DE102006036527B3

DE102006036527B3 - Device for clamping parts, particularly grinding work pieces, has clamping device for holding, centering and fixing parts, where clamping device is formed as one-piece chuck in elastic manner for clamping parts to be processed

Info

Publication number: DE102006036527B3
Application number: DE102006036527A
Authority: DE
Inventors: Kurt Marti
Original assignee: Ewag AG
Current assignee: Ewag AG
Priority date: 2006-07-29
Filing date: 2006-07-29
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2026-07-30

Abstract

The device (10) has a clamping device (12) for holding, centering and fixing the parts (11). The clamping device is formed as a one-piece chuck (13) in elastic manner for clamping the parts to be processed. The chuck is made of steel and has has two clamping jaws (14,15), which are formed and molded in such a way that the clamping jaws exerts a resilience effect on the parts to be clamped.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen von Teilen, insbesondere von zu schleifenden Werkstücken, umfassend eine Spannvorrichtung zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren der Teile, wobei die Spannvorrichtung aus einer Spannposition zum Spannen eines Teiles in eine geöffnete Wechselposition zum Entnehmen und Aufnehmen eines Teiles und umgekehrt bringbar ist, wobei die Spannvorrichtung ein einteiliges Spannfutter und zum Spannen der zu bearbeitenden Teile eigenelastisch ausgebildet ist.The The invention relates to a device for clamping parts, in particular of workpieces to be ground, comprising a clamping device for receiving, centering and fixing the parts, wherein the tensioning device from a clamping position for Clamping a part into an open one Change position for removing and picking up a part and vice versa can be brought, wherein the clamping device is a one-piece chuck and designed to tension the parts to be machined intrinsically elastic is.

Solche Vorrichtungen kommen im Bereich des Maschinenbaus und insbesondere in der Schleiftechnik üblicherweise zum Einsatz. Die Vorrichtungen dienen zum Aufnehmen, Zentrieren und Fixieren von Teilen, beispielsweise von Werkstücken oder Werkzeugen, die z.B. mittels Schleifen, Fräsen oder dergleichen bearbeitet werden sollen. Die Spannvorrichtungen oder Spannsysteme sind in der Regel derart ausgebildet, dass sie in einer Wechselposition geöffnet sind, so dass die zu bearbeitenden Teile aus der Spannvorrichtung entnommen oder in die Spannvorrichtung eingesetzt werden können. Nach der Ersteingabe eines Werkstückes oder dergleichen bzw. dem vollzogenen Wechsel des Werkstücks klemmt die Spannvorrichtung das Werkstück unter gleichzeitiger Zentrierung desselben für die nachfolgende Bearbeitung. Dieses Klemmen bzw. Fixieren wird als der eigentliche Spannprozess betrachtet. Das Öffnen der Spannvorrichtung in die Wechselposition und das Schließen der Spannvorrichtung in die Spannposition ist Bestandteil des Wechselvorganges. Der Wechselvorgang erfolgt bei heute bekannten Ausführungsformen üblicherweise manuell und außerhalb der entsprechenden Bearbeitungsmaschine.Such Devices come in the field of mechanical engineering and in particular in grinding usually for use. The devices are used for recording, centering and fixing parts, such as workpieces or tools, the e.g. by grinding, milling or the like should be processed. The clamping devices or clamping systems are usually designed such that they opened in a change position are so that the parts to be machined from the jig can be removed or used in the clamping device. To the first input of a workpiece or the like or the completed change of the workpiece clamps the Clamping the workpiece while simultaneously centering it for subsequent processing. This clamping or fixing is considered the actual clamping process considered. Opening the Clamping device in the change position and closing the Clamping device in the clamping position is part of the change process. The change process usually takes place in today known embodiments manually and outside the corresponding processing machine.

Es sind verschiedene Spannvorrichtungen bekannt, bei denen üblicherweise mehrere Elemente der Spannvorrichtung am eigentlichen Spannprozess beteiligt sind. Als Beispiel für eine solche aus dem Stand der Technik bekannte Ausführungsform ist eine Spannvorrichtung genannt, die eine Spannzange mit einer Spannzangenaufnahme umfasst. Dabei ist das zu bearbeitende Teil in der Spannzange aufgenommen. Die Spannzange mit dem darin befindlichen zu bearbeitenden Teil ist wiederum in die Spannzangenaufnahme eingesetzt. Bei diesen Spannvorrichtungen ist das zu spannende bzw. klemmende Teil, beispielsweise ein zu schleifender Bohrer, also mittels mehrerer Elemente fixiert. Nachteilig an den bestehenden Systemen und Vorrichtungen ist ein unzureichender Rundlauf der gespannten bzw. geklemmten Teile. Jedes am Spannprozess beteiligte Element weist eigene (Fertigungs-)Toleranzen auf. Diese Toleranzen addieren sich, so dass bei den Vorrichtungen aus dem Stand der Technik die Toleranzen der mindestens zwei am Spannprozess beteiligten Elemente den Rundlauf negativ beeinflussen. Ein solches Spannfutter mit mehreren am Spannprozess beteiligten Elementen ist der DE 103 24 670 B4 zu entnehmen. Die DE 10 2004 003 778 A1 befasst sich ebenfalls mit einem Spannfutter für eine Maschinenspindel, wobei die Spannzange von einer Schiebehülse umgeben ist. Mittels Axialverschiebung ist eine formschlüssige Einspannung des Werkzeugschafts gewährleistet. Auch bei dieser Lösung sind mehrere Elemente am Spannprozess beteiligt. Eine andere bekannte Ausführungsform (Hydrodehnspannfutter) weist die Nachteile auf, dass eine relativ große Spanntiefe notwendig ist, dass die Vorrichtung nie ohne Werkstück geschlossen werden darf, und dass in geöffnetem Zustand nur sehr wenig Spiel zum automatischen Laden vorhanden ist, was die Automatisierung sehr schwierig macht.Various clamping devices are known in which usually several elements of the clamping device are involved in the actual clamping process. As an example of such known from the prior art embodiment, a clamping device is called, comprising a collet with a collet receiving. The part to be machined is included in the collet. The collet with the part to be machined therein is in turn inserted into the collet chuck. In these clamping devices is to be clamped or clamping part, for example, a driller to be ground, so fixed by means of several elements. A disadvantage of the existing systems and devices is an insufficient concentricity of the clamped or clamped parts. Each element involved in the clamping process has its own (manufacturing) tolerances. These tolerances add up so that the tolerances of the at least two elements involved in the clamping process negatively affect the concentricity in the devices of the prior art. Such a chuck with several elements involved in the clamping process is the DE 103 24 670 B4 refer to. The DE 10 2004 003 778 A1 also deals with a chuck for a machine spindle, wherein the collet is surrounded by a sliding sleeve. By means of axial displacement a positive clamping of the tool shaft is guaranteed. Also in this solution several elements are involved in the clamping process. Another known embodiment (hydraulic expansion chuck) has the disadvantages that a relatively large span is necessary, that the device must never be closed without a workpiece, and that in the open state there is very little play for automatic loading, which makes automation very difficult power.

