Spannvorrichtung

Beispiel eine Schneidkantenpräparationsanlage vorgesehen sein. In. einer derartigen Anlage wird ein Werkzeug oder werden mehrere Werkzeuge eingespannt und bearbeitet.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung für Werkzeuge zu schaffen, mit der diese, insbesondere bei einer Präparation und/oder einer Reinigung und/oder Prüfung, auf vorrichtungstechnisch einfache Weise präpariert und/oder gereinigt und/oder geprüft werden können. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren für eine Spannvorrichtung zu schaffen, mit der ein Werkzeug auf einfache Weise präpariert und/oder geprüft und/oder gereinigt werden kann. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Verwendung einer

Spannvorrichtung vorzusehen.

Die Aufgabe hinsichtlich der Spannvorrichtung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 , hinsichtlich des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14 und hinsichtlich der Verwendung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander

Gehäuse mit einer Werkzeugaufnahme, in die das Werkzeug abschnittsweise einsetzbar ist, womit ein zu präparierender, zu prüfender oder zu reinigender Abschnitt des Werkzeug aus dem Gehäuse auskragt. Des Weiteren kann in dem Gehäuse ein Spannmittel zum Einspannen des in der Werkzeugaufnahme anordbaren Werkzeugs vorgesehen sein. Mit Vorteil ist ein Fluidkanal zur Versorgung des Werkzeugs mit einem Fluid oder einem Sperrmedium oder einem Reinigungsmedium vorgesehen.

Diese Lösung hat den Vorteil, dass zum einen mit der Spannvorrichtung das Werkzeug eingespannt werden kann, um es insbesondere zu präparieren oder zu reinigen oder zu prüfen, und dass zum anderen ein Fluid in Kühlkanäle des Werkzeugs einbringbar ist. Durch das Einbringen des Fluids kann das Werkzeug gereinigt oder geprüft werden, um beispielsweise einen Verschluss eines Kühlkanals festzustellen. Des Weiteren kann bei der Präparation des Werkzeugs durch die Zuführung von Fluid dieses als Sperrmittel eingesetzt werden, das ein Eindringen von Fremdkörpern in die Kühlkanäle.verhindert.

Vorzugsweise ist die Werkzeugaufnahme derart ausgestaltet, dass Werkzeuge mit unterschiedlichem Durchmesser, insbesondere zwischen größer oder gleich 3mm und kleiner oder gleich 22 mm einsetzbar sind. Der Fluidkanal kann vorrichtungstechnisch einfach durch ein Rohr oder durch eine Stange gebildet sein. Das Rohr erstreckt sich vorzugsweise im Gehäuse der

Spannvorrichtung. Weiter vorzugsweise ist das Rohr etwa koaxial zum Werkzeug oder

Werkzeug vorgesehen sein kann, wenn das Spannmittel gelöst ist. In kompakter Ausgestaltung der Spannvorrichtung kann zum Verschieben ein im Gehäuse ausgebildete Verschiebevorrichtung vorgesehen sein, bei der es sich beispielsweise um einen Zylinder handelt. Hierbei kann das Rohr einen Radialbund aufweisen, der als Kolben des Zylinders dient und zwei voneinander wegweisende Druckflächen hat, die jeweils einen Druckraum begrenzen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat das Spannmittel zumindest eine an das Werkzeug, insbesondere an einen Schaft des Werkzeugs, anlegbare Spannbacke. Diese kann von einem Betätigungselement mit einer Spannkraft beaufschlagbar sein. Vorzugsweise hat das Betätigungselement eine Keilfläche, über die die zumindest eine Spannbacke mit ihrer Keilfläche anlegbar ist, um mit einer Spannkraft beaufschlagt zu werden. Die zumindest eine Spannbacke weist des Weiteren eine Spannfläche auf, die in Anlage an das Werkzeug bringbar ist.

Vorzugsweise hat das Spannmittel eine Mehrzahl von Spannbacken, um das Werkzeug einzuspannen. Diese können einfach über eine Struktur gehalten werden und somit eine Einheit bilden, die kompakt ausgestaltet und einfach handhabbar ist. Vorzugsweise bilden die Spannbacken mit der Struktur etwa einen Konus. Die Spannbacken weisen vorzugsweise, wie vorstehend bereits erläutert, auf ihrer Außenseite oder auf ihrer vom

ist und in Spannrichtung des Spannmi tels gespannt wird siowie in Entspannrichtung des Spannmittels entspannt wird.: Die Einheit aus Spahnbackeh und Struktur hat beispielsweise eine etwa kegelstumpfförmige oder kegelförmige Außenmantelfläche.

