DE3543353A1

DE3543353A1 - Clamping device

Info

Publication number: DE3543353A1
Application number: DE19853543353
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Antoni; Kurt Reich; Wolfgang Dipl Ing Kimm
Original assignee: Paul Forkardt GmbH and Co KG
Current assignee: Forkardt Deutschland GmbH
Priority date: 1985-12-07
Filing date: 1985-12-07
Publication date: 1987-06-11

Abstract

The invention relates to a clamping device with a multiplicity of clamping elements, arranged in at least one clamping plane and movable or operable independently of one another, for clamping extremely thin-walled workpieces with little deformation, in particular channels and tubes. In order to be able to clamp such deformation-sensitive workpieces in a compensative manner without considerable deformation, two alternative solutions are proposed. In the first solution, a sensor is allocated to each clamping element. Upon operation of the clamping elements, the sensor detects an approach of the individual clamping elements to the workpiece or contact, virtually without force, of the individual clamping elements with the workpiece and cuts off the respective clamping-element drive before all clamping elements are subsequently actuated simultaneously for building up the clamping force for the clamping of the workpiece. In the second solution, each clamping element is divided into a base part, which can be operated by a central drive allocated to all clamping elements, and into a clamping part which can be displaced against the force of a spring by a predetermined compensating distance relative to the base part and can be clamped to the base part in any position within the compensating distance.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung mit einer Mehr zahl von in mindestens einer Spannebene angeordneten, unab hängig voneinander beweglichen bzw. betätigbaren Spann elementen zur verformungsarmen Einspannung extrem dünn wandiger Werkstücke, insbesondere von Ringen und Rohren.The invention relates to a tensioning device with a more number of arranged in at least one clamping level, independent depending on each other movable or actuable clamping elements for low deformation clamping extremely thin walled workpieces, especially rings and tubes.

Es ist bekannt, zur Durchführung von Bearbeitungsoperationen dünnwandige, insbesondere ring- oder rohrförmige Werkstücke mit geringer Eigenstabilität so einzuspannen, daß die Zentrier- und Spannkräfte keine nennenswerte Verformung be wirken, weil anderenfalls die am eingespannten Werkstück durch die Bearbeitung erzielte Formgenauigkeit wieder ver lorengehen würde, weil das Werkstück beim Ausspannen zurück federt. Aus diesem Grunde sind die Spannbacken für Werkstücke mit kreisrundem Querschnitt so ausgeführt, daß ihre Spann flächen dieselbe Krümmung aufweisen wie das Werkstück. Die Backen legen sich demgemäß beim Spannen gleichmäßig an das Werkstück an und stabilisieren das Werkstück während der Be arbeitung.It is known to perform machining operations thin-walled, especially ring or tubular workpieces with low inherent stability so that the Centering and clamping forces no significant deformation be act because otherwise the on the clamped workpiece ver achieved by the machining accuracy of shape would go away because the workpiece returns when it is unclamped springs. For this reason, the clamping jaws are for workpieces with a circular cross-section so that their instep surfaces have the same curvature as the workpiece. The Accordingly, jaws lie evenly on the when clamping Workpiece and stabilize the workpiece during loading work.

Wenn Werkstücke Abweichungen von der idealen Kreisform auf weisen, werden sie auch bei Spannbacken mit an die jeweilige Kreisform angepaßten Spannflächen verformt, und zwar zur vor gegebenen Kreisform. In den meisten Fällen sind die zur Mit nahme gegen die Bearbeitungskräfte erforderlichen Spannkräfte so hoch, daß die Eigenstabilität der Werkstücke überwunden wird und das Werkstück im gespannten Zustand einen runden Querschnitt entsprechend der Backenkontur annimmt. Da das so verspannte Werkstück beim Lösen der Spannbacken aufgrund seiner Eigenelastizität wieder zurückfedert, reicht die An passung der Spannflächen der Spannbacken an angenommene Werk stückkonturen nicht aus, um Fehler am fertigbearbeiteten Werkstück auszuschließen.If workpieces deviate from the ideal circular shape point, they are also attached to the respective jaws Circularly shaped clamping surfaces deformed to the front given circular shape. In most cases, they are for co-workers against the machining forces required clamping forces so high that the inherent stability of the workpieces is overcome and round the workpiece in the clamped state Cross-section assumes the contour of the jaw. Since that's the way it is clamped workpiece when loosening the clamping jaws springs back its own elasticity, enough Fitting of the clamping surfaces of the clamping jaws on the assumed work piece contours not to avoid errors on the finished Exclude workpiece.

Aus diesem Grunde sind sogenannte Ausgleichfutter geschaffen worden, die einen Kraft- und Wegausgleich zwischen den einzelnen Spannbacken ermöglichen. Die gewünschte Bearbei tungslage des Werkstückes muß hierbei durch Hilfszentrie rungen vorgegeben werden. Die volle Spannkraft wird erst nach dem Anliegen sämtlicher Spannbacken an der unrunden Werk stückkontur aufgebaut.For this reason, so-called compensating chucks are created that have a force and path balance between the allow individual jaws. The desired machining The position of the workpiece must be through the auxiliary center be specified. The full resilience is only after the concern of all jaws on the non-circular work piece contour built up.

Auch dieses bekannte Verfahren des nach einer Vorzentrierung ausgleichenden Einspannen des Werkstückes setzt eine gewisse Eigenstabilität der Werkstücke voraus, da diejenigen Spann backen, die das Werkstück als erste berühren, bei einer weiteren Einspannbewegung zunächst vom Werkstück angehalten werden müssen, bis alle Spannbacken anliegen. Obwohl zum An halten der Spannbacken nur relativ geringe Kräfte im Ver gleich zur vollen Spannkraft erforderlich sind, können diese Kräfte bei extrem labilen Werkstücken schon zu einer merk lichen Verformung führen, die das erzielbare Arbeitsergebnis beeinträchtigt und in vielen Fällen unzulässig ist.This known method of pre-centering compensating clamping of the workpiece sets a certain Intrinsic stability of the workpieces ahead, because those clamping bake that touch the workpiece first at one further clamping movement is initially stopped by the workpiece until all jaws are in contact. Although for now keep the jaws in the ver relatively low forces are required for full clamping force Forces become extremely noticeable with extremely unstable workpieces Lichen deformation that the achievable work result impaired and in many cases inadmissible.

Ausgehend von einer Spanneinrichtung mit einer Mehrzahl von in mindestens einer Spannebene angeordneten und unabhängig voneinander beweglichen bzw. betätigbaren Spannelementen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine derartige Spanneinrichtung zur verformungsarmen Einspannung extrem dünnwandiger Werkstücke derart weiterzubilden, daß auch ver formungsempfindliche Werkstücke mit der erforderlichen Spann kraft gehalten werden können, ohne daß eine nennenswerte Ver formung des jeweiligen Werkstückes stattfindet, so daß nach der Bearbeitung der Werkstücke die bearbeiteten Flächen nicht aufgrund einer Rückverformung des Werkstückes unrund werden.Starting from a clamping device with a plurality of arranged in at least one clamping plane and independent mutually movable or actuatable clamping elements is the object of the invention, such Clamping device for low-deformation clamping extremely to develop thin-walled workpieces such that ver shape-sensitive workpieces with the required clamping force can be kept without a significant Ver Formation of the respective workpiece takes place, so that after the machining of the workpieces not the machined surfaces become out of round due to a deformation of the workpiece.

Diese Aufgabenstellung wird mit der Erfindung bei unabhängig voneinander betätigbaren Spannelementen, d.h. bei Spann elementen mit jeweils einem eigenen Spannantrieb dadurch ge löst, daß jedem Spannelement ein Fühler zugeordnet wird, der bei einer Betätigung der Spannelemente eine Annäherung bzw. nahezu kraftlose Anlage der einzelnen Spannelemente am Werk stück feststellt und eine Abschaltung des jeweiligen Spann element-Antriebes bewirkt, bevor anschließend sämtliche Spannelemente gleichzeitig zum Aufbau der Spannkraft für das Einspannen des Werkstückes betätigt werden.This task becomes independent with the invention mutually operable clamping elements, i.e. at tension elements with their own tension drives resolves that each clamping element is assigned a sensor that when the tensioning elements are actuated, an approximation or almost powerless installation of the individual clamping elements at the factory piece detects and a shutdown of the respective clamping element drive, before all Clamping elements simultaneously to build up the clamping force for the Clamping the workpiece can be operated.

