DE3233868A1

DE3233868A1 - Clamping device for hollow workpieces

Info

Publication number: DE3233868A1
Application number: DE19823233868
Authority: DE
Inventors: Adolf 8029 Sauerlach Spinner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-09-13
Filing date: 1982-09-13
Publication date: 1984-03-15

Abstract

In a clamping device for hollow workpieces with an outer collet, it is proposed that an inner collet be provided inside the outer collet, which inner collet is intended for acting on an inner surface of the workpiece, and that a common actuating element be allocated to the two collets, which actuating element is movable in the axial direction and acts on a constriction sleeve for the outer collet as well as an expanding arbor for the inner collet, flexible transmission means being provided between the actuating element and one of the parts, constriction sleeve - expanding arbor.

Description

Einspanneinrichtung für hohle Werkstücke Clamping device for hollow workpieces

Die Erfindung betrifft eine Einspanneinrichtung für hohle Werkstücke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a clamping device for hollow workpieces according to the preamble of claim 1.

Solche Einspanneinrichtungen sind in den verschiedensten Ausführungen beKannt, beispielsweise bei Drehmaschinen und Fräsmaschinen.Such clamping devices are in the most varied of designs well-known, for example in lathes and milling machines.

Die bekannten Einspanneinrichtungen sind auch für hohle Werkstücke verwendbar, solange die Wandstärke dieser Werkstücke ausreichend groß ist, um die beim Spannen der Spannfinger auftretenden, zur Fixierung des jeweiligen Werkstücks notwendigen Kräfte ohne wesentliche Verformung zu ertragen.The known clamping devices are also suitable for hollow workpieces can be used as long as the wall thickness of these workpieces is sufficiently large to accommodate the occurring when clamping the clamping fingers to fix the respective workpiece to endure necessary forces without significant deformation.

Schwieriger wird es, wenn die zu bearbeitenden Hohlwerkstücke in ihrer Wandstärke so gering werden, daß unter den notwendigen Einspannkräften der Spannfinger eine Verformung auftritt, welche die ordnungsgemäße Bearbeitung behindert.It becomes more difficult when the hollow workpieces to be machined are in their Wall thickness will be so small that the clamping finger is subject to the necessary clamping forces a deformation occurs which hinders proper machining.

Dieser Fall kann insbesondere bei der Bearbeitung von Werkstücken aus Kunststoff und anderen empfindlichen oder elastisch deformierbaren Werkstücken auftreten. Besonders kri- tisch wird das Einspannproblem auch bei solchen Werkstücken die ein- oder mehrfach geschlitzt sind und deshalb aufgrund ihrer makroskopischen Struktur elastisch deformierbar sind.This can be the case in particular when machining workpieces made of plastic and other sensitive or elastically deformable workpieces appear. Particularly critical table, the clamping problem also becomes such workpieces that are slotted one or more times and therefore due to their macroscopic structure are elastically deformable.

Man hat sich im Falle der Bearbeitung solcher Werkstücke bisher häufig damit beholfen, daß man in das jeweilige Werkstück ein Füllstück eingesetzt hat und dann das Werkstück von außen mit der Spannzange gespannt hat. Diese Methode hat zwei Nachteile. Zunächst den, daß man ein Füllstück braucht, welches nur schwer automatisch eingeführt werden kann und deshalb manuell in das Werkstück hineingesteckt werden und nach der Bearbeitung wieder entfernt werden muß. Dies führt dazu, daß die ganze Bearbeitung meist nicht automatisierbar ist. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Füllstücke im Normalfall immer gleich groß sind, während die Werkstücke toleranzbedingt etwas differieren. Daraus ergibt sich, daß das Füllstück einmal zu locker sitzt und einmal zu fest. Ein zu locker sitzendes Füllstück kann sich verschieben; außerdam kann beim Zuspannen der äußeren Zangen das Werkstück in seinem Durchmesser trotz des Füllstücks deformiert werden, was auf die Bearbeitung Rückwirkungen haben kann. Ist das Füllstück zu groß, so besteht die Gefahr, daß beim Einführen des Füllstücks bereits das hohle Werkstück deformiert wird und ggf. die Entfernung des Füllstücks aus dem hohlen Werkstück Schwierigkeiten macht.In the case of machining such workpieces, one has hitherto frequently so that one has inserted a filler piece into the respective workpiece and then clamped the workpiece from the outside with the collet. This method has two disadvantages. First of all, that you need a filler piece, which is difficult can be inserted automatically and therefore manually inserted into the workpiece and must be removed again after processing. This leads to Most of the processing cannot be automated. Another disadvantage is to see that the filler pieces are normally always the same size while the workpieces differ slightly due to the tolerance. It follows that the filler piece once too loose and once too tight. A filler piece that is too loose can to move; In addition, the workpiece can be damaged when the outer pliers are tightened deformed in diameter despite the filler piece, which is due to the machining Can have repercussions. If the filler piece is too large, there is a risk that when inserting the filler piece, the hollow workpiece is already deformed and possibly the removal of the filler piece from the hollow workpiece makes difficulties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspanneinrichtung der eingangs bezeichneten Art im Hinblick auf hohle Werkstücke so auszubilden, daß unter Vermeidung von Füllstücken eine ausreichende Einspannkraft auf das Werkstück ohne die Gefahr einer Verformung desselben ausgeübt werden kann, wenn das Werkstück sehr dünnwandig oder aus anderen Gründen leicht deformierbar oder bruchgefährdet ist.The invention is based on the object of a clamping device of the type described with regard to hollow workpieces so that Adequate clamping force on the workpiece while avoiding filler pieces without the risk of deformation of the same can be exercised when the workpiece very thin-walled or easily deformable or prone to breakage for other reasons is.