Das Betätigungselement hat vorzugsweise eine zumindest abschnittsweise

kegelförmige oder etwa kegelstumpfförmige Mantelfläche zum Betätigen der

Spannbacken. Die Spannbacken können hierbei mit ihrer Keilfläche an der Mantelfläche anliegen. Die Mantelfläche kann sich hierbei in einer Richtung weg von der

Werkzeugaufnahme oder den Spannbacken verjüngen. Entsprechend verjüngen sich die Spannbacken in einer Richtung hin zur Mantelfläche des Betätigungselements und können in dieses eintauchen. Die Kombination aus etwa konusförmig angeordneten Spannbacken und schalenförmigem Betätigungselement führt somit zu einer kompakten und vorrichtungstechnisch einfach ausgestalteten Spannvorrichtung. Eine Längsachse der kegelstumpfförmigen oder kegelförmigen Mantelfläche erstreckt sich vorzugsweise etwa koaxial zur,Längsachse des Werkzeugs. Däs .Betätigungselement kann den Fluidkanal vollständig umfassen. Des Weiteren ist denkbar, dass das

Betätigungselement in Axialrichtung vom Fluidkanal und/oder vom Gehäuse geführt ist.

haben. Der zweite Kolbenabschnitt ist im Vergleich zum ersten olbenabschnitt vorzugsweise näher an der Werkzeugaufnahme angeordnet. Der erste einen größeren Durchmesser aufweisende Kolbenabschnitt kann zur Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens eingesetzt werden, um diesen zu bewegen. Hierbei kann dann eine etwa zur Werkzeugaufnahme weisende, insbesondere ringförmige, Druckfläche des ersten Kolbenabschnitts den ersten Druckraum begrenzen. Eine von der Werkzeugaufnahme wegweisende, insbesondere ringförmige, Druckfläche des ersten Kolbenabschnitts kann dann zusammen mit dem Gehäuse den zweiten Druckraum begrenzen. Die Dr.uckfläche, die den ersten Druckraum begrenzt kann kleiner als die den zweiten Druckraum begrenzende Druckfläche sein, womit beispielsweise bei einem gleichen Druck der Druckräume die in Spannrichtung aus dem Druck resultierende Kraft größer als in Entspannrichtung ist. Um ein Entweichen von Fluid zu vermeiden, sind Dichtmittel vorzugsweise zwischen einem jeweiligen kölbenäbschriitt und dem Gehäuse

vorgesehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Spannbacken und/oder die Struktur mit ihrer von dem Betätigungselement wegweisenden Stirnfläche an einer Druckplatte anlegbar und/oder abstützbar sein. Weiter vorteilhaft ist die Druckplatte axial,, insbesondere in Richtung der Längsachse des Werkzeugs, verschiebbar und stützt sich

Spannbacken somit direkt an dem Stützelement abstützen können.

Das Stützelement weist vorzugsweise eine Durchgangsaussparung zur Durchführung des Werkzeugs auf. Beispielsweise besteht das Stützelement aus Silikon, insbesondere aus einem 2-Komponenten-Silikon. Vorzugsweise wird ein Durchmesser der

Durchgangsaussparung des Stützelements bei einer Verschiebung des

Betätigungselements in Richtung von Spannpositionen durch Kraftbeaufschlagung über die Spannbacken verkleinert und in entgegengesetzter Richtung vergrößert. Hierdurch kann das Stützelement einen. Spalt zwischen dem Stützelement und dem Werkzeug verringern oder schließen, um ein Eindringen von Fremdkörpern in das Gehäuse zu vermeiden und/oder um das Gehäuse abzudichten. Vorzugsweise liegt eine

Innenwandung der Durchgangsaussparung des Stützelements im eingespannten Zustand des Werkzeugs an diesem, insbesondere dichtend, an. Um eine Dichtwirkung des Stützelements im eingespannten Zustand zu verbessern, kann in der

Durchgangsaussparuhg zumindest eine, insbesondere ringförmige, Dichtlippe ... ;

ausgebildet sein, die dann am Werkzeug anlegbar ist. Das Stützelement ist

vorzugsweise ringförmig ausgestaltet und kann mit seiner Außenmantelfläche an einer Innenmantelfläche des Gehäuses dichtend oder zumindest in Spannpositionen des Kolbens dichtend anliegen. Mit seiner von den Spannbacken wegweisenden Stirnfläche kann das Stützelement ebenfalls insbesondere dichtend am Gehäuse anliegen und sich axial an diesem abstützen.