Aus der DE 103 09 015 A1 ist eine Werkzeugschrumpfaufnahme mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 bekannt. Allerdings wird die Aufweitung des Spannfutters durch Erwärmung erreicht, was einerseits zu einem aufwendigen Aufweitungs- und Schließvorgang führt und andererseits eine Automatisierung schwierig macht.From the DE 103 09 015 A1 is a tool shrink receptacle with the features of the preamble of claim 1 is known. However, the expansion of the chuck is achieved by heating, which on the one hand leads to a complex expansion and closing operation and on the other hand makes automation difficult.

Es ist daher Ausgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach handhabbare Spannvorrichtung zu schaffen, mittels der Teile besonders präzise und automatisiert spannbar sind.It is therefore an issue of the present invention, an easy to handle To create tensioning device by means of the parts particularly precise and automated are tensionable.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Spannfutter aus Stahl besteht, wobei das Spannfutter mindestens zwei Spannbacken aufweist, die derart ausgebildet und geformt sind, dass sie eine Federwirkung auf die zu spannenden Teile ausüben. Dadurch wird auf überraschend einfache und besonders präzise Weise eine Klemmung/Fixierung der zu bearbeitenden Teile sichergestellt. Die eigenelastische Ausbildung der Spannvorrichtung ist zum einen eine einfache und zuverlässige Möglichkeit einer Werkstückeinspannung und zum anderen ermöglicht sie eine stark vereinfachte Handhabung, was insbesondere die Automatisierung des Wechselvorganges sowie des eigentlichen Spannprozesses erleichtert. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung liegt darin, dass sich die eigenelastische Spannvorrichtung weit öffnen lässt, was die Automatisierung des Wechselvorganges erheblich vereinfacht. Durch die Einteiligkeit des Spannfutters bzw. der Spannvorrichtung sind die sich insbesondere auf den Rundlauf der gespannten/geklemmten Teile auswirkenden Toleranzen reduziert, was zu einer Verbesserung des Rundlaufs der zu bearbeitenden Teile führt. Dadurch ist auch die Bearbeitungsqualität der Teile verbessert. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist sowohl das sichere Fixieren als auch das einfache Handhaben in besonders vorteilhafter Weise kombiniert. Insbesondere kann die Spannkraft des Spannfutters unmittelbar bei der Auslegung desselben bestimmt bzw. berechnet werden, was einerseits einen optimalen Halt des Werkstückes im Spannfutter sicherstellt und andererseits eine unnötige Belastung der zu spannenden Teile vermeidet.This object is achieved by a device of the type mentioned above in that the chuck is made of steel, wherein the chuck has at least two clamping jaws, which are designed and shaped such that they exert a spring action on the parts to be clamped. As a result, a clamping / fixing of the parts to be machined is ensured in a surprisingly simple and particularly precise manner. The intrinsically elastic design of the clamping device is on the one hand a simple and reliable way a Werkstückeinspannung and on the other hand it allows a much easier handling, which in particular facilitates the automation of the change process and the actual clamping process. Another advantage of the design according to the invention is that the intrinsically elastic clamping device can be opened wide, which greatly simplifies the automation of the exchange process. Due to the one-piece nature of the chuck or the clamping device, the tolerances that affect in particular the concentricity of the clamped / clamped parts are reduced, which leads to an improvement in the concentricity of the parts to be machined. This also improves the machining quality of the parts. With the construction according to the invention, both secure fixing and easy handling are combined in a particularly advantageous manner. In particular, the clamping force of the Chucks are determined or calculated directly during the design of the same, which on the one hand ensures optimum hold of the workpiece in the chuck and on the other hand avoids unnecessary stress on the parts to be clamped.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die das Spannfutter bildenden Spannbacken auf den einander zugekehrten Seiten ein Profil auf, das an das Profil des zu bearbeitenden Teils angepasst ist. Durch das Schlüssel-Schloss-Prinzip ist eine wirkungsvolle Fixierung der Teile in dem Spannfutter gewährleistet. Insbesondere bei Teilen mit einem Querprofil wird eine optimierte Mittigkeit erreicht.In an appropriate training the device according to the invention have the chuck forming jaws on each other facing pages have a profile that matches the profile of the person being edited Partly adapted. The key-lock principle is an effective fixation ensures the parts in the chuck. Especially parts with a cross profile will have an optimized center reached.