Dabei soll toleranzbedingten Durchmesservariationen des Werkstücks Rechnung getragen werden. Weiter soll der Einspannvorgang vereinfacht und ggf. automatisierbar sein.Tolerance-related diameter variations of the Workpiece To be taken into account. Furthermore, the clamping process should be simplified and, if necessary, automated be.

Schließlich soll die Einspanneinrichtung in ihrem Aufbau einfach und der Herstellungsaufwand wirtschaftlich tragbar sein.Finally, the jig should be simple and simple in structure the manufacturing costs must be economically viable.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden in Kombination die Merkmale a) bis d) nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 vorgeschlagen.To solve this problem, the features a) to d) proposed according to the characterizing part of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Einspanneinrichtung passen sich die inneren und die äußeren Spannzangen zwangsläufig dem jeweiligen Innen- bzw. Außendurchmesser innerhalb der zu erwartenden Toleranzen an Die Verwendung eines besonderen Füllstücks ist vermieden. Die Handhabung beim Einbau und beim Ausbau des Werkstücks aus der Einspanneinrichtung ist einfach. Ein einziges mechanisch ,hydraulisch oder elektrisch betätigbares Betätigungselement reicht aus, um die äußere und die innere Spannzange zur Wirkung zu bringen, so daß dadurch der Aufbau der Einspanneinrichtung insgesamt relativ einfach wird und das öffnen und Schließen der Spannzangen leicht durchgeführt werden kann.In the clamping device according to the invention, the inner ones fit and the outer collets inevitably to the respective inner or outer diameter The use of a special filler piece within the expected tolerances is avoided. The handling during installation and removal of the workpiece from the Jig is simple. A single mechanical, hydraulic or electric actuatable actuator is sufficient to the outer and the inner collet to bring into effect, so that thereby the structure of the clamping device as a whole becomes relatively simple and the opening and closing of the collets is carried out easily can be.

Die Maßnahme des Anspruchs 2 verhindert, daß bei der Einspanneinrichtung nach Anspruch 1 die zuerst greifenden Spannfinger gegen die Wirkung der federnden übertragungsmittel wieder zurückaedrängt werden, wenn die später greifenden Spannf##er wirksam werden, und über das deformierbare Werkstück auf die zuerst greifenden S%#i#inrinqer einwirken.The measure of claim 2 prevents the clamping device according to claim 1, the first gripping clamping fingers against the action of the resilient transmission means are pushed back again when the clamping f ## er take effect, and via the deformable workpiece to the S% # i # inrinqer that will grip first act.

Aus Gründen eines einfachen Aufbaus empfiehlt sich die Maßnahme nach dem Anspruch 3.For reasons of a simple structure, the measure is recommended claim 3.

Grundsätzlich ist es möglich, die äußere Spannzange an beliebiger Stelle innerhalb der Einspanneinrichtung festzu- legen. Aus Gründen der Stabilität empfiehlt sich jedoch die Maßnahme des Anspruchs 4. Die gleiche Stabilitätsüberlegung gilt auch für die innere Spannzange, weshalb die Maßnahme des Anspruchs 5 vorgeschlagen wird. Die Abstützung der inneren Spannzange im Bereich axialer Nähe zu den Werkstückeingriffsflächen bereitet aber nun Schwierigkeiten, da die innere Spannzange ja von der äußeren Spannzange umgeben ist, und deshalb die Abstützmittel für die innere Spannzange die äußere Spannzange durchsetzen müssen.In principle, it is possible to attach the outer collet to any Position within the clamping device. place. For reasons However, the measure of claim 4 is recommended for stability. The same stability consideration also applies to the inner collet, which is why the measure of claim 5 is proposed will. The support of the inner collet in the area of axial proximity to the workpiece engagement surfaces but now creates difficulties because the inner collet is separated from the outer collet is surrounded, and therefore the support means for the inner collet the outer Have to enforce the collet.

Um diesem Problem beizukommen, wird die Maßnahme des Anspruchs 6 vorgeschlagen.In order to remedy this problem, the measure of claim 6 is proposed.

