DE102024117568A1

DE102024117568A1 - Device for clamping using negative pressure

Info

Publication number: DE102024117568A1
Application number: DE102024117568.0A
Authority: DE
Inventors: Chris Johann Ackurat
Original assignee: Hochschule Fuer Angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim/holzminden/goettingen Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts; Hochschule Fuer Angewandte Wss und Kunst Hildesheim/holzminden/goettingen Koerperschaft Des Oeffentl
Current assignee: Hochschule Fuer Angewandte Wissenschaft und Kunst Hildesheim/holzminden/goettingen Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts; Hochschule Fuer Angewandte Wss und Kunst Hildesheim/holzminden/goettingen Koerperschaft Des Oeffentl
Priority date: 2024-06-21
Filing date: 2024-06-21
Publication date: 2025-12-24

Abstract

Eine Vorrichtung (100) zum Spannen mittels Unterdruck weist ein Spannfutter (200) auf, das eine Aufnahme (2.7) für einen zu spannenden Bereich (1.4) eines Objekts (1) und einen an die Aufnahme (2.7) angrenzenden und an eine Unterdruckquelle anzuschließenden Unterdruckraum definiert. Die Aufnahme (2.7) weist eine virtuelle Hauptachse (2.1), längs derer der zu spannende Bereich (1.4) des Objekts (1) in die Aufnahme (2.7) einzubringen ist, und eine ringförmig um die Hauptachse (2.1) geschlossen umlaufende Innenoberfläche (2.9) auf. Mantellinien (2.10, 2.11), in denen virtuelle Ebenen, welche die Hauptachse (2.1) enthalten, die Innenoberfläche (2.9) schneiden, verlaufen zu der Hauptachse (2.1) unter sich von dem Unterdruckraum weg öffnenden Winkeln (2.12, 2.13). Die Winkel (2.12, 2.13) liegen über mehr als 50 % der Fläche der Innenoberfläche (2.9) in einem Bereich von 4,0° bis 10°. A device (100) for clamping by means of a vacuum has a chuck (200) that defines a receptacle (2.7) for a region (1.4) of an object (1) to be clamped and a vacuum chamber adjacent to the receptacle (2.7) and to be connected to a vacuum source. The receptacle (2.7) has a virtual principal axis (2.1) along which the region (1.4) of the object (1) to be clamped is to be inserted into the receptacle (2.7), and an inner surface (2.9) that is enclosed in a ring around the principal axis (2.1). Genera (2.10, 2.11), in which virtual planes containing the principal axis (2.1) intersect the inner surface (2.9), extend to the principal axis (2.1) at angles (2.12, 2.13) that open away from the vacuum chamber. The angles (2.12, 2.13) lie over more than 50% of the area of the inner surface (2.9) in a range of 4.0° to 10°.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL AREA OF INVENTION

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Spannen mittels Unterdruck. Genauer bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for clamping by means of a vacuum. More precisely, the invention relates to a device with the features of the preamble of independent claim 1.

Beim Spannen mittels Unterdruck wird auf einer Seite eines zu spannenden Bereichs eines Objekts ein Unterdruck aufgebracht, also ein Druck, der kleiner ist als ein Druck einer Atmosphäre in einer Umgebung der Vorrichtung. Die Druckdifferenz des aufgebrachten Unterdrucks zu dem Druck der Atmosphäre multipliziert mit der Fläche des zu spannenden Bereichs, über die der Unterdruck aufgebracht wird, ergibt eine Kraft, die den zu spannenden Bereich in Richtung seiner Seite beaufschlagt, auf der der Unterdruck aufgebracht wird. Diese Kraft kann genutzt werden, um den zu spannenden Bereich auf eine abstützende Struktur zu spannen. Anschließend kann das den zu spannenden Bereich aufweisende Objekt beispielsweise mit einem gegenüber der abstützenden Struktur bewegten Werkzeug bearbeitet oder gemeinsam mit der abstützenden Struktur verfahren werden. Das Spannen mittels Unterdruck hat den Vorteil, dass für das Aufbringen der Spannkraft mittels der Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck und dem Druck der Atmosphäre keine mechanischen Spannelemente an dem zu spannenden Bereich des jeweiligen Objekts angreifen müssen. Das Spannen mittels Unterdruck vermindert damit nicht nur die Gefahr von Beschädigungen des zu spannenden Objekts, sondern erlaubt auch kurze Taktzeiten, das heißt ein schnelles Wechseln des gespannten Objekts.In vacuum clamping, a vacuum is applied to one side of the area to be clamped on an object. This vacuum pressure is lower than atmospheric pressure in the surrounding environment. The pressure difference between the applied vacuum and atmospheric pressure, multiplied by the area of the clamped region over which the vacuum is applied, yields a force that acts on the clamped region in the direction of the side where the vacuum is applied. This force can be used to clamp the clamped region onto a supporting structure. Subsequently, the object containing the clamped region can be machined, for example, with a tool moving relative to the supporting structure, or moved together with the supporting structure. Vacuum clamping has the advantage that no mechanical clamping elements are required on the clamped region of the object to generate the clamping force using the pressure difference between the vacuum and atmospheric pressure. Clamping using negative pressure not only reduces the risk of damage to the object being clamped, but also allows for short cycle times, i.e., a quick change of the clamped object.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Aus der DE 20 117 390 U1 ist eine Vorrichtung zum Spannen von zu bearbeitenden Platten mit Unterdruck bekannt. Die Vorrichtung weist eine ebene Abstützplatte mit von ihrer Oberseite zu ihrer Unterseite führenden Durchbrechungen, eine zwischen der Oberseite der Abstützplatte und einer Unterseite einer zu bearbeitenden Platte anzuordnende, begrenzt luftdurchlässige Schicht und eine Vakuumpumpe auf, um ein partielles Vakuum aufzubauen, das über Durchströmungsdrosselmittel auf die begrenzte luftdurchlässige Schicht einwirkt, um unabhängig von dem Umriss der zu bearbeitenden Platte an deren Unterseite einen zum Spannen der Platte ausreichenden Unterdruck hervorzurufen. Die Durchströmungsdrosselmittel sind zwischen der Unterseite der Abstützplatte und einer Oberseite einer darunter angeordneten Basisplatte ausgebildet. Die Durchströmungsdrosselmittel weisen einen Spalt zwischen der Unterseite der Abstützplatte und der Oberseite der Basisplatte auf, dessen Höhe ≤ 2 mm ist, oder sie weisen von der Unterseite der Abstützplatte und der Oberseite der Basisplatte begrenzte Kanäle auf, deren Höhe ebenfalls ≤ 2 mm ist. Dabei ist in dem Spalt bzw. den Kanälen ein luftdurchlässiges Material angeordnet. Die bekannte Vorrichtung ist ausschließlich zum Spannen von Platten mit Unterdruck geeignet, und sie weist als solche keine Mittel zum Ausrichten, insbesondere zum Zentrieren der bearbeitenden Platten auf der Abstützplatte auf.From the DE 20 117 390 U1 A device for clamping plates to be machined using a vacuum is known. The device comprises a flat support plate with openings leading from its upper surface to its lower surface, a partially air-permeable layer arranged between the upper surface of the support plate and the lower surface of a plate to be machined, and a vacuum pump to create a partial vacuum. This vacuum is applied to the partially air-permeable layer via flow restrictors to generate a sufficient vacuum on the lower surface of the plate to clamp it, regardless of its shape. The flow restrictors are formed between the lower surface of the support plate and the upper surface of a base plate arranged below it. The flow restrictors have a gap between the lower surface of the support plate and the upper surface of the base plate, the height of which is ≤ 2 mm, or they have channels bounded by the lower surface of the support plate and the upper surface of the base plate, the height of which is also ≤ 2 mm. An air-permeable material is arranged in the gap or the channels. The known device is suitable exclusively for clamping plates with negative pressure, and as such it has no means for alignment, in particular for centering the plates being processed on the support plate.