Vorzugsweise weist das Spannfutter zur Aufnahme der Teile eine sich durch das gesamte Spannfutter erstreckende Öffnung auf. Durch die Tatsache, dass das Spannfutter durchgängig quasi hohl ausgebildet ist, können auch Teile mit einer sehr großen Länge bearbeitet werden. Mit anderen Worten ist das Spannfutter für die Länge der Teile nicht limitierend.Preferably has the chuck for receiving the parts a through the entire chuck extending opening on. By the fact that the chuck consistently quasi hollow, can also edited parts with a very long length become. In other words, the chuck is not limiting to the length of the parts.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Spannfutter ein Element zum Verändern der Position, nämlich von der Spannposition in die Wechselposition und umgekehrt, zugeordnet ist, wobei das Element am eigentlichen Spannprozess des Teils unbeteiligt ist. Damit ist zum einen sichergestellt, dass das zusätzliche Element für das Öffnen und Schließen des Spannfutters keinen negativen Einfluss auf den Rundlauf der Teile hat. Zum anderen kann dadurch das Laden und Entladen des Spannfutters mit zu bearbeitenden Werkstücken automatisch auf der Maschine durchgeführt werden, was die Stillstandzeiten der Vorrichtung reduziert und zusätzliches Bedienpersonal für den Werkstückwechsel einspart.A particularly advantageous embodiment the invention is characterized in that the chuck a Element to modify the position, namely from the clamping position to the change position and vice versa is, wherein the element in the actual clamping process of the part uninvolved is. This ensures, on the one hand, that the additional Element for the opening and closing of the chuck has no negative effect on the concentricity of the Has parts. On the other hand, this can cause the loading and unloading of the chuck with workpieces to be machined automatically be carried out on the machine, resulting in downtime reduces the device and additional operators for the workpiece change saves.

Zweckmäßigerweise ist das Element ein Öffnungskeil. Durch die Ausbildung des Elementes als Öffnungskeil ist auf besonders einfache Weise eine Wirkverbindung mit dem Spannfutter herstellbar, was zum einen die Handhabung vereinfacht und zum anderen die Automatisierung des Wechselvorganges unterstützt.Conveniently, the element is an opening wedge. By training the element as an opening wedge is on special easy way to produce an operative connection with the chuck, which simplifies handling and automation the change process supported.

Weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:Further preferred and / or advantageous features and further developments of Invention will become apparent from the dependent claims and the description. Particularly preferred embodiments will be with the attached Drawing closer explained. In the drawing shows:

1 eine perspektivische Darstellung des Spannfutters mit gespanntem/geklemmtem Werkstück, 1 a perspective view of the chuck with clamped / clamped workpiece,

2 eine perspektivische Darstellung des Elementes zum Verändern der Position, also zum Öffnen und Schließen des Spannfutters, 2 a perspective view of the element for changing the position, so the opening and closing of the chuck,

3 eine Seitenansicht des Spannfutters mit gespanntem/geklemmtem Werkstück, und einem Öffnungskeil als Element zum Verändern der Position in zurückgezogener Stellung, 3 a side view of the chuck with clamped / clamped workpiece, and an opening wedge as an element for changing the position in the retracted position,

4 eine Ausführungsform des Spannfutters ohne Öffnungskeil und Werkstück, 4 an embodiment of the chuck without opening wedge and workpiece,

5 eine Schnittansicht durch das in 3 dargestellte Spannfutter, 5 a sectional view through the in 3 illustrated chucks,

6 eine weitere Ausführungsform des Spannfutters in geöffneter Position, wobei die Öffnungsspreizung zu Zwecken der Verdeutlichung übertrieben dargestellt ist und der besseren Übersicht halber der die Öffnungsspreizung bewirkende Öffnungskeil nicht dargestellt ist, und 6 a further embodiment of the chuck in the open position, wherein the opening spread is shown exaggerated for purposes of clarity and for better clarity, the opening wedge causing the opening wedge is not shown, and

7 das Spannfutter gemäß 6 in geschlossener Position. 7 the chuck according to 6 in closed position.

Die in den Zeichnungen dargestellten Spannvorrichtungen bzw. Einzelteile derselben dienen vorzugsweise zum präzisen Spannen von Teilen mit kleinen Durchmessern bzw. Querschnitten und sind üblicherweise Bestandteil von Schleifmaschinen. Selbstverständlich sind die Spannvorrichtungen auch zum Spannen anderer Teile mit beliebigem Querschnitt geeignet und als Bestandteil anderer Bearbeitungsmaschinen oder als separate Einheit einsetzbar.The Clamping devices or individual parts shown in the drawings the same are preferably used for precise clamping of parts small diameters or cross sections and are usually Part of grinding machines. Of course, the jigs are too suitable for clamping other parts with any cross section and as part of other processing machines or as separate Unit can be used.