Grundsätzlich ist es denkbar, daß die inneren Spannfinger und die äußeren Spannfinger in Umfangsrichtung auf Lücke stehen. Bei einer solchen# Ausführungsform besteht aber immer noch die Gefahr einer unerwünschten Deformation des Werkstücks. Bevorzugt wird deshalb gemäß Anspruch 7 verfahren. Wenn gemäß Anspruch 7 verfahren wird, so kann die Anordnung der radialen Stützarme gemäß Anspruch 6 etwa nach dem in Anspruch 8 enthaltenen Vorschlag ausgeführt werden.In principle, it is conceivable that the inner clamping fingers and the the outer clamping fingers are in a gap in the circumferential direction. In such an embodiment but there is still the risk of undesired deformation of the workpiece. It is therefore preferred to proceed according to claim 7. When proceeding according to claim 7 is, the arrangement of the radial support arms according to claim 6 can approximately after Proposal contained in claim 8 are carried out.

Die Maßnahme des Anspruchs 9 empfiehlt sich im Hinblick auf eine einfache Justierung der Einspanneinrichtung in Anpassung an das jeweilige Werkstück oder die jeweilige Werkstückserie.The measure of claim 9 is recommended with regard to a simple one Adjustment of the clamping device to match the respective workpiece or the respective workpiece series.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen. Es stellen dar: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einspanneinrichtung im Längsschnitt; Fig. 2 die äußere und die innere Spannzange der Einspanneinrichtung von Fig. 1 in Explosionsdarstellung; und Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einspanneinrichtung, wobei in der oberen Hälfte der Fig. 3 eine erste Ausführungsform der Spannfingereingriffsbacken und in der unteren Hälfte eine zweite Ausführungsform der Spannfingereingriffsbacken dargestellt ist.The accompanying figures explain the invention on the basis of exemplary embodiments. The figures show: FIG. 1 a first exemplary embodiment of a clamping device according to the invention in longitudinal section; 2 shows the outer and inner collets of the clamping device of Fig. 1 in an exploded view; and 3 shows a further embodiment a clamping device according to the invention, wherein in the upper half of Fig. 3 shows a first embodiment of the clamping finger engaging jaws and in the lower half a second embodiment of the clamping finger engagement jaws is shown.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Einspanneinrichtung Teil einer Drehspindel 10. Die Drehspindel 10 weist einen Zentralkanal 12 auf. In diesem Zentralkanal 12 ist anliegend an dessen innere Umfangsfläche eine Einengungshülse 14 aufgenommen, welche längs des Zentralkanals axial verschiebbar aber gegenüber der Drehspindel 10 unverdrehbar ist. Innerhalb der Einengungshülse 14 befindet sich eine äußere Spannzange 16. Diese äußere Spannzange 16 ist gebildet von einem äußeren Spannzangenrohr 16a (siehe auch Fig. 2) an welches sich in axialer Richtung nach rechts äußere Spannfinger 16b anschließen (siehe auch Fig. 2).In Fig. 1, the clamping device according to the invention is part of a Rotary spindle 10. The rotary spindle 10 has a central channel 12. In this central channel 12 a constriction sleeve 14 is received adjacent to its inner circumferential surface, which are axially displaceable along the central channel but with respect to the rotating spindle 10 cannot be rotated. Within the constriction sleeve 14 there is an outer one Collet 16. This outer collet 16 is formed by an outer collet tube 16a (see also FIG. 2) on which outer clamping fingers are located to the right in the axial direction Connect 16b (see also Fig. 2).

Die äußeren Spannfinger 16b sind durch axiale Schlitze in dem äußeren Spannzangenrohr 16a gebildet, wie aus Fig. 2 ersichtlich. An den äußeren Spannasngenfingern 16b sind an ihren rechten Enden radial einwärts gerichtete Werkstückeingriffsflächen 16c angeordnet. Im Bereich dieser Werkstückeingriffsflächen 16c weisen die äußeren Spannfinger 16b radial auswärtsgerichtete Ringnasen 16d auf. Diese Ringnasen 16d liegen in axialer Richtung an dem radial einwärtsgerichteten Flansch einer überwurfmutter 18 an.The outer clamping fingers 16b are through axial slots in the outer Collet tube 16a is formed, as can be seen from FIG. On the outer collet fingers 16b are workpiece engagement surfaces directed radially inward at their right ends 16c arranged. In the area of these workpiece engagement surfaces 16c, the outer Clamping fingers 16b radially outwardly directed annular lugs 16d. These ring lugs 16d lie in the axial direction on the radially inwardly directed flange of a union nut 18 at.

Die Uberwurfmutter 18 ist mit einem Spindelaufsatz 20 verschraubt, welcher auf der Drehspindel 10 durch Bolzen 22 befestigt ist. Dadurch ist die Spannzange 16 gemäß Fig. 1 in axialer Richtung nach rechts festgelegt. Weiterhin sind die äußeren Spannfinger 16b innerhalb der überwurfmutter 18 in ihrer radialen Beweglichkeit eingeschränkt.The union nut 18 is screwed to a spindle attachment 20, which is fastened to the rotating spindle 10 by bolts 22. This is the collet 16 according to FIG. 1 set in the axial direction to the right. Furthermore, the outer ones Clamping fingers 16b within the union nut 18 in their radial mobility restricted.

