DE4025773C1

DE4025773C1 - Clamping irregular shaped workpieces - involves plates made of hard flexible material

Info

Publication number: DE4025773C1
Application number: DE19904025773
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr.-Ing. 7036 Schoenaich De Benzinger; Wilfried Dr.-Ing. Lehmann; Carsten Dipl.-Ing. Stelzer; Achmed Dipl.-Ing. 1000 Berlin De Schuele; Siegfried Ing.(Grad.) 7321 Duernau De Kuhn; Hans Dipl.-Ing. Rentschler (Fh), 7335 Salach, De
Original assignee: Boehringer Werkzeugmaschinen GmbH
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 1990-08-14
Filing date: 1990-08-14
Publication date: 1991-11-21
Anticipated expiration: 2010-08-15

Abstract

Clamping jaws are for a chuck, especially for clamping out of round workpieces. Plates (20) made from a hard flexible material are attached to the jaws and are pressed by a ram against the workpiece. The clamping faces (72) of the plates (20) are symmetrical about the lines along which the clamping forces act. The absolute value of the force which is exerted by the rams can be varied. The ratio of the forces which are exerted by the rams remains constant. The curvature of the front face of the clamping plate (20) compared with the curvature of the workpiece, is smaller when the curvature of the workpiece is concave and larger when this curvature is convex. USE/ADVANTAGE - Workpieces,pieces, which are of uneven outer curvature, can be securely clamped in jaws of chuck.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannbacke entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a jaw according to the Preamble of claim 1.

Beim Spannen von Werkstücken in Werkzeugmaschinen, insbesondere von Drehteilen in Drehmaschinen, sind teilweise divergierende Ziele zu erfüllen. Einerseits muß das Werkstück fest und absolut spielfrei in der Spanneinrichtung gehalten werden, andererseits soll die Oberfläche des Werkstückes möglichst nicht beschädigt werden und dennoch sollen unterschiedlich gestaltete Werkstücke gespannt werden können.When clamping workpieces in machine tools, especially of turned parts in lathes partially meet divergent goals. On the one hand, must the workpiece is firm and absolutely free of play in the Clamping device are held, on the other hand, the If possible, the surface of the workpiece is not damaged and yet should be designed differently Workpieces can be clamped.

Für rotationssymmetrische Drehteile bedeutet dies, daß die Oberfläche des Werkstückes an der Einspannstelle unterschiedliche Krümmung haben kann, und zwar allein aufgrund variablen Durchmessers des Werkstückes; aber auch bei gleichem Gesamtdurchmesser kann in einem bestimmten Bereich, dem Spannbereich, eine unterschiedliche Krümmung auftreten.For rotationally symmetrical turned parts, this means that the Surface of the workpiece at the clamping point may have different curvatures, solely because of variable diameter of the workpiece; but also with the same Overall diameter can be in a certain range, the Clamping range, a different curvature occur.

Allgemein bekannt sind Mehrbackenfutter, bei denen die Backe mit einer festen Fläche gegen das Werkstück drückt. Je nach Krümmung des Werkstückes an dieser Stelle ist die Auflagefläche und damit die Flächenpressung bei gleicher Kraft unterschiedlich hoch. Davon abhängig ergeben sich Abdrücke, sog. Markierungen, auf der Werkstückoberfläche, die bei einer bereits bearbeiteten Fläche eine Beschädigung darstellen und deshalb unerwünscht sind.Multi-jaw chucks, in which the jaw is with, are generally known presses a solid surface against the workpiece. Depending on The curvature of the workpiece at this point is Contact surface and thus the surface pressure at the same Force different levels. Depending on this arise Imprints, so-called marks, on the workpiece surface, damage to a surface that has already been processed represent and are therefore undesirable.

Um dies zu vermeiden, ist es in der Praxis bekannt, eine Anpassung der Backen an das Werkstück vorzunehmen. Dies kann dadurch geschehen, daß in die Backe eine Spannplatte (Anlagefläche) eingesetzt wird, die der Form des Werkstückes an dieser Stelle entspricht. Die Formanpassung geschieht bei einem harten Material der Spannplatte durch eine entsprechende, meist spanende Vorbearbeitung, was einen relativ großen Aufwand bei jedem neuen Werkstück erfordert, bzw. eine sehr umfangreiche Lagerhaltung unterschiedlicher Spannplatten für die Backen bei einer Vielzahl herzustellender Werkstücke. Die Formanpassung der Spannplatte kann jedoch auch über ein Schmelzen oder einen anderen Umformvorgang der Oberfläche der Spannplatte geschehen, wobei diese Oberflächenkontur direkt vom Werkstück abgenommen wird. Für das Aufschmelzen und Abnehmen der Form sind jedoch Schmelz- und Abkühlzeiten notwendig, die zu eine Totzeit der Maschine führen.To avoid this, it is known in practice to adapt the Bake on the workpiece. This can be done happen that a clamping plate (contact surface) is inserted into the jaw which is the shape of the workpiece at this point corresponds. The shape adjustment happens with a hard one Material of the clamping plate by an appropriate, mostly pre-machining, which is a relatively large effort required for each new workpiece, or a very large one extensive stock of different clamping plates for the jaws of a large number to be manufactured Workpieces. The shape adjustment of the clamping plate can, however also by melting or another forming process happen the surface of the clamping plate, this Surface contour is removed directly from the workpiece. However, for melting and removing the mold Melting and cooling times necessary, leading to a dead time of the machine.

Eine schnellere Möglichkeit besteht lediglich bei der Verwendung von flexiblen Spannplatten, die sich in gewissen Grenzen der Oberfläche des Werkstückes an der Spannstelle anpassen und so zu einer relativ großen Anlagefläche und damit ausreichend niedrigen Flächenpressung führen, die Beschädigungen verhindert. Dazu ist es beispielsweise aus der DE-PS 32 33 915 bekannt, Werkstücke, die nur in einer Richtung gekrümmt sind, wie etwa ein Zylinder, mit Hilfe von Spannbacken zu spannen, die ebenfalls eine separate Spannplatte aufweisen. In diese Spannplatte werden über zylinderförmige Körper, die zwischen der eigentlichen Spannbacke und der Spannplatte angeordnet sind, die Spannkräfte eingeleitet, so daß über die Berührungslinien der zylinderförmigen Körper an der Rückseite der Spannplatte eine linienförmige bzw. schmalflächige Krafteinleitung stattfindet.There is only a faster option at Use of flexible clamping plates that differ in certain Limits the surface of the workpiece at the clamping point adapt and so to a relatively large contact area and thus lead to sufficiently low surface pressure which Damage prevented. For example, it is off DE-PS 32 33 915 known workpieces that only in one Are curved in the direction, such as a cylinder, with the help of clamping jaws, which are also a separate one Have clamping plate. In this clamping plate are over cylindrical body between the actual Clamping jaw and the clamping plate are arranged that Clamping forces initiated so that over the lines of contact the cylindrical body at the back of the Clamping plate a linear or narrow surface Force application takes place.

Der Nachteil einer solchen Konstruktion liegt darin, daß die zylinderförmigen Zwischenkörper immer von dem gleichen Backengrundkörper gleichmäßig beaufschlagt werden. Bei ungleichmäßiger Krümmung der Werkstückoberfläche ist es daher sehr wahrscheinlich, daß die Flächenpressung zwischen Werkstück und Spannplatte über die Außenfläche der Spannplatte sehr unterschiedlich groß ist. Die Flächenpressung in den einzelnen Bereichen ist damit analytisch nicht vorhersagbar und auch nicht reproduzierbar, so daß das bekannte Problem auftritt, daß an der Einspannstelle Markierungen auftreten oder andererseits die Flächenpressung zu gering ist, um eine ausreichend steife Halterung des Werkstückes in der Spanneinrichtung zu gewährleisten.The disadvantage of such a construction is that the cylindrical intermediate body always of the same Jaw body are evenly applied. At it is uneven curvature of the workpiece surface therefore very likely that the surface pressure between Workpiece and clamping plate over the outer surface of the Clamping plate is very different in size. The Surface pressure in the individual areas is thus analytically unpredictable and neither reproducible, so that the known problem arises that Markings appear at the clamping point or on the other hand, the surface pressure is too low to be a sufficiently rigid mounting of the workpiece in the To ensure clamping device.

Ein weiterer prinzipieller Nachteil der bekannten Ausführungen besteht darin, daß bei der Durchführung der Anpaßbewegung die Lageinformation der Spannbacke - falls vorhanden - wieder verloren geht. Ein Spannen des Werkstückes in definierter Lage ist somit nicht möglich.Another fundamental disadvantage of the known designs is that when performing the adjustment movement the position information of the clamping jaw - if available - is lost again. Clamping the workpiece in defined position is therefore not possible.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Spannbacke zu schaffen, mit deren Hilfe Werkstücke mit unterschiedlicher bzw. ungleichmäßiger Krümmung an den Einspannstellen ausreichend fest und stabil gehalten werden können, ohne Markierungen auf den Flächen des Werkstückes zu hinterlassen. Gleichzeitig soll eine solche Spannbacke einen automatischen Betrieb ermöglichen, wozu u. a. eine genaue und reproduzierbare Dosierung der Spannkraft Voraussetzung ist.It is therefore the object of the invention, a generic To create clamping jaw, with the help of workpieces different or uneven curvature at the Clamping points are kept sufficiently firm and stable can, without markings on the surfaces of the workpiece to leave. At the same time, such a jaw should enable automatic operation, for which u. a. a precise and reproducible dosage of the clamping force Requirement is.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Spannbacke erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention in a generic clamping jaw by the features of characterizing part of claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Beneficial Embodiments result from the subclaims.

Bei einer solchen erfindungsgemäßen Spannbacke, die symmetrisch zu einer Symmetrieachse aufgebaut ist, werden Stempel zur Krafteinleitung in die Spannplatte auf jeder der gegebenenfalls mehrfach vorhandenen Verbindungslinien, mit Krafteinleitungseinheiten auch direkt auf dem Schnittpunkt der Symmetrieachse mit den Verbindungslinien, angeordnet. In such a clamping jaw according to the invention, the symmetrical is built up to an axis of symmetry, stamps for Force transmission into the clamping plate on each of the if necessary, multiple connection lines, with Force application units also directly at the intersection the axis of symmetry with the connecting lines.

Für die Wiederholbarkeit kann die Krafteinleitung in dem mittleren Stempel als Referenzwert dienen.For repeatability, the application of force in the middle stamp serve as reference value.