Die 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Spannen von Teilen 11 (im folgenden auch als Werkstück bezeichnet), in der beschriebenen Ausführung von zu schleifenden Bohrern, die eine Spannvorrichtung 12 umfasst. Die Spannvorrichtung 12 dient in erster Linie zum Aufnehmen und Fixieren der Teile, also zum Klemmen bzw. Spannen eines Werkstückes 11 während der Bearbeitung. Zusätzlich übernimmt die Spannvorrichtung 12 jedoch quasi zwangsläufig auch eine Zentrierfunktion der zu bearbeitenden Werkstücke 11. Die Spannvorrichtung 12 kann verschiedene Positionen einnehmen, nämlich eine Wechselposition, wie sie z.B. in der 6 dargestellt ist, und eine Spannposition, wie sie z.B. in den 1, 3 und 5 dargestellt ist. In der Wechselposition ist die Spannvorrichtung 12 zum Entnehmen eines zuvor gespanntes Teiles 11 bzw. zum Aufnehmen oder Einlegen eines Teiles 12 geöffnet. In der Spannposition ist die Spannvorrichtung 12 quasi geschlossen, d.h., dass die Spannvorrichtung 12 an dem zu spannenden Teil 11 anliegt und dieses klemmt.The 1 shows a device 10 for clamping parts 11 (hereinafter also referred to as a workpiece), in the described embodiment of drills to be ground, comprising a tensioning device 12 includes. The tensioning device 12 is used primarily for picking up and fixing the parts, ie for clamping or clamping a workpiece 11 during the processing. In addition, the tensioning device takes over 12 but almost inevitably also a centering function of the workpieces to be machined 11 , The tensioning device 12 can take various positions, namely a change position, such as in the 6 is shown, and a clamping position, such as in the 1 . 3 and 5 is shown. In the change position is the tensioning device 12 for removing a previously stretched part 11 or to pick up or insert a part 12 open. In the clamping position is the clamping device 12 quasi closed, ie, that the clamping device 12 on the exciting part 11 is applied and this is stuck.

Die Spannvorrichtung 12 ist als einteiliges Spannfutter 13 ausgebildet. Das bedeutet, das nur ein einziges Element, nämlich das Spannfutter 13, direkt und unmittelbar am eigentlichen Spannprozess beteiligt ist. Mit anderen Worten ist das einteilige Spannfutter 13 das einzige Element, das das zu bearbeitende Werkstück 11 spannt bzw. klemmt. Man kann auch sagen, dass das Spannfutter 13 derart geformt und ausgebildet ist, dass ausschließlich das Spannfutter 13 am eigentlichen Spannprozess, nämlich dem Fixieren des zu spannenden Werkstücks 11 beteiligt ist. Hierzu ist das Spannfutter 13 eigenelastisch ausgebildet. Das bedeutet, dass mindestens Teilbereiche des Spannfutters 13 reversibel bewegbar sind. Bei Aufbringung einer so genannten Öffnungskraft, die manuell oder maschinell von innen oder außen aufbringbar ist, ist das Spannfutter 13 somit in die geöffnete Wechselposition bringbar. Beim Ausschalten bzw. Zurückziehen der Öffnungskraft schließt sich das Spannfutter 13, so dass dazwischen bzw. innerhalb des Spannfutters 13 befindliche Werkstücke 11 durch die Eigenelastizität des Spannfutters 13 geklemmt werden.The tensioning device 12 is as a one-piece chuck 13 educated. That just means that a single element, namely the chuck 13 , directly and directly involved in the actual clamping process. In other words, the one-piece chuck 13 the only element containing the workpiece to be machined 11 clamps or jams. You can also say that the chuck 13 is shaped and formed such that only the chuck 13 on the actual clamping process, namely the fixing of the workpiece to be clamped 11 is involved. This is the chuck 13 intrinsically elastic trained. This means that at least portions of the chuck 13 are reversibly movable. When applying a so-called opening force, which can be applied manually or mechanically from the inside or outside, is the chuck 13 thus be brought into the open change position. When switching off or retracting the opening force, the chuck closes 13 so that between or inside the chuck 13 located workpieces 11 due to the inherent elasticity of the chuck 13 be clamped.

Das Spannfutter 13 besteht in der bevorzugten Ausführungsform aus Stahl. Andere entsprechende Eigenschaften aufweisende Materialien können jedoch ebenfalls bei der Herstellung des Spannfutters 13 verwendet werden. Das Spannfutter 13 weist vorzugsweise zwei, in anderen Ausführungsformen auch mehr als zwei, Spannbacken 14, 15 auf, wobei die Spannbacken 14, 15 einstückig mit dem Spannfutter 13 verbunden bzw. Teile desselben sind. Die Spannbacken 14, 15 sind derart geformt und ausgebildet, dass sie eine Federwirkung ausüben. Rein beispielhaft können die Spannbacken 14, 15 durch Materialschwächung oder dergleichen und/oder durch eine stegartige Formgebung derart ausgestaltet sein, dass sie die Wirkung einer Feder oder entsprechender Federelemente aufweisen.The chuck 13 In the preferred embodiment, it is made of steel. However, other equivalent properties may also be used in the manufacture of the chuck 13 be used. The chuck 13 preferably has two, in other embodiments, more than two, jaws 14 . 15 on, with the jaws 14 . 15 integral with the chuck 13 connected or parts of the same are. The jaws 14 . 15 are shaped and formed to exert a spring action. Purely by way of example, the clamping jaws 14 . 15 be designed by material weakening or the like and / or by a web-like shape such that they have the action of a spring or corresponding spring elements.