Zwischen dem in Figur linken Ende der Spannzange 16 und einem radial einwärtsgerichteten Bund 14a der Einengungs- hülse 14 ist eine Schraubendruckfeder 24 angeordnet, welche die Spannzange 16 nach rechts in Eingriff mit dem radial einwärtsgerichteten Flansch der überwurfmutter 18 hält und die Einengungshülse 14 nach links gegenüber der Spannzange 16 zurückzuschieben sucht.Between the end of the collet chuck 16 on the left in the figure and a radial one inwardly facing collar 14a of the narrowing sleeve 14 is a Helical compression spring 24 is arranged, which engages the collet 16 to the right with the radially inwardly directed flange of the union nut 18 holds and the constriction sleeve 14 seeks to push back to the left opposite the collet 16.

An den Spannfingern 16b sind äußere Einengungskoni 16e angeordnet, denen ein innerer Einengungskonus 14b der Einengungshülse 14 gegenübersteht. An den Bund 14a der Einengungshülse 14 liegt ein Teller 26 an, an dem seinerseits ein in dem Kanal 12 geführtes Betätigungselement 28 einer mechanischen hydraulischen oder elektrischen oder pneumatischen Spannvorrichtung anliegt. Dieses Betätigungselement 28 ist in Richtung des Doppelpfeils 30 verschiebbar und liegt unter Vermittlung des Tellers 26 ständig an den Bund 14a an, so daß die Schraubendruckfeder 24 ständig unter einer gewissen Vorspannung steht und die Ringnasen 16d ständig an den Flansch der überwurfmutter 18 anliegen.Outer constriction cones 16e are arranged on the clamping fingers 16b, which an inner constriction cone 14b of the constriction sleeve 14 faces. At the collar 14a of the constriction sleeve 14 rests on a plate 26 on which in turn a in the channel 12 guided actuating element 28 of a mechanical hydraulic or electrical or pneumatic clamping device is applied. This actuator 28 can be displaced in the direction of double arrow 30 and is under mediation of the plate 26 constantly to the collar 14a, so that the helical compression spring 24 constantly is under a certain bias and the annular lugs 16d constantly on the flange the union nut 18 rest.

Wenn das Antriebselement 28 in Fig. 1 nach rechts vorgeschoben wird, so sucht die Einengungshülse 14 über den inneren Einengungskonus 14b und die äußeren Einengungskoni 16e die äußeren Spannfinger 16b radial einwärts zu bewegen, so daß diese an einem hohlen Werkstück 32 anliegen und dieses festklemmen, wie in Fig. 1 dargestellt.When the drive element 28 is advanced to the right in FIG. 1, so the constriction sleeve 14 looks over the inner constriction cone 14b and the outer ones Narrowing cones 16e to move the outer clamping fingers 16b radially inward, so that these rest against a hollow workpiece 32 and clamp it, as shown in Fig. 1 shown.

Radial innerhalb des äußeren Spannzangenrohrs 16 ist ein Spreizdorn 34 aufgenommen. Dieser Spreizdorn 34 umfaßt einen Spreizdornführungszapfen 34a, welcher innerhalb des äußeren Spannzangenrohrs 16a axial verschiebbar geführt ist. In eine innere Gewindebohrung des Spreizdornführungszapfens 34a ist eine Spreizdornverlängerung 34b axial verschraubbar und dadurch verstellbar eingesetzt, die an ihrem in Fig. 1 rechten Ende einen Spreizkopf 34c trägt. Auf dem Spreizdornführungszapfen 34a ist eine innere Spannzange 36 mit einem inneren Spannzangenrohr 36a axial verschiebbar geführt. Die innere Spannzange 36 ist im Detail in der unteren Hälfte der Fig. 2 dargestellt. Durch Schlitze in dem inneren Spannzangenrohr 36a sind in Umfangsrichtung abwechselnd Stege 36b und innere Spannfinger 36c gebildet.Radially inside the outer collet tube 16 is an expanding mandrel 34 added. This expanding mandrel 34 comprises an expanding mandrel guide pin 34a, which is guided axially displaceably within the outer collet tube 16a. An expanding mandrel extension is located in an inner threaded bore of the expanding mandrel guide pin 34a 34b, which can be screwed axially and is therefore adjustable, which at its in Fig. 1 right end carries an expanding head 34c. On the expanding mandrel guide pin 34a is an inner collet 36 with an inner collet tube 36a guided axially displaceably. The inner collet 36 is shown in detail in the lower one Half of Fig. 2 shown. Through slots in the inner collet tube 36a webs 36b and inner clamping fingers 36c are formed alternately in the circumferential direction.