Aus der KR 10 20 50 894 B1 ist eine Vorrichtung zum Spannen mittels Unterdruck bekannt, die einen Saugnapf mit konusförmigen Rand aufweist, in dem zum Spannen einer Platte, auf welcher der elastisch ausgebildete Rand aufliegt, ein Unterdruck ausgebildet wird. Der Konuswinkel des Rands ist ein stumpfer Winkel.From the KR 10 20 50 894 B1 A device for clamping by means of a vacuum is known, which has a suction cup with a conical rim in which a vacuum is created to clamp a plate on which the elastically shaped rim rests. The conical angle of the rim is an obtuse angle.

Eine Spannzange ist ein Spannmittel, um Werkstücke oder Werkzeuge mit hoher Genauigkeit schnell und kraftschlüssig zu spannen. Eine Spannzange besteht aus einer außen kegelförmigen und radial geschlitzten Hülse mit einer runden, mitunter auch quadratischen oder sechseckigen Bohrung definierter Größe. Zu einer Spannzange gehört eine Spannzangenaufnahme mit einem zur Spannzange passenden Innenkegel. Gespannt wird durch Anziehen einer Überwurfmutter oder Anzugstange, mit der die Spannzange in den Innenkegel der Spannzangenaufnahme gezwungen wird. Ein typischer Kegelwinkel des Kegels einer Spannzange liegt bei 16°.A collet is a clamping device used to quickly and securely clamp workpieces or tools with high precision. A collet consists of an externally conical and radially slotted sleeve with a round, sometimes square or hexagonal, bore of a defined size. A collet chuck includes a collet holder with an internal taper that matches the collet. Clamping is achieved by tightening a nut or drawbar, which forces the collet into the internal taper of the collet holder. A typical taper angle for a collet chuck is 16°.

Zum Spannen von Kugeln mittels Unterdruck sind so genannte Vakuum-Saugspannfutter bekannt, siehe https://shop.hager-drechseln.de/epages/Hager_Michael43959566.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/Hager_Michael4 3959566/Products/90219 . Ein solches Vakuum-Saugspannfutterweist die Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 auf. Eine umlaufende Innenoberfläche einer Aufnahme für einen zu spannenden Bereich der jeweiligen Kugel ist kegelmantelabschnittförmig mit einem Kegelwinkel von etwa 60°. In die Innenoberfläche sind voneinander beabstandete Ringdichtungen unterschiedlicher Durchmesser teilweise eingelassen, um gegenüber Kugeln unterschiedlichen Durchmessers abzudichten. Die Kugeln können dann mittels eines Unterdrucks gespannt werden, der im Inneren des Vakuum-Saugspannfutters in einem an die Aufnahme angrenzenden Unterdruckraum aufgebracht wird. Diese bekannte Vorrichtung ist zum zentrierten Spannen von Kugeln geeignet, richtet aber die gespannten Kugeln gegenüber dem Spannfutter nicht hinsichtlich ihrer rotatorischen Bewegungsfreiheitsgrade aus.Vacuum suction chucks are known for clamping balls using negative pressure; see [reference]. https://shop.hager-drechseln.de/epages/Hager_Michael43959566.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/Hager_Michael4 3959566/Products/90219 Such a vacuum suction chuck has the features of the preamble of independent claim 1. A circumferential inner surface of a receptacle for a portion of the respective sphere to be clamped is conically segmented with a cone angle of approximately 60°. Spaced-apart ring seals of different diameters are partially embedded in the inner surface to seal against spheres of different diameters. The spheres can then be clamped by means of a vacuum applied inside the vacuum suction chuck in a vacuum chamber adjacent to the receptacle. This known device is suitable for the centered clamping of spheres, but does not align the clamped spheres with respect to their rotational degrees of freedom relative to the chuck.

AUFGABE DER ERFINDUNGTASK OF INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spannen mittels Unterdruck aufzuzeigen, die einen zu spannenden Bereich eines Objektes und damit das gesamte Objekt in definierter Ausrichtung hinsichtlich mindestens zwei seiner drei rotatorischen Bewegungsfreiheitsgrate spannt.The invention is based on the objective of demonstrating a device for clamping by means of negative pressure, which clamps an area of an object to be clamped and thus the entire object in a defined orientation with respect to at least two of its three rotational degrees of freedom.

LÖSUNGSOLUTION

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.The object of the invention is achieved by a device having the features of independent claim 1. Preferred embodiments of the device according to the invention are defined in the dependent claims.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Spannen mittels Unterdruck weist ein Spannfutter auf. Das Spannfutter definiert eine Aufnahme für einen zu spannenden Bereich eines Objekts und einen an die Aufnahme angrenzenden und an eine Unterdruckquelle anzuschließenden Unterdruckraum. Die Aufnahme weist eine virtuelle Hauptachse auf, längs derer der zu spannende Bereich des Objekts zumindest teilweise in die Aufnahme einzubringen ist. Weiterhin weist die Aufnahme eine ringförmig um die Hauptachse geschlossen umlaufende Innenoberfläche auf. Wenn ein in die Aufnahme passender zu spannender Bereich längs der Hauptachse zumindest teilweise in die Aufnahme eingebracht wird, dichtet er gegenüber der geschlossen umlaufenden Innenoberfläche ab. So kann mittels der Unterdruckquelle in dem an die Aufnahme angrenzenden Unterdruckraum ein Unterdruck ausgebildet werden. Ein resultierender Druckunterschied zwischen diesem Unterdruck und einem Druck einer Atmosphäre in der Umgebung der Vorrichtung resultiert in eine Kraft, die den zu spannenden Bereich des Objekts in Richtung der Hauptachse in die Aufnahme hinein beaufschlagt und so in dem Spannfutter spannt. Damit bei diesem Spannen das Objekt definiert gegenüber dem Spannfutter ausrichtet und auch gegenüber Querkräften quer zu der Hauptachse stabilisiert wird, verlaufen Mantellinien der Innenoberfläche unter sich von dem Unterdruckraum weg öffnenden kleinen Winkeln zu der Hauptachse. Die Mantellinie der Innenoberfläche sind in üblicher Weise so definiert, dass virtuelle Ebenen, welche die Hauptachse enthalten, in ihnen die Innenoberfläche schneiden. Es versteht sich, dass es für die kleinen Winkel nur auf solche Bereiche der Innenoberfläche ankommt, die auch zur Anlage des zu spannenden Bereichs des jeweiligen Objekts vorgesehen sind. Die kleinen Winkel zwischen den Mantellinien oder der Hauptachse liegen erfindungsgemäß in einem Bereich von 4,0° bis 10°, und zwar über mehr als 50 % der Fläche der Innenoberfläche hinweg. Vorzugsweise werden diese Winkel über mehr als 75 %, noch mehr bevorzugt über mehr als 90 % der Fläche der Innenoberfläche eingehalten. Die kleinen Winkel können auch über die gesamte Fläche der Innenoberfläche hinweg eingehalten werden.A device according to the invention for clamping by means of a vacuum has a chuck. The chuck defines a receptacle for a region of an object to be clamped and a vacuum chamber adjacent to the receptacle, which is to be connected to a vacuum source. The receptacle has a virtual main axis along which the region of the object to be clamped is to be at least partially inserted into the receptacle. Furthermore, the receptacle has an inner surface that is closed around the main axis. When a region of the object to be clamped that fits into the receptacle is at least partially inserted into the receptacle along the main axis, it seals against the closed inner surface. In this way, a vacuum can be created in the vacuum chamber adjacent to the receptacle by means of the vacuum source. A resulting pressure difference between this vacuum and the pressure of one atmosphere in the vicinity of the device results in a force that acts on the region of the object to be clamped in the direction of the main axis into the receptacle and thus clamps it in the chuck. To ensure that the object is precisely aligned relative to the chuck during clamping and stabilized against lateral forces perpendicular to the main axis, generatrix lines of the inner surface run at small angles to the main axis, opening away from the vacuum chamber. The generatrix lines of the inner surface are defined in the usual way such that virtual planes containing the main axis intersect the inner surface at these angles. It is understood that these small angles apply only to those areas of the inner surface that are intended for contact with the area of the object being clamped. According to the invention, the small angles between the generatrix lines or the main axis lie in a range of 4.0° to 10°, over more than 50% of the area of the inner surface. Preferably, these angles are maintained over more than 75%, and even more preferably over more than 90% of the area of the inner surface. The small angles can also be maintained over the entire area of the inner surface.