Gehäuseboden des Gehäuses aus nach innen. Der Gehäuseboden ist dabei vorzugsweise durch den zweiten Gehäusedeckel gebildet. Das Rohr kann dann gehäusebodenseitig über einen Flansch vorrichtungstechnisch einfach am Gehäuse festgelegt sein. Über einen Fiuidanschluss des Gehäusebodens kann der Fluidkanal mit Druckmittel versorgbar sein oder es. ist ein Fiuidanschluss am Rohr ausgebildet.

Alternativ können im Gehäuseboden des Gehäuses Druckräume vorgesehen sein, die vom Kolben des Rohrs zum axialen Verschieben des Rohrs begrenzt sind.

Vorzugsweise sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwischen einer,

insbesondere etwa zylinderförmigen Innenmantelfläche des Betätigungselements und dem Rohr Dichtmittel vorgesehen.

Ist das Betätigungselement als Kolben ausgebildet, so kann seiner zum zweiten

Druckraum weisenden Seite eine plattenförmige Abdeckung vorgesehen sein, die als Beaufschlagungsfläche für das Druckmittel oder das Fluid dient. Abdeckung ist vorzugsweise lösbar, insbesondere über eine Schraubverbindung, am Betätigungselement fixiert. Im ersten Kolbenabschnitt kann von außen her eine

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die. Mantelfläche des Betätigungselements an einem Elementeinsatz ausgebildet, der insbesondere lösbar am Betätigungselement festgelegt ist. Das Material vom Elementeinsatz kann somit vorteilhafterweise

unabhängig vom übrigen Material des Betätigungselements ausgewählt werden.

Vorzugsweise besteht der Elementeinsatz zumindest im Wesentlichen aus Keramik, womit er einen geringen Verschleiß beim Spannen und Entspannen der Spannbacken, eine hohe Druckfestigkeit, eine hohe Robustheit und eine gute Gleitfähigkeit aufweist. Zur Aufnahme des Elementeinsatzes ist vorzugsweise eine Axialaussparung in das Betätigungselement von seiner zum Werkzeug weisenden Seite her eingebracht. In der Axialaussparung kann ein sich in axialer Richtung erstreckender und das Rohr umgreifender Bund ausgebildet sein. Somit kann e n Aufnahmeraum für den

Elementeinsatz von einer Außenmantelfläche des Bunds, einer Innenmantelfläche der Axialaussparung und einer Bodenfläche der Axialaussparung begrenzt sein. Hierdurch ist der- EJementeinsatz- tri beide ^' -RadJairiGhtüngen festgelegtr- ^' Zdm axialen Festlegen des ^" Elementeinsatzes ist ein Sicherungsring vorgesehen, der von außen in den Bund eingreift, womit der Elementeinsatz zwischen dem Sicherungsring und der Bpdenfläche der Axialaussparung axial festgelegt ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Elementeinsatz radial von außen zurückgestuft sein und mit dem zurückgestuften

Bei einem vorteilhaften Verfahren für eine Spannvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Aspekte können folgende Schritte vorgesehen sein:

- Einsetzen eines Werkzeugs,

- Einspannen des Werkzeugs,

- Prüfen von zumindest einem Kanal oder Kühlkanal oder von Kanälen oder

Kühlkanälen im Werkzeug durch Zuführung von Fluid aus dem Fluidkänal in das

Werkzeug. Alternativ oder zusätzlich kann ein Reinigen von zumindest einem Kanal oder von Kanälen des Werkzeugs durch Zuführung von Fluid aus dem Fluidkänal in das Werkzeug vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Zuführung von Fluid aus dem Fluidkänal in zumindest einen Kanal oder in Kanäle des Werkzeugs

vorgesehen' seiny .obei das Fluid als Sperrmedium eingesetzt wird , tim ei Eindringen ,. von Fremdkörpern in den oder in die Kanäle bei einer Bearbeitung öder Präparation des Werkzeugs zu vermeiden. Das Werkzeug kann vor oder nach dem Prüfen und/oder vor oder nach dem Reinigen bearbeitet oder präpariert werden und dabei mit dem Sperrmedium beaufschlagt werden;" _.