Bei einer Spanneinrichtung mit unabhängig voneinander beweg lichen Spannelementen wird zur Lösung der Aufgabe erfindungs gemäß vorgeschlagen, jedes Spannelement in einen von einem allen Spannelementen zugeordneten Zentralantrieb betätigbaren Basisteil und in einen Spannteil aufzuteilen, der entgegen der Kraft einer Feder um einen vorgegebenen Ausgleichweg gegenüber dem Basisteil verschiebbar und in jeder beliebigen Stellung innerhalb des Ausgleichweges mit dem Basisteil klemmbar ist.With a tensioning device with independent movement union clamping elements is fiction, to solve the task according to proposed each clamping element in one of one All clamping elements assigned to the central drive can be actuated Base part and split into a clamping part, the opposite the force of a spring by a predetermined compensation path slidable in relation to the base part and in any Position within the compensation path with the base part is clampable.

Bei beiden erfindungsgemäßen Ausbildungen gelangen die Spann elemente, deren Anzahl der Form und Labilität des jeweils einzuspannenden Werkstückes angepaßt ist, vor dem eigent lichen Spannvorgang in eine Ausgangsstellung, in der die Spannflächen der Spannelemente sich dem Werkstück ent sprechend dessen Kontur entweder nur angenähert haben oder das Werkstück nur mit geringer Kraft berühren, so daß Verfor mungen des Werkstückes ausgeschlossen sind. Diese Anlagekraft ergibt sich durch die Federkraft entweder des verwendeten Fühlers oder der zwischen Basisteil und Spannteil ange ordneten Feder. Ausgehend von dieser Ausgangsstellung der Spannelemente erfolgt anschließend der eigentliche Einspann vorgang des Werkstückes, wobei die Spannelemente gleiche Spannwege zurücklegen, so daß eine ausgleichende Einspannung unter Berücksichtigung der jeweiligen Werkstückkontur erzielt wird und unerwünschte Verformungen des dünnwandigen Werk stückes vermieden werden.In both embodiments of the invention, the instep elements, their number the shape and instability of each Clamped workpiece is adjusted before the actual Lichen tensioning in a starting position in which the Clamping surfaces of the clamping elements deviate from the workpiece speaking its contour either only approximated or touch the workpiece with little force so that Verfor measurements of the workpiece are excluded. This investment power results from either the spring force used Sensor or between the base part and clamping part arranged feather. Starting from this starting position The actual clamping then takes place process of the workpiece, the clamping elements being the same Cover the clamping paths so that a balancing clamping achieved taking into account the respective workpiece contour and undesirable deformations of the thin-walled work be avoided.

Da extrem dünnwandige Werkstücke, insbesondere Ringe und Rohre, in horizontaler Lage Verformungen durch ihr Eigenge wicht unterliegen, wird in Weiterbildung der Erfindung vorge schlagen, bei senkrecht stehender Mittelachse der Spannein richtung eine oder mehrere waagerecht liegende Auflageflächen für das Werkstück vorzusehen und die Spannelemente für eine Zentrierung des Werkstückes vor der eigentlichen Einspannung zentrisch anzutreiben. Bei dieser Zentrierung des Werkstückes mit Hilfe der zentrisch angetriebenen Spannelemente wird das Werkstück zwar verformt, wenn es auf den Auflageflächen ver schoben wird. Anschließend werden die Spannelemente jedoch in ihre Ausgangslage zurückbewegt, so daß das in seiner zen trierten Position verbleibende Werkstück sich entspannen und seine von der idealen Form abweichende Ausgangsform einnehmen kann. Dieser Form passen sich die Spannelemente anschließend gemäß den voranstehend geschilderten Hauptmerkmalen der Er findung an, so daß auch bei einer vorangegangenen Zentrierung des unrunden Werkstückes nach der Bearbeitung die bear beiteten Flächen nicht aufgrund einer Rückverformung unrund werden.Because extremely thin-walled workpieces, especially rings and Pipes in a horizontal position subject to importance, is further developed in the invention beat, with the central axis of the clamping in vertical position towards one or more horizontal contact surfaces to be provided for the workpiece and the clamping elements for one Centering of the workpiece before the actual clamping to drive centrically. With this centering of the workpiece with the help of the centrally driven clamping elements Workpiece deformed when it ver on the contact surfaces is pushed. Then the clamping elements are in moved back to their starting position, so that in its zen the remaining workpiece relax position take its original form that deviates from the ideal form can. The clamping elements then adapt to this shape according to the main features of the Er described above finding, so that even with a previous centering of the non-circular workpiece after machining surfaces are not out of round due to a deformation will.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung mit in jedem Spann element angeordnetem Fühler können gemäß einem weiteren Merk mal der Erfindung nach der Zentrierung durch zentrische Be tätigung der Spannelemente und vor der Einspannung durch einen Einzelantrieb der Spannelemente durch jedem Spann element weiter zugeordnete Wegmeßeinrichtungen die Lage des Werkstückes zur Mittelachse und Rundheitsfehler des Werk stückes ermittelt werden. Diese Möglichkeit ist auch bei einer Ausführungsform der Spanneinrichtung mit in Basisteil und Spannteil aufgeteilten Spannelementen möglich, wenn er findungsgemäß jedem Spannelement eine Wegmeßeinrichtung zuge ordnet wird, die die relative Verschiebung des Spannteils zum Basisteil feststellt. Außerdem ist es möglich, auch jedem Spannteil einen Fühler zuzuordnen, der eine Anlage des Spann teils am Werkstück feststellt, um hierdurch zu überprüfen, ob bei der Vorzentrierung des senkrecht stehenden Werkstückes auf den waagerechten Auflageflächen tatsächlich eine zentri sche Position erreicht worden ist.In one embodiment of the invention in each instep element arranged sensor can according to another Merk times the invention after centering by centric loading actuation of the clamping elements and before clamping a single drive of the clamping elements through each clamping element further assigned measuring devices the location of the Workpiece to the central axis and roundness error of the work be determined. This possibility is also with an embodiment of the clamping device in the base part and clamping part divided clamping elements possible if he According to the invention, a tension measuring device was added to each tensioning element is assigned, which is the relative displacement of the clamping part Base part notes. It is also possible for everyone To assign a sensor to the clamping part, which is a system of the clamping partly on the workpiece in order to check whether when pre-centering the vertical workpiece on the horizontal contact surfaces actually a centri position has been reached.

Bei der Ausführungsform mit einem Einzelantrieb der Spann elemente umfassen gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung der Fühler und die Wegmeßeinrichtung jedes Spannelements eine gegenüber dem Spannelement durch einen eigenen Antrieb ver stellbare Taststange, deren maximale Antriebskraft unterhalb einer eine Verformung des Werkstückes bewirkenden Kraft liegt und deren Bewegung relativ zum Spannelement durch die Wegmeß einrichtung feststellbar ist.In the embodiment with a single drive the instep elements include according to further features of the invention Sensor and the displacement measuring device of each clamping element ver against the clamping element by its own drive adjustable probe rod, the maximum driving force below a force causing a deformation of the workpiece and their movement relative to the clamping element by the displacement measurement establishment is noticeable.

Bei der Ausführungsform mit geteilten Spannelementen kann er findungsgemäß das Spannteil gegenüber dem Basisteil durch eine an sich bekannte Spannhülse klemmbar sein. Diese Spann hülse ist bei einer bevorzugten Ausführungsform durch Klemm federn belastet, deren Klemmkraft durch Verschieben eines druckmittelbetätigten Kolbens zum Lösen der Spannhülse auf hebbar ist. In the embodiment with split clamping elements, it can according to the tensioning part against the base part a clamping sleeve known per se can be clamped. This instep sleeve is in a preferred embodiment by clamping springs loaded, the clamping force by moving one pressure-operated piston to loosen the adapter sleeve is liftable.