An den Stegen 36b sind sternförmig abstehende, radial gerichtete Stützarme 36d angeordnet, welche die Schlitze der äußeren Spannzange 16 zwischen den äußeren Spannfingern 16b durchdringen und zwischen das in Fig. 1 rechte Ende des Spindelaufsatzes 20 und den radial einwärtsgerichteten Flansch der Uberwurfmutter 18 eingespannt sind.On the webs 36b there are radially directed support arms projecting in a star shape 36d arranged, which the slots of the outer collet 16 between the outer Clamping fingers 16b penetrate and between the right-hand end of the spindle attachment in FIG. 1 20 and the radially inwardly directed flange of the union nut 18 clamped are.

Dadurch ist die innere Spannzange 36 in Achsrichtung der Drehspindel 10 festgelegt.As a result, the inner collet 36 is in the axial direction of the rotary spindle 10 set.

An den inneren Spannfingern 36c sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich, Werkstückeingriffsflächen 36e angeordnet, welche an der radial inneren Umfangsfläche des hohlen Werkstücks 32 zur Anlage kommen. An dem Spreizkopf 34c ist ein radial äußerer Spreizkonus 34d angeformt, der mit radial inneren Spreizkoni 36f der inneren Spannfinger 36c zum Eingriff kommt.On the inner clamping fingers 36c, as can be seen from FIG. 1, Workpiece engagement surfaces 36e arranged, which on the radially inner circumferential surface of the hollow workpiece 32 come to rest. At the expansion head 34c is a radial The outer expansion cone 34d is molded on, the inner expansion cone 36f with the radially inner expansion cone Clamping finger 36c comes into engagement.

Wenn der Spreizdorn 34 in Fig. 1 nach rechts vorgeschoben wird, so werden die Spannfinger 36c radial auswärts gespreizt, so daß sich die Werkstückeingriffsflächen 36e an die Innenseite des Werkstücks 32 anlegen.If the expanding mandrel 34 is advanced to the right in FIG. 1, so the clamping fingers 36c are spread radially outward so that the workpiece engagement surfaces Place 36e on the inside of workpiece 32.

Zwischen einer Schulterfläche 34e des Spreizdornführungszapfens 34a und dem Teller 26 ist ein Tellerfederpaket 38 eingespannt, durch Vermittlung einer mit dem Spreizdornführungszapfen 34a verschraubten, an dem Teller 26 anliegenden Mutter 40.Between a shoulder surface 34e of the expanding mandrel guide pin 34a and the plate 26 a plate spring assembly 38 is clamped through the mediation of a screwed to the expanding mandrel guide pin 34a, resting on the plate 26 Mother 40.

In Fig. 1 befindet sich das Betätigungselement 28 in seiner rechten Endstellung, so daß das Werkstück 32 von den äußeren Spannzangen 16b und von den inneren Spannzangen 36c beauf- schlagt ist und zwischen diesen eingespannt ist. Dabei liegen sich die Werkstückeingriffsflächen 16c der äußeren Spannfinger 16b und die Werkstückeingriffsflächen 36e der inneren Spannfinger 36c in radialer Richtung#egenüber.In Fig. 1, the actuating element 28 is in its right End position, so that the workpiece 32 of the outer collets 16b and of the inner collets 36c is beat and between these is clamped. The workpiece engagement surfaces 16c of the outer Clamping fingers 16b and the workpiece engaging surfaces 36e of the inner clamping fingers 36c in the radial direction # opposite.

Wenn das Betätigungselement 28 in Fig. 1 nach links zurückgezogen wird, so lösen sich die äußeren Spannfinger und die inneren Spannfinger von dem Werkstück 32.When the actuating element 28 is retracted to the left in FIG. 1 the outer clamping fingers and the inner clamping fingers are released from the Workpiece 32.

Nachfolgend wird nun der für das Verständnis des Anmeldungsgegenstands wesentliche Vorgang beim erneuten Einspannen eines Werkstücks 32 beschrieben: Wenn das Betätigungselement 28 nach rechts vorfährt, so nimmt es über den Teller 26 und das Tellerfederpaket 38 den Spreizdorn 34 mit. Dabei werden die Spannfinger 36c gespreizt durch das Zusammenwirken der Spreizkoni 34d und 36f. Die Spannfinger 36c gelangen mit ihren Werkstückeingriffsflächen 36e in Eingriff mit dem Werkstück 32 bevor die äußeren Spannfinger 16b mit ihren Werkstückeingriffsflächen 16c an dem Werkstück 32 zur Anlage kommen.The following is now the one for understanding the subject of the application essential process when re-clamping a workpiece 32 is described: If the actuator 28 moves forward to the right, so it takes over the plate 26 and the disk spring assembly 38 with the expanding mandrel 34. The clamping fingers 36c expanded by the interaction of the expansion cones 34d and 36f. The clamping fingers 36c come into engagement with the workpiece 32 with their workpiece engagement surfaces 36e before the outer clamping fingers 16b with their workpiece engagement surfaces 16c on the Workpiece 32 come to rest.