Zur sicheren und möglichst spielfreien Aufnahme und Fixierung von Werkstücken 11 in dem Spannfutter 13 weisen die Spannbacken 14, 15 auf den einander zugekehrten (Innen-)Seiten ein Profil 16, 17 auf, das an das Profil 18 des zu bearbeitenden bzw. spannenden Werkstückes 11 angepasst ist. Anders ausgedrückt wird das Profil 16, 17 der Spannbacken 14, 15 bei der Herstellung des Spannfutters 13 an das Profil 18 des Werkstückes 11 angepasst. Dabei können die Profile 18 der Werkstücke 11 eine beliebige Form und Orientierung aufweisen. Entsprechendes gilt selbstverständlich auch für die Profile 16, 17 der Spannbacken 14, 15. Allerdings ist das Profil 16, 17 der Spannbacken 14, 15 zur Erzielung bzw. Unterstützung des Klemm- bzw. Spanneffektes geringfügig abweichend vom Profil 18 des zu spannenden Werkstückes 11, vorzugsweise geringfügig kleiner ausgebildet. In der Ausführung beispielsweise gemäß 1 ist das Profil 18 des Teiles 11 rund. Das Profil 18 kann jedoch auch unrund und beliebig anders geformt sein. Aus der 4 ist beispielsweise ein Spannfutter 13 mit Spannbacken 14, 15 ersichtlich, wobei die Spannbacken 14, 15 ein Profil 16, 17 aufweisen, das zu einem Werkstück 11 mit einem Querprofil korrespondiert.For safe and play-free recording and fixing of workpieces 11 in the chuck 13 have the jaws 14 . 15 on the facing (inside) pages a profile 16 . 17 on that to the profile 18 of the workpiece to be machined or exciting 11 is adjusted. In other words, the profile 16 . 17 the jaws 14 . 15 in the manufacture of the chuck 13 to the profile 18 of the workpiece 11 customized. The profiles can 18 the workpieces 11 have any shape and orientation. The same applies, of course, also for the profiles 16 . 17 the jaws 14 . 15 , However, the profile is 16 . 17 the jaws 14 . 15 to achieve or support the clamping or clamping effect slightly different from the profile 18 of the workpiece to be clamped 11 , preferably formed slightly smaller. In the execution example according to 1 is the profile 18 of the part 11 round. The profile 18 However, it can also be out of round and shaped differently. From the 4 is for example a chuck 13 with jaws 14 . 15 visible, with the jaws 14 . 15 a profile 16 . 17 have that to a workpiece 11 corresponds with a transverse profile.

Durch die korrespondierende und aufeinander abgestimmte Profilierung des Werkstückes 11 einerseits und der Spannbacken 14, 15 andererseits ergibt sich in gespanntem/geklemmten Zustand des Werkstückes 11 ein Formschluss zwischen den Spannbacken 14, 15 und dem Werkstück 11. Der Formschluss unterstützt die hauptsächlich durch die Spannung/Klemmung hervorgerufene Fixierung des Werkstückes 11 in dem Spannfutter 13. Idealerweise liegen die Spannbacken 14, 15 flächig an dem Werkstück 11 an. Aber auch punktförmige, linienförmige oder andersförmige Berührungsbereiche zwischen den Spannbacken 14, 15 und dem Werkstück 11 sind möglich.Due to the corresponding and coordinated profiling of the workpiece 11 on the one hand and the clamping jaws 14 . 15 On the other hand results in clamped / clamped state of the workpiece 11 a positive connection between the jaws 14 . 15 and the workpiece 11 , The positive connection supports the fixation of the workpiece, which is mainly caused by the tension / clamping 11 in the chuck 13 , Ideally, the jaws are 14 . 15 flat on the workpiece 11 at. But also point-like, linear or other shaped contact areas between the jaws 14 . 15 and the workpiece 11 are possible.

Das Spannfutter 13 weist, wie insbesondere in der 6 zu erkennen, zur Aufnahme eines Werkstückes 11 eine Öffnung 19 auf, die sich durch das gesamte Spannfutter 13 erstreckt. Die Ausrichtung der Öffnung 19 verläuft vorzugsweise in Längsrichtung des Spannfutters 13 und parallel zur Mittelachse M des Spannfutters 13. Andere Verläufe der Öffnung 19, die als Bohrung ausgebildet sein kann, und die einen vollständigen Durchtritt des Werkstückes 11 erlauben, sind ebenfalls möglich. Die Öffnung 19 weist mindestens in Teilbereichen weitere Ausnehmungen 20 auf. Die Ausnehmungen 20 weisen einen größeren Durchmesser bzw. Querschnitt auf als die Öffnung 19 selbst. Die Öffnung 19 ist insbesondere im Bereich der Ausnehmungen 20 leicht konisch ausgebildet, und zwar derart, dass sich die Öffnung 19 bzw. die Ausnehmung 20 zum freien Ende 21 des Spannfutters 13 hin verjüngt. Die äußere Form des Spannfutters 13 ist variabel und kann unterschiedliche Formen annehmen. In der gezeigten Ausführung bildet das Spannfutter 13 bzw. bilden deren Spannbacken 14, 15 einen Kegelstumpf. Anders ausgedrückt verlaufen die Spannbacken 14, 15 zum freien Ende 21 hin ebenfalls konisch zusammen. Das Spannfutter 13 kann in der äußeren Form aber auch zylindrisch oder in anderer Weise üblich geformt sein.The chuck 13 points, as in particular in the 6 to recognize, for receiving a workpiece 11 an opening 19 on, extending through the entire chuck 13 extends. The orientation of the opening 19 preferably runs in the longitudinal direction of the chuck 13 and parallel to the center axis M of the chuck 13 , Other gradients of the opening 19 , which may be formed as a bore, and a complete passage of the workpiece 11 allow are also possible. The opening 19 has at least in some areas further recesses 20 on. The recesses 20 have a larger diameter or cross section than the opening 19 itself. The opening 19 is especially in the area of recesses 20 slightly conical, in such a way that the opening 19 or the recess 20 to the free end 21 of the chuck 13 rejuvenated. The outer shape of the chuck 13 is variable and can take different forms. In the embodiment shown forms the chuck 13 or form their jaws 14 . 15 a truncated cone. In other words, the jaws run 14 . 15 to the free end 21 also conical together. The chuck 13 may be formed in the outer shape but also cylindrical or otherwise customary.