Die kleinen Winkel der Mantellinien zu der Hauptachse haben mehrere technische Funktionen. Er stellt sicher, dass beim Einbringen des zu spannenden Bereichs in die Aufnahme eine ausreichende Abdichtung zwischen dem zu spannenden Bereich und der Innenoberfläche der Aufnahme einfach erzielt wird, damit in dem angrenzenden Unterdruckraum ein Unterdruck für das Spannen des zu spannenden Bereichs ausgebildet werden kann. Die kleinen Winkel stellen sicher, dass der zu spannende Bereich und damit das gesamte Objekt gut gegen Querkräfte quer zu der Hauptachse an dem Spannfutter abgestützt wird, das heißt große Querkräfte abgestützt werden, ohne dass es zu einer ungewollten Verlagerung des zu spannenden Bereichs in dem Spannfutter kommt. Die kleinen Winkel sind trotzdem ausreichend groß, um den zu spannenden Bereich problemlos wieder von der Innenoberfläche in der Aufnahme entformen zu können, wenn der Unterdruck in dem Unterdruckraum abgebaut ist, um das Objekt mit dem zu spannenden Bereich freizugeben. Im Vergleich zu Gussformen handelt es sich bei den kleinen Winkeln um durchaus große „Entformungswinkel“. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert nicht, dass der zu spannende Bereich bezüglich seines Durchmessers exakt auf die Innenoberfläche der Aufnahme abgestimmt ist, die bei dem erfindungsgemäßen Spannfutter während des Spannens mittels Unterdruck nicht verformt wird. Selbst ein kleiner Winkelfehler zwischen einer Außenoberfläche des zu spannenden Bereichs des Objekts und der Innenoberfläche der Aufnahme des Spannfutters ist tolerabel. Damit wird eine einfache Handhabung und hohe Betriebssicherheit der Vorrichtung erreicht, wie sie beispielsweise in Falle einer Passbohrungen nicht vorhanden wäre. Insbesondere muss der zu spannende Bereich des Objekts beispielsweise nicht präzisionsbearbeitet werden, sondern er kann zum Beispiel durch Formguss selbst aus solchen Materialien hergestellt werden, die beim Erstarren schrumpfen, wenn die Schrumpfung bei der Ausbildung der verwendeten Gussform berücksichtigt wird.The small angles of the generatrix to the main axis serve several technical functions. They ensure that when the area to be clamped is inserted into the fixture, a sufficient seal is easily achieved between the area to be clamped and the inner surface of the fixture, allowing a vacuum to be created in the adjacent vacuum chamber for clamping the area. These small angles also ensure that the area to be clamped, and thus the entire object, is well supported against lateral forces perpendicular to the main axis by the chuck. This means that large lateral forces are resisted without unwanted displacement of the area to be clamped within the chuck. Despite this, the small angles are still large enough to allow for easy demolding of the area to be clamped from the inner surface of the fixture once the vacuum in the vacuum chamber is released, thus enabling the object and the clamped area to be removed. Compared to casting molds, these small angles represent relatively large demolding angles. The device according to the invention does not require that the area to be clamped be precisely matched in diameter to the inner surface of the chuck, which is not deformed during clamping by means of a vacuum in the chuck according to the invention. Even a small angular misalignment between an outer surface of the area of the object to be clamped and the inner surface of the chuck's receptacle is tolerable. This results in easy handling and high operational reliability of the device, which would not be the case, for example, with a precision bore. In particular, the area of the object to be clamped does not need to be precision machined, but can, for example, be produced by die casting from materials that shrink upon solidification, provided that the shrinkage is taken into account in the design of the mold used.

Vorzugsweise liegt die kleinen Winkel zwischen den Mantellinien und der Hauptachse in einem engeren Bereich 5,0° bis 8,0° und zwar über mehr als 50 %, vorzugsweise über mehr als 75 %, noch mehr bevorzugt über mehr als 90 % und ohne weiteres auch über 100 % der Fläche der Innenoberfläche.Preferably, the small angle between the generatrix and the principal axis lies in a narrower range of 5.0° to 8.0° over more than 50%, preferably more than 75%, even more preferably more than 90% and readily also over 100% of the area of the inner surface.

Weiterhin ist es bei Umsetzung des erfindungsgemäßen Konzepts bevorzugt, wenn die Mantellinien über mehr als 50 %, noch mehr bevorzugt über mehr als 75 %, noch mehr bevorzugt über mehr als 90 % und idealerweise über 100 % der Innenoberfläche Geradenabschnitte sind, die über die gesamte Länge der Innenoberfläche längs der Hauptachse durchlaufen.Furthermore, when implementing the concept according to the invention, it is preferred if the Man The segments of straight lines extending over more than 50%, more preferably over more than 75%, more preferably over more than 90% and ideally over 100% of the inner surface are straight segments that pass over the entire length of the inner surface along the principal axis.

Wenn die Innenoberfläche einen unrunden Verlauf um die Hauptachse aufweist, also nicht durch Rotation einer einzigen Mantellinie um die Hauptachse dargestellt werden kann, wird ein entsprechend ausgebildeter zu spannender Bereich auch in Drehrichtung um die Hauptachse und nicht nur in den quer zu der Hauptachse verlaufenden Drehrichtungen definiert in dem Spannfutter ausgerichtet. Beispielsweise kann die Innenoberfläche im Wesentlichen kegelmantelabschnittförmig und an einer Seite abgeflacht sein. Auch in dem abgeflachten Bereich weisen dann die Mantellinien der Innenoberfläche vorzugsweise die kleinen Winkel zu der Hauptachse auf.If the inner surface has a non-circular shape around the main axis, meaning it cannot be represented by rotating a single generatrix around the main axis, a correspondingly shaped area to be clamped is also defined and aligned in the chuck in the direction of rotation around the main axis, and not only in the directions of rotation perpendicular to the main axis. For example, the inner surface can be essentially conical in shape and flattened on one side. Even in the flattened area, the generatrix of the inner surface then preferably exhibits small angles to the main axis.

Ganz allgemein können Umfangslinien, in denen virtuelle Ebenen, zu welchen die Hauptachse eine Flächennormale ist, die Innenoberfläche schneiden, jeweils aus Kurvenelementen zusammen gesetzt sein, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche Kreisbögen, Ellipsenabschnitte und Geradenabschnitte umfasst. Die Umfangslinien können auch diejenigen von Mehrecken oder Sternen sein, vorzugsweise mit abgerundeten Übergängen zwischen deren Geradenabschnitten.In general, perimeter lines in which virtual planes, to which the principal axis is a surface normal, intersect the inner surface, can each be composed of curve elements selected from a group that includes circular arcs, elliptical segments, and straight line segments. The perimeter lines can also be those of polygons or stars, preferably with rounded transitions between their straight line segments.

Weiterhin können die Umfangslinien, in denen die virtuellen Ebenen, zu welchen die Hauptachse eine Flächennormale ist, die Innenoberfläche schneiden, jeweils einen maximalen Abstand zu der Hauptachse und einen minimalen Abstand zu der Hauptachse aufweisen, wobei der minimale Abstand um 5 % bis 25 % oder genauer um 10 % bis 20 % kleiner ist als der maximale Abstand. Diese Definition impliziert einen unrunden Verlauf der Innenoberfläche um die Hauptachse und gilt beispielsweise für viele Umfangslinien von Mehrecken und Sternen.Furthermore, the perimeter lines where the virtual planes, to which the principal axis is a surface normal, intersect the inner surface can each have a maximum distance and a minimum distance from the principal axis, with the minimum distance being 5% to 25%, or more precisely 10% to 20%, smaller than the maximum distance. This definition implies a non-circular shape of the inner surface around the principal axis and applies, for example, to many perimeter lines of polygons and stars.