Bei zu spannenden rotationssymmetrischen Werkstücken wird als Symmetrieachse der Backe in aller Regel eine zur Mantellinie des beispielsweise zylindrischen Werkstückes parallel liegende Linie gewählt. Dann liegt bei einem konvex gekrümmten Werkstück und ebener Außenfläche der Spannplatte diese zuerst im Bereich des mittleren Stempels, also im Bereich der Symmetrieachse der Backe am Werkstück an, so daß die Krafteinleitung in die von der Symmetrieachse weiter weg liegenden Stempel hiervon abhängig gesteuert werden kann.If the workpieces are too symmetrical, the axis of symmetry is used the cheek is usually one to the generatrix of the for example, cylindrical workpiece lying parallel Line chosen. Then lies with a convex curved Workpiece and flat outer surface of the clamping plate first in the area of the middle stamp, i.e. in the area the axis of symmetry of the cheek on the workpiece so that the force transmission into the Axis of symmetry further away from this can be controlled dependent.

Die einzelnen Stempel werden vorzugsweise hydraulisch beaufschlagt, wobei von den auf einer Verbindungslinie angeordneten Stempeln zwar jeder Stempel bzw. jedes symmetrisch zur Symmetrieachse liegende Stempelpaar durch einen Arbeitskolben beaufschlagt wird, die Arbeitskolben zu den Stempeln einer Verbindungslinie jedoch immer mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden. Eine einfache, in den meisten Fällen jedoch ausreichende Variante besteht darin, daß Krafteinleitungsflächen nur auf einer einzigen Verbindungslinie angeordnet sind, so daß also über die axiale Einspannlänge des Werkstückes gesehen nur eine Krafteinleitung geschieht, jedoch auf dem Umfang des Werkstückes auf mehrere Krafteinleitungsflächen dieser einen Verbindungslinie verteilt.The individual stamps are preferably hydraulic acted upon, of which on a connecting line arranged stamps each stamp Stamp pair lying symmetrically to the axis of symmetry a working piston is applied to the working piston the stamps of a connecting line always with the same pressure can be applied. A simple, in In most cases, however, a sufficient variant is that Force application areas only on one only connecting line are arranged, so that over seen the axial clamping length of the workpiece only one Force application occurs, however, on the scope of the Workpiece on several force application surfaces of this distributed a connecting line.

Gerade in diesem Fall ist es vorteilhaft, die Arbeitskolben, die den Stempeln einer Verbindungslinie zugeordnet sind, konzentrisch ineinanderlaufen zu lassen, so daß sie in Spannrichtung hin- und herbewegbar sind, und zwar innerhalb der Spannbacke selbst. Für den Fall, daß die Spannbacke zusätzlich über große Wege verfahren wird, ist keine separate Bewegung der Arbeitskolben notwendig, lediglich eine Zuführung des Arbeitsdruckes und gegebenenfalls eines Steuersignals in die bzw. aus den in der Spannbacke aufgenommenen Arbeitskolben ist vorzusehen. Dies erleichtert besonders den automatischen Einsatz solcher Spannbacken.In this case, it is advantageous to Working piston, which stamps a connecting line are assigned to run concentrically into one another, so that they can be moved back and forth in the tensioning direction, and inside the jaw itself. In the event that the Clamping jaw is also moved over long distances no separate movement of the working pistons necessary, only a supply of the working pressure and if necessary, a control signal in or out of in the The working piston accommodated in the clamping jaw must be provided. This particularly facilitates the automatic use of such Jaws.

Weiterhin sind die Stempel speziell an die unterschiedliche Gestaltung der Werkstückoberfläche angepaßt: Geht man von einem Spannfutter aus, das mit den erfindungsgemäßen Spannbacken ein zylindrisches Werkstück am Umfang spannt, und ist die Spannbacke mit drei auf derselben axialen Länge des Werkstückes liegenden Krafteinleitungsflächen ausgestattet, so wirkt der mittlere Stempel auf der Symmetrieachse auf die Spannplatte ein, während die beiden symmetrisch angeordneten, außen liegenden Stempel im gleichen Abstand zur Symmetrieachse der Spannbacke auf die Rückseite der Spannplatte einwirken. Um eine Anpassung der Spannplatte an unterschiedlichen Krümmungen des Werkstückes auch in axialer Richtung zu ermöglichen, ist die Spannplatte auf ihrer Rückseite sowohl im Bereich des mittleren Stempels als auch der äußeren Stempel in Richtung der Symmetrielinie der Spannbacke ballig ausgebildet, so daß die Mittelachse dieser Rundung quer zur Richtung der Symmetrieachse der Backe liegt. Dadurch kann an Stelle eines Zylinders beispielsweise auch ein Kegel oder Kegelstumpf gespannt werden, da sich aufgrund dieser Balligkeit die Spannplatte auf den in axialer Richtung des Werkstückes konvex balligen Flächen der Stempel soweit verschieben kann, daß die dem Werkstück zugewandte Außenfläche der Spannplatte sich dessen Schrägstellung anpaßt.Furthermore, the stamps are special to the different Design of the workpiece surface adapted: if one starts from a chuck made with the invention Jaws clamp a cylindrical workpiece around the circumference, and is the jaw with three on the same axial length of the workpiece the middle stamp acts on the Axis of symmetry on the clamping plate while the two symmetrically arranged, external stamp in the same distance from the axis of symmetry of the clamping jaw on the Act on the back of the clamping plate. To adapt the Clamping plate on different curvatures of the workpiece To enable also in the axial direction is the Clamping plate on its back both in the area of the middle stamp as well as the outer stamp towards the line of symmetry of the jaw is spherical, so that the Central axis of this curve transverse to the direction of the Axis of symmetry of the cheek lies. This can take place a cylinder, for example, a cone or Truncated cone to be tensioned because of this Crowning the clamping plate on the in the axial direction of the Workpiece convex spherical surfaces of the stamp as far can move that the outer surface facing the workpiece the clamping plate adapts its inclination.

Ferner kann das Werkstück längs seines Umfangs ungleichmäßig gekrümmt sein, so daß also die Spannplatte auf der einen Seite der Symmetrieachse stärker deformiert werden muß als auf der anderen Seite, um zur Anlage an das Werkstück zu gelangen. Zu diesem Zweck sind die beiden äußeren Stempel, die die Kraft in die Rückseite der äußeren Krafteinleitungsflächen der Spannplatte einleiten, über eine mechanische Wippe miteinander verbunden, welche mit ihrer Vorderseite die beiden Stempel beaufschlagt und von ihrer Rückseite her durch einen Arbeitskolben beaufschlagt wird. Um auch bei einer Schrägstellung der Wippe ausreichend große Anlageflächen zwischen Arbeitskolben und Rückseite der Wippe sowie Vorderseite der Stempel und Rückseite der Spannplatte zu gewährleisten, sind sowohl die Vorderseiten des Arbeitskolbens als auch der beiden äußeren Stempel konvex-ballig geformt, und zwar mit einer Balligkeit quer zur Symmetrieachse, so daß also die Krümmungsachse parallel zur Symmetrieachse liegt. Entsprechend konkav geformt sind die Kontaktflächen auf der Rückseite der Wippe, auf welche der Arbeitskolben einwirkt, sowie auf der Rückseite der Spannplatte im Bereich der Krafteinleitung durch die äußeren Stempel.Furthermore, the workpiece along its circumference be unevenly curved, so that the clamping plate more deformed on one side of the axis of symmetry must be than on the other side in order to attach to the Workpiece. For this purpose, the two are outer stamp that shows the force in the back of the outer Introduce the force introduction surfaces of the clamping plate via a mechanical rocker connected with each other The two stamps are applied to the front and by the back of it is acted upon by a working piston becomes. To even when the rocker is tilted sufficiently large contact surfaces between the working piston and Back of the rocker and front of the stamp and To ensure the back of the clamping plate are both the Front of the working piston as well as the two outer ones Stamp convex-spherical, with a crown transverse to the axis of symmetry, so that the axis of curvature is parallel to the axis of symmetry. Correspondingly concave the contact surfaces are shaped on the back of the Rocker on which the working piston acts, as well as on the Back of the clamping plate in the area of the force application through the outer stamp.

Bei einer solchen Ausbildung mit drei auf derselben axialen Länge des zu spannenden Werkstückes angeordneten Stempeln, welche auf die Spannplatte einwirken, wird vorzugsweise der innen liegende Arbeitskolben die Wippe und damit die außen liegenden Stempel beaufschlagen, während der ringförmige, außen liegende Kolben den mittleren Stempel beaufschlagt.With such training with three on the same axial length of the workpiece to be clamped Stamping, which act on the clamping plate preferably the internal working piston, the rocker and so that the external stamps act on during the ring-shaped, external pistons the middle stamp acted upon.

Dies bietet den Vorteil, daß über die einfache Gestaltung der Balligkeit zwischen dem inneren Arbeitskolben und der Rückseite der Wippe ein einfacher mechanischer Ausgleich für eine unterschiedliche Krümmung der Werkstückoberfläche möglich ist, die nur dadurch so einfach zu verwirklichen ist, daß der innen liegende Arbeitskolben diese Wippe beaufschlagt. Zu diesem Zweck muß der ringförmige, außen angeordnete Arbeitskolben entsprechend durchbrochen sein, um die in seinem Bereich liegenden äußeren Stempel und die zugehörige Wippe aufzunehmen.This offers the advantage that the simple design the crown between the inner piston and the Simple mechanical compensation on the back of the rocker for a different curvature of the workpiece surface is possible, which is only so easy to achieve is that the working piston inside this rocker acted upon. For this purpose, the ring-shaped, outside arranged working pistons must be pierced accordingly, around the outer punches in its area and the associated rocker.

Die Spannplatte selbst muß trotz ihrer Verschiebbarkeit gegenüber den Stempeln lose an einem der Stempel, vorzugsweise dem zentralen mittleren Stempel, befestigt sein. Dies geschieht vorzugsweise über eine Schnappverbindung, beispielsweise einen selbst aufspreizenden Stift, der auf der Rückseite der Spannplatte befestigt ist und in eine hinterschnittene Ausnehmung auf der Vorderseite des mittleren Stempels gestreckt wird. Dabei ist sicherzustellen, daß der Hinterschnitt nicht allzu tief im mittleren Stempel liegt, um eine Drehung um ausreichend große Winkel zwischen dem mittleren Stempel und der Spannplatte zu ermöglichen, wobei der aufspreizende Stift in der hinterschnittenen Ausnehmung wie ein Kugelgelenk oder wenigstens wie ein in eine Richtung drehbares Gelenk wirkt.The clamping plate itself must despite their slidability compared to the stamps one of the stamps, preferably the central middle Stamp, be attached. This is preferably done via a snap connection, for example one self expanding pin that is on the back of the Clamping plate is attached and undercut Recess stretched on the front of the middle stamp becomes. Make sure that the undercut is not too deep in the middle stamp by one Rotation by a sufficiently large angle between the middle one To allow stamp and the clamping plate, the spreading pin in the undercut recess like a ball joint or at least like one way rotatable joint works.