Das Spannfutter 13 wird zum Laden, also zum Aufnehmen eines neuen Werkstückes 11, mit einem automatisierbaren Öffnungsmechanismus auseinander gedrückt. Der Öffnungsmechanismus kann zur Bildung einer Spanneinheit Bestandteil der Spannvorrichtung 12 sein. Hierzu ist dem Spannfutter 13 ein Element 22 zum Verändern der Position, nämlich von der Spannposition in die Wechselposition und umgekehrt, zugeordnet. Das Element 22 kann Bestandteil der Vorrichtung 10 sein, ist aber am eigentlichen Spannprozess, also der Spannung/Klemmung des Werkstückes 11, nicht beteiligt. Vielmehr ist das vorzugsweise separate Element 22 eine Art Hilfsmittel zum Öffnen und Schließen des Spannfutters 13. Das Element 22 kann von außen oder von innen am Spannfutter 13 angreifen und manuell oder automatisch bedient werden. Vorzugsweise ist das Element 22 ein Öffnungskeil 23, wie er z.B. in 2 dargestellt ist. Das Element 22 kann aber auch ein Exzenterelement oder ein gleichwirkendes Element sein. Der Öffnungskeil 23 ist innenseitig in das Spannfutter 23 steckbar, und zwar im Bereich der Öffnung 19 bzw. der Ausnehmung 20. Der Öffnungskeil 23 ist manuell oder automatisch, beispielsweise durch hydraulisch, pneumatische oder andere übliche Antriebe, antreibbar bzw. betätigbar. Der Öffnungskeil 23 ist aus einer zurückgezogenen Warteposition, wie sie z.B. in den 3 oder 5 gezeigt ist, in eine vorgeschobene Funktionsposition und zurück bewegbar. Anders ausgedrückt wirkt der Öffnungskeil 23 in der Spannposition des Spannfutters 13 nicht auf das Spannfutter 13, während der Öffnungskeil 23 in der Wechselposition des Spannfutters 12 mit diesem in Wirkverbindung steht. Genauer ist der Öffnungskeil 23 zum Erreichen der Wechselposition des Spannfutters 13 mit den Spannbacken 14, 15 in Wirkverbindung bringbar.The chuck 13 is for loading, so to pick up a new workpiece 11 , pushed apart with an automatable opening mechanism. The opening mechanism may be part of the tensioning device to form a tensioning unit 12 be. For this purpose, the chuck 13 an element 22 for changing the position, namely from the clamping position to the change position and vice versa assigned. The element 22 may be part of the device 10 But is the actual clamping process, so the tension / clamping of the workpiece 11 , not involved. Rather, it is preferably a separate element 22 a kind of Aids for opening and closing the chuck 13 , The element 22 can be from the outside or from the inside of the chuck 13 attack and be operated manually or automatically. Preferably, the element is 22 an opening wedge 23 as he eg in 2 is shown. The element 22 but can also be an eccentric element or a similar element. The opening wedge 23 is inside the chuck 23 pluggable, in the area of the opening 19 or the recess 20 , The opening wedge 23 is manually or automatically, for example by hydraulic, pneumatic or other conventional drives, driven or actuated. The opening wedge 23 is from a withdrawn waiting position, such as in the 3 or 5 is shown, in an advanced operating position and movable back. In other words, the opening wedge acts 23 in the clamping position of the chuck 13 not on the chuck 13 while the opening wedge 23 in the change position of the chuck 12 is in operative connection with this. More precisely, the opening wedge 23 to achieve the change position of the chuck 13 with the jaws 14 . 15 can be brought into operative connection.

Hierzu weist der Öffnungskeil 23 eine so genannte Funktionsspitze 24 auf. Die Funktionsspitze 24 ist in Form und Querschnitt an die Form und den Querschnitt der Ausnehmung 20 angepasst, so dass der Öffnungskeil 23 bzw. dessen Funktionsspitze 24 in seiner Warteposition keine Öffnungskraft auf die Spannbacken 14, 15 ausübt. Beispielhaft ist diese (Warte-)Position in der 7 dargestellt, wobei die Spannbacken 14, 15 aneinander liegen können oder wie in 4 gezeigt einen Abstand voneinander aufweisen, der jedoch kleiner ist als der Querschnitt des zu spannenden/klemmenden Werkstückes 11. Die Darstellung in 7 zeigt das Spannfutter 13 ohne den Öffnungskeil 23 und die tatsächliche Deformation der Spannbacken 14, 15 ist zu Zwecken der Verdeutlichung übertrieben dargestellt.For this purpose, the opening wedge 23 a so-called functional tip 24 on. The functional tip 24 is in shape and cross section to the shape and cross section of the recess 20 adjusted so that the opening wedge 23 or its functional tip 24 in its waiting position no opening force on the jaws 14 . 15 exercises. By way of example, this (waiting) position in the 7 shown, with the jaws 14 . 15 can lie together or as in 4 shown spaced apart, but which is smaller than the cross-section of the clamping / clamping workpiece 11 , The representation in 7 shows the chuck 13 without the opening wedge 23 and the actual deformation of the jaws 14 . 15 is exaggerated for purposes of illustration.