Die erfindungsgemäß verwendeten Fühler können durch einen magnetischen, elektrischen, elektronischen, pneumatischen, hydraulischen oder mechanischen Grenzschalter gebildet sein, der bei Annäherung bzw. nahezu kraftloser Anlage des je weiligen Spannelementes ein Signal abgibt. Dieses Signal kann sowohl zur Überprüfung der Lage des zentrierten Werkstückes auf den Auflageflächen als auch zur Feststellung der Ab weichung der Werkstückkontur herangezogen werden. Bei der Überführung der mit einem Einzelantrieb ausgestatteten Spann elemente dient das Signal schließlich zum Abschalten des An triebs des jeweiligen Spannelements.The sensors used according to the invention can by a magnetic, electrical, electronic, pneumatic, hydraulic or mechanical limit switches are formed, of the approach or almost powerless system of each because the tensioning element emits a signal. This signal can both for checking the position of the centered workpiece on the contact surfaces as well as to determine the Ab softening of the workpiece contour. In the Transfer of the tensioner equipped with a single drive Finally, the signal is used to switch off the on drive of the respective clamping element.

Zur Einspannung von Rohren oder Rohrabschnitten wird mit der Erfindung schließlich vorgeschlagen, die Spannelemente in mindestens zwei übereinanderliegenden Spannebenen anzuordnen, so daß diese Werkstücke trotz ihrer größeren axialen Er streckung sicher und verformungsfrei gehalten werden.For clamping pipes or pipe sections, the Invention finally proposed the tensioning elements in to arrange at least two superimposed clamping levels, so that these workpieces despite their larger axial Er stretching are kept safe and deformation-free.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung dargestellt, und zwar zeigen:In the drawing, various embodiments of the illustrated tensioning device according to the invention, namely demonstrate:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein erstes Aus führungsbeispiel einer Spanneinrichtung, Fig. 1 is a vertical section through a first off operation example of a clamping device,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Spanneinrichtung nach Fig. 1, wobei ein ovales Werkstück in exzen trischer Lage auf den Auflageflächen zu erkennen ist, Fig. 2 is a plan view of the tensioning device of FIG. 1 with an oval workpiece in exzen tric able to detect on the support surfaces,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht während des Zentrierens des Werkstückes, Fig. 3 is a FIG. 2 corresponding plan view during the centering of the workpiece,

Fig. 4 eine weitere Draufsicht auf die Spanneinrichtung, nachdem das Werkstück seine zentrierte Lage auf den Auflageflächen eingenommen hat und die Spann elemente in die Ausgangsstellung zurückgekehrt sind, Fig. 4 is a further plan view of the clamping device, after the workpiece has assumed its centered position on the support surfaces and the clamping elements are returned to the home position,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Spanneinrichtung und das ausgleichend eingespannte Werkstück, Fig. 5 is a plan view of the clamping device and the balancing clamped workpiece,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein Spannelement der Spanneinrichtung nach den Fig. 1 bis 5 in ver größerter Darstellung, Fig. 6 is a longitudinal section größerter by a clamping element of the clamping device according to FIGS. 1 to 5 in ver representation,

Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines in der Spannein richtung nach den Fig. 1 bis 5 verwendbaren Spannelements, Fig. 7 a of FIG. 6 corresponding view of a second embodiment of the Spannein direction of FIGS. 1 to 5 used the clamping element,

Fig. 8 einen senkrechten Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die Spannelemente in zwei übereinanderliegenden Spannebenen angeordnet sind, Fig. 8 is a vertical section through a modified embodiment in which the clamping elements are arranged in two superposed clamping planes,

Fig. 9 einen senkrechten Schnitt durch eine alternative Ausführung der Spanneinrichtung mit in Basisteil und Spannteil aufgeteilten Spannelementen und Fig. 9 is a vertical section through an alternative embodiment of the clamping device with the split in the base part and the clamping part of the clamping elements, and

Fig. 10 einen Längsschnitt durch eines der Spannelemente gemäß Fig. 9 in vergrößerter Darstellung. Fig. 10 is a longitudinal section through one of the clamping elements according to FIG. 9 in an enlarged view.

Das in den Fig. 1 bis 6 dargestellte erste Ausführungsbei spiel der Spanneinrichtung umfaßt eine Grundplatte 1, die um eine senkrecht stehende Achse drehend antreibbar ist und auf ihrer Oberseite mit drei Werkstückauflagen 2 versehen ist. Auf der Auflagefläche 2 a dieser Werkstückauflagen 2 steht beim Ausführungsbeispiel ein Werkstück W, bei dem es sich um einen dünnwandigen Rohrabschnitt handelt.In Figs. 1 to 6 shown Ausführungsbei first play of the clamping device comprises a base plate 1, which is driven in rotation about an axis perpendicular axis, and is provided on its top with three workpiece supports 2. In the exemplary embodiment, a workpiece W , which is a thin-walled pipe section, stands on the support surface 2 a of these workpiece supports 2 .

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, weicht die Form des Werkstückes W von der Kreisform ab, die in Fig. 2 durch strichpunktiert eingezeichnete Hüllkreise dargestellt ist. Die maximale Abweichung e des ovalen Werkstückes W von der Kreisform ist in den Fig. 2, 4 und 5 eingezeichnet. Das Werkstück W soll unter Beibehaltung seiner ovalen Form für die Durchführung von Bearbeitungsoperationen eingespannt werden, wozu es zuvor erforderlich ist, das gemäß Fig. 2 außermittig auf den Werkstückauflagen 2 stehende Werkstück W zu zentrieren, so daß der geometrische Mittelpunkt des Werk stückes W mit der Drehachse der Grundplatte 1 zusammenfällt.As can be seen in particular from FIG. 2, the shape of the workpiece W deviates from the circular shape, which is represented in FIG. 2 by envelope circles drawn in dash-dot lines. The maximum deviation e of the oval workpiece W from the circular shape is shown in FIGS. 2, 4 and 5. To W, the workpiece while maintaining its oval shape are clamped for performing machining operations, for which purpose it is necessary previously to center the FIG. 2 eccentrically standing on the workpiece supports 2 workpiece W, so that the geometrical center of the workpiece W with the The axis of rotation of the base plate 1 coincides.

Die Spanneinrichtung zum Festspannen des auf den Werkstück auflagen 2 stehenden Werkstückes W umfaßt ein Gehäuse 3. In diesem Gehäuse 3 sind beim Ausführungsbeispiel insgesamt zwölf Spannelemente 4 in radialer Richtung verschiebbar ange ordnet. Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Spann elements 4 ist in vergrößerter Darstellung in Fig. 6 ge zeichnet.The clamping device for clamping the workpiece W resting on the workpiece 2 comprises a housing 3 . In this housing 3 a total of twelve clamping elements 4 are arranged in the radial direction in the exemplary embodiment. An embodiment of such a clamping element 4 is drawn in an enlarged view in Fig. 6 ge.

Das mit einer der Kontur des Werkstückes W angepaßten Spann platte 4 a versehene Spannelement 4 ist verschiebbar in einem Spannelementgehäuse 5 gelagert. In diesem Spannelementgehäuse 5 ist ein Zylinderraum 5 a für einen auf dem stangenförmigen Spannelement 4 ausgebildeten Ringkolben 4 b ausgebildet. Die Anschlüsse des Zylinderraumes 5 a sind in Fig. 6 strichpunk tiert dargestellt, so daß zu erkennen ist, daß das Spann element 4 relativ zum Spannelementgehäuse 5 durch ein Druck mittel verschoben werden kann.The with a contour of the workpiece W adapted clamping plate 4 a provided clamping element 4 is slidably mounted in a clamping element housing 5 . In this clamping element housing 5 , a cylinder space 5 a is formed for an annular piston 4 b formed on the rod-shaped clamping element 4 . The connections of the cylinder chamber 5 a are shown in dash-dot lines in Fig. 6, so that it can be seen that the clamping element 4 can be moved relative to the clamping element housing 5 by a pressure medium.