Die Stempel selbst sind vorzugsweise als Zungen ausgebildet, welche sich parallel zur Längsachse des einzuspannenden Werkstückes erstrecken und am einen Ende fest mit dem Grundkörper der Spannbacke verbunden sind, so daß das freie Ende aufgrund eines im Verlauf der Zungen angeordneten Biegegelenkes um einen ausreichenden Winkelbetrag in und gegen die Spannrichtung verschwenkt werden kann. Als Biegegelenk kann dabei die Elastizität der Zungen, beispielsweise an einer definierten Stelle mit verjüngtem Querschnitt, dienen. Der Abstand zwischen der Befestigungsstelle der Zungen und der Stelle des Einwirkens auf die Spannplatte richtet sich dabei nach der Elastizität sowie nach den Federwegen, die maximal von diesen Zungen beherrscht werden sollen.The stamps themselves are preferably as tongues formed which is parallel to the longitudinal axis of the Stretch workpiece to be clamped and at one end are firmly connected to the base body of the jaw, so that the free end due to one in the course of the tongues arranged bending joint around a sufficient Angular amount pivoted in and against the clamping direction can be. The elasticity can be used as a flexible joint of the tongues, for example at a defined point tapered cross section. The distance between the Attachment point of the tongues and the place of action on the clamping plate depends on the elasticity as well as the spring travel, the maximum of these tongues should be mastered.

Bei drucklosen Arbeitskolben und Beaufschlagung durch das Werkstück liegt die Spannplatte spielfrei an der mittleren Zunge und diese wiederum spielfrei an dem Grundkörper der Spannbacke an. With unpressurized working pistons and pressurization the clamping plate lies through the workpiece without play on the middle tongue and this in turn without play on the base body of the clamping jaw.

Zum Spannen von Werkstücken mit etwa zylindrischer Außenkontur wird in aller Regel eine Spannplatte verwendet werden, bei der die äußere, dem Werkstück zugewandte Fläche eben gestaltet ist und die auf der Rückseite die bereits beschriebene konkav-balligen Ausformungen für das Angreifen der Stirnflächen der einzelnen Stempel aufweist.For clamping workpieces with approximately cylindrical A clamping plate is generally used for the outer contour in which the outer surface facing the workpiece is just designed and that already on the back described concave-spherical shapes for attacking of the end faces of the individual stamps.

Für den Fall, daß die gesamten Spannbacken radial über größere Distanzen verschoben werden können, ist eine Zuführung des Hydraulikmittels (Ausgleich der Leckverluste) und auch gegebenenfalls von Meß- und Steuersignalen vorzusehen, bei denen die Zuführungsleitungen den hohen Fliehkräften während des Betriebes des Spannfutters standhalten. Zu diesem Zweck werden die notwendigen elektrischen und hydraulischen Leitungen auf einem Band aus Federstahl oder einem anderen entsprechend widerstandsfähigen Material befestigt, wobei dieses Band am einen Ende mit der verschiebbaren Backe und am anderen Ende mit dem Grundkörper des Spannfutters verbunden ist. Infolge einer ausreichend häufigen und festen Verbindung derartiger Leitungen mit dem Stahlband wird ein Durchscheuern oder Abreißen dieser Leitungen verhindert.In the event that the entire jaws radially over larger distances can be moved is one Hydraulic fluid supply (compensation of leakage losses) and possibly also of measurement and control signals to be provided in which the feed lines meet the high Centrifugal forces during chuck operation withstand. For this purpose, the necessary electrical and hydraulic lines on a tape Spring steel or another accordingly resistant material attached, this tape on one end with the sliding jaw and the other End is connected to the base body of the chuck. As a result of a sufficiently frequent and firm connection such lines with the steel strip is a Fraying or tearing off these lines prevented.

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden beispielhaft anhand der schematischen Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment according to the invention is as follows described in more detail by way of example with reference to the schematic drawing. It shows

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Vierbackenfutters, welches auch für Drehmaschinen geeignet ist, Fig. 1 is a sectional view of an inventive design four jaw chuck, which is also suitable for lathes,

Fig. 2 eine teilgeschnittene, teilweise Frontansicht des Futters der Fig. 1, Fig. 2 is a partially sectioned, partial front elevational view of the chuck of FIG. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie A-B der Fig. 1, Fig. 3 is a partial section along the line AB of Fig. 1,

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie C-D gemäß Fig. 1, Fig. 4 is a partial section along line CD of FIG. 1,

Fig. 5 eine Einzeldarstellung einer Spannbacke des Futters, Fig. 5 is a detail view of a clamping jaw of the chuck,

Fig. 6 einen Teilschnitt entlang der Linien E-F gemäß Fig. 1, Fig. 6 is a partial section taken along lines EF in FIG. 1,

Fig. 7 eine vergrößerte Detaildarstellung des mittleren Bereiches von Fig. 1 und Fig. 7 is an enlarged detail view of the central area of Fig. 1 and

Fig. 8 und 9 eine Gegenüberstellung des Kraftflusses im vorliegenden Futter gegenüber einem Futter mit Spindelantrieb. Fig. 8 and 9, a comparison of the power flow present in the feed compared to a chuck with spindle drive.

Wie die Übersichtsdarstellungen der Fig. 1 und 2 zeigen, ist in den Fig. 1 bis 6 ein von der Planscheibe abgeleitetes Vierbackenfutter dargestellt, welches unter anderem auch für hohe Drehzahlen und damit für den Einsatz an Drehmaschinen geeignet ist.As the overview representations of FIGS. 1 and 2 show, 1 a derivative of the face plate Vierbackenfutter is shown in FIGS. To 6 shown, which is suitable inter alia for high speeds and therefore suitable for use on lathes.

Wie die Frontalansicht der Fig. 2 zeigt, stehen radial wirkende Spannbacken 1 unter einem Winkel von jeweils 90° zueinander und können über sehr große radiale Distanzen verfahren werden, wie Teleskopabdeckungen 30 erkennen lassen.As the front view of FIG. 2 shows, radially acting clamping jaws 1 are at an angle of 90 ° to each other and can be moved over very large radial distances, as can be seen from telescopic covers 30 .

Jede der Spannbacken 1 wird dabei über einen separaten Motor, hier einen Schrittmotor 62, längs des radialen Verstellweges separat und exakt steuerbar verfahren. Each of the clamping jaws 1 is moved separately and precisely controllably along the radial adjustment path by means of a separate motor, here a stepping motor 62 .

Von dieser Zustellbewegung völlig getrennt ist die Spannbewegung, bei der die Spannbacke 1 als Ganzes stillsteht und an jeder Spannbacke 1 eine Spannplatte 20 nochmals um eine geringe Strecke radial nach innen, also in Richtung auf das nicht dargestellte Werkstück zu, bewegt wird.The clamping movement, in which the clamping jaw 1 stands still as a whole and a clamping plate 20 on each clamping jaw 1 is again moved a small distance radially inward, that is to say in the direction of the workpiece (not shown), is completely separate from this feed movement.

Es handelt sich somit um ein Spannfutter, dessen Backen sich während der Bearbeitung mit dem Werkstück mitdrehen und jeweils unabhängig voneinander eine Zustellbewegung sowie eine Spannbewegung durchführen können.It is therefore a chuck whose jaws rotate with the workpiece during machining and a delivery movement independently of each other and can perform a clamping movement.

Darüber hinaus ist die Spannplatte 20 einfach demontierbar und elastisch ausgebildet, um eine Anpassung an unterschiedliche Krümmungen des Werkstückes zu ermöglichen. Zusammen mit dem großen Verstellbereich der einzelnen Backen können damit z. B. zylindrische Werkstücke zwischen etwa 40 mm und etwa 250 mm Durchmesser mit ein und demselben Spannfutter gespannt werden.In addition, the clamping plate 20 is easy to dismantle and elastic to allow adaptation to different curvatures of the workpiece. Together with the large adjustment range of the individual jaws, z. B. cylindrical workpieces between about 40 mm and about 250 mm in diameter can be clamped with one and the same chuck.

Die Spannbewegung wird durch die axiale (bezüglich der Symmetrieachse 99 des Spannfutters) Bewegung einer Zugstange 34 bewirkt, die bei vielen Drehmaschinen zur Betätigung von Keilhakenfuttern vorhanden ist. Das vorliegende Futter ist damit für die Nachrüstung gut geeignet.The clamping movement is brought about by the axial (with respect to the axis of symmetry 99 of the chuck) movement of a pull rod 34 which is present in many lathes for actuating wedge-type chucks. The present chuck is therefore well suited for retrofitting.

Wie Fig. 1 zeigt, wird das Spannfutter, das auf einem Grundkörper 2 aufgebaut ist, mittels eines Zwischenstückes 35 am Flansch 33 der Werkzeugmaschine bzw. der Hauptspindel einer Drehmaschine befestigt. Dies geschieht im vorliegenden Fall mittels Gewindebolzen, kann jedoch auch auf jede andere spielfreie Befestigungsart erfolgen. Innerhalb des hohlen Flansches 33 ist das Ende der Zugstange 34 zu erkennen, auf deren Stirnseite der sogenannte Keilhaken 9 verschraubt ist. Dieser kegelstumpfförmige Keilhaken 9 besitzt in an sich bekannter Weise entlang von vier symmetrisch über seinen Umfang verteilten Mantellinien T-förmige oder auf andere Art und Weise hinterschnittene Nuten 74. In diesen Nuten 74 laufen die entsprechend als Nutensteine geformten, radial nach innen gerichteten und entsprechend der Außenfläche des Keilhakens abgeschrägten Stirnseiten von Zwischenkeilen 10.As shown in FIG. 1, the chuck, which is built on a base body 2 , is fastened to the flange 33 of the machine tool or the main spindle of a lathe by means of an intermediate piece 35 . In the present case, this is done by means of threaded bolts, but can also be done in any other type of play-free fastening. Within the hollow flange 33 , the end of the pull rod 34 can be seen, on the end face of which the so-called wedge hook 9 is screwed. This truncated cone-shaped wedge hook 9 has, in a manner known per se, grooves 74 which are T-shaped or undercut in some other way along four surface lines distributed symmetrically over its circumference. In these grooves 74 the end faces of intermediate wedges 10 , which are correspondingly shaped as sliding blocks, are directed radially inward and are chamfered according to the outer surface of the wedge hook.