Der Öffnungskeil 23 ist jedoch innerhalb des Spannfutters 13 relativ zum Spannfutter 13 linear verschiebbar angeordnet und ausgebildet. Bei der Bewegung des Öffnungskeils 23 in Richtung des freien Endes 21 des Spannfutters 13 kommt der Öffnungskeil 23 bzw. dessen Funktionsspitze 24 mit den Spannbacken 14, 15 im Bereich der Öffnung 19 bzw. genauer der Ausnehmung 20 in Kontakt. Durch die sich verjüngende Ausbildung der Öffnung 19 im Bereich der Ausnehmung 20 wirkt dadurch eine Öffnungskraft von innen auf die Spannbacken 14, 15 und spreizt diese in ihre Wechselposition. Diese Wechselposition ist wiederum in übertriebener Weise in 6 dargestellt, wobei der Öffnungskeil 23 nicht dargestellt ist. Die Bewegung des Öffnungskeils 23 in Richtung des freien Endes 21 kann durch einen Anschlag 25, der z.B. durch einen Flanschring oder dergleichen gebildet sein kann, begrenzt werden.The opening wedge 23 but is inside the chuck 13 relative to the chuck 13 arranged linearly displaceable and formed. During the movement of the opening wedge 23 towards the free end 21 of the chuck 13 comes the opening wedge 23 or its functional tip 24 with the jaws 14 . 15 in the area of the opening 19 or more precisely the recess 20 in contact. By the tapered formation of the opening 19 in the region of the recess 20 This acts an opening force from the inside to the jaws 14 . 15 and spreads them into their changing position. This change position is in turn exaggerated in 6 shown, wherein the opening wedge 23 not shown. The movement of the opening wedge 23 towards the free end 21 can by a stop 25 , which may be formed by a flange or the like, are limited.

Entsprechend der Öffnung 19 im Spannfutter 13 weist auch der Öffnungskeil 23 eine sich durch den gesamten Öffnungskeil 23 erstreckende Öffnung 26 auf. Die ebenfalls z.B. als Bohrung ausgebildete Öffnung 26 weist einen Durchmesser oder Querschnitt auf, der größer als der Durchmesser bzw. Querschnitt des Werkstückes 11 ist, so dass sich das Werkstück 11 bei vollständig montierter Vorrichtung 10, also dem Spannfutter 13 mit dem zugeordneten Öffnungskeil 23, durchgängig durch die Vorrichtung 10 erstrecken kann. Selbstverständlich können mit der Vorrichtung 10 auch andere Werkstücke unterschiedlicher Abmessungen in Länge und Durchmesser bzw. Querschnitt gespannt werden.According to the opening 19 in the chuck 13 also has the opening wedge 23 one through the entire opening wedge 23 extending opening 26 on. The opening also formed, for example, as a bore 26 has a diameter or cross section greater than the diameter or cross section of the workpiece 11 is, so that the workpiece 11 with fully assembled device 10 So the chuck 13 with the associated opening wedge 23 , through the device 10 can extend. Of course, with the device 10 Also other workpieces of different dimensions in length and diameter or cross section are stretched.

Das Spannfutter 13 ist derart ausgebildet bzw. die Spannbacken 14, 15 des Spannfutters 13 sind derart geformt bzw. zueinander angeordnet, dass Seitenöffnungen 27 entstehen, die einen Eingriff von Werkzeugen quer zur Mittelachse M ermöglichen. Mit anderen Worten ermöglichen die Seitenöffnungen 27 eine seitliche Bearbeitung der Werkstücke durch die Seitenöffnungen 27. Durch die Einspannung des zu bearbeitenden Werkstückes mittels der Spannbacken 14, 15 ist eine zusätzliche Abstützung des Werkstückes nicht notwendig.The chuck 13 is formed or the jaws 14 . 15 of the chuck 13 are shaped or arranged to each other, that side openings 27 arise, which allow engagement of tools transverse to the central axis M. In other words, the side openings allow 27 a lateral processing of the workpieces through the side openings 27 , By clamping the workpiece to be machined by means of the clamping jaws 14 . 15 An additional support of the workpiece is not necessary.

Im folgenden wird das bevorzugte Funktionsprinzip anhand der Figuren erläutert. Das Spannfutter 13 (z.B. aus 4 oder 7) wird mit dem Öffnungskeil 23 aus der Ausgangsstellung, also der Spannposition in die geöffnete Wechselposition gebracht.In the following, the preferred operating principle will be explained with reference to the figures. The chuck 13 (eg off 4 or 7 ) comes with the opening wedge 23 brought from the initial position, ie the clamping position in the open change position.