Wenn nach eingetretener Anlage der Werkstückeingriffsflächen 36e am Werkstück 32 dasBetätigungselement 28 weiter nach rechts vorgeschoben wird, kommt die Radialauswärtsbewegung der inneren Spannfinger 36 durch das Werkstück 32 zum Stillstand und deshalb kann der Spreizdorn 34 nicht mehr weiter nach rechts verschoben werden. Die Weiterbewegung des Betätigungselements 28 nach rechts führt deshalb zu einer Zusammendrückung des Tellerfederpakets 38. Die Kraft, mit welcher die Werkstückeingriffsflächen 36e an dem Werkstück 32 anliegen, hängt von der Federhärte und ggf. der Vorspannung des Tellerfederpakets 38 ab. Diese Vorspannung wird so eingestellt, daß das Werkstück 32 durch die Spreizung der inneren Spannfinger 36c nicht übermäßig verformt oder gar beschädigt werden kann. Der Vorwärtshub der Einengungshülse 14 nach rechts beginnt ebenfalls mit dem Vorwärtshub des Betätigungsele- ments 28. Durch entsprechende Bemessung ist jedoch dafür Sorge getragen, daß der innere Einengungskonus 14b erst dann in einengende Wechselwirkung mit den äußeren Einengungskoni 16e der äußeren Spannfinger 16b tritt, nachdem die Werkstückeingriffsflächen 36e der Spannfinger 36c bereits in Eingriff mit dem Werkstück 32 getreten sind.If, after the work piece engagement surfaces 36e have come into contact with Workpiece 32 the actuating element 28 is advanced further to the right, comes the radial outward movement of the inner clamping fingers 36 through the workpiece 32 to the Standstill and therefore the expanding mandrel 34 can no longer be moved further to the right will. The further movement of the actuating element 28 to the right therefore leads to a compression of the disk spring assembly 38. The force with which the work piece engagement surfaces 36e on the workpiece 32 depends on the spring stiffness and, if applicable, the preload of the disc spring assembly 38. This bias is adjusted so that the workpiece 32 not excessively deformed or by the spreading of the inner clamping fingers 36c can even be damaged. The forward stroke of the constriction sleeve 14 to the right begins also with the forward stroke of the actuating element ments 28. By However, appropriate dimensioning ensures that the inner constriction cone 14b only then in constricting interaction with the outer constriction cones 16e of the outer clamping finger 16b occurs after the workpiece engaging surfaces 36e of the clamping fingers 36c have already come into engagement with the workpiece 32.

Nachdem der Spreizdorn 34 zum Stillstand gekommen ist, bewegt sich die Einengungshülse 14 unter Zusammenpressung der Tellerfedern 38 und der Schraubendruckfeder 24 weiter nach rechts, so daß nunmehr unter Vermittlung der Einengungskoni 14b und 16e auch die Werkstückeingriffsflächen 16c der äußeren Spannfeder 16b zum Eingriff mit dem Werkstück 32 gelangen und dieses also zwischen dem inneren und den äußeren Spannfingern zentrierend eingeklemmt wird.After the expanding mandrel 34 has come to a standstill, it moves the constriction sleeve 14 with compression of the plate springs 38 and the helical compression spring 24 further to the right, so that now with the mediation of the narrowing cones 14b and 16e also the work piece engagement surfaces 16c of the outer tension spring 16b for engagement get with the workpiece 32 and this so between the inner and outer Clamping fingers is clamped centering.

Der Hub des Betätigungselements 28 nach rechts ist dabei so bemessen, daß die richtige Spannkraft auf das Werkstück 32 ausgeübt wird.The stroke of the actuating element 28 to the right is dimensioned in such a way that that the correct clamping force is exerted on the workpiece 32.

Die Spreizkoni 34d und 36f sind selbsthemmend ausgebildet.The expansion cones 34d and 36f are designed to be self-locking.

Damit soll gesagt sein, daß beim Wirksamwerden der äußeren Spannfinger 16b an dem Werkstück 32 die inneren Spannfinger 36c nicht radial einwärts zurückgedrückt werden können unter Nachgeben des Spreizdorns 34 nach links gegen die Wirkung des Tellerfederpakets 38. Wenn hier von Selbsthemmung zwischen den Spreizkoni 34d und 36f gesprochen wird, so soll damit gesagt werden, daß unter Berücksichtigung der Federspannung in dem Tellerfederpaket 38 eine Selbsthemmung eintritt. Es ist also nicht unbedingt erforderlich, daß die Neigung der Spreizkoni 34d und 36f auch bei Nichtberücksichtigung des Tellerfederpakets 38 zur Selbsthemmung führt.That is to say that when the outer clamping fingers take effect 16b on the workpiece 32, the inner clamping fingers 36c are not pushed back radially inward can be while yielding the expanding mandrel 34 to the left against the action of the Disk spring assembly 38. If there is self-locking between the Spreizkoni 34d and 36f is spoken, it is meant to say that taking into account the Spring tension in the disk spring assembly 38 occurs a self-locking. So it is not absolutely necessary that the inclination of the Spreizkoni 34d and 36f also with Failure to consider the disk spring assembly 38 leads to self-locking.