Bei einer axialen Bewegung der Zugstange 34 mit dem Keilhaken 9 werden wegen der Schräge der Außenfläche des Keilhakens 9 die Zwischenkeile 10 ausschließlich radial bewegt.Upon axial movement of the drawbar 34 with the wedge hook of the wedge hook 9 9 the intermediate wedges 10 are moved radially only because of the slope of the outer surface.

Die Stirnseite der Zwischenkeile 10, die in Richtung des Werkstückes weist, verläuft schräg zur Symmetrieachse, und auf dieser Stirnfläche sind wiederum - jeder Spannbacke zugeordnet - vier Axialkeile 11 angeordnet, deren dem Werkstück zugewandte Stirnseiten 75 rechtwinklig zur Symmetrieachse 99 des Spannfutters stehen. Da diese Axialkeile 11 mit den nach innen gewandten Seiten axial beweglich, aber radial fest mit dem Grundkörper 2 über die Kontaktfläche 76 verbunden sind, bewirkt jedes Betätigen der Zugstange 34 eine Radialbewegung der Zwischenkeile 10 und in der Folge hiervon wiederum eine Axialbewegung der Axialkeile 11.The end face of the intermediate wedges 10 , which points in the direction of the workpiece, runs obliquely to the axis of symmetry, and four axial wedges 11 , whose end faces 75 facing the workpiece are at right angles to the axis of symmetry 99 of the chuck, are in turn arranged on this end face. Since these axial wedges 11 are axially movable with the inward-facing sides, but are radially fixedly connected to the base body 2 via the contact surface 76 , each actuation of the pull rod 34 brings about a radial movement of the intermediate wedges 10 and, as a result, an axial movement of the axial wedges 11 .

In axialer Richtung von dieser Stirnseite 75 befindet sich jeweils die Spannbacke 1, an der Rückseite in Fig. 1 ein Kolben 26 sichtbar ist.The clamping jaw 1 is located in the axial direction from this end face 75 , and a piston 26 is visible on the rear in FIG. 1.

Wie Fig. 6 zeigt, handelt es sich dabei um zwei nebeneinander in axialer Richtung liegende Kolben 26, die in die hintere Stirnseite der Spannbacke 1 eingeschoben werden können und dadurch im Inneren der Spannbacke 1 einen Arbeitsdruck erzeugen. Die Axialbewegung der Kolben 26 wird durch die Axialbewegung jeweils eines Axialkeiles 11 bewirkt, der mit seiner nach vorne gerichteten Stirnseite auf die hinteren Stirnflächen der beiden Kolben 26 drückt. Die Kolben 26 sind zusammen mit den Spannbacken radial verschiebbar, so daß die hintere Stirnfläche der Kolben 26 radial an der vorderen Stirnfläche 75 des Axialkeiles 11 entlanggleiten kann.As shown in FIG. 6, these are two pistons 26 lying side by side in the axial direction, which can be pushed into the rear end face of the clamping jaw 1 and thereby generate a working pressure inside the clamping jaw 1 . The axial movement of the pistons 26 is brought about by the axial movement of an axial wedge 11 , which presses with its forward end face onto the rear end faces of the two pistons 26 . The pistons 26 are radially displaceable together with the clamping jaws, so that the rear end face of the pistons 26 can slide radially along the front end face 75 of the axial wedge 11 .

In Fig. 1 ist ferner ein Federstahlband 61 zu erkennen, welches mit seinem einen Ende an den Kolben 26 und mit dem anderen Ende mit dem Grundkörper 2 des Spannfutters verbunden ist und zwischen diesen beiden Befestigungspunkten eine in radialer Richtung liegende Schleife bildet, die in einer radialen Nut 78 in der Rückseite des Axialkeiles 11 liegt. An diesem Federstahlband 61 sind hydraulische Leitungen 73 und elektrische Leitungen 80 befestigt, die vom Futtergrundkörper 2 zu dem Kolben 26, also der druckerzeugenden Einheit, an der Spannbacke 1 führen.In Fig. 1, a spring steel band 61 can also be seen, which is connected at one end to the piston 26 and at the other end to the base body 2 of the chuck and forms a radial loop between these two fastening points, which in a radial direction radial groove 78 lies in the back of the axial wedge 11 . Hydraulic lines 73 and electrical lines 80 are fastened to this spring steel band 61 and lead from the basic chuck body 2 to the piston 26 , that is to say the pressure-generating unit, on the clamping jaw 1 .

Wie genauer in Fig. 3 zu erkennen, sind auf den Kolben 26 Dehnmeßstreifen 79 befestigt, welche den durch die Kolben 26 erzeugten Druck auf Grund seiner Verformung als elektrisches Signal angeben, welches über die elektrischen Leitungen 80 zu einer nicht dargestellten Regelungs- und Steuereinheit der Werkzeugmaschine geführt werden kann.As can be seen more precisely in FIG. 3, strain gauges 79 are attached to the pistons 26 , which indicate the pressure generated by the pistons 26 due to its deformation as an electrical signal which is sent via the electrical lines 80 to an open-loop and closed-loop control unit of the Machine tool can be guided.

Jeder Kolben 26 weist dabei zwei Zonen unterschiedlichen Durchmessers auf, wobei der größere Durchmesser im Arbeitsraum der Spannbacke den Druck erzeugt, während die Dehnmeßstreifen 79 auf dem kleineren Durchmesser befestigt sind. Damit wird eine Beschädigung der Dehnmeßstreifen 79 durch die Spannbacke 1 bei relativer Bewegung der Kolben 26 zur Spannbacke 1 vermieden.Each piston 26 has two zones of different diameters, the larger diameter generating the pressure in the working space of the clamping jaw, while the strain gauges 79 are fastened to the smaller diameter. This prevents damage to the strain gauges 79 by the clamping jaw 1 when the pistons 26 move relative to the clamping jaw 1 .

Die elektrischen Leitungen 80 sind in regelmäßigen Abständen an dem Federstahlband 61 befestigt, welches auf Grund seiner Reißfestigkeit und Führung in der Nut 78 auch bei hohen Drehzahlen seine Lage beibehält und damit ein Beschädigen, Durchscheuern etc. der darauf befestigten elektrischen Leitungen 80 verhindert. The electrical lines 80 are fixed at regular intervals to the spring steel band 61 , which, due to its tear resistance and guidance in the groove 78 , maintains its position even at high speeds and thus prevents damage, fraying, etc. of the electrical lines 80 fastened thereon.

Der in den Backen 1 erzeugte Druck wird ausschließlich zum Spannen verwendet. Hierfür sind lediglich geringe axiale Bewegungen notwendig, welche nur ein Teil der Spannbacke 1 durchführt, wie im folgenden gezeigt wird. Zusätzlich - und gänzlich unabhängig von der Spannbewegung - kann die Spannbacke 1 über einen großen Weg radial verfahren werden, um ihre Lage an den Durchmesser der einzuspannenden Werkstücke anzupassen. Hierdurch wird eine Zustellfunktion und, wie im folgenden zu zeigen ist, auch eine Bestimmfunktion der Spannbacke 1 ermöglicht.The pressure generated in the jaws 1 is used exclusively for clamping. For this, only slight axial movements are necessary, which only a part of the clamping jaw 1 performs, as will be shown in the following. In addition - and completely independently of the clamping movement - the clamping jaw 1 can be moved radially over a large distance in order to adapt its position to the diameter of the workpieces to be clamped. This enables an infeed function and, as will be shown below, a determination function of the clamping jaw 1 .

Der Verstellmechanismus für die Spannbacken 1 ist in Fig. 1, 2 und 3 dargestellt:The adjustment mechanism for the jaws 1 is shown in Figs. 1, 2 and 3:

Die Spannbacke 1 ist radial verfahrbar und weist zu diesem Zweck beidseitig vorstehende Führungsnasen 81 auf, die in entsprechenden Nuten 82 des Grundkörpers 2 geführt sind. Die Führungsnasen 81 liegen dabei an den zum Werkstück zu- und von dem Werkstück abgewandten Seiten an den Wänden der Nut 82 möglichst spielfrei an, so daß die Spannbacke 1 die am freien Ende durch das Werkstück eingebrachten Kräfte momentensteif aufzunehmen vermag. Zwischen dem äußeren Rand des Spannfutters und dem äußeren Rand der Spannbacke 1 ist dabei die in Fig. 1 und 2 sichtbare Teleskopabdeckung 30 montiert, die beim Verfahren der Spannbacke 1 in Richtung auf die Symmetrieachse 99 des Spannfutters die ansonsten freiliegenden Führungen, also die Nuten 82, abdeckt.The clamping jaw 1 can be moved radially and for this purpose has guide lugs 81 projecting on both sides, which are guided in corresponding grooves 82 in the base body 2 . The guide lugs 81 lie on the sides facing away from the workpiece and away from the workpiece against the walls of the groove 82 with as little play as possible, so that the clamping jaw 1 is able to absorb the forces introduced at the free end by the workpiece in a torque-resistant manner. Between the outer edge of the chuck and the outer edge of the jaw 1 , the telescopic cover 30 visible in FIGS. 1 and 2 is mounted which, when the jaw 1 is moved in the direction of the axis of symmetry 99 of the chuck, the otherwise exposed guides, that is to say the grooves 82 , covers.

Jede der Spannbacken 1 wird durch einen zugeordneten separaten Schrittmotor 62 (siehe Fig. 2) unabhängig von den anderen Spannbacken angesteuert und in radialer Richtung verfahren. Dadurch ist auch ein unsymmetrisches Einspannen eines Werkstückes bzw. das zentrische Einspannen eines unsymmetrischen Werkstückes möglich. Zu diesem Zweck ist an der Spannbacke 1 gegen die Symmetrieachse 99 zugewandt eine Hohlschraube 4 angeordnet, die auf ihrer zylindrischen Außenfläche mit einem Gewinde versehen ist. Beide zusammen bilden das Spannelement 13.Each of the jaws 1 is controlled by an associated separate stepper motor 62 (see FIG. 2) independently of the other jaws and moved in the radial direction. As a result, asymmetrical clamping of a workpiece or central clamping of an asymmetrical workpiece is also possible. For this purpose, a hollow screw 4 is arranged on the clamping jaw 1 facing the axis of symmetry 99 , which is provided with a thread on its cylindrical outer surface. Both together form the clamping element 13 .