Außer durch diesen jedem Spannelement 4 zugeordneten Einzel antrieb sind alle Spannelemente 4 gemeinsam durch einen An trieb 6 antreibbar, der ebenfalls druckmittelbetätigt ist und zentral im Gehäuse 3 untergebracht ist. Wie aus der symbo lischen Darstellung dieses Antriebs 6 in Fig. 1 hervorgeht, handelt es sich auch hierbei um einen druckmittelbetätigten Kolben, der über jeweils ein bei Spannfuttern bekanntes Keil getriebe insgesamt zwölf Stangen 6 a antreibt, die jeweils in Verlängerung der Spannelemente 4 angeordnet sind. Diese Stangen 6 a sind am radial innenliegenden Ende formschlüssig mit dem Kolben des Antriebes 6 verbunden, so daß eine axiale Bewegung des Kolbens eine radiale Bewegung der Stangen 6 a zur Folge hat, und zwar in beiden entgegengesetzt zueinander ver laufenden Antriebsrichtungen. An der radial außenliegenden Stirnfläche liegen die Stangen 6 a lose am radial innenliegen den Ende der Spannelemente 4 an, so daß die Spannelemente 4 unabhängig von den Stangen 6 a durch ihren jeweils eigenen An trieb bewegt werden können.Except by this assigned to each clamping element 4 individual drive, all clamping elements 4 are driven jointly by a drive 6 , which is also actuated by pressure medium and is accommodated centrally in the housing 3 . As can be seen from the symboic representation of this drive 6 in FIG. 1, this is also a pressure-actuated piston which drives a total of twelve rods 6 a via a wedge known in chucks, each of which is arranged as an extension of the clamping elements 4 . These rods 6 a are positively connected to the piston of the drive 6 at the radially inner end, so that an axial movement of the piston results in a radial movement of the rods 6 a , in both mutually opposite drive directions. On the radially outer end face, the rods 6 a lie loosely on the radially inner end of the clamping elements 4 , so that the clamping elements 4 can be moved independently of the rods 6 a by their own drive.

Nachdem das ovale Werkstück W gemäß Fig. 2 auf die Auflage fläche 2 a der drei Werkstückauflagen 2 aufgesetzt worden ist, wird zuerst der allen Spannelementen 4 gemeinsame Antrieb 6 betätigt. Zu diesem Zweck wird der in Fig. 1 in seiner unteren Endstellung dargestellte Kolben des Antriebes 6 durch Zufuhr eines Druckmittels angehoben. Hierdurch werden die Stangen 6 a des Antriebes 6 aufgrund der zwischen dem Kolben und den Stangen 6 a ausgebildeten Keilfläche radial nach außen ver schoben. Über ihre Stirnflächen nehmen die Stangen 6 a hierbei die Spannelemente 4 mit, die auf diese Weise gemeinsam und zentrisch betätigt werden. Durch diese zentrische Betätigung der Spannelemente 4 wird das Werkstück W auf den Werkstück auflagen 2 zentriert. Die Draufsicht gemäß Fig. 3 zeigt die Zentrierung des Werkstückes W durch die zentrisch betätigten Spannelemente 4, wobei außerdem erkennbar ist, daß hierbei das ursprünglich ovale Werkstück W zu einer Kreisform ver formt worden ist. Da die Spannelemente 4 nicht mit voller Spannkraft betätigt werden, ergeben sich hierdurch keine bleibenden Verformungen des Werkstückes W. Das Werkstück W nimmt demgemäß seine ovale Form ein, sobald gemäß Fig. 4 die Stangen 6 a des Antriebes 6 in ihre Ausgangsstellung zurückge zogen worden sind und auch die Spannelemente 4 mit Hilfe ihres eigenen Antriebes in die Ausgangslage zurückgeführt worden sind. Das Werkstück W liegt nunmehr zentriert auf den Werkstückauflagen, wobei sein geometrischer Mittelpunkt mit der senkrechten Drehachse der Spanneinrichtung zusammenfällt. Um nunmehr das Werkstück W ausgleichend, d.h. unter Berück sichtigung seiner ovalen Kontur einzuspannen, werden die Spannelemente 4 mit Hilfe ihres Ringkolbens 4 b in Richtung auf das Werkstück W bewegt. In jedem Spannelement 4 ist ein Fühler 7 angeordnet, der bei einer Annäherung bzw. einer nahezu kraftlosen Anlage der Spannplatte 4 a an das Werkstück W die Zufuhr von Druckmittel zum Zylinderraum 5 a unterbricht. Auf diese Weise gelangen sämtliche Spannelemente 4 in eine Ausgangsstellung, die der Kontur des Werkstückes W entspricht und in der noch keinerlei Kraftwirkung auf das Werkstück W von den Spannelementen 4 ausgeübt wird. Da diese Ausgangs stellung der einzelnen Spannelemente 4 mit Hilfe jeweils eines eigenen Antriebes erreicht und durch den jedem Spann element 4 zugeordneten Fühler 7 gesteuert wird, spielen indi viduell verschiedene Ausfahrgeschwindigkeiten, Reibungsein flüsse und Ausfahrwege der Spannelemente 4 keine Rolle. Erst wenn sämtliche Fühler 7 die von der Kontur des Werkstückes W abhängige Ausgangsstellung festgestellt haben, wird in den Einzelantrieben der Spannelemente 4 die notwendige Spannkraft aufgebaut. Die Spannelemente 4 überbrücken hierbei jeweils nur noch einen sehr geringen Spalt bis zum Werkstück W, so daß keine Unterschiede zwischen den einzelnen Spannelementen 4 mehr auftreten können. Das Werkstück W wird somit unter Be rücksichtigung seiner ovalen Form gemäß Fig. 5 eingespannt und kann nunmehr bearbeitet werden. Nach dem Rückziehen der Spannelemente 4 nach Abschluß der Bearbeitungsvorgänge be steht somit keine Gefahr, daß die bearbeiteten Flächen des Werkstückes W aufgrund der Eigenelastizität des Werkstückes W unrund werden.After the oval-shaped workpiece W is shown in FIG. 2 onto the support surface 2 a of the three workpiece supports 2 mounted, which all clamping elements 4 is common drive 6 is actuated first. For this purpose, the piston of the drive 6 shown in FIG. 1 in its lower end position is raised by supplying a pressure medium. As a result, the rods 6 a of the drive 6 are pushed radially outwards due to the wedge surface formed between the piston and the rods 6 a . On their end faces 6 take a the rods in this case the clamping elements 4, which are actuated in common and centrally in this way. By this central actuation of the clamping elements 4 , the workpiece W is centered on the workpiece 2 . The top view of FIG. 3 shows the centering of the workpiece W by the centrally operated clamping elements 4 , wherein it can also be seen that here the originally oval workpiece W has been formed into a circular shape. Since the clamping elements 4 are not actuated with full clamping force, there are no permanent deformations of the workpiece W. The workpiece W accordingly assumes its oval shape as soon as the rods 6 a of the drive 6 have been retracted into their starting position as shown in FIG. 4 and the clamping elements 4 have been returned to the starting position with the aid of their own drive. The workpiece W is now centered on the workpiece supports, its geometric center coinciding with the vertical axis of rotation of the clamping device. In order now to compensate for the workpiece W , that is, taking into account its oval contour, the clamping elements 4 are moved with the aid of their annular piston 4 b in the direction of the workpiece W. In each clamping element 4, a sensor 7 is arranged, which the supply of pressure medium to the cylinder chamber 5 a interrupts during an approach or an almost powerless contact of the clamping plate 4 a to the workpiece W. In this way, all clamping elements 4 reach an initial position which corresponds to the contour of the workpiece W and in which no force is exerted on the workpiece W by the clamping elements 4 . Since these output position of the individual clamping elements 4 by means of a respective own drive and reaches through the each clamping element 4 associated sensor 7 is controlled play indi vidually different directions of travel, rivers and Reibungsein Ausfahrwege of the clamping elements 4 is not important. The necessary clamping force is only built up in the individual drives of the clamping elements 4 when all sensors 7 have determined the starting position which is dependent on the contour of the workpiece W. The clamping elements 4 each bridge only a very small gap to the workpiece W , so that no differences between the individual clamping elements 4 can occur. The workpiece W is thus clamped taking into account its oval shape according to FIG. 5 and can now be processed. After the retraction of the clamping elements 4 after completion of the machining operations be thus is no risk that the machined surfaces of the workpiece W are out of round due to the inherent elasticity of the workpiece W.