Für die Ausrichtung des zu spannenden Bereichs gegenüber dem Spannfutter in Richtungen quer zu der Hauptrichtung sind auch die Tiefe der Aufnahme und die entsprechende Länge des zu spannenden Bereichs von Bedeutung. Je größer die Tiefe der Aufnahme und entsprechend je länger die Länge des zu spannenden Bereichs in Richtung der Hauptachse ist, desto genauer ist die Ausrichtung bzw. Abstützung des zu spannenden Bereichs in den Querrichtungen zu der Hauptrichtung. Gleichzeitig wird jedoch die Bautiefe des Spannfutters erhöht. Als praktikabel hat sich eine Tiefe der Aufnahme längs der Hauptachse in einem relativen Tiefenbereich von 10 % bis 100 % und vorzugsweise von 20 % bis 50 % eines maximalen Durchmessers der Innenoberfläche der Aufnahme erwiesen. Alternativ oder zusätzlich kann die Tiefe der Aufnahme längs der Hauptachse in einem absoluten Tiefenbereich von 3,0 mm bis 100 mm liegen. Dabei kann der maximale Durchmesser der Innenoberfläche optional in einem Bereich von 3 mm bis 300 mm liegen.For aligning the clamping area relative to the chuck in directions perpendicular to the main axis, the depth of the recess and the corresponding length of the clamping area are also important. The greater the recess depth and, consequently, the longer the clamping area along the main axis, the more precise the alignment and support of the clamping area in the perpendicular directions. However, this also increases the overall depth of the chuck. A recess depth along the main axis has proven practical within a relative depth range of 10% to 100%, and preferably 20% to 50%, of the maximum diameter of the recess's inner surface. Alternatively or additionally, the recess depth along the main axis can be within an absolute depth range of 3.0 mm to 100 mm. The maximum diameter of the inner surface can optionally be within a range of 3 mm to 300 mm.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an unterschiedliche Durchmesser des zu spannenden Bereichs anpassbar sein, indem die Innenoberfläche an einem auswechselbar an einen Grundkörper des Spannfutters angesetzten Anschlussstück des Spannfutters ausgebildet ist. Durch Austauschen des Anschlussstücks gegen ein anderes Anschlussstück mit anderem Durchmesser der Innenoberfläche oder auch anderem unrunden Verlauf der Innenoberfläche um die Hauptachse wird die Vorrichtung an den aktuell zu spannenden Bereich adaptiert. Das jeweilige Anschlussstück kann mit dem Grundkörper verschraubt werden. Vorzugsweise ist das Anschlussstück magnetisch an dem Grundkörper gehalten. Wenn das Anschlussstück durch komplementäre konische Dichtflächen gegenüber dem Grundkörper abgedichtet und auch ausgerichtet ist, die wie die Innenoberfläche der Aufnahme des Spannfutters gegenüber der Spannachse ausgebildet sein können, reicht die magnetische Halterung für eine sichere Abstützung des Anschlussstücks an dem Grundkörper in Richtung aller Bewegungsfreiheitsgrade auch dann aus, wenn sich das jeweilige Objekt längs der Hauptachse bis weit von seinem zu spannenden Bereich weg erstreckt. Die Ausdehnung des gesamten Objekts in Richtung der Hauptachse kann ohne weiteres zehnmal so groß sein wie die Ausdehnung des zu spannenden Bereichs in dieser Richtung, sodass das Objekt weit über das Spannfutter übersteht und dort für eine durch das Spannfutter unbehinderte Bearbeitung zugänglich ist.The device according to the invention can be adapted to different diameters of the area to be clamped by means of an interchangeable connecting piece of the chuck that is attached to a base body of the chuck. By replacing the connecting piece with another connecting piece with a different diameter of the inner surface or with a different non-circular shape of the inner surface around the main axis, the device is adapted to the area currently being clamped. The respective connecting piece can be screwed to the base body. Preferably, the connecting piece is held magnetically on the base body. If the connecting piece is sealed and aligned with the base body by complementary conical sealing surfaces, which can be designed like the inner surface of the chuck's receptacle relative to the clamping axis, the magnetic hold is sufficient to securely support the connecting piece on the base body in all directions of freedom, even if the object extends far away from the area to be clamped along the main axis. The extent of the entire object in the direction of the main axis can easily be ten times greater than the extent of the area to be clamped in this direction, so that the object protrudes far beyond the chuck and is accessible there for machining unhindered by the chuck.

Der Unterdruckraum im Spannfutter der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann an eine ihrerseits an die Unterdruckquelle anzuschließende Unterdruckleitung der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeschlossen sein. In der Unterdruckleitung kann ein Mehrwegeventil zum wechselseitigen Verbinden des Unterdruckraums mit der Unterdruckquelle und der Atmosphäre in der Umgebung der Vorrichtung angeordnet sein. So kann der Unterdruckraum wechselweise auf Unterdruck und auf den Druck in der Umgebung der Vorrichtung gebracht werden. Wenn in der Unterdruckleitung ein selbstschließendes Ventil angeordnet ist, kann dieses selbstschließende Ventil die Unterdruckleitung bis auf einen Steuerluftstrom, der anzeigt, dass der Unterdruckraum nicht ausreichend abgedichtet ist, schließen, bis ein zu spannender Bereich in der Aufnahme des Spannfutters angeordnet ist und so den Unterdruckraum abdichtet. Infolge des Steuerluftstroms bildet sich dann ein zunächst nur kleiner Unterdruck in dem Unterdruckraum aus. Dadurch reduziert sich aber bereits der Druckabfall über dem selbstschließenden Ventil soweit, dass es öffnet und anschließend der volle Unterdruck in dem Unterdruckraum aufgebaut werden kann. Wenn mit Hilfe eines schaltbaren Abzweigs zur Atmosphäre, der stromauf des selbstschließendes Ventils in der Unterdruckleitung angeordnet sein kann, der Unterdruckraum belüftet wird, um den zu spannenden Bereich des Objekts aus dem Spannfutter freizugeben, schließt das selbstschließende Ventil auf Grund der damit stark ansteigenden Luftströmung automatisch wieder bis aus den Steuerluftstrom. Derartige selbstschließende Ventile sind dem Fachmann bekannt und handelsüblich. Zusätzlich zu dem selbstschließenden Ventil und insbesondere statt des selbstschließenden Ventils kann in der Unterdruckleitung eine Drossel angeordnet sein. Der schaltbare Abzweig zu der Atmosphäre kann in einfacher Weise mit einem Schlauchquetschventil ausgebildet sein. Weiterhin kann in der Unterdruckleitung ein Druckreservoir angeordnet sein. Wenn dieses Druckreservoir mit dem selbstschließenden Ventil oder der Drossel kombiniert wird, ist das Druckreservoir stromab des selbstschließenden Ventils oder der Drossel angeordnet.The vacuum chamber in the chuck of the device according to the invention can be connected to a vacuum line of the device, which in turn is connected to the vacuum source. A multi-way valve can be arranged in the vacuum line for alternately connecting the vacuum chamber to the vacuum source and the atmosphere surrounding the device. In this way, the vacuum chamber can be alternately pressurized to vacuum and to the pressure in the environment of the device. If a self-closing valve is arranged in the vacuum line, this valve can close the vacuum line except for a pilot airflow, which indicates that the vacuum chamber is not sufficiently sealed, until a clamping area is positioned in the chuck receptacle and thus seals the vacuum chamber. As a result of the pilot airflow, a vacuum is then initially created only A slight vacuum is created in the vacuum chamber. This reduces the pressure drop across the self-closing valve sufficiently for it to open, allowing the full vacuum to be established within the vacuum chamber. If the vacuum chamber is vented via a switchable branch to the atmosphere, which can be located upstream of the self-closing valve in the vacuum line, to release the clamping area of the object from the chuck, the self-closing valve automatically closes again due to the resulting significant increase in airflow, closing completely. Such self-closing valves are well-known and commercially available. In addition to, and especially instead of, the self-closing valve, a throttle valve can be installed in the vacuum line. The switchable branch to the atmosphere can be easily implemented using a pinch valve. Furthermore, a pressure reservoir can be installed in the vacuum line. When this pressure reservoir is combined with the self-closing valve or throttle, the pressure reservoir is located downstream of the self-closing valve or throttle.