Diese Hohlschraube 4 ist mit einer Stirnseite frei drehbar in der radialen Innenseite der Spannbacke 1 gelagert und besitzt eine zentrische Bohrung, die mit einem Keilwellenprofil versehen ist und mit einer etwas größeren Durchgangsbohrung in der Spannbacke 1 fluchtet. Eine Keilwelle 5 erstreckt sich durch die Durchgangsbohrung der Spannbacke 1 und die hierzu passende innere Keilwellenverzahnung der Hohlschraube 4 vom Außenrand des Spannfutters radial bis in die Nähe der Symmetrieachse 99 des Spannfutters.This hollow screw 4 is freely rotatably supported with an end face in the radial inside of the clamping jaw 1 and has a central bore which is provided with a spline profile and is aligned with a somewhat larger through hole in the clamping jaw 1 . A spline shaft 5 extends radially through the through bore of the clamping jaw 1 and the matching internal spline toothing of the hollow screw 4 from the outer edge of the chuck to the vicinity of the axis of symmetry 99 of the chuck.

Wird nun die Keilwelle 5 in Drehung versetzt, so steht diese mit der inneren Keilverzahnung der Hohlschraube 4 im Eingriff, welche durch die Drehbewegung über ihre Außenverzahnung entlang einer entsprechenden Innenverzahnung im Grundkörper 2 (siehe Fig. 3) in radialer Richtung des Spannfutters verschraubt wird. Da die Hohlschraube 4 mit der Spannbacke 1 frei drehend, aber axial nicht lösbar verbunden ist, wird hierdurch auch die Spannbacke 1 radial verfahren.If the spline shaft 5 is now set in rotation, it is in engagement with the internal spline of the hollow screw 4 , which is screwed in the radial direction of the chuck by the rotational movement via its external toothing along a corresponding internal toothing in the base body 2 (see FIG. 3). Since the hollow screw 4 is connected to the jaw 1 freely rotating, but axially not detachably, the jaw 1 is thereby moved radially.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die Keilwellen 5 am Außenrand des Spannfutters in einem Lager 59 und am innenliegenden Ende in einer Lagereinheit 56 gelagert, welche sowohl ein Axial- als auch ein Radiallager umfaßt und über Tellerfedern 53 vorgespannt wird. Am radial äußeren Ende der Keilwelle 5 ist diese drehfest mit einem Zahnrad 7 verbunden, welches über eine Umfangsverzahnung mit einem kleineren Zahnrad 8 kämmt, welches vom Schrittmotor 62, der in Fig. 2 zu erkennen ist, angetrieben wird. As shown in FIG. 1, the spline shafts 5 are mounted on the outer edge of the chuck in a bearing 59 and on the inner end in a bearing unit 56 , which comprises both an axial and a radial bearing and is preloaded via plate springs 53 . At the radially outer end of the spline shaft 5 , it is connected in a rotationally fixed manner to a toothed wheel 7 which meshes with a smaller toothed wheel 8 via a circumferential toothing which is driven by the stepper motor 62 , which can be seen in FIG. 2.

Damit wird jede Spannbacke 1 von einem separaten Schrittmotor 62 angetrieben, wobei Spannbacke 1 und Antrieb im Betrieb mit dem Werkstück und dem Grundkörper 2 des Spannfutters rotieren. In Fig. 1 ist mit strichpunktierten Linien die im Betrieb vorhandene Abdeckung des Zahnradantriebes für die Keilwelle 5 dargestellt.Each jaw 1 is thus driven by a separate stepper motor 62 , the jaw 1 and drive rotating in operation with the workpiece and the base body 2 of the chuck. In Fig. 1, the existing cover of the gear drive for the spline shaft 5 is shown with dash-dotted lines.

Diese Art der Radialverstellung der Spannbacke 1 bietet gegenüber einem Antrieb bestehend aus Spindel und Spindelmutter, wie er beispielsweise vom Schlittenantrieb einer Werkzeugmaschine her bekannt ist, deutliche Vorteile hinsichtlich der Krafteinleitung, wie in dem Vergleich des Kraftflusses gemäß Fig. 8 und 9 dargestellt: Fig. 9 zeigt eine Spannbacke 1, die ein Innengewinde besitzt, in welchem sich eine Spindel 83 dreht, wodurch die Backe 1 längs der Spindel 83 verfahren wird. Bei gespanntem Werkstück geschieht die Krafteinleitung vom Werkstück in das freie Ende der Spannbacke und von dort in die Gewindespindel 83. Weiter verläuft der Kraftfluß über die gesamte Länge der Gewindespindel 83 bis zu deren Lagerung am Ende, wo die Kraft über die Lagerung in den Grundkörper 2 eingeleitet wird.This type of radial adjustment of the clamping jaw 1 has towards a drive consisting of spindle and spindle nut, as is known for example from the carriage drive of a machine tool forth significant advantages in terms of introduction of force, as in the comparison of the power flow according to Fig 8 and 9. Fig. 9 shows a clamping jaw 1 which has an internal thread in which a spindle 83 rotates, as a result of which the jaw 1 is moved along the spindle 83 . When the workpiece is clamped, the force is introduced from the workpiece into the free end of the clamping jaw and from there into the threaded spindle 83 . The force flow continues over the entire length of the threaded spindle 83 until it is supported at the end, where the force is introduced into the base body 2 via the bearing.

Demgegenüber wird bei der vorliegenden Konstruktion gemäß Fig. 8 die Kraft ebenfalls vom Werkstück über die Kontaktfläche in das freie Ende der Spannbacke 1 eingeführt. Von dort verläuft der Kraftfluß weiter in die Hohlschraube 4, die sich unmittelbar an der Spannbacke 1 befindet, und von dort direkt in den Grundkörper 2, da die in Fig. 8 nicht dargestellte Keilwelle in der Hohlschraube 4 längsverschieblich ist und damit keine Kräfte in Richtung der Keilwelle aufgenommen werden können.In contrast, in the present construction according to FIG. 8, the force is also introduced from the workpiece via the contact surface into the free end of the clamping jaw 1 . From there, the power flow continues into the hollow screw 4 , which is located directly on the clamping jaw 1 , and from there directly into the base body 2 , since the spline shaft, not shown in FIG. 8, is longitudinally displaceable in the hollow screw 4 and therefore no forces in the direction the spline can be accommodated.

Ein Vergleich von Fig. 8 und Fig. 9 zeigt anschaulich, daß der Kraftfluß bei der vorliegenden Konstruktion nicht nur kürzer ist, sondern auch kritische Krafteinleitungspunkte wie aus Abmessungsgründen relativ klein dimensionierte Lager der Gewindespindel etc. vermeidet. Auch der aus Gewichts- und Abmessungsgründen möglichst klein gehaltene Materialquerschnitt der Gewindespindel 83 wird nicht durch die Spannkräfte beaufschlagt. Die bei der vorliegenden Konstruktion an dieser Stelle eingesetzte Keilwelle kann damit so klein wie möglich dimensioniert werden, sofern ausreichend hohe Drehkräfte zum Antrieb der Hohlschraube 4 aufgebracht werden können, die jedoch nicht die Spannkraft überwinden müssen, sondern lediglich zum Verstellen und ggf. bis zum Anschlag am Werkstück eine definierte Bestimmkraft aufbringen müssen, die eine ausreichende Anlage der Spannbacke am Werkstück zum Ausdruck bringen, so daß die Verstellbewegung hierauf beendet wird.A comparison of FIG. 8 and FIG. 9 clearly shows that the force flow in the present construction is not only shorter, but also avoids critical force introduction points such as bearings of the threaded spindle, etc., which are of relatively small dimensions for dimensional reasons. Even the material cross section of the threaded spindle 83 , which is kept as small as possible for reasons of weight and dimensions, is not acted upon by the clamping forces. The spline shaft used at this point in the present construction can thus be dimensioned as small as possible, provided that sufficiently high rotational forces can be applied to drive the banjo bolt 4 , which, however, do not have to overcome the clamping force, but only for adjustment and possibly up to the stop have to exert a defined determination force on the workpiece, which express an adequate abutment of the clamping jaw on the workpiece, so that the adjustment movement is then ended.

Da die Schrittmotoren 62 zum Verstellen der Spannbacken 1 ihre Lage bezüglich des Grundkörpers 2 nicht ändern, ist die Energiezufuhr über elektrische Leitungen trotz Rotation der gesamten Einheit unproblematisch.Since the stepper motors 62 for adjusting the clamping jaws 1 do not change their position with respect to the base body 2 , the energy supply via electrical lines is unproblematic despite the rotation of the entire unit.

Die Spannbacke 1 wird nun soweit in Richtung auf das Werkstück verfahren, bis dieses gegen die Spannplatte 20 drückt, die Spannplatte 20 sich dadurch gegen eine mittlere Zunge 17 legt und diese sich wiederum am Grundkörper der Spannbacke 1 abstützt. Ist an einer dieser Kontaktstellen ein Kraftmeßsystem installiert oder am Antriebsmotor eine Steuerung der elektrischen Parameter vorhanden, so kann die Zustellbewegung bei einer definierten Anpreßkraft beendet werden.The clamping jaw 1 is now moved in the direction of the workpiece until it presses against the clamping plate 20 , the clamping plate 20 thereby lies against a central tongue 17 and this in turn is supported on the base body of the clamping jaw 1 . If a force measuring system is installed at one of these contact points or if the electrical parameters are controlled on the drive motor, the infeed movement can be ended at a defined contact pressure.

Anschließend wird die Spannbewegung selbst nicht von der Spannbacke 1 als Ganzes durchgeführt, sondern von der an ihr angebrachten Spannplatte 20. Diese wird durch die freien Enden von drei als Stempel zur Druckbeaufschlagung dienenden beweglichen Zungen 17, 18, 19 von ihrer Rückseite her beaufschlagt, welche wiederum durch Arbeitskolben 14, 15, die innerhalb der Spannbacke 1 gelagert sind und durch den von den Kolben 26 erzeugten Druck aktiviert werden, beaufschlagt werden.Then the clamping movement itself is not carried out by the clamping jaw 1 as a whole, but by the clamping plate 20 attached to it. This is acted upon by the free ends of three movable tongues 17 , 18 , 19 serving as pressurizing pistons, which in turn are actuated by working pistons 14 , 15 which are mounted within the clamping jaw 1 and by the pressure generated by the pistons 26 be activated, acted upon.