Bei der in den Fig. 1 und 6 dargestellten Ausführungsform sind die Spannelemente 4 unmittelbar mit einem Ringkolben 4 b versehen und damit als direkt beaufschlagte Hydraulikkolben ausgebildet, wobei das Ende der Kolbenstange die Spannplatte 4 a trägt. Zur Steuerung der einzelnen Antriebe für die Spann elemente 4 durch den zugehörigen Fühler 7 ist jeweils ein Magnetventil in der Druckmittelzuflußleitung erforderlich. Selbstverständlich kann der Einzelantrieb der Spannelemente 4 auch auf andere Weise ausgebildet sein.In the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 6, the clamping elements 4 are provided immediately b with an annular piston 4 and thus designed to be directly acted upon hydraulic piston, wherein the end of the piston rod carries the clamping plate 4a. To control the individual drives for the clamping elements 4 by the associated sensor 7 , a solenoid valve in the pressure medium supply line is required. Of course, the individual drive of the clamping elements 4 can also be designed in a different way.

Um einerseits die Rundheitsfehler des Werkstückes W festzu stellen und andererseits zu überprüfen, ob nach der Vorzen trierung des Werkstückes W durch eine zentrale Betätigung der Spannelemente 4 mittels des Antriebes 6 der geometrische Mit telpunkt des Werkstückes W tatsächlich mit der Drehachse der Spanneinrichtung übereinstimmt, ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 jedem Spannelement 4 eine Wegmeßeinrichtung 8 zu geordnet. Diese Wegmeßeinrichtung 8 umfaßt eine mit dem Spannelement 4 fest verbundene Meßstange 8 a und ein am Spann elementgehäuse 5 angeordnetes Meßgerät 8 b. Mit einer derar tigen Wegmeßeinrichtung 8 ist es möglich, die einzelnen Ver fahrwege der in der Ausgangsstellung durch den jeweiligen Fühler 7 angehaltenen Spannelemente 4 festzustellen. Bei einem unrunden Werkstück W sind diese Ausfahrwege von Spann element 4 zu Spannelement 4 verschieden. Aus den mit den Meß geräten 8 b gemessenen Werten kann nicht nur der Rundheits fehler des Werkstückes W ermittelt, sondern auch die Lage des geometrischen Mittelpunktes des Werkstückes W zur Drehachse errechnet und damit die optimale Lage des Werkstückes W kon trolliert werden.In order to determine the roundness errors of the workpiece W on the one hand and on the other hand to check whether the geometric center point of the workpiece W actually coincides with the axis of rotation of the clamping device after the machining of the workpiece W by central actuation of the clamping elements 4 by means of the drive 6 Embodiment according to FIG. 6, each clamping element 4 is assigned a displacement measuring device 8 . This displacement measuring device 8 comprises a measuring rod 8 a firmly connected to the clamping element 4 and a measuring device 8 b arranged on the clamping element housing 5 b . With a derar term measuring device 8 it is possible to determine the individual travel paths of the stopped in the starting position by the respective sensor 7 clamping elements 4 . In the case of a non-circular workpiece W , these extension paths differ from clamping element 4 to clamping element 4 . From the values measured with the measuring devices 8 b , not only the roundness error of the workpiece W can be determined, but also the position of the geometric center of the workpiece W with respect to the axis of rotation can be calculated, and thus the optimal position of the workpiece W can be checked.

Die Fig. 6 zeigt schließlich eine Klemmvorrichtung, mit deren Hilfe das Spannelement 4 beispielsweise in der der Werkstück kontur angepaßten Ausgangslage relativ zum Spannelementge häuse 5 und damit zum Gehäuse 3 der Spanneinrichtung festge legt werden kann. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um eine geschlitzte, in das Spannelementgehäuse 5 eingelegte Spannhülse 9 mit einer auf ihrer Mantelfläche aus gebildeten Konusfläche. Mit dieser Konusfläche arbeitet eine entsprechende Konusfläche eines druckmittelbetätigten Klemm kolbens 10 zusammen. Wird dieser Klemmkolben 10 in der Fig. 6 nach links verschoben, bewirkt er über die Konusflächen eine Durchmesserverkleinerung der Spannhülse 9 und damit eine Klemmung des Spannelements 4 im Spannelementgehäuse 5. Beim Ausführungsbeispiel wird diese Klemmbewegung durch zwei Tellerfedern 11 erzielt, die den Klemmkolben 10 ständig in Richtung Klemmen belasten. Soll die Klemmwirkung der Spann hülse 9 aufgehoben werden, ist es deshalb erforderlich, über die in Fig. 6 strichpunktiert eingezeichnete Leitung Druckmit tel auf die Stirnfläche des Klemmkolbens 10 zu führen und diesen entgegen der Kraft der Tellerfedern 11 zurückzu drücken. Fig. 6 finally shows a clamping device with the help of the clamping element 4, for example in the workpiece contour adapted starting position relative to the Spannelementge housing 5 and thus to the housing 3 of the clamping device can be Festge. In the exemplary embodiment, this is a slotted clamping sleeve 9 inserted into the clamping element housing 5 with a conical surface formed on its outer surface. With this conical surface, a corresponding conical surface of a pressure-operated clamping piston 10 cooperates. If this clamping piston 10 is moved to the left in FIG. 6, it causes a reduction in diameter of the clamping sleeve 9 via the conical surfaces and thus clamping of the clamping element 4 in the clamping element housing 5 . In the exemplary embodiment, this clamping movement is achieved by two plate springs 11 , which constantly load the clamping piston 10 in the direction of the clamping. If the clamping effect of the clamping sleeve 9 is canceled, it is therefore necessary to lead Druckmit tel on the end face of the clamping piston 10 via the dash-dotted line in FIG. 6 and press it back against the force of the plate springs 11 .

Das in Fig. 7 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines Spannelements 4 stimmt in seinem Grundaufbau und in seiner Wirkungsweise mit dem voranstehend beschriebenen Spannelement 4 überein. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch anstelle eines als Näherungsschalter ausgebildeten Fühlers 7 eine gegenüber dem Spannelement 4 durch einen eigenen Antrieb ver stellbare Taststange 12 angeordnet. Diese Taststange 12 trägt einen Ringkolben 12 a, der in einem entsprechenden Zylinder raum 4 c des Spannelements 4 angeordnet ist und damit einen eigenen Antrieb für die Taststange 12 darstellt. Die maximale Antriebskraft der Taststange 12 liegt unterhalb einer eine Verformung des Werkstückes W bewirkenden Kraft.The second exemplary embodiment of a tensioning element 4 shown in FIG. 7 corresponds in its basic structure and in its mode of operation to the tensioning element 4 described above. In this embodiment, however, instead of a sensor 7 designed as a proximity switch, a sensor rod 12 which can be adjusted with respect to the tensioning element 4 by its own drive is arranged. This push rod 12 carries an annular piston 12 a , which is arranged in a corresponding cylinder space 4 c of the clamping element 4 and thus represents its own drive for the push rod 12 . The maximum driving force of the feeler rod 12 is below a force which causes the workpiece W to deform.