Wie schon angedeutet wurde, ist der in dem Spannfutter der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu spannende Bereich des jeweiligen Objekts mit einer zu der Innenoberfläche der Spannfutters komplementären Außenoberfläche zu versehen. Zudem ist der zu spannende Bereich als solcher vorzugsweise gasdicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann einen oder mehrere solcher zu spannende Bereiche umfassen, die in das jeweilige Objekt integriert werden können. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird der zu spannende Bereich an einen zu bearbeitenden Bereich des Objekts angegossen, beispielsweise aus einem chemisch härtenden Kunstharz. Grundsätzlich kann der zu spannende Bereich auch an den zu bearbeitenden Bereich des Objekts angedruckt werden. Alternativ zu additiven Verfahren zum Anbringen des zu spannenden Bereichs an den zu bearbeitenden Bereich des Objekts kann der zu spannende Bereich materialabnehmend aus dem jeweiligen Objekt herausgearbeitet werden. Der zu spannende Bereich kann derart aus ganz unterschiedlichen und auch zugleich aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein, die jedoch regelmäßig in einem festen Zustand sind. Das Spannfutter der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist hingegen typischerweise aus festem Metall ausgebildet.As already indicated, the area of the respective object to be clamped in the chuck of the device according to the invention must be provided with an outer surface complementary to the inner surface of the chuck. Furthermore, the area to be clamped is preferably gas-tight. The device according to the invention can comprise one or more such areas to be clamped, which can be integrated into the respective object. In another embodiment of the invention, the area to be clamped is cast onto a region of the object to be machined, for example, using a chemically curing resin. Alternatively, the area to be clamped can also be printed onto the region of the object to be machined. As an alternative to additive manufacturing processes for attaching the area to be clamped to the region of the object to be machined, the area to be clamped can be machined from the respective object by removing material. The area to be clamped can thus be made of very different and even different materials, which, however, are regularly in a solid state. The chuck of the device according to the invention, on the other hand, is typically made of solid metal.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erweist sich als geeignet, auch schlanke Objekte wiederholungsgenau zu spannen. Als schlank ist dabei ein solches Objekt zu verstehen, das sich mit seinem zu bearbeitenden Bereich von dem zu spannenden Bereich weg über mehr als seinen maximalen Durchmesser und damit auch über mehr als den maximale Durchmesser der Außenoberfläche seines zu spannenden Bereichs erstreckt. Die Wiederholungsgenauigkeit ist beim Spannen schlanker Objekte besonders wichtig, da sich auch kleine Winkelfehler über die Länge der Objekte in große Positionsfehler auswirken.The device according to the invention proves suitable for clamping even slender objects with repeatable accuracy. A slender object is defined as one whose area to be machined extends from the area to be clamped over more than its maximum diameter and thus also over more than the maximum diameter of the outer surface of the area to be clamped. Repeatability is particularly important when clamping slender objects, as even small angular errors can result in large positional errors along the length of the objects.

Die Hauptachse der Aufnahme des Spannfutters der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann grundsätzlich in jeder Raumrichtung ausgerichtet werden, darunter auch derart vertikal, dass ein schlankes Objekt aufrecht mit seinem zu spannenden Bereich in der Aufnahme stehend gespannt wird. Beim aufrechten Spannen eines Objekts treten keine seitlichen Kräfte aufgrund von auf das Objekt wirkender Schwerkräfte auf. Dies wirkt sich positiv auf die Wiederholungsgenauigkeit beim Spannen aus.The main axis of the chuck of the device according to the invention can, in principle, be oriented in any spatial direction, including vertically, so that a slender object is clamped upright with its clamping area standing in the chuck. When clamping an object upright, no lateral forces due to gravitational forces acting on the object occur. This has a positive effect on the repeatability of the clamping process.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Advantageous further developments of the invention result from the patent claims, the description and the drawings.

Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.The advantages of features and combinations of features mentioned in the description are merely exemplary and can have an effect alternatively or cumulatively, without the advantages necessarily having to be achieved by embodiments according to the invention.

Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts - nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für die unabhängigen Patentansprüche des erteilten Patents gilt.Regarding the disclosure content—not the scope of protection—of the original application documents and the patent, the following applies: Further features can be found in the drawings—in particular, the geometries depicted and the relative dimensions of several components to one another, as well as their relative arrangement and functional connection. The combination of features from different embodiments of the invention or features from different claims is also possible, deviating from the chosen cross-references in the claims, and is hereby encouraged. This also applies to features that are illustrated in separate drawings or mentioned in their description. These features can also be combined with features from different claims. Likewise, features listed in the claims can be omitted for further embodiments of the invention, but this does not apply to the independent claims of the granted patent.

Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Ventil die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Ventil, zwei Ventile oder mehr Ventile vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch weitere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die der Gegenstand des jeweiligen Patentanspruchs aufweist.The features mentioned in the patent claims and the description are to be understood with regard to their number as meaning that exactly this number or a greater number than the stated number is present, without the need for an explicit use of the adverb "at least". For example, when a valve is mentioned, this is to be understood as meaning that exactly one valve, two valves, or more valves are present. The features listed in the patent claims can be supplemented by further features or may be the only features that the subject matter of the respective patent claim possesses.

Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.The reference numerals contained in the patent claims do not constitute a limitation of the scope of the subject matter protected by the patent claims. They merely serve the purpose of making the patent claims easier to understand.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert und beschrieben.

1 ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem in deren Spannfutter gespannten Objekt.
2 ist eine Explosionszeichnung des Spannfutters und des Objekts gemäß 1.
3 ist eine Seitenansicht des Objekts gemäß den 1 und 2 mit Blick auf eine seitliche Abflachung seines zu spannenden Bereichs.
4 zeigt ein Anschlussstück des Spannfutters der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von vorne.
5 zeigt einen Grundkörper des Spannfutters der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von vorne.
6 zeigt einen Ventildeckel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von vorne.
7 ist ein Schnitt durch den Ventildeckel gemäß 6 längs einer in 8 eingezeichneten Schnittlinie A-A.
8 zeigt den Ventildeckel gemäß den 6 und 7 in einer Ansicht von hinten.
9 zeigt einen Ventilkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von vorne.
10 ist ein Schnitt durch den Ventilkörper gemäß 9 längs einer in 9 eingezeichneten Schnittlinie B-B.
11 zeigt eine Basis der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von vorne.
12 ist ein Schnitt durch die Basis gemäß 11 längs einer in 11 eingezeichneten Schnittlinie C-C; und
13 ist eine Seitenansicht der Basis gemäß den 11 und 12.

The invention will now be further explained and described with reference to a preferred embodiment shown in the figures.

1 is a longitudinal section through a device according to the invention with an object clamped in its chuck.
2 This is an exploded view of the chuck and the object according to 1 .
3 is a side view of the object according to the 1 and 2 with a view to a lateral flattening of its area to be stressed.
4 shows a connecting piece of the chuck of the device according to the invention in a front view.
5 shows a basic body of the chuck of the device according to the invention in a front view.
6 shows a valve cover of the device according to the invention in a front view.
7 is a cross-section through the valve cover according to 6 along a in 8 drawn section line AA.
8 shows the valve cover according to the 6 and 7 in a rear view.
9 shows a valve body of the device according to the invention in a front view.
10 is a cross-section through the valve body according to 9 along a in 9 drawn section line BB.
11 shows a base of the device according to the invention in a front view.
12 is a section through the base according to 11 along a in 11 drawn section line CC; and
13 is a side view of the base according to the 11 and 12 .