Eine Verwendung der Spannvorrichtung gemäß einem, der vorhergehenden Aspekte sieht ein. Prüfen eineSiKapals oder zumindest eines Kanals des Werkzeugs vor und/oder sieht 'ein Reinigen eines Kanal oder zumindest eines Kanals des Werkzeugs vor upd/oder sieht eiae $perrm ttelbeäufschlagung eines Kanal oder zumindest eines Kanals des Werkzeugs ¹ vor Vorzugsweise wird die Spannvorrichtung dabei in einer _j , Oberflächenpraparationsajilage für ein Werkzeug verwendet Alternativ oder zusätzlich kann die Spannvorrichtung in feiner Kuhlkanalreinigungsanlage für ein Werkzeug ' eingesetzt sein Des Weiteren kann alternativ oder zusätzlich die Spannvorrichtung in einer Prüfanlage üf das Werkzeug vorgesehen sein. Es ist denkbar, dass die · Kühlkanalreinigungsänlage ein Teil der Oberflächenpräparationsanlag _. e ist. " ^' .:·

Des Weiteren ist denkbar, dass die Oberflächenpräparationsaniage eine

Nassstrahlanlage oder einen Nassstrahlautomat aufweist, bei dem vorteilhafterweise durch die Sperrmittelbeaufschlagung des Werkzeugs ein Eindringen von Fremdkörpern in das Werkzeug vermieden wird.

Mit Vorteil kann eine Anordnung mit einer Mehrzahl von Spannvorrichtungen gemäß einem der vorhergehenden Aspekte vorgesehen sein, womit mehrere Werkzeuge gereinigt, geprüft und/oder mit Sperrmittel beaufschlagbar sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den

Zeichnungen dargestellten. Ausführungsbeispiele deutlich. Es zeigen: ,· ,

Figur i in einem Längsschhitt.schematisch eine erfindungsgemäße Sparihvörrichtüng . gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im nicht gespannten Zustand,

Figur 2 in einem Längsschnitt schematisch die Spannvorrichtung aus Figur 1 in einem gespannten Zustand,

vorgese en. eses at e ne e za von pann ac en , e um au en um as Werkzeug 2 angeordnet sind und über eine Manschette 18 aus Gummi gehaltert werden. Eine jeweilige Spannbacke 16 hat eine Keilfläche 20. Die Keilflächen 20 bilden zusammen dann etwa einen Konus, der sich hin in Richtung zu einem

Betätigungselement 22 verjüngt. Dieses hat einen Elementeinsatz 24 aus Keramik, der schalenförmig ausgebildet ist. Der Elementeinsatz 24 weist hierbei eine etwa

kegelstumpfförmige Mantelfläche 26 auf. An dieser liegen die Spannbacken 16 mit ihren Keilflächen 20 zum Spannen und Entspannen etwa an. Das Betätigungselement 22 ist als Kolben ausgebildet und weist hierfür einen Radialbund 28 auf. Der Radialbund 28 begrenzt in einem Gehäuse 30, in dem das Betätigungselement 22 axial in Richtung einer Längsachse, des. Werkzeugs 2, verschiebbar geführt ist, mit seiner zum Werkzeug 2 weisenden Ringfläche einen ersten Druckraum 32. Über diesen ist das

Betätig.üngsele ^' rnent- 22. t einem Druckmitte beaüfschlagbar, um es mit einer

Druckkraft in einer Richtung weg von den Spannbacken 16 axial zu verschieben. Mit einer Stirnfläche 34, die weg von den Spannbacken 16 weist, begrenzt das

Betätigungselement 22 einen zweiten Druckraum 36, siehe Figur 2. Über den

Spannbacken 16 axial an einer Druckplatte 54 abstützen. Diese ist ringförmig ausgestaltet und hat eine Durchgangsaussparung 56, durch die das Werkzeug 2 durchführbar ist. Die Druckplatte 54 stützt sich wiederum an einem aus Silikon bestehenden Stützelement 58 ab. Dieses ist ebenfalls ringförmig ausgestaltet und hat eine Durchgangsaussparung 60 zur Durchführung des Werkzeugs 2. In der

Durchgangsaussparung 60 ist eine Dichtlippe 62 vorgesehen, die im eingespannten Zustand des Werkzeugs 2 an dem Schaft 4 dichtend anliegt. Des Weiteren liegt das Stützelement 58 mit seiner Außenmantelfläche und von der Druckplatte 54

wegweisenden Stirnfläche dichtend am Gehäuse 30 an.