Nach dem Zentrieren des unrunden Werkstückes W mit Hilfe der durch den zentralen Antrieb 6 betätigten Stangen 6 a in der voranstehend beschriebenen Weise werden sowohl die Stangen 6 a als auch die Spannelemente 4 wieder in eine Ausgangsstellung zurückbewegt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Bei der Aus führungsform des Spannelements 4 gemäß Fig. 7 erfolgt nunmehr ein Vorschieben der Taststangen 12 mit Hilfe des durch die Ringkolben 12 a gebildeten Eigenantriebes. Die Stirnfläche der Taststangen 12 liegt hierbei mit geringem Druck am Werkstück W an. Diese Anlagestellung wird durch eine Wegmeßeinrichtung 8 festgestellt, die beispielsweise aus einer mit der Tast stange 12 verbundenen Meßstange 8 a und einem Meßgerät 8 b be steht, das auf dem Spannelement 4 angeordnet ist. Mit Hilfe dieser Wegmeßeinrichtung 8 läßt sich nunmehr sowohl die Un rundheit des Werkstückes W als auch dessen ordnungsgemäße Zentrierung feststellen, wie dies voranstehend beschrieben wurde.After centering the non-circular workpiece W with the aid of the rods 6 a actuated by the central drive 6 in the manner described above, both the rods 6 a and the clamping elements 4 are moved back into an initial position, as shown in FIG. 4. In the embodiment of the tensioning element 4 according to FIG. 7, the push rods 12 are now advanced by means of the self-drive formed by the annular piston 12 a . The end face of the feeler rods 12 lies against the workpiece W with low pressure. This contact position is detected by a displacement measuring device 8, for example, a pushbutton with the rod 12 connected measuring rod 8 a and 8 b a meter be is disposed on the clamping element. 4 With the help of this path measuring device 8 , both the unroundness of the workpiece W and its correct centering can now be determined, as was described above.

Durch Zufuhr von Druckmittel in den Zylinderraum 5 a des Spannelementgehäuses 5 erfolgt nunmehr mit Hilfe des auf jedem Spannelement 4 ausgebildeten Ringkolbens 4 b eine Ver schiebung der einzelnen Spannelemente 4, und zwar so lange, bis die vom Wegmeßgerät 8 gemessene Verschiebung der Tast stange 12 relativ zum Spannelement 4 auf Null zurückgegangen ist. Sämtliche Spannelemente 4 liegen in dieser Stellung ohne Krafteinwirkung am Werkstück W an, so daß nunmehr durch Auf bau der erforderlichen Spannkraft eine Einspannung des Werk stückes W unter Aufrechterhaltung dessen Rundheitsfehler er folgen kann.By supplying pressure medium in the cylinder chamber 5 a of the clamping element housing 5 is now carried out with the aid of the annular piston 4 b formed on each clamping element 4 , a displacement of the individual clamping elements 4 , until the displacement of the feeler rod 12 measured by the displacement measuring device 8 is relative to the tensioning element 4 has decreased to zero. All clamping elements 4 are in this position without applying force to the workpiece W , so that now by building the required clamping force, a clamping of the workpiece W while maintaining its roundness error he can follow.

Auch mit der zweiten Ausführungsform nach Fig. 7 kann somit eine verformungsfreie Einspannung auch unrunder und ver formungsempfindlicher Werkstücke erfolgen, und zwar unter Einsatz rein mechanischer Fühler.Even with the second embodiment according to FIG. 7, deformation-free clamping of non-circular and deformation-sensitive workpieces can thus be carried out, using purely mechanical sensors.

Das dritte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 zeigt eine Spann einrichtung, bei der die Spannelemente 4 in zwei über einanderliegenden Spannebenen angeordnet sind. Die jeweils in einer Spannebene angeordneten Spannelemente 4 und deren zen traler Antrieb entspricht der Ausführungsform nach Fig. 1. Die einzelnen Spannelemente können entweder gemäß Fig. 6 oder gemäß Fig. 7 ausgeführt sein. Die Fig. 8 läßt erkennen, daß sich auf diese Weise auch verformungsempfindliche Werkstücke W mit größerer axialer Erstreckung verformungsfrei und unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen, von der Kreisform ab weichenden Kontur einspannen lassen.The third embodiment shown in FIG. 8 shows a clamping device in which the clamping elements 4 are arranged in two overlying clamping levels. The clamping elements 4 each arranged in a clamping plane and their central drive correspond to the embodiment according to FIG. 1. The individual clamping elements can either be designed according to FIG. 6 or according to FIG. 7. Fig. 8 shows that in this way deformation-sensitive workpieces W with a larger axial extension can be clamped without deformation and taking into account their respective contours that deviate from the circular shape.

Die Fig. 9 und 10 zeigen schließlich eine vierte Aus führungsform, die trotz ausgleichender Einspannung des Werk stückes W mit einem allen Spannelementen 14 gemeinsamen Zentralantrieb 13 auskommt und auf Einzelantriebe für die Spannelemente 14 verzichtet. FIGS. 9 and 10 finally show a fourth From guide die, despite the balancing clamping of the workpiece W with an all clamping elements 14 common central drive 13 manages and dispenses individual drives for the clamping elements 14.

Bei dieser vierten alternativen Ausführungsform sind die Spannelemente 14 gemäß Fig. 10 jeweils in einen Basisteil 14 a und einen Spannteil 14 b aufgeteilt. Der Basisteil 14 a jedes Spannelements 14 ist über ein Keilgetriebe formschlüssig mit dem Kolben des Zentralantriebs 13 verbunden, wie dies in Fig. 9 schematisch dargestellt ist. Die Basisteile 14 a sämt licher Spannelemente 14 führen demgemäß radiale Bewegungen aus, wenn der Kolben des Zentralantriebs 13 in axialer Rich tung im Gehäuse 3 bewegt wird.In this fourth alternative embodiment, the clamping elements 14 according to FIG. 10 are each divided into a base part 14 a and a clamping part 14 b . The base part 14 a of each clamping element 14 is positively connected to the piston of the central drive 13 via a wedge gear, as is shown schematically in FIG. 9. The base parts 14 a of all Licher clamping elements 14 accordingly execute radial movements when the piston of the central drive 13 is moved in the axial direction in the housing 3 Rich.

Wie insbesondere Fig. 10 erkennen läßt, ist jeder Spannteil 14 b des Spannelements 14 im Basisteil 14 a verschiebbar an geordnet. Ein in eine Aussparung des Spannteils 14 b eingrei fender Anschlagbolzen 15 begrenzt hierbei den Verschiebeweg des Spannteils 14 b im Basisteil 14 a und verhindert gleich zeitig ein Verdrehen des Spannteils 14 b im Basisteil 14 a. Der Spannteil 14 b steht unter der Kraft einer Feder 16, deren Federkraft so gering ist, daß sie bei einer Anlage des Spann teils 14 b auch an verformungsempfindlichen Werkstücken nicht zu einer Werkstückverformung führt.As can be seen in particular in FIG. 10, each clamping part 14 b of the clamping element 14 in the base part 14 a is slidably arranged. A in a recess of the clamping part 14 b fender stop pin 15 limits the displacement of the clamping part 14 b in the base part 14 a and at the same time prevents rotation of the clamping part 14 b in the base part 14 a . The clamping part 14 b is under the force of a spring 16 , the spring force is so low that it does not lead to workpiece deformation when the clamping part 14 b is in contact with deformation-sensitive workpieces.

Um das Spannteil 14 b in jeder beliebigen Stellung innerhalb seines Ausgleichweges relativ zum Basisteil 14 a festlegen zu können, ist im Basisteil 14 a wiederum eine Spannhülse 9 ange ordnet, die in Richtung Klemmen durch zwei Tellerfedern 11 belastet ist, die auf einen Klemmkolben 10 wirken. Über eine zwischen dem Klemmkolben 10 und der Spannhülse 9 ausgebildete Konusfläche wird bei einer axialen Verschiebung des Klemm kolbens 9 in Fig. 10 nach links ein Zusammendrücken der ge schlitzten Spannhülse 9 bewirkt und damit ein Festklemmen des Spannteils 14 b im Basisteil 14 a.To the clamping portion 14 b to be able to set in any desired position within its compensation path relative to the base portion 14 a, is in the base part 14 a, in turn, a clamping sleeve 9 arranged, which is loaded in the direction of clamping by means of two cup springs 11, acting on a clamping piston 10 . About a formed between the clamping piston 10 and the clamping sleeve 9 conical surface with an axial displacement of the clamping piston 9 in Fig. 10 to the left causes a compression of the slotted clamping sleeve 9 ge and thus clamping the clamping part 14 b in the base part 14 a .