FIGURENBESCHREIBUNGFIGURE DESCRIPTION

Eine in 1 dargestellte Vorrichtung 100 dient zum Spannen eines Objekts 1 mittels Unterdruck. Die Vorrichtung 100 weist ein Spannfutter 200 auf. Das Spannfutter umfasst ein auswechselbares Anschlussstück 2 und einen Grundkörper 3. Das Anschlussstück 2 definiert eine Aufnahme 2.7 für einen zu spannenden Bereich 1.4 des Objekts 1 und zusammen mit dem Grundkörper 3 einen Unterdruckraum 2.8. Die Aufnahme 2.7 weist eine virtuelle Hauptachse 2.1 auf. Der zu spannende Bereich 1.4 des Objekts 1 ist längs der Hauptachse 2.1 in die Aufnahme 2.7 eingebracht; und die virtuelle Hauptachse 2.1 fällt mit einer virtuellen Objektlängsachse 1.3 des Objekts 1 zusammen. Die Aufnahme 2.7 weist eine ringförmig um die Hauptachse 2.1 geschlossene Innenoberfläche 2.9 auf, an der der zu spannende Bereich 1.4 des Objekts 1 anliegt. Mantellinien 2.10 und 2.11, in denen virtuelle Ebenen, wie die Schnittebene gemäß 1, welche die Hauptachse 2.1 enthalten, die Innenoberfläche 2.9 schneiden, verlaufen unter kleinen Winkeln 2.12 und 2.13 zu der Hauptachse 2.1, die sich von dem Unterdruckraum 2.8 weg öffnen. Über mehr als 50 % einer Fläche der Innenoberfläche 2.9 liegen die kleinen Winkel 2.12 und 2.13 in einem Bereich von 4.0° bis 10°. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel fallen alle Winkel 2.12 und 2.13 in diesen Bereich. Der zu spannende Bereich 1.4 des Objekts 1 weist eine zu der Innenoberfläche 2.9 komplementäre Außenoberfläche 1.5 auf. Wenn der zu spannende Bereich 1.4 in die Aufnahme 2.7 eingesetzt ist, dichtet er den Unterdruckraum 2.8 zwischen dem Objekt 1 und dem Spannfutter 200 ab.One in 1 The illustrated device 100 serves to clamp an object 1 by means of a vacuum. The device 100 has a chuck 200. The chuck comprises an interchangeable connecting piece 2 and a base body 3. The connecting piece 2 defines a receptacle 2.7 for a region 1.4 of the object 1 to be clamped and, together with the base body 3, a vacuum chamber 2.8. The receptacle 2.7 has a virtual principal axis 2.1. The region 1.4 of the object 1 to be clamped is inserted into the receptacle 2.7 along the principal axis 2.1; and the virtual principal axis 2.1 coincides with a virtual longitudinal axis 1.3 of the object 1. The receptacle 2.7 has an inner surface 2.9 that is closed in an annular shape around the principal axis 2.1, against which the region 1.4 of the object 1 to be clamped rests. Generatrix lines 2.10 and 2.11, in which virtual planes, such as the cutting plane according to 1 The lines containing the main axis 2.1, which intersect the inner surface 2.9, run at small angles 2.12 and 2.13 to the main axis 2.1, opening away from the vacuum chamber 2.8. Over more than 50% of the area of the inner surface 2.9, the small angles 2.12 and 2.13 lie in a range of 4.0° to 10°. In the embodiment shown in the figures, all angles 2.12 and 2.13 fall within this range. The clamping area 1.4 of the object 1 has an outer surface 1.5 complementary to the inner surface 2.9. When the clamping area 1.4 is inserted into the receptacle 2.7, it seals the vacuum chamber 2.8 between the object 1 and the chuck 200.

Das Anschlussstück 2 ist an dem Grundkörper 3 mit Hilfe von Magneten 7 gehalten, die mit paarweise gleichen Magnetisierungsrichtungen längs der Hauptachse 2.1 in das Anschlussstück 2 und den Grundkörper 3 eingelassen sind. Eine separate Dichtung ist zwischen dem Anschlussstück 2 und dem Grundkörper 3 nicht vorgesehen. Vielmehr wird eine Abdichtung zwischen dem Anschlussstück 2 und dem Grundkörper 3 durch komplementäre Ausbildungen einer weiteren Innenoberfläche 2.14 des Anschlussstücks 2 und einer daran anliegenden Außenoberfläche 3.8 des Grundkörpers 3 bewirkt. Wie die Innenoberfläche 2.9 des Anschlussstücks 2 und die Außenoberfläche 1.5 des Objekts 1 weisen auch die weitere Innenoberfläche 2.14 des Anschlussstücks 2 und die Außenoberfläche 3.8 des Grundkörpers 3 einen konischen Verlauf mit kleinen Winkeln zu der Hautachse 2.1 auf. Auf der Hauptachse 2.1 verläuft ein Abschnitt 3.6 einer zu dem Unterdruckraum 2.8 führenden Unterdruckleitung 300 durch den Grundkörper 3.The connector 2 is held to the base body 3 by means of magnets 7, which are embedded in the connector 2 and the base body 3 with identical magnetization directions along the main axis 2.1. A separate seal is not provided between the connector 2 and the base body 3. Instead, a seal between the connector 2 and the base body 3 is achieved by complementary features of a further inner surface 2.14 of the connector 2 and an adjacent outer surface 3.8 of the base body 3. Like the inner surface 2.9 of the connector 2 and the outer surface 1.5 of the object 1, the further inner surface 2.14 of the connector 2 and the outer surface 3.8 of the base body 3 also have a conical profile with small angles to the main axis 2.1. On the main axis 2.1, a section 3.6 of a vacuum line 300 leading to the vacuum chamber 2.8 runs through the base body 3.

An eine dem Objekt 1 abgekehrte Rückseite des Grundkörpers 3 schließt ein Ventildeckel 4 an, wobei zwischen dem Grundkörper 3 und dem Ventildeckel 4 um eine Ventilleitung 4.4 eine Ventildichtung 10 angeordnet ist. Zwischen dem Ventildeckel 4 und einer Basis 6 der Vorrichtung 100 ist ein Ventilkörper 5 angeordnet, der gegenüber dem Ventildeckel 4 und der Basis 6 um die Hauptachse 2.1 herum gegen die Kraft einer Schenkelfeder 13 begrenzt verdrehbar ist. Die Schenkelfeder 13 ist an der Basis 6 abstützt. Ein an die Ventilleitung 4.4 anschließender weiterer Abschnitt 6.1 der Unterdruckleitung 300 verläuft durch die Basis 6 und dabei zunächst durch einen Federdorn 6.2, auf dem die Schenkelfeder 13 gelagert ist und der durch den Ventilkörper 5 hindurch bis in den Ventildeckel 4 hineinragt, wo die Unterdruckleitung 300 durch eine Flachdichtung 11 abgedichtet ist. Weiterhin erstreckt sich ein auf einen Schlauchanschluss 4.2 des Ventildeckels 4 aufgesteckter querelastischer Schlauch 12 durch den Ventilkörper 5 hindurch bis in eine die Basis 6 längs der Hauptachse 2.1 durchsetzende Normaldruckleitung 6.7. Die Kraft der Schenkelfeder 13 verdreht den Ventilkörper 5 gegenüber dem Ventildeckel 4 und der Basis 6 derart, dass der Ventilkörper 5 einen freien Querschnitt des Schlauchs 12 durch Quetschen schließt. Bei einem derart geschlossenem Ventil 400 kann mit Hilfe einer über einen Unterdruckanschluss 6.6 in der Rückseite der Basis 6 an die Unterdruckleitung 300 angeschlossenen Unterdruckquelle 500 der zum Spannen des Objekts 1 benötigte Unterdruck in dem Unterdruckraum 2.8 ausgebildet werden.A valve cover 4 is attached to the rear side of the base body 3, which faces away from object 1. A valve seal 10 is arranged between the base body 3 and the valve cover 4 around a valve line 4.4. A valve body 5 is arranged between the valve cover 4 and a base 6 of the device 100. The valve body 5 is rotatable relative to the valve cover 4 and the base 6 about the main axis 2.1 against the force of a torsion spring 13. The torsion spring 13 is supported at the base 6. A further section 6.1 of the vacuum line 300, adjoining the valve line 4.4, runs through the base 6 and initially through a spring mandrel 6.2, on which the torsion spring 13 is mounted. The mandrel extends through the valve body 5 and into the valve cover 4, where the vacuum line 300 is sealed by a flat gasket 11. Furthermore, a transversely elastic hose 12, attached to a hose connection 4.2 of the valve cover 4, extends through the valve body 5 into a normal pressure line 6.7 that passes through the base 6 along the main axis 2.1. The force of the torsion spring 13 rotates the valve body 5 relative to the valve cover 4 and the base 6 such that the valve body 5 closes a free cross-section of the hose 12 by compression. With the valve 400 closed in this manner, the vacuum required to clamp the object 1 can be generated in the vacuum chamber 2.8 by means of a vacuum source 500 connected to the vacuum line 300 via a vacuum port 6.6 in the rear of the base 6.