In der Ansicht der Fig. 2 und als Detaildarstellung in Fig. 5 ist die Spannplatte 20 in Richtung der Symmetrieachse 99 des Spannfutters dargestellt. Die dem (nicht dargestellten) Werkstück zugewandte Vorderseite 65 der Spannplatte 20 ist eben, während die Rückseite entsprechend der Krafteinleitung durch die Zungen 17, 18 und 19 angepaßt ist: Im Bereich der Krafteinleitung durch diese Zungen 17, 18, 19 weist die Spannplatte 20 einen wesentlich dickeren Querschnitt auf, während zwischen den Krafteinleitungsbereichen bzw. -flächen 72 der Querschnitt gering gehalten wurde, um eine ausreichende Elastizität der Spannplatte 20 zur Anpassung an die Außenkontur des zu spannenden Werkstückes zu ermöglichen. Die hier dargestellte Spannplatte mit ebener Vorderseite 65 ist zum Spannen von Körpern mit relativ großem Außendurchmesser und im Spannbereich geringem Krümmungsradius vorgesehen. Bei kleinen Werkstücken mit großem Krümmungsradius kann die Vorderseite 65 konkav ausgebildet sein, jedoch mit etwas größerem Krümmungsradius, so daß bei radialem Verstellen der Spannbacke 1 die Spannplatte 20 immer zuerst mit dem mittleren Bereich das Werkstück berührt.In the view of FIG. 2 and as a detailed representation in FIG. 5, the clamping plate 20 is shown in the direction of the axis of symmetry 99 of the chuck. The front 65 of the clamping plate 20 facing the workpiece (not shown) is flat, while the rear is adapted in accordance with the introduction of force by the tongues 17 , 18 and 19 : in the region of the introduction of force by these tongues 17 , 18 , 19 , the clamping plate 20 has one substantially thicker cross-section, while the cross-section between the force application areas or surfaces 72 was kept small in order to allow sufficient elasticity of the clamping plate 20 to adapt to the outer contour of the workpiece to be clamped. The clamping plate shown here with a flat front side 65 is provided for clamping bodies with a relatively large outside diameter and a small radius of curvature in the clamping area. In the case of small workpieces with a large radius of curvature, the front side 65 can be concave, but with a somewhat larger radius of curvature, so that when the clamping jaw 1 is adjusted radially, the clamping plate 20 always first contacts the workpiece with the central region.

In der Ansicht der Fig. 2 und 5 ist zu erkennen, daß die Vorderseite 66 der mittleren Zunge 17 eben ausgebildet ist, und analog hierzu in diesem Bereich auch die die Krafteinleitungsfläche 72 bildende Rückseite der Spannplatte 20. Beide sind durch den in Fig. 5 nur angedeuteten Stecker 21 lose und leicht lösbar miteinander verbunden, wie auch in Fig. 1 zu erkennen.In the view of FIG. 2 and 5 it can be seen that the front side 66 of the central tongue 17 is formed flat, and analogous to this in this area also the force introduction surface 72 forming the rear clamping plate 20. Both are loosely and easily detachably connected to one another by the plug 21 only indicated in FIG. 5, as can also be seen in FIG. 1.

In Blickrichtung der Symmetrieachse 99 des Spannfutters, also den Darstellung der Fig. 2 und 5, gesehen, sind dagegen die Vorderseiten 67 der äußeren Zungen 18, 19 konvex ballig ausgebildet, und analog hierzu ist die Rückseite der Spannplatte 20 in diesem Bereich - d. h. an den Krafteinleitungsflächen 72 - konkav ballig. Dadurch ist eine Schrägstellung der Spannplatte 20 zu der in Fig. 5 strichpunktiert eingezeichneten Symmetrielinie der Spannbacke 1 möglich, wie sie auftritt, wenn die Spannfläche des Werkstückes in diesem Bereich schräg zu dieser Symmetrielinie steht. Da die äußeren Zungen 18 und 19 mit annähernd der gleichen Kraft beaufschlagt werden, ist bei schräger Werkstückoberfläche eine der beiden Zungen 18, 19 weiter in Richtung auf den Werkstückmittelpunkt vorgeschoben als die andere der äußeren Zungen, wobei sich jedoch aufgrund der balligen Vorderseiten 67 immer die gleiche Größe einer Kontaktfläche und damit die gleiche Flächenpressung zwischen den Vorderseiten 67 der äußeren Zungen 18 und 19 und den entsprechenden Bereichen der Rückseite der Spannplatte 20 ergibt.On the other hand, when viewed in the direction of the axis of symmetry 99 of the chuck, that is to say the illustration of FIGS. 2 and 5, the front sides 67 of the outer tongues 18 , 19 are convexly spherical, and analogously to this, the rear side of the clamping plate 20 is in this area - ie on the force application surfaces 72 - concave crowned. This makes it possible to position the clamping plate 20 at an angle to the line of symmetry of the clamping jaw 1 shown in broken lines in FIG. 5, as occurs when the clamping surface of the workpiece is at an angle to this line of symmetry in this area. Since the outer tongues 18 and 19 are subjected to approximately the same force, one of the two tongues 18 , 19 is pushed further toward the center of the workpiece than the other of the outer tongues when the workpiece surface is inclined, but due to the convex front sides 67 , the same size of a contact surface and thus the same surface pressure between the front sides 67 of the outer tongues 18 and 19 and the corresponding areas of the back of the clamping plate 20 results.

Das Beaufschlagen der beiden äußeren Zungen 18 und 19 mit gleicher Kraft wird durch Kraftverleitung mittels einer mechanischen Wippe 16 erreicht, die am besten in Fig. 2 zu erkennen ist. Diese Wippe 16 ist an ihrer Rückseite 69 konkav ballig ausgeformt und wird mittig von einem inneren Arbeitskolben 14 beaufschlagt, dessen der Wippe 16 zugewandte Stirnseite entsprechend konvex ballig geformt ist. Ist eine Schrägstellung der Spannplatte 20 erforderlich, so ergibt sich eine seitliche Auslenkung der Wippe 16 auf der balligen Kontaktfläche gegenüber dem inneren Arbeitskolben 14 und damit eine Schrägstellung der Wippe, wodurch jedoch die unterschiedlich weit vorstehenden äußeren Zungen 18 und 19 mit der gleichen Kraft beaufschlagt werden.The application of the same force to the two outer tongues 18 and 19 is achieved by force distribution by means of a mechanical rocker 16 , which can best be seen in FIG. 2. This rocker 16 has a concave, spherical shape on its rear side 69 and is acted upon in the center by an inner working piston 14 , the end face of which facing the rocker 16 has a convex, spherical shape. If an inclined position of the clamping plate 20 is required, there is a lateral deflection of the rocker 16 on the spherical contact surface with respect to the inner working piston 14 and thus an inclined position of the rocker, whereby, however, the outer tongues 18 and 19 projecting to different extents are subjected to the same force .

Demgegenüber wird, wie in Fig. 1 dargestellt, die mittlere Zunge 17 unmittelbar von einem Arbeitskolben 15 beaufschlagt, welcher koaxial ringförmig um den inneren Arbeitskolben 14 herum angeordnet ist und seitliche Aussparungen aufweist, in denen die Wippe 16 und die äußeren Zungen 18 und 19 zu liegen kommen. Der ringförmige, äußere Arbeitskolben 15 ist auf der Außenseite in der Spannbacke 1 geführt und liegt ebenso wie der innen liegende Arbeitskolben 14 im gleichen Druckraum, wird also durch den von den Kolben 26 an der hinteren Stirnseite der Spannbacke 1 erzeugten Arbeitsdruck beaufschlagt. Das Verhältnis zwischen den durch die äußeren Zungen 18 und 19 und den durch die mittlere Zunge 17 aufgebrachten Kräfte wird durch das Verhältnis der Stirnseiten des inneren und des äußeren Arbeitskolbens 14 und 15 festgelegt und kann je nach Anwendungsfall hierdurch variiert werden. Im vorliegenden Fall hat der innere Kolben 14 eine um etwa 1/3 größere Stirnfläche als der äußere, ringförmige Arbeitskolben 15, woraus sich wegen der Verteilung der Kraft des inneren Arbeitskolbens 14 auf zwei außen liegende Zungen 18, 19 ergibt, daß die innere Zunge 17 mit einer um etwa 50% höheren Kraft beaufschlagt wird als die beiden äußeren Zungen 18 und 19.In contrast, as shown in FIG. 1, the middle tongue 17 is acted upon directly by a working piston 15 which is arranged coaxially in a ring around the inner working piston 14 and has lateral recesses in which the rocker 16 and the outer tongues 18 and 19 are closed come to lie. The annular, outer working piston 15 is guided on the outside in the clamping jaw 1 and, like the working piston 14 on the inside, lies in the same pressure chamber, so it is acted upon by the working pressure generated by the pistons 26 on the rear end face of the clamping jaw 1 . The ratio between the forces exerted by the outer tongues 18 and 19 and the forces exerted by the middle tongue 17 is determined by the ratio of the end faces of the inner and outer working pistons 14 and 15 and can thereby be varied depending on the application. In the present case, the inner piston 14 has an end face which is approximately 1/3 larger than the outer, annular working piston 15 , which, because of the distribution of the force of the inner working piston 14 over two outer tongues 18 , 19, results in that the inner tongue 17 is applied with a force which is about 50% higher than the two outer tongues 18 and 19 .