Auch bei dieser vierten Ausführungsform ist eine Wegmeßein richtung 8 vorgesehen, die eine am Spannteil 14 b befestigte Meßstange 8 a und ein Meßgerät 8 b umfaßt, das am Basisteil 14 a angeordnet ist. Mit Hilfe dieser Wegmeßeinrichtung 8 kann die relative Verschiebung des Spannteils 14 b zum Basisteil 14 a festgestellt werden. Schließlich ist im Spannteil 14 b ein Fühler 7 angeordnet, der beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 als elektrischer Näherungsschalter ausgeführt ist und feststellt, ob sich die Stirnfläche des Spannteils 14 b an das Werkstück W angelegt hat.Also in this fourth embodiment, a Wegmeßein device 8 is provided, which comprises a measuring rod 8 a attached to the clamping part 14 b and a measuring device 8 b , which is arranged on the base part 14 a . With the help of this displacement measuring device 8 , the relative displacement of the clamping part 14 b to the base part 14 a can be determined. Finally, a sensor 7 is arranged in the clamping part 14 b , which is designed as an electrical proximity switch in the exemplary embodiment according to FIG. 10 and determines whether the end face of the clamping part 14 b has placed against the workpiece W.

Die Arbeitsweise der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Spanneinrichtung ist wie folgt:The operation of the tensioning device shown in FIGS . 9 and 10 is as follows:

Zum Zentrieren des auf den Werkstückauflagen 2 stehenden Werkstückes W wird der Kolben des Zentralantriebes 13 mit vorgegebenem Druck betätigt. Hierbei sind die Spannhülsen 9 geöffnet, indem der Klemmkolben 10 entgegen der Kraft der Tellerfedern 11 durch ein Druckmittel geringfügig verschoben worden ist. Bei einer Anlage am Werkstück W werden somit die Spannteile 14 b entgegen der Kraft der Federn 16 bis zum hinteren Anschlag in die Basisteile 14 a zurückgedrückt. Das Werkstück W wird zentrisch gespannt, wobei entsprechend der Darstellung in Fig. 3 eine gewisse Verformung eines ovalen Werkstückes W in Kauf genommen wird, um den geometrischen Mittelpunkt des Werkstückes W in Übereinstimmung mit der Drehachse der Spanneinrichtung zu bringen.To center the workpiece W standing on the workpiece supports 2 , the piston of the central drive 13 is actuated with a predetermined pressure. Here, the clamping sleeves 9 are opened in that the clamping piston 10 has been displaced slightly against the force of the plate springs 11 by a pressure medium. In a system on the workpiece W , the clamping parts 14 b are thus pressed back against the force of the springs 16 up to the rear stop in the base parts 14 a . The workpiece W is clamped centrally, a certain deformation of an oval workpiece W being accepted as shown in FIG. 3 in order to bring the geometric center of the workpiece W into line with the axis of rotation of the clamping device.

Anschließend werden sämtliche Spannelemente 14 durch Rück führen des Kolbens des Zentralantriebes 13 in ihre Ausgangs stellung zurückbewegt, so daß ein ovales Werkstück unter Bei behaltung seiner Zentrierung seine ovale Form wieder ein nehmen kann, wie dies aus Fig. 4 hervorgeht.Then all clamping elements 14 are moved back by returning the piston of the central drive 13 to its starting position, so that an oval workpiece while maintaining its centering can take its oval shape again, as can be seen from FIG. 4.

Um nunmehr eine ausgleichende Einspannung des Werkstückes W vorzunehmen, wird der Kolben des Zentralantriebes 13 um einen vorgegebenen Weg verschoben, beispielsweise den halben maxi malen Spannweg. Hierbei legen sich sämtliche Spannteile 14 b, die durch die Federn 16 in der vordersten Endlage im Basis teil 14 a stehen, an der Innenwand des Werkstückes W an, wie dies die Fig. 10 zeigt. Durch die Fühler 7 wird hierbei über prüft, ob tatsächlich sämtliche Spannteile 14 b zur Anlage am Werkstück W gekommen sind. Sollte dies nicht der Fall sein, muß der voranstehend beschriebene Zentriervorgang wiederholt werden. Melden sämtliche Fühler 7 eine Anlage des Spannteiles 14 b am Werkstück W, werden die Wegmeßeinrichtungen 8 einge schaltet. Mit Hilfe dieser Wegmeßeinrichtungen 8 ist es mög lich, einerseits den Grad der Unrundheit des Werkstückes W festzustellen und andererseits unter Einsatz eines Rechners zu ermitteln, ob sich das Werkstück W mit seinem geome trischen Mittelpunkt tatsächlich auf der Drehachse der Spann einrichtung befindet.In order to carry out a compensating clamping of the workpiece W , the piston of the central drive 13 is shifted by a predetermined path, for example half the maximum clamping path. Here, all the clamping parts 14 b , which are in the foremost end position in the base part 14 a by the springs 16, lie on the inner wall of the workpiece W , as shown in FIG. 10. The sensor 7 is used to check whether all of the clamping parts 14 b have actually come into contact with the workpiece W. If this is not the case, the centering process described above must be repeated. Report all sensors 7 a system of the clamping part 14 b on the workpiece W , the path measuring devices 8 are switched on. With the help of these path measuring devices 8 , it is possible, on the one hand, to determine the degree of out-of-roundness of the workpiece W and, on the other hand, to use a computer to determine whether the workpiece W with its geometric center is actually on the axis of rotation of the clamping device.

In dieser Ausgangslage der Spannelemente 14, in der lediglich deren Spannteile 14 b mit leichtem Druck am Werkstück W an liegen, erfolgt nunmehr eine Festlegung der Spannteile 14 b gegenüber dem jeweiligen Basisteil 14 a, indem der Klemmkolben 10 von Druckmittel entlastet wird, so daß die Tellerfedern 11 den Klemmkolben 10 geringfügig verschieben. Hierdurch wird der Durchmesser der Spannhülse 9 aufgrund der Kraft der Tellerfedern 11 verkleinert; es erfolgt eine Klemmung des Spannteils 14 b im Basisteil 14 a.In this starting position of the clamping elements 14 , in which only their clamping parts 14 b lie with light pressure on the workpiece W , the clamping parts 14 b are now fixed relative to the respective base part 14 a by relieving the clamping piston 10 of pressure medium, so that the Disc springs 11 move the clamping piston 10 slightly. As a result, the diameter of the clamping sleeve 9 is reduced due to the force of the plate springs 11 ; there is a clamping of the clamping part 14 b in the base part 14 a .

Wenn nunmehr der Kolben des Zentralantriebes 13 mit der zum Aufbau der jeweils erforderlichen Spannkraft erforderlichen Kraft belastet wird, erfolgt eine ausgleichende Einspannung des Werkstückes W unter Aufrechterhaltung seiner unrunden Form, da die Spannteile 14 b der Spannelemente 14 zuvor unter Berücksichtigung dieser Kontur relativ zu den Basisteilen 14 a eingestellt worden sind. If the piston of the central drive 13 is now loaded with the force required to build up the required clamping force, the workpiece W is compensated for while maintaining its non-circular shape, since the clamping parts 14 b of the clamping elements 14 have previously been taken into account, taking this contour into account relative to the base parts 14 a have been discontinued.