Um den rszchtzeitigen Beginn der Spreizwirkung des Spreizdorns 34 beim Vorschub des Betätigungselements 28 nach rechts einstellen zu können und auch das richtige Ausmaß der Spreizwirkung einstellen zu können, ist die Spreizdornverlängerung 34d durch Verschrauben gegenüber dem Spreizdorn führungszapfen 34a verstellbar. Hierzu ist an dem Spreizkopf 34c und an dem linken Ende der Spreizdornverlängerung 34b je ein Schraubenziehereingriffsschlitz 34f bzw. 34g angeordnet.Around the early start of the expanding action of the expanding mandrel 34 to be able to adjust the advance of the actuating element 28 to the right and also To be able to set the correct extent of the expansion effect is the expansion mandrel extension 34d by screwing against the expanding mandrel guide pin 34a adjustable. For this purpose, the expanding mandrel extension is on the expanding head 34c and on the left end 34b each has a screwdriver engagement slot 34f or 34g.

Wenn das Betätigungselement 28 nach links zurückgeht, so wird die Einengungshülse 14 durch die Schraubendruckfeder 24 nach links zurückgeschoben und der Teller 26 mitgenommen, wobei sich das Tellerfederpaket 38 ebenfalls entspannt.When the actuator 28 goes back to the left, so the Constriction sleeve 14 pushed back by the helical compression spring 24 to the left and the plate 26 taken along, the plate spring assembly 38 also being relaxed.

Nachdem der Teller 26 wieder zur Anlage an der Mutter 40 gekommen ist, wird auch der Spreizdorn 34 nach links durch den Teller 26 mit zurückgenommen.After the plate 26 comes to rest on the nut 40 again is, the expanding mandrel 34 is also withdrawn to the left by the plate 26.

Zur Stabilität des inneren Aufbaus ist noch darauf hinzuweisen, daß die Einen#unqshülse 14 an ihrem rechten Ende innerhalb des Spindelaufsatzes 20 geführt ist und über die Einengungskoni 14b, 16e die Spannfinger 16b in ihrer radialen Beweglichkeit beschränkt. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß das innere Spannzangenrohr 36a über die Stege 36b und die Stützarme 36d sowohl in axialer als auch in radialer Richtung an der Drehspindel 10 festgelegt ist, so daß auch die inneren Spannfinger 36c in ihrer radialen Beweglichkeit beschränkt sind.Regarding the stability of the internal structure, it should be pointed out that The one # unqshülse 14 is guided at its right end inside the spindle attachment 20 is and via the narrowing cones 14b, 16e the clamping fingers 16b in their radial mobility limited. It should also be noted that the inner collet tube 36a via the webs 36b and the support arms 36d both axially and radially Direction is fixed on the rotary spindle 10, so that the inner clamping fingers 36c are limited in their radial mobility.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind analoge Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie in der Ausführungsform nach Fig. 1, jeweils vermehrt um 100.In the embodiment of FIG. 3, analog parts are identical Reference numerals are provided, as in the embodiment according to FIG. 1, in each case increased at 100.

Folgende Unterschiede gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 3 sind festzustellen: Die innere Spannzange 136 und die äußere Spannzange 116 sind im Bereich ihrer linken Enden durch einen Kerbstift 142 miteinander gegen axiale Verschiebung und relative Verdrehung verbunden. Da die äußere Spannzange 116 an der überwurfmutter 118 in axialer Richtung festgelegt ist, ist also auch die innere Spannzange 136 in axialer Richtung festgelegt. Auf die in Fig. 1 vorgesehenen Stützarme 36d, welche dort die äußere Spannzange 16 durchdringen, ist hier verzichtet. Diese Ausführungsform ist insbesondere für größere Formate bestimmt, bei denen eine ausreichende Stabilität auch ohne die Stützarme 36d möglich ist.The following differences compared to the embodiment according to FIG. 3 are determine: The inner collet 136 and the outer collet 116 are in the range their left ends by a grooved pin 142 together against axial displacement and relative rotation connected. Since the outer collet 116 on the union nut 118 is set in the axial direction is so also the inner one Collet 136 set in the axial direction. On the support arms provided in FIG 36d, which penetrate the outer collet 16 there, is omitted here. These Embodiment is intended in particular for larger formats for which a sufficient Stability is also possible without the support arms 36d.

Die Spreizdornverlängerung 134b ist bei dieser Ausführungsform an ihrem linken Ende mit einem Vierkantkopf versehen.The expanding mandrel extension 134b is on in this embodiment provided with a square head at its left end.

Das Tellerfederpaket 38 ist durch eine Schraubendruckfeder 138 ersetzt.The disk spring assembly 38 is replaced by a helical compression spring 138.