Das Gehäuse 30 hat werkzeügseitig einen büchsenförmigen Gehäusedeckel 64, der : ^' ebenfalls eine. Durchgangsäusspa ^' rang-€6, hat. ^' , ,.

Des Weiteren sind in dem Rohr 38 gemäß Figur 2 radiale Durchgangsaussparungen 68 oder Fluidöffnungen eingebracht, die vom Betätigungselement 22 auf- und zusteuerbar sind.

der Spannbacken gezeigt. Sie liegen dabei an dem Schaft 4 des Werkzeugs 2 an, wodurch dieses eingespannt ist. Des Weiteren liegt das Stützelement 58 dichtend mit seiner Dichtlippe 62 an dem Werkzeug 2 an. Gemäß Figur 2 sind die

Durchgangsaussparungen 68 von dem Rohr 38 durch das Betätigungselement 22 im gespannten Zustand der Spannbacken 16 geschlossen. Somit kann Fluid über das Rohr 38 zu dem zumindest einen Kühlkanal 6 des Werkzeugs 2 geführt werden.

die Durchgangsaussparungen 68 des Rohrs 38 vom Betätigungselement 22

aufgesteuert, womit Druckmittel aus dem Rohr 38 in einen Innenraum des Gehäuses 30 entlassen werden kann, insbesondere um einen Druck abzubauen.

Gemäß Figur 3 hat die Spannvorrichtung 1 im Unterschied zu der Ausführungsform in Figur 1 und 2 ein axial verschiebbares Rohr 70. Dieses durchsetzt das Gehäuse 30 bodenseitig vollständig und kragt mit einem Anschlussabschnitt 72 aus diesem aus, an dem ein Fluidversorgung ansch.ließbar ist. Zum axialen Verschieben des Rohrs 70 ist ein Zylinder 74 vorgesehen. Der Zylinder 74 ist im Gehäuseboden 42 des Gehäuses 30 ausgebildet. Ein Kolben 76 des Zylinders 74 ist durch einen Radiälbund des Rohrs 70 gebildet. Der Kolben trennt hierbei im Gehäuseboden 42 einen ersten Ringraum 78 von . einem zweiten. Ri g räum 80. Wird der Ringräum 80 mit Druckmittel beschickt und · ^: · ^{:· ''} · ^' · ^' · ^' Druckmittel aus dem Ringraum 78 entlassen, so wird der Kolben 80 in Richtung hin zu den Spannbacken 6 bewegt, womit das Rohr 70 ebenfalls in diese Richtung axial verschoben wird. Hierdurch kann ein in der Spannvorrichtung 1 angeordnetes

Werkzeug ausgeworfen werden. Zum Bewegen des Rohrs 70 in eine Richtung weg von

Bezugszeichenliste

. 1 Spannvorrichtung

2 _; Werkzeug

4 ^" Schaft - ,§ ^{* ' '} - ^' Kühlkanal

8>' ^' - Stirnfläche

10 ,Stjrnflache

12 Fluidkanal

14 Spannmittel

16 : Spännbacken : _{. :} ··.; - ;

18 Manschette

,20 Keilfläche .

22 Betätigungselement

24 Elementeinsatz

26 Mantelfläche

28 Radialbund

30 Gehäuse

32 erster Druckraum

34 . Stirnfläche

36 . zweiter Druckraum

38 Rohr

40 Flansch

42 Gehäuseboden

44 Fluidanschluss

46 ; Stirnfläche

48 Durchgangsaussparung ^' .$& ^< : ^■■' . .Anlägefläche

52 Stirnfläche

54 Druckplatte

56 Durchgangsausspärung

58 .Stützelement Durchgangsaussparung Dichtlippe