Fig. 4 zeigt ebenso wie Fig. 1 die Verschraubung der beiden äußeren Zungen 18 und 19 mittels Schrauben 100 an der Spannbacke 1, wobei diese Verschraubung auf der vom Werkstück abgewandten Seite der Keilwelle 5 liegt. Demgegenüber ist die mittlere Zunge 17 deutlich kürzer, so daß ihre Verschraubung 101 auf der dem Werkstück zugewandten Seite der Keilwelle 5 liegt. Demgegenüber befindet sich jedoch die Nut 82 im Grundkörper 2 zur Führung der Führungsnasen 81 der Backe 1 relativ nahe in Richtung auf das Werkstück, um den Hebelarm zwischen der Krafteinleitungsstelle vom Werkstück in die Spannbacke und der das Drehmoment aufnehmenden Nut 82 möglichst gering zu halten. In Fig. 4 sind ferner die Wippe 16 sowie die Auflageflächen des äußeren, ringförmigen Kolbens 15 auf der mittleren Zunge 17 zu erkennen. Ebenso zeigt Fig. 4 den Querschnitt des Steckers 21 in der mittleren Zunge 17, und zwar etwa in der Mitte der frei auskragenden Länge der Spannbacke 1, während demgegenüber der Mittelpunkt der Arbeitskolben 14 und 15 etwas zurückversetzt, aber noch außerhalb des Grundkörpers 2 liegt. Der Mittelpunkt ist dabei etwa doppelt so weit von der Nut 82 zur Radialführung der Backen entfernt wie von der Mitte des Steckers 21, die den Krafteinleitungspunkt vom Werkstück in die Spannplatte 20 darstellt. Fig. 4 the screw 1 of the two outer tongues shows as well as Fig. 18 and 19 by means of screws 100 on the jaw 1, wherein said screw is located on the side remote from the workpiece side of the wedge shaft 5. In contrast, the middle tongue 17 is significantly shorter, so that its screw connection 101 lies on the side of the spline shaft 5 facing the workpiece. In contrast, however, the groove 82 in the base body 2 for guiding the guide lugs 81 of the jaw 1 is relatively close in the direction of the workpiece in order to keep the lever arm between the force introduction point from the workpiece into the clamping jaw and the groove 82 receiving the torque as small as possible. In FIG. 4, further, the rocker 16 and the bearing surfaces of the outer annular plunger 15 on the central tongue 17 can be seen. Likewise, Fig. 4 shows the cross section of the plug 21 in the central tongue 17, approximately in the center of the freely projecting length of the clamp 1, while in contrast, the center of the working pistons 14 and 15 back a little, but is still outside of the body 2. The center point is about twice as far from the groove 82 for radial guidance of the jaws as from the center of the plug 21 , which represents the point of force introduction from the workpiece into the clamping plate 20 .

In Fig. 1 und 7 ist ferner eine Verjüngung 57 im Querschnitt der mittleren Zunge 17 dargestellt, welche eine erhöhte Elastizität der Zunge in diesem Bereich ergibt und damit die Funktion eines mechanisch ausgebildeten Biegegelenkes erfüllt.In Fig. 1 and 7 is also a taper 57 shown in cross-section of the central tongue 17, which results in an increased elasticity of the tongue in this area and thus the function of a mechanically formed joint bending met.

Ebenso wie in den Fig. 2 und 5 die Balligkeit der Vorderseiten des inneren Arbeitskolbens 14 sowie der äußeren Zungen 18 und 19 zu erkennen ist, zeigt die Ansicht der Fig. 1, also quer zur Symmetrieachse 99, eine Krümmung der Vorderseite der mittleren Zunge 17. Hieran angepaßt ist eine konkav ballige Rückseite der Spannplatte 20 im Bereich des Kontaktes mit der Vorderseite der mittleren Zunge 17. Fig. 1 zeigt auch den Stecker 21, der aus der Rückseite der Spannplatte 20 hervorragt und in eine entsprechende Bohrung 84 in der mittleren Zunge 17 gedrückt werden kann. Die Bohrung 84 weitet sich nach außen kegelförmig auf und nach Überwindung einer Engstelle vergrößert sich auch der Querschnitt zum Inneren der mittleren Zunge 17.As can be seen in FIGS . 2 and 5, the crowning of the front sides of the inner working piston 14 and the outer tongues 18 and 19 , the view of FIG. 1, that is to say transversely to the axis of symmetry 99 , shows a curvature of the front side of the central tongue 17 . Adapted to this is a concave, spherical rear side of the clamping plate 20 in the region of contact with the front side of the central tongue 17 . Fig. 1 also shows the plug 21 , which protrudes from the back of the clamping plate 20 and can be pressed into a corresponding hole 84 in the middle tongue 17 . The bore 84 widens outwards in a conical shape and, after overcoming a constriction, the cross section to the inside of the middle tongue 17 also increases .

Der Stecker 21 ist in Längsrichtung von seinem freien Ende her eingeschnitten, wobei das freie Ende annähernd kugelförmig ausgebildet ist. Beim Einschieben des freien Endes des Steckers 21 in die Öffnung 84 (Fig. 7) in der mittleren Zunge 17 wird durch das Zusammendrücken des geschlitzten Steckers 21 die Engstelle in der Öffnung 84 überwunden und durch das anschließende Aufspreizen aufgrund der Materialelastizität des Steckers 21 dieser samt Spannplatte 20 auch entgegen der Schwerkraft an der mittleren Zunge 17 gehalten. Dies ist ausreichend, da bei Beaufschlagung der Spannplatte 20 mit der Spannkraft diese gegen die konvex ballige Fläche der Zunge 17 gedrückt wird, was durch die Fliehkräfte noch erhöht wird. Durch die einfache Ausbildung der Steckverbindung zwischen der Spannplatte 20 und der mittleren Zunge 17 ist ein einfaches und auch automatisches Wechseln der Spannplatte 20 möglich, welche in Anpassung an die zu spannenden Werkstückkonturen gewechselt werden kann.The plug 21 is cut in the longitudinal direction from its free end, the free end being approximately spherical. When the free end of the plug 21 is inserted into the opening 84 ( FIG. 7) in the middle tongue 17 , the narrowed part in the opening 84 is overcome by compressing the slotted plug 21 and then expanded by the subsequent expansion due to the material elasticity of the plug 21 Clamping plate 20 also held against the force of gravity on the central tongue 17 . This is sufficient because when the clamping plate 20 is acted upon by the clamping force, it is pressed against the convex spherical surface of the tongue 17 , which is further increased by the centrifugal forces. The simple design of the plug connection between the clamping plate 20 and the central tongue 17 enables the clamping plate 20 to be changed simply and automatically, which can be changed to match the workpiece contours to be clamped.

In Fig. 1 und ebenso in Fig. 2 ist ferner ein Längsanschlag 22 im Spannfutter gezeichnet, um eine definierte Axiallage eines automatisch einzusetzenden Werkstückes zu ermöglichen.In Fig. 1 and also in Fig. 2, a longitudinal stop 22 is also drawn in the chuck in order to enable a defined axial position of a workpiece to be inserted automatically.

Ferner kann mit Hilfe des Längsanschlages 22 auch ein Referenzteil exakt zentrisch sehr einfach am Grundkörper 2 des Spannfutters befestigt werden, dessen Außenflächen zur Null-Lage-Bestimmung der einzelnen Spannbacken 1 dienen. Eine solche Null-Lage-Bestimmung ist von Zeit zu Zeit notwendig, wenn an den einzelnen Spannbacken 1 bzw. deren Führungen im Grundkörper 2 sowie den Zungen 17, 18, 19 oder den Spannplatten 20 Abnutzungen bzw. Verformungen aufgrund des Betriebes stattgefunden haben.Furthermore, with the help of the longitudinal stop 22 , a reference part can also be fastened exactly centrically very easily to the base body 2 of the chuck, the outer surfaces of which serve to determine the zero position of the individual clamping jaws 1 . Such a zero position determination is necessary from time to time if the individual clamping jaws 1 or their guides in the base body 2 as well as the tongues 17 , 18 , 19 or the clamping plates 20 have worn or deformed due to operation.

Der Längsanschlag 22 besteht aus einem hohlen, drehsymmetrischen Teil, welches sich mit einer Schulter 52 an der dem Werkstück zuweisenden Stirnseite 51 des Grundkörpers 2 in der Nähe der Symmetrieachse 99 des Spannfutters abstützt (Fig. 7). Ein Abheben von dieser Stirnfläche 51 wird dadurch verhindert, daß der Längsanschlag 22 in den Grundkörper 2 hineinragt, dessen hierfür vorgesehene zentrische Ausnehmung 50 eine ringförmig umlaufende Ausnehmung 45 besitzt, die sich in Richtung auf das Werkstück schräg nach innen verjüngt. In diese ringförmige Ausnehmung 45 des Grundkörpers 2 ragen entsprechend geformte, schräg nach außen laufende Enden 91 hinein, die am hinteren Ende des Längsanschlages 22 ausgebildet sind und eine von der hinteren Stirnseite her offene, kegelstumpfförmige Ausnehmung besitzen, in welcher ein kegelstumpfförmiges Spreizteil 25 liegt. Nach dem Zurückschieben des Spreizteiles 25 federn die Enden 91 des Längsanschlages 22 so weit nach innen, daß der Längsanschlag ohne weiteres aus dem Grundkörper 2 entnommen bzw. in diesen eingesetzt werden kann. Durch eine zentrale, abgestufte Durchgangsöffnung des Längsanschlages 22 wird von der vorderen Stirnseite, also vom Werkstück her, eine Schraube 24 durch den Längsanschlag 22 geschoben und mit dem Spreizteil 25 verschraubt, entgegen der Kraft einer Schraubenfeder 55, die den Kopf der Schraube 24 von dem Längsanschlag 22 abzudrücken versucht.The longitudinal stop 22 consists of a hollow, rotationally symmetrical part which is supported by a shoulder 52 on the end face 51 of the base body 2 facing the workpiece in the vicinity of the axis of symmetry 99 of the chuck ( FIG. 7). Lifting off from this end face 51 is prevented by the longitudinal stop 22 projecting into the base body 2 , the central recess 50 provided for this purpose has an annular circumferential recess 45 which tapers inwards towards the workpiece. Correspondingly shaped, obliquely outwardly extending ends 91 protrude into this annular recess 45 of the base body 2 , which are formed at the rear end of the longitudinal stop 22 and have a frustoconical recess open from the rear end face, in which a frustoconical expansion part 25 lies. After pushing back the expansion part 25, the ends 91 of the longitudinal stop 22 spring so far inwards that the longitudinal stop can be easily removed from the base body 2 or inserted into it. Through a central, stepped through opening of the longitudinal stop 22 , a screw 24 is pushed through the longitudinal stop 22 from the front end side, i.e. from the workpiece, and screwed to the expansion part 25 , counter to the force of a coil spring 55 , which removes the head of the screw 24 from the Tried to push longitudinal stop 22 .

Durch Druck auf den Kopf der Schraube 24, also in der Darstellung der Fig. 1 nach links, hebt das mit der Schraube 24 verschraubte Spreizteil 25 von seinem Kegelsitz in der hinteren Stirnfläche des Längsanschlages 22 ab, wodurch die aufgespreizten Enden 91 des Längsanschlages 22 nach innen, also in Richtung auf die Symmetrieachse 99 zurückfedern und somit der gesamte Längsanschlag von seiner Anlage am bzw. im Grundkörper 2 abgehoben werden kann. Ebenso einfach ist ein Einsetzen des Längsanschlages 22 möglich.By pressing the head of the screw 24 , i.e. to the left in the illustration in FIG. 1, the expansion part 25 screwed to the screw 24 lifts off its conical seat in the rear end face of the longitudinal stop 22 , as a result of which the spread ends 91 of the longitudinal stop 22 follow spring back inside, ie in the direction of the axis of symmetry 99, and thus the entire longitudinal stop can be lifted from its contact with or in the base body 2 . It is just as easy to insert the longitudinal stop 22 .