Bezugszeichenliste 1 Grundplatte
2 Werkstückauflage
2 a Auflagefläche
3 Gehäuse
4 Spannelement
4 a Spannplatte
4 b Ringkolben
4 c Zylinderraum
5 Spannelementgehäuse
5 a Zylinderraum
6 Antrieb
6 a Stange
7 Fühler
8 Wegmeßeinrichtung
8 a Meßstange
8 b Meßgerät
9 Spannhülse
10 Klemmkolben
11 Tellerfeder
12 Taststange
12 a Ringkolben
13 Zentralantrieb
14 Spannelement
14 a Basisteil
14 b Spannteil
15 Anschlagbolzen
16 Feder
W Werkstück
e maximale AbweichungReference number list 1 base plate
2 workpiece support
2 a contact surface
3 housing
4 clamping element
4 a clamping plate
4 b ring piston
4 c cylinder space
5 clamping element housing
5 a cylinder space
6 drive
6 a rod
7 sensors
8 position measuring device
8 a measuring rod
8 b measuring device
9 adapter sleeve
10 clamping pistons
11 disc spring
12 feeler rod
12 a ring piston
13 central drive
14 clamping element
14 a base part
14 b clamping part
15 stop bolts
16 spring
W workpiece
e maximum deviation

Claims

1. Spanneinrichtung mit einer Mehrzahl von in mindestens einer Spannebene angeordneten, unabhängig voneinander be tätigbaren Spannelenenten zur verformungsarmen Einspannung extrem dünnwandiger Werkstücke, insbesondere von Ringen und Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Spannelement (4) ein Fühler (7) zugeordnet ist, der bei einer Betätigung der Spannelemente (4) eine An näherung bzw. nahezu kraftlose Anlage der einzelnen Spann elemente (4) am Werkstück (W) feststellt und eine Abschal tung des jeweiligen Spannelement-Antriebes bewirkt, bevor anschließend sämtliche Spannelemente (4) gleichzeitig zum Aufbau der Spannkraft für das Einspannen des Werkstückes (W) betätigt werden.1. Clamping device with a plurality of clamping elements arranged in at least one clamping plane and operable independently of one another for low-deformation clamping of extremely thin-walled workpieces, in particular rings and tubes, characterized in that a sensor ( 7 ) is associated with each clamping element ( 4 ) actuation of the clamping elements ( 4 ) detects an approach or almost powerless system of the individual clamping elements ( 4 ) on the workpiece (W) and causes a shutdown of the respective clamping element drive before all clamping elements ( 4 ) simultaneously build the Clamping force for clamping the workpiece (W) can be actuated.

2. Spanneinrichtung mit einer Mehrzahl von in mindestens einer Spannebene angeordneten, unabhängig voneinander be weglichen Spannelementen zur verformungsarmen Einspannung extrem dünnwandiger Werkstücke, insbesondere von Ringen und Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Spannelement (14) in einen von einem allen Spannelementen (14) zugeordneten Zentralantrieb (13) be tätigbaren Basisteil (14 a) und in einen Spannteil (14 b) aufgeteilt ist, der entgegen der Kraft einer Feder (16) um einen vorgegebenen Ausgleichweg gegenüber dem Basisteil (14 a) verschiebbar und in jeder beliebigen Stellung inner halb das Ausgleichweges mit dem Basisteil (14 a) klemmbar ist.2. Clamping device with a plurality of arranged in at least one clamping plane, independently of one another be movable clamping elements for low-deformation clamping of extremely thin-walled workpieces, in particular rings and tubes, characterized in that each clamping element ( 14 ) is assigned to one of all clamping elements ( 14 ) Central drive ( 13 ) be operable base part ( 14 a) and divided into a clamping part ( 14 b) , which can be moved against the force of a spring ( 16 ) by a predetermined compensation path relative to the base part ( 14 a) and in any position within the compensation path with the base part ( 14 a) can be clamped.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß bei senkrecht stehender Mittelachse der Spanneinrichtung eine oder mehrere waagerecht liegende Auflageflächen (2 a) für das Werkstück (W) vorgesehen und die Spannelemente (4, 14) für eine Zentrierung des Werk stückes (W) vor der eigentlichen Einspannung zentrisch an treibbar sind.3. Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that one or more horizontally lying support surfaces ( 2 a) for the workpiece (W) are provided and the clamping elements ( 4 , 14 ) for centering the work with a vertical central axis of the clamping device piece (W) can be driven centrally before the actual clamping.

4. Spanneinrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekenn zeichnet, daß nach der Zentrierung durch zentrische Be tätigung der Spannelemente (4) und vor der Einspannung durch einen Einzelantrieb der Spannelemente (4) durch jedem Spannelement (4) weiter zugeordnete Wegmeßeinrich tungen (8) die Lage des Werkstückes (W) zur Mittelachse und Rundheitsfehler des Werkstückes (W) ermittelt werden.4. Clamping device according to claim 1 and 3, characterized in that after centering by centric Be actuation of the clamping elements ( 4 ) and before clamping by a single drive of the clamping elements ( 4 ) by each clamping element ( 4 ) further assigned Wegmeßeinrich lines ( 8 ) the position of the workpiece (W) to the central axis and the roundness error of the workpiece (W) are determined.

5. Spanneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Spannteil (14 b) ein Fühler (7) zugeordnet ist, der eine Anlage des Spannteils (14 b) am Werkstück (W) feststellt.5. Clamping device according to claim 2, characterized in that each clamping part (14 b) a sensor (7) is associated, which determines (14 b) on the workpiece (W) an installation of the clamping part.

6. Spanneinrichtung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß jedem Spannelement (14) eine Wegmeßeinrich tung (8) zugeordnet ist, die die relative Verschiebung des Spannteils (14 b) zum Basisteil (14 a) feststellt.6. Clamping device according to claim 2 or 5, characterized in that each clamping element ( 14 ) is assigned a Wegmeßeinrich device ( 8 ) which determines the relative displacement of the clamping part ( 14 b) to the base part ( 14 a) .

7. Spanneinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (7) und die Wegmeßeinrichtung (8) jedes Spannelements (4) eine gegen über dem Spannelement (4) durch einen eigenen Antrieb ver stellbare Taststange (12) umfassen, deren maximale An triebskraft unterhalb einer eine Verformung des Werk stückes (W) bewirkenden Kraft liegt und deren Bewegung re lativ zum Spannelement (4) durch ein Meßgerät (8 b) fest stellbar ist.7. Clamping device according to any one of claims 1, 3 and 4, characterized in that the sensor (7) and the displacement measuring device (8) of each clamping element (4) relative to the clamping element (4) ver by its own drive adjustable sensing rod ( 12 ) include, whose maximum driving force is below a deformation of the workpiece (W) causing force and whose movement relative to the clamping element ( 4 ) by a measuring device ( 8 b) can be fixed.

8. Spanneinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannteil (14 b) gegenüber dem Basisteil (14 a) durch eine an sich bekannte Spannhülse (9) klemmbar ist.8. Clamping device according to at least one of claims 2, 5 and 6, characterized in that the clamping part ( 14 b) relative to the base part ( 14 a) can be clamped by a known clamping sleeve ( 9 ).

9. Spanneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (9) durch Klemmfedern (11) belastet ist, deren Klemmkraft durch Verschieben eines druckmittel betätigten Klemmkolben (10) zum Lösen der Spannhülse (9) aufhebbar ist.9. Clamping device according to claim 8, characterized in that the clamping sleeve ( 9 ) is loaded by clamping springs ( 11 ), the clamping force of which can be canceled by releasing a pressure-actuated clamping piston ( 10 ) for releasing the clamping sleeve ( 9 ).

10. Spanneinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der jedem Spannelement (4, 14) zugeordnete Fühler (7) durch einen magnetischen, elektrischen, elektronischen, pneumatischen, hydraulischen oder mechanischen Grenzschalter gebildet ist, der bei An näherung bzw. nahezu kraftloser Anlage des jeweiligen Spannelements (4, 14) ein Signal abgibt.10. Clamping device according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the each clamping element ( 4 , 14 ) associated sensor ( 7 ) is formed by a magnetic, electrical, electronic, pneumatic, hydraulic or mechanical limit switch, the approach to or almost powerless system of the respective clamping element ( 4 , 14 ) emits a signal.

11. Spanneinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einspannung von Rohren oder Rohrabschnitten die Spannelemente (4, 14) in minde stens zwei übereinanderliegenden Spannebenen angeordnet sind.11. Clamping device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the clamping elements ( 4 , 14 ) are arranged in at least two superposed clamping levels for clamping pipes or pipe sections.