경 방향에서의 클램핑 링(43)의 소정의 조절 가능성이 요구되는 경우에는, 클램핑 링(43)의 플랜지(56, 57) 사이와 이들 플랜지에 마주하는 유지장치(42)의 원주면(47) 사이에 상응하는 크기의 반경 방향 간격이 유지된다.

클램핑 장치(40)를 사용할 때에, 클램핑 부분(51)은 우선 그 초기 위치에 있다. 이 초기 위치에서 클램핑 링(43)은 유지 장치(42)에 형성된 홈 내에서 아직 자유롭게 이동될 수 있다. 클램핑 링(43)을 위한 작동 매체가 압축됨으로써, 클램핑 링(43)은 그 클램핑체(45)와 함께 공작물(41)에 접촉하고, 그것에 의하여 공작물(41)은 반경 방향으로 클램핑된다. 다음으로 클램핑 부분(51)은 동력 구동장치(54)에 의해서 클램핑 링(43)에 대해 가압되고, 이 때 클램핑체(45)가 클램핑 부분(51)과, 이 클램핑 부분(51)에 마주하는 유지장치(42)의 벽부 사이에서, 축방향으로 견고하게 클램핑된다. 이 때 생기는 클램핑체(45)의 단부면에서의 마찰력에 의해서, 클램핑체(45)는 반경방향 및 원주방향으로 클램핑된다. 이것에 의해서, 클램핑 링(43)의 엘라스토머체는 클램핑 장치(40)와 공작물(41) 사이에서 무엇보다 원주방향 힘, 그러나 또한 반경방향 힘의 하중을 덜 받는다.

도 3에는 불규칙한 횡단면 형상을 갖는 공작물(61)의 외측을 클램핑하기 위한 클램핑 장치(60)가 도시되어 있다. 따라서, 상응하게 성형된 유지장치(62) 내에 배치된 클램핑 링(63)은 그 윤곽선이 공작물(61)의 윤곽선에 대하여 같은 간격을 나타내는 클램핑면을 갖는다. 이해를 돕기 위해, 클램핑 과정을 확실히 나타내도록, 클램핑 링(63)의 클램핑체(65)는 공작물(61)에 접촉하여 도시되어 있다. 클램핑 위치에서, 클램핑 링(63)의 엘라스토머체는 적어도 부분적으로 공작물(61)에 가까운 위치에 있거나 또는 공작물에 접촉한다.

클램핑 링(63)은 그 치수 및 윤곽 형상에 매칭되는, 유지장치(62)의 홈(66) 내에 삽입되어 있다. 홈(66)은, 그 제조를 용이하게 하기 위해, 또는 클램핑 링(63)의 윤곽 형상에 상응하는 클램핑 부분을 조립할 수 있도록 하기 위해서, 그리고 액압식 또는 공압식의 피스톤 구동장치를 구비할 수 있도록 하기 위해서, 바람직한 방법으로 다수의 부분으로 구성되어 있다.

도 3에 도시한, 불규칙한 횡단면 형상을 갖는 공작물을 외측 클램핑하기 위한 실시예는, 규칙적인 횡단면 형상을 갖고는 있지만 원형이 아닌 공작물에도 적절하게 적용할 수 있다. 이것은 원형이 아니고 규칙적이거나 또는 불규칙한 수용면의 윤곽선을 구비한 공작물을 내측 클램핑하기 위해서도 적합하다.

Claims

엘라스토머로 이루어지는 일체형의 폐쇄된 클램핑 링(13; 43)이 설치되어 있고,

상기 클램핑 링(13)의 내측에 놓인 원주면 또는 상기 클램핑 링(43)의 외측에 놓인 원주면이 공작물(11)을 외측 클램핑하기 위한 또는 공작물(41)을 내측 클램핑하기 위한 클램핑 면(24; 44)을 형성하고 있으며,

상기 클램핑 링(13; 43)의 상기 클램핑 면(24; 44)이 상기 클램핑하고자 하는 공작물(11; 41)의 윤곽선에 대하여 적어도 거의 등간격을 가지는 윤곽을 갖고 있고,