Beim Verdrehen des Ventilkörpers 5 gegen die Kraft der Schenkelfeder 13 um die Hauptachse 2.1 öffnet sich der querelastische Schlauch 12, weil er nicht mehr gequetscht wird, so dass er Luft aus der frei mit einer Umgebung 600 der Vorrichtung 100 kommunizierenden Normaldruckleitung 6.7 durch die Ventilleitung 4.4 und den Abschnitt 3.6 der Unterdruckleitung 300 in den Unterdruckraum 2.8 eintreten lässt. Dadurch geht der dort bislang herrschende Unterdruck auf den Druck der Atmosphäre in der Umgebung 600 zurück, und das Objekt 1 wird freigegeben und kann ausgewechselt werden. Dies gilt auch bei weiter aktiver Unterdruckquelle 500, sofern der Querschnitt des Abschnitts 6.1 der Unterdruckleitung 300 jenseits der Ventilleitung 4.4 ausreichend klein ist, um als Drossel in der Unterdruckleitung 300 zu wirken.When the valve body 5 is rotated against the force of the torsion spring 13 about the main axis 2.1, the transversely elastic hose 12 opens because it is no longer compressed, allowing air from the normal pressure line 6.7, which communicates freely with the surroundings 600 of the device 100, to enter the vacuum chamber 2.8 through the valve line 4.4 and section 3.6 of the vacuum line 300. This reduces the vacuum pressure previously present there to the atmospheric pressure in the surroundings 600, and the object 1 is released and can be replaced. This also applies if the vacuum source 500 remains active, provided that the cross-section of section 6.1 of the vacuum line 300 beyond the valve line 4.4 is sufficiently small to act as a throttle in the vacuum line 300.

Aus der Explosionszeichnung gemäß 2 gehen weitere Details der Vorrichtung 100 hervor. Zylinderkopfschrauben 8 greifen durch den Grundkörper 3, den Ventildeckel 4 und den Ventilkörper 5 hindurch bis in hier nicht sichtbare Gewinde in der Basis 6 ein. Zwei Zylinderstifte 9, von denen in 2 nur einer sichtbar ist, richten den Grundkörper 4 gegenüber dem Ventildeckel 4 aus. In dem Ventilkörper 5 sind eine Klemmnut 5.1 und ein Federsitz 5.2 und in der Basis 6 ist ein Federsitz 6.3 für die Schenkelfeder 13 ausgebildet. In der Stirnseite der Basis 6 ist ein Anschlagssitz 6.4 für den drehbaren Ventilkörper 5 ausgebildet. Von dieser Stirnseite steht der Federdorn 6.2 zum Lagern der Schenkelfeder 13 ab. Seitlich ist eine Montagefläche 6.8 an der Basis 6 angeformt.From the exploded view according to 2 Further details of the device 100 emerge. Cylinder head screws 8 engage through the base body 3, the valve cover 4, and the valve body 5 into threads in the base 6, which are not visible here. Two cylindrical pins 9, of which in 2 Only one is visible, aligning the base body 4 with the valve cover 4. A clamping groove 5.1 and a spring seat 5.2 are formed in the valve body 5, and a spring seat 6.3 for the torsion spring 13 is formed in the base 6. A stop seat 6.4 for the rotatable valve body 5 is formed in the end face of the base 6. The spring pin 6.2 projects from this end face to support the torsion spring 13. A mounting surface 6.8 is formed laterally on the base 6.

Das in 3 in einer Seitenansicht dargestellte Objekt 1 weist eine zylindrische Grundform auf. Der zu spannende Bereich 1.4 ist an einen bearbeitenden Bereich 1.6 des Objekts angeformt, indem ein Ende des Objekts 1 längs der Objektlängsachse 1.3 konusförmig eingezogen wurde. Dabei setzt sich die Außenoberfläche 1.5 des zu spannenden Bereichs 1.4 aus einem Kegelmantelabschnitt 1.1 und einem ebenen Abschnitt 1.2 zusammen. Zu dem Kegelmantelabschnitt 1.1 gehört die flachere Mantellinie 2.10 und zu dem ebenen Abschnitt 1.2 gehört die steilere Mantellinie 2.11 gemäß 1. Der zu spannende Bereich 1.4 kann materialabnehmend aus dem Objekt 1 herausgearbeitet sein. Alternativ kann er additiv an den zu bearbeitenden Bereich 1.6 des Objekts 1 angefügt sein.The in 3 Object 1, shown in a side view, has a cylindrical base shape. The clamping area 1.4 is formed against a machining area 1.6 of the object by conically indenting one end of object 1 along its longitudinal axis 1.3. The outer surface 1.5 of the clamping area 1.4 consists of a conical section 1.1 and a flat section 1.2. The flatter generatrix 2.10 corresponds to the conical section 1.1, and the steeper generatrix 2.11 corresponds to the flat section 1.2. 1 The area to be worked (1.4) can be machined out of object 1 by removing material. Alternatively, it can be added to the area to be worked (1.6) of object 1.

Die Ansicht des Anschlussstücks 2 von vorne gemäß 4 zeigt, dass die zu der Außenoberfläche 1.5 des Objekts 1 komplementäre Innenoberfläche 2.9 ebenfalls aus einem Kegelmantelabschnitt 2.3 und einem ebenen Abschnitt 2.4 zusammengesetzt ist. Beim Einsetzen des Objekts in die Aufnahme 2.7 sind die ebenen Abschnitte 1.2 des Objekts 1 und 2.4 der Aufnahme 2.7 in Drehrichtung um die Hauptachse 2.1 in Überdeckung zu bringen. Dadurch wird das Objekt 1 in dem Spannfutter 200 auch in dieser Drehrichtung definiert gegenüber der Aufnahme 2.7 ausgerichtet.Front view of connector 2 according to 4 This shows that the inner surface 2.9, which is complementary to the outer surface 1.5 of object 1, is also composed of a conical shell section 2.3 and a planar section 2.4. When inserting the object into the receptacle 2.7, the planar sections 1.2 of object 1 and 2.4 of the receptacle 2.7 must be brought into overlap in the direction of rotation about the principal axis 2.1. This ensures that object 1 is also oriented in this direction of rotation relative to the receptacle 2.7 in the chuck 200.