In Fig. 2 ist zu erkennen, daß eine in den Umfang des Längsanschlages 22 hineinragende Drehsicherung 54 in Form eines Bolzens etc. ein Drehen und damit ein unbeabsichtigtes Abschrauben des Spreizteiles 25 von der Schraube 24 verhindert.In Fig. 2 it can be seen that a locking device 54 protruding into the circumference of the longitudinal stop 22 in the form of a bolt, etc. prevents rotation and thus unintentional unscrewing of the expansion part 25 from the screw 24 .

In die vordere Stirnfläche des Längsanschlages 22 ist zusätzlich ein Abdeckteil 23 fest eingepaßt. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Entfernen der Schraube 24 vermieden und diese bleibt dennoch zugänglich, da das Einschraubteil 23 eine innere, durchgehende Öffnung besitzt, die etwas kleiner als der Schraubenkopf ist, um diesen zu sichern. Das Einschraubteil 23 - dessen vordere, zum Werkstück weisende Stirnfläche natürlich nicht über die Stirnfläche des Längsanschlages 22 hervorragen darf - besitzt in der durchgehenden Öffnung ein Innengewinde. In dieses kann ein nicht dargestellter Gewindestift passender Länge - geführt von einer Handhabungseinheit oder einem Bediener - bis zur Anlage z. B. an einer Schulter eingeschraubt werden. Der Gewindestift drückt dabei die Schraube 24 soweit gegen die Kraft der Feder 55 zurück, daß das daran befestigte Spreizteil 25 aus dem Bereich des Längsanschlages 22 gerät und dessen Enden 91 nach innen zurückfedern können. Der Längsanschlag 22 ist dann zu entnehmen. Ein Referenzteil mit gleichem Wirkmechanismus kann ebenso eingebracht werden.In the front end face of the longitudinal stop 22 , a cover 23 is additionally fitted. This avoids inadvertent removal of the screw 24 and it remains accessible since the screw-in part 23 has an internal, continuous opening which is somewhat smaller than the screw head in order to secure it. The screw-in part 23 - whose front end face facing the workpiece must of course not protrude beyond the end face of the longitudinal stop 22 - has an internal thread in the through opening. In this, a threaded pin, not shown, of suitable length - guided by a handling unit or an operator - to the system, for. B. screwed onto a shoulder. The grub screw presses the screw 24 back against the force of the spring 55 to such an extent that the expansion part 25 attached to it comes out of the area of the longitudinal stop 22 and its ends 91 can spring back inwards. The longitudinal stop 22 can then be seen. A reference part with the same mechanism of action can also be introduced.

Als Null-Lage der Spannbacken 1 wird diejenige radiale Lage bezeichnet, bei der beim radialen Verfahren der Spannbacken 1 nach innen die Spannplatte 20 mit einer solchen Kraft am Referenzteil anliegt, daß hierdurch über die Zungen 17, 18, 19 und die Arbeitskolben 14 und 15 in dem dahinterliegenden Druckraum in der Spannbacke 1 ein bestimmter Druck erzeugt wird, der über die Dehnmeßstreifen 79 an den Kolben 26 gemessen wird. Bei Anlage an der Referenzfläche mit diesem vorher festgelegten Druck ist die Null-Lage der Spannbacke 1 erreicht, also nicht nur der Verstellvorgang, sondern auch der Bestimmvorgang der Backe bezüglich des Werkstückes durchgeführt, woran sich - bei Stillstand der Spannbacke 1 - die Spannbewegung anschließt, die lediglich in einer Radialbewegung der Zungen 17, 18, 19 zusammen mit der Spannplatte 20 besteht.The zero position of the clamping jaws 1 is the radial position in which, when the clamping jaws 1 are moved radially inwards, the clamping plate 20 bears against the reference part with such a force that this results in the tongues 17 , 18 , 19 and the working pistons 14 and 15 A certain pressure is generated in the pressure space behind it in the clamping jaw 1 and is measured on the piston 26 via the strain gauges 79 . When contacting the reference surface with this predetermined pressure, the zero position of the clamping jaw 1 is reached, i.e. not only the adjustment process but also the determination process of the jaw with respect to the workpiece is carried out, which is followed by the clamping movement when the clamping jaw 1 is at a standstill, which consists only in a radial movement of the tongues 17 , 18 , 19 together with the clamping plate 20 .

Somit besteht das beschriebene Spannfutter aus einzeln verstellbaren Spannbacken, die sich jeweils einschließlich ihres Antriebes bei der Bearbeitung des ebenfalls drehenden Werkstückes drehen und nach der Zustellbewegung und einer bestimmten Anlage am Werkstück durch Betätigung der Zugstange 34 gespannt werden, so daß unabhängig von den hierfür notwendigen radialen Spannwegen die gleichen Spannkräfte von allen Backen 1 in das Werkstück eingebracht werden.Thus, the chuck described consists of individually adjustable clamping jaws, each of which rotates including its drive during the machining of the workpiece, which is also rotating, and which, after the infeed movement and a specific contact with the workpiece, are clamped by actuating the pull rod 34 , so that irrespective of the radial necessary for this Clamping paths the same clamping forces from all jaws 1 are introduced into the workpiece.

Claims

1.Clamping jaw for clamping devices, in particular for multi-jaw chucks of machine tools, in particular for clamping round workpieces with different diameters, with a clamping plate made of hard, elastic material loosely fastened to the clamping jaw, which rests with its front side on the workpiece and on its rear side the clamping jaw can be pressurized at several force introduction surfaces, characterized in that

- The clamping plate ( 20 ) is acted upon by a stamp on each force introduction surface ( 72 ),
the force introduction surfaces ( 72 ) and thus the punches are each arranged symmetrically on at least one connecting line, the connecting line being arranged at right angles with respect to the axis of symmetry of the clamping jaw ( 1 ),
- the absolute value of the forces introduced into the stamp is variable,
- The ratio of the forces of the stamp of a connecting line to one another is constant and
- The curvature of the workpiece facing the front ( 65 ) of the clamping plate ( 20 ) compared to the curvature of the outer surface of the workpiece in the clamping area is smaller if the curvature of the workpiece is concave at this point, and is greater if the curvature of the workpiece on this Body is convex.

2. Clamping jaw according to claim 1, characterized in that a force introduction surface ( 72 ) is arranged on the junction with the axis of symmetry of the clamping jaw ( 1 ) on each connecting line.

3. Clamping jaw according to claim 1 or 2, characterized in that the axis of symmetry of the clamping jaw ( 1 ) is a surface line of the workpiece in predominantly rotationally symmetrical workpieces.

4. clamping jaw according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stamps can be loaded hydraulically.

5. Clamping jaw according to one of claims 1 to 4, characterized in that in each clamping jaw ( 1 ) there is only one connecting line with force introduction surfaces ( 72 ).

6. Clamping jaw according to one of claims 1 to 5, characterized in that symmetrically arranged stamps of a connecting line can be acted upon jointly by an inner working piston ( 14 ), the force of the working piston ( 14 ) being distributed via a mechanical rocker ( 16 ).

7. Clamping jaw according to one of claims 1 to 6, characterized in that the front side ( 66 ) of a central punch is convex in the direction of the line of symmetry, that is to say about a curvature axis perpendicular to the axis of symmetry of the clamping jaw ( 1 ).

8. Clamping jaw according to claim 6, characterized in that

the punches arranged outside the axis of symmetry are spherical on their front side ( 67 ) both in and transverse to the direction of the axis of symmetry,
- The front of the rocker ( 16 ) is substantially flat and its back ( 69 ) is concave with a curvature axis parallel to the axis of symmetry of the clamping jaw ( 1 ), which corresponds to the curvature of the front of the working piston ( 14 ) acting on it.

9. Clamping jaw according to claim 8, characterized in that an outer working piston ( 15 ) acts on the stamp lying on the axis of symmetry and the inner working piston ( 14 ) acts on the outer pair of stamps via the mechanical rocker ( 16 ).

10. Clamping jaw according to claim 9, characterized in that the working pistons ( 14 , 15 ) acting on the punches of a connecting line are formed concentrically in one another in the clamping direction.

11. Clamping jaw according to claim 10, characterized in that the working pistons ( 14 , 15 ) are guided within the clamping jaw ( 1 ).

12. Clamping jaw according to one of claims 7 to 11, characterized in that the clamping plate ( 20 ) is held with the front of the central punch via an easy-to-release snap connection.

13. Clamping jaw according to claim 12, characterized in that the snap connection consists of a self-expanding plug ( 21 ) which is inserted into an undercut recess ( 84 ) in the front of the central stamp.

14. Clamping jaw according to one of claims 7 to 13, characterized in that the middle plunger can rest with its back against the clamping jaw ( 1 ) when the working piston ( 15 ) is depressurized and is equipped there with a contact or force measuring unit.

15. Clamping jaw according to one of claims 7 to 14, characterized in that the stamps are the free ends of tongues ( 17 , 18 , 19 ) fastened on one side to the clamping jaw ( 1 ), the free ends of which are in their Bend joint arranged in the course can be pivoted somewhat.

16. Clamping jaw according to claim 15, characterized in that the elasticity of the tongues ( 17 , 18 , 19 ) acts at its weakest point as a flexible joint.

17. Clamping jaw according to one of claims 1 to 16, characterized in that the clamping plate ( 20 ) between the force introduction points ( 72 ) is more elastic, that is to say thinner in the case of homogeneous material.

18. Clamping jaw according to one of claims 1 to 17, characterized in that the clamping plate ( 20 ) is flat on its front and on its back in the region of the force introduction surfaces ( 72 ) is concavely spherical corresponding to the front of the stamp.

19. Clamping jaw according to one of claims 1 to 18, characterized in that the supply and discharge of electrical signals and possibly hydraulic fluid to and from the clamping jaw ( 1 ) by electrical lines ( 80 ) and hydraulic lines ( 73 ) , which are fastened at intervals on a spring steel band ( 61 ) which is fastened at one end to the clamping jaw ( 1 ) and at the other end to the base body ( 2 ) of the chuck.

20. Clamping jaw according to claim 19, characterized in that the spring steel band ( 61 ) in a with respect to the axis of symmetry ( 99 ) of the chuck radially outwardly extending groove of the base body ( 2 ) or a part of the chuck fixed in the radial direction is guided.