상기 클램핑 링(13; 43)을 위한 유지장치(12; 42)가 설치되어 있으며, 상기 유지장치(12; 42)가 상기 클램핑 링(13; 43)에 매칭되는 순환형 홈(15; 46)을 갖고 있고, 이 홈은 외측 클램핑할 경우 적어도 부분적으로 중공 부분의 내측에 및 내측 클램핑할 경우 상기 유지장치(12; 42)의 내측에 위치하는 부분의 외측에 배치되고, 또한 상기 유지장치는 고정 배치되어 있거나 또는 커플링 부재에 의해서 부동의(immovable) 기계 부분 또는 가동의(movable) 기계 부분에 연결될 수 있고,

상기 클램핑 링(13; 43)의 상기 클램핑 면(24; 44)과는 반대측에서, 액압식 또는 공압식 작동 매체용 공급 도관(28; 55)이 상기 유지장치(12; 42) 내에 설치되어 있으며,

상기 공급 도관(28; 55)이 작동 매체용 압력원과 접속가능한 클램핑 장치에 있어서,

상기 클램핑 링(13; 43)은 U자형의 횡단면 프로파일을 갖고 있고,

상기 U자형 프로파일의 웨브 부분(21)에 연결되는 2개의 플랜지(22, 23; 56, 57)가 상기 클램핑 링(13; 43)의 각 하나의 단부벽을 형성하고 있으며,

상기 클램핑 링(13)의 2개의 외측 단부면(25; 26)이 면 평행하게 구성되어 있고,

상기 클램핑 링(13; 43)에는 복수의 클램핑체(27; 45)가 원주 방향으로 상기 클램핑 면(24; 44)을 따라 분포하여 배치되어 있고, 상기 클램핑체가 클램핑 링(13; 43)의 재료보다 높은 강도를 갖는 재료로 제조되어 있으며, 상기 클램핑체는 적어도 상기 공작물(11; 41)을 향한 클램핑체(27; 45)의 외주 라인이 노출되도록, 상기 클램핑 링(13; 43)에 배치되어 있고, 상기 클램핑체가 상기 클램핑 링(13; 43)과 적어도 거의 같은 축방향 폭을 갖고 있으며,

상기 클램핑체(27; 45)를 축방향으로 견고하게 클램핑하기 위한 클램핑 디바이스(36; 50)가 설치되고 있고,

상기 클램핑 디바이스(36; 50)가 링형으로 폐쇄되는 클램핑 부분(31; 51)을 갖고 있고, 상기 클램핑 부분이 상기 유지장치(12; 42)에서 축방향으로 이동가능하게 안내되고, 상기 클램핑 부분은 상기 유지장치(12; 42)내에서 상기 홈(15; 46)의 벽면(16; 49)을 형성하고 있으며,

상기 공작물(11; 41) 반대측에 있는 상기 클램핑 부분(31; 51)의 원주면(33, 52)과, 상기 원주면에 마주 놓인 상기 유지장치(12; 42)의 원주면(32; 47) 사이에 순환형 밀봉 부재(34; 53)가 배치되어 있고,

상기 클램핑 부분(31; 51)이 상기 유지장치(12; 42)에서 동력 구동장치(37; 54)에 의해 해제 위치로부터 클램핑 위치로 그리고 그와 반대로 축방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 클램핑 링(43)의 상기 클램핑 면(44)의 반대측에 있는, 상기 클램핑 링의 플랜지(56; 57)의 가장자리면이 상기 클램핑 장치(40)의 휴지 상태에서 상기 유지장치(42) 내에 있는 홈(46)의, 상기 클램핑 장치에 마주하는 원주면(47)에 접촉하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 클램핑 링(13)의 상기 클램핑 면(24) 반대측에 있는, 상기 클램핑 링의 플랜지(22; 23)의 가장자리면이 상기 클램핑 장치(10)의 휴지 상태에서, 상기 유지장치(12) 내에 있는 홈(15)의, 상기 클램핑 장치에 마주하는 홈 바닥부(18)에 대하여 간격을 가지는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 상기 공작물(11)을 향한 상기 클램핑체(27)의 외주 라인이 이를 향한 상기 공작물(11)의 표면에 대해 수직으로 배치된 종방향 단면에서, 상기 공작물 표면의 단면 라인과 동일한 곡선을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한항에 있어서, 상기 클램핑체(27; 45)의 축방향의 양 단부면이 면 평행하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 클램핑체(27; 45)는 원통형 롤러의 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.