Hierzu wird der Öffnungskeil 23 aus seiner Warteposition in Richtung des freien Endes 21 in seine Funktionsposition geschoben. Das Schieben erfolgt vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch. Durch die Bewegung des Öffnungskeils 23 in Richtung des freien Endes 21, kommt die Funktionsspitze 24 bzw. deren äußere Fläche mit der sich konisch verjüngenden Öffnung 19 bzw. Ausnehmung 20 in Eingriff bzw. Wirkverbindung, so dass sich die Spannbacken 14, 15 federnd aufspreizen. Üblicherweise beträgt die Deformation nur wenige Zehntelmillimeter. Es sind jedoch auch kleinere oder größere Deformationen möglich. Sobald die Öffnung 19 einen größeren Durchmesser/Querschnitt aufweist als das zu spannende Werkstück 11, wird das Werkstück 11, beispielsweise mittels eines Roboters oder anderen Handhabungseinrichtungen oder manuell, in die Öffnung 19 eingelegt. Sobald das Werkstück 11 vollständig eingelegt ist, wird der Öffnungskeil 23, wiederum bevorzugt hydraulisch oder pneumatisch, vom freien Ende 21 weg zurück gezogen, so dass die Öffnungskraft nachlässt und schließlich vollständig ausgeschaltet ist. Durch die federnde Wirkung der Spannbacken 14, 15, bedingt durch die Eigenelastizität des Spannfutters 13, schließen sich die Klemmbacken 14, 15 und spannen/klemmen das Werkstück 11 fest und präzise.For this purpose, the opening wedge 23 from his waiting position towards the free end 21 pushed into its functional position. The pushing is preferably carried out hydraulically or pneumatically. By the movement of the opening wedge 23 towards the free end 21 , comes the functional tip 24 or the outer surface with the conically tapered opening 19 or recess 20 in engagement or operative connection, so that the clamping jaws 14 . 15 sprungly spread. Usually, the deformation is only a few tenths of a millimeter. However, smaller or larger deformations are possible. Once the opening 19 has a larger diameter / cross section than the workpiece to be clamped 11 , the workpiece becomes 11 For example, by means of a robot or other handling devices or manually, in the opening 19 inserted. As soon as the workpiece 11 is completely inserted, the opening wedge 23 , again preferably hydraulically or pneumatically, from the free end 21 pulled back so that the opening force wears off and finally turned off completely. Due to the elastic effect of the clamping jaws 14 . 15 , due to the inherent elasticity of the chuck 13 , close the jaws 14 . 15 and clamp / clamp the workpiece 11 firm and precise.

Der nächste Wechselvorgang kann entsprechend verlaufen. Bis zum nächsten Wechselvorgang kann der Öffnungskeil 23 ganz entnommen werden oder in seiner Warteposition verbleiben. Die genannten Schritte können auf einer Verarbeitungsmaschine automatisch oder halbautomatisch oder manuell durchgeführt oder auch außerhalb einer Verarbeitungsmaschine durchgeführt werden. Anstelle des Öffnens durch den Öffnungskeil 23 können die Spannbacken 14, 15 auch manuell oder mit anderen geeigneten Hilfsmittels geöffnet werden.The next change process can proceed accordingly. Until the next change process, the opening wedge 23 be completely removed or remain in his waiting position. The steps mentioned can be carried out automatically or semi-automatically or manually on a processing machine or else carried out outside a processing machine. Instead of opening through the opening wedge 23 can the jaws 14 . 15 also be opened manually or with other suitable means.

Claims

Contraption ( 10 ) for clamping parts ( 11 ), in particular of workpieces to be ground, comprising a tensioning device ( 12 ) for picking up, centering and fixing the parts ( 11 ), the tensioning device ( 12 ) from a clamping position for clamping a part ( 11 ) in an open change position for removing and picking up a part ( 11 ) and vice versa can be brought, wherein the tensioning device ( 12 ) a one-piece chuck ( 13 ) and for clamping the parts to be machined intrinsically elastic, characterized in that the chuck ( 13 ) made of steel, the chuck ( 13 ) at least two jaws ( 14 . 15 ) which are formed and shaped to exert a spring action on the parts to be clamped.

Device according to claim 1, characterized in that the chuck ( 13 ) is shaped and formed such that only the chuck ( 13 ) on the actual clamping process, namely the fixing of the part to be clamped ( 11 ) is involved.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the chuck ( 13 ) forming jaws ( 14 . 15 ) on the sides facing each other a profile ( 16 . 17 ) attached to the profile ( 18 ) of the part to be processed ( 11 ) is adjusted.

Device according to claim 3, characterized in that the profiles ( 16 . 17 . 18 ) of the clamping jaws ( 14 . 15 ) on the one hand and the exciting part ( 11 ) are matched to one another in such a way that in the clamped state of the part ( 11 ) a positive connection between clamping jaws ( 14 . 15 ) and the part ( 11 ) consists.

Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the clamping jaws ( 14 . 15 ) in the clamped state of the part ( 11 ) flat on the part ( 11 ) issue.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the chuck ( 13 ) for receiving the parts ( 11 ) through the entire chuck ( 13 ) extending opening ( 19 ) having.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the opening ( 19 ) at least in sections slightly conical, towards the free end ( 21 ) of the chuck ( 13 ) is tapered, is formed.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the chuck ( 13 ) an element ( 22 ) for changing the position, namely from the clamping position to the change position and vice versa, wherein the element ( 22 ) at the actual clamping process, namely the fixing of the part ( 11 ) is uninvolved.

Device according to claim 8, characterized in that the element ( 22 ) in cross section in the manner of an opening wedge ( 23 ) is trained.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the opening wedge ( 23 ) inside the chuck ( 13 ) is pluggable.

Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the opening wedge ( 23 ) in operative connection with the clamping jaws ( 14 . 15 ) can be brought.

Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the opening wedge ( 23 ) hydraulically, pneumatically or the like can be actuated.

Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the opening wedge ( 23 ) one through the entire opening wedge ( 23 ) extending opening ( 26 ), wherein the opening ( 26 ) in cross-section larger than the part to be tensioned ( 11 ).

Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the opening wedge ( 23 ) a functional tip ( 24 ), which with the chuck ( 13 ) in the region of the tapered opening ( 19 ) cooperates.