An den in Fig. 3 rechten Enden der äußeren Spannfinger 116b sind Eingriffsbacken auswechselbar angebracht, welche die Werkstückeingriffsflächen 116c aufweisen. An den in der Figur rechten Enden der inneren Spannfinger 136c sind auswechselbare Werkstückeingriffsbacken angebracht, welche die Werkstückeingriffsflächen 136e und die Spreizkoni 136f aufweisen.Engaging jaws are located on the right-hand ends of the outer clamping fingers 116b in FIG. 3 exchangeably attached, which have the workpiece engagement surfaces 116c. At the ends of the inner clamping fingers 136c on the right in the figure are interchangeable Workpiece engaging jaws attached, which the workpiece engaging surfaces 136e and the expansion cones 136f have.

In der unteren Hälfte der Fig. 3 ist angedeutet, daß verschiedene Formen von Werkstückeingriffsbacken für verschiedene Werkstückdimensionen angebracht werden können.In the lower half of Fig. 3 it is indicated that different Forms of workpiece engaging jaws attached for different workpiece dimensions can be.

Im übrigen entspricht die Ausführungsform nach Fig. 3 hinsichtlich Aufbau und Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 1, so daß auf die Beschreibung gemäß Fig. 1 verwiesen werden kann.Otherwise, the embodiment of FIG. 3 corresponds with respect to Structure and mode of operation of the embodiment of FIG. 1, so that on the description according to FIG. 1 can be referred to.

Für den Teller 126 ist in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 eine Hubbegrenzungsschulter 112a vorgesehen.In the embodiment according to FIG. 3, there is a stroke limiting shoulder for the plate 126 112a provided.

Claims

Clamping device for hollow workpieces Claims (\ c \: clamping device for hollow workpieces, especially for fixing the workpieces on a turning spindle a machine tool or the like, comprising an outer collet having a plurality of outer clamping fingers distributed in the circumferential direction for contact with an outer one Peripheral surface of the workpiece and a span in the direction for pressing the outer Clamping fingers on the outer peripheral surface of the workpiece, characterized by the Combination of the following features: a) inside the outer collet (16) is one inner collet chuck (36) with a plurality of inner ones distributed in the circumferential direction Clamping fingers (36c) arranged to bear against an inner peripheral surface of the workpiece (32); b) the clamping device for the outer collet (16) comprises the outer one The constriction sleeve (14) which surrounds the collet and is displaceable in the axial direction cooperates with the outer collets (16b) in the manner of a clamping cone (14b, 16e); c) inside the inner collet (36) is an axially displaceable expanding mandrel (34) arranged, which with the inner clamping fingers (36c) in the manner of an expanding cone (34d, 36f) cooperates; d) for the axial displacement of the constriction sleeve (14) and the expanding mandrel (34) is a common, axially displaceable actuating element (28) is provided, which on one (14) of the parts Einenaunashülse (14) and expanding mandrel (34) directly or through an essentially rigid chain of transmission media (26, 14a) acts, and on the other (34) of the parts constriction sleeve (14) and expanding mandrel (34) acts via resilient transmission means (38) so that this other part (34) after installation of the clamping fingers (36c) assigned to it, which first become effective the respective circumferential surface of the workpiece (32) with a predetermined force to a standstill comes, while the one part (14) against the action of the resilient transmission means (38) can still be moved further, for the purpose of pressing down on the one assigned to it later effective clamping finger (16d) to the associated peripheral surface of the workpiece (32).

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the clamping cone or expansion cone (34d, 36f) of the other part (34) is self-locking in this way is designed that he by the action of force on his associated clamping fingers (36c) cannot be reset against the action of the resilient transmission means (38) is, the tension in the resilient transmission means (38) if necessary to achieve contributes to this self-locking.

3. Clamping device according to one of claims 1 and 2, characterized in that that the resilient transmission means between the expanding mandrel (34) and the actuating element (28) are provided.

4. Clamping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that in axial proximity to the workpiece engagement surfaces (16c) of the outer clamping fingers (16b) the outer collet (16) is supported on at least one side in the axial direction is and / or is limited in its radial mobility.

5. Clamping device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that in axial proximity to the workpiece engagement surfaces (36e) of the radially inner clamping fingers (36c) the inner collet (36) fixed at least on one side in the axial direction is and / or is limited in its radial mobility.

6. Clamping device according to claim 5, characterized in that the radially inner collet (36) is provided with radially directed support arms (36d) which reach through between successive outer clamping fingers (n6b).

7. Clamping device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that in each case a radially inner clamping finger (36c) in radial alignment with a radial outer clamping finger (16b) lies.

8. Clamping device according to claim 7 in conjunction with claim 6, characterized in that the radial support arms (36d) on the inner collet (36) carried by intermediate webs (36b) between successive clamping fingers (36c) are.

9. Clamping device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the beginning and / or the extent of the narrowing or spreading effect is adjustable are.