Die Vorderansicht des Grundkörpers 3 gemäß 5 zeigt, dass die Außenoberfläche 3.8 - und auch die hier nicht dargestellte, dazu komplementäre weitere Innenoberfläche 2.14 - ebenfalls aus einem Kegelmantelabschnitt 3.1 und einem ebenen Abschnitt 3.2 zusammengesetzt ist, um eine definierte Relativausrichtung des Grundkörpers 3 und des Anschlussstücks 2 um die Hauptachse 2.1 herbeizuführen. In der dem Anschlussstück zugekehrten und in 5 dargestellten Stirnseite 3.9 des Grundkörpers 3 sind Magnetsitze 3.7 für die Magnete 7, Stiftbohrungen 3.5 zum Führen der Zylinderstifte 9 und Zylindersenkbohrungen 3.4 zur Aufnahme der Köpfe der Zylinderkopfschrauben 8 vorgesehen.The front view of the base body 3 according to 5 This shows that the outer surface 3.8 – and also the complementary inner surface 2.14, not shown here – is likewise composed of a conical shell section 3.1 and a planar section 3.2 in order to achieve a defined relative alignment of the base body 3 and the connecting piece 2 about the principal axis 2.1. In the side facing the connecting piece and in 5 The end face 3.9 of the base body 3 shown provides magnet seats 3.7 for the magnets 7, pin bores 3.5 for guiding the cylindrical pins 9 and countersunk cylindrical bores 3.4 for receiving the heads of the cylinder head screws 8.

Der Ventildeckel 4, der in den 6 bis 8 gezeigt ist, weist in seiner Stirnseite 4.10 gemäß 6 Stiftbohrungen 4.8 für die Zylinderstifte 9, Schraubendurchgangsbohrungen 4.9 für die Zylinderkopfschrauben 8, die von einem Abschnitt 4.7 der Unterdruckleitung 300 zu einer Normaldruckleitung 4.3 führende Ventilleitung 4.4 und einen um die Ventilleitung 4.4 herum verlaufenden Dichtungssitz 4.6 für die Ventildichtung 10 auf. Der Schnitt gemäß 7 zeigt ebenso wie die Rückseite 4.11 gemäß 8, dass der Abschnitt 4.7 der Unterdruckleitung 300 in einen Basisanschluss 4.5 übergeht und dass sich die Normaldruckleitung 4.3 bis in den Schlauchanschluss 4.2 erstreckt, sowie Drehanschläge 4.1 für den Ventilkörper 5, die um die Schraubkörperdurchgangsbohrungen 4.9 herum von der Rückseite 4.11 abstehen.The valve cover 4, which is located in the 6 to 8 As shown, its front side 4.10 indicates 6 Pin bores 4.8 for the cylinder pins 9, screw through bores 4.9 for the cylinder head screws 8, the valve line 4.4 leading from a section 4.7 of the vacuum line 300 to a normal pressure line 4.3 and one around The valve line 4.4 around the sealing seat 4.6 for the valve seal 10. The section according to 7 The reverse side shows 4.11 according to 8 , that section 4.7 of the vacuum line 300 transitions into a base connection 4.5 and that the normal pressure line 4.3 extends to the hose connection 4.2, as well as rotation stops 4.1 for the valve body 5, which protrude from the rear 4.11 around the screw body through holes 4.9.

Der in den 9 und 10 dargestellte Ventilkörper 5 weist in seiner Stirnseite 5.6 einen Federsitz 5.2 für einen Schenkel der Schenkelfeder 13 auf, die sich durch eine zentrale Federbohrung 5.3 erstreckt. Drehführungen 5.4 nehmen mit Spiel die Drehanschläge 4.1 auf. Durch eine ähnlich wie die Drehführungen ausgeformte Klemmnut 5.1 verläuft der Schlauch 12 zwischen dem Ventildeckel 4 und der Basis 6. Zum Verdrehen des Ventilkörpers 5 um die Hauptachse 2.1 weist der Ventilkörper 5 eine Grifffläche 5.5 an seinem Außenumfang auf.The one in the 9 and 10 The valve body 5 shown has a spring seat 5.2 in its end face 5.6 for one leg of the torsion spring 13, which extends through a central spring bore 5.3. Rotary guides 5.4 receive the rotary stops 4.1 with clearance. The hose 12 runs between the valve cover 4 and the base 6 through a clamping groove 5.1 shaped similarly to the rotary guides. To rotate the valve body 5 about the main axis 2.1, the valve body 5 has a gripping surface 5.5 on its outer circumference.

Die in den 11 bis 13 dargestellte Basis 6 weist in ihrer Stirnseite 6.10 den Federsitz 6.3 um den Federdorn 6.2 herum auf. Anschlagsitze 6.4 sind für die Drehanschläge 4.1 des Ventildeckels 4 vorgesehen, und in deren Verlängerung Gewindebohrungen 6.5 für die Zylinderkopfschrauben 8. Parallel zu der Unterdruckleitung 6.1 verläuft die Normaldruckleitung 6.7 durch die Basis 6. In der Montagefläche 6.8 sind Montagegewinde 6.9 vorgesehen, mit deren Hilfe die Basis 6 an eine übergeordnete Struktur montiert werden kann.The in the 11 to 13 The illustrated base 6 has a spring seat 6.3 around the spring pin 6.2 on its end face 6.10. Stop seats 6.4 are provided for the rotation stops 4.1 of the valve cover 4, and threaded bores 6.5 for the cylinder head bolts 8 are located in their extension. The normal pressure line 6.7 runs parallel to the vacuum line 6.1 through the base 6. Mounting threads 6.9 are provided in the mounting surface 6.8, by means of which the base 6 can be mounted to a higher-level structure.

In der Verwendung der Vorrichtung 100 wird der Ventilkörper 5 so gegenüber dem Ventildeckel 4 und der Basis 6 verdreht, dass das Quetschen des Schlauchs 12 durch Einwirkung der Schenkelfeder 13 aufgehoben wird und so der Unterdruckraum 2.8 aus der Umgebung 600 belüftet, das heißt auf den Druck der Atmosphäre in der Umgebung 600 gebracht wird. Dadurch kann das Objekt 1 mit seinem zu spannenden Bereich 1.4 aus der Aufnahme 2.7 des Spannfutters 200 entnommen werden bzw. ohne dabei angesaugt zu werden, ein anderes Objekt mit seinem zu spannenden Bereich 1.4 in die Aufnahme 2.7 eingebracht werden. Wenn anschließend der Ventilkörper 5 losgelassen wird, wird er durch die Schenkelfeder 13 wieder so verdreht, dass er den Schlauch 12 quetscht und damit die Normaldruckleitung 4.3 in dem Ventildeckel gegenüber der Normaldruckleitung 6.7 in der Basis 6 verschließt. In der Folge wird mit Hilfe der Unterdruckquelle 500 in dem Unterdruckraum 2.8 ein Unterdruck aufgebaut, der das Objekt 1 mit seinem zu spannenden Bereich 1.4 in das Spannfutter 200 spannt. Genauer gesagt spannt die sich aus dem Produkt der Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck und dem Druck der Atmosphäre in der Umgebung 600 und der Fläche des zu spannenden Bereichs 1.4 ergebende Kraft das Objekt 1 in das Spannfutter 200. Dieses Spannen erfolgt nur dann, wenn der zu spannende Bereich 1.4 in der richtigen Drehstellung um die Hauptachse 2.1 in die Aufnahme 2.7 eingesetzt ist, in der die Außenoberfläche 1.5 des zu spannenden Bereichs 1.4 umlaufend an der Innenoberfläche 2.9 der Aufnahme 2.7 anliegt und so der Druckraum 2.8 abgedichtet ist. Das gespannte Objekt 1 ist dann bezüglich dieser Drehrichtung ebenso fixiert wie bezüglich aller dazu quer verlaufenden Drehrichtungen und aller linearen Richtungen.In the use of the device 100, the valve body 5 is rotated relative to the valve cover 4 and the base 6 such that the compression of the hose 12 is relieved by the action of the torsion spring 13, thus venting the vacuum chamber 2.8 from the surroundings 600, i.e., bringing it to atmospheric pressure in the surroundings 600. This allows the object 1, with its clamping area 1.4, to be removed from the receptacle 2.7 of the chuck 200, or, without being sucked in, another object, with its clamping area 1.4, to be inserted into the receptacle 2.7. When the valve body 5 is subsequently released, it is rotated again by the torsion spring 13 so that it compresses the hose 12, thereby closing the normal pressure line 4.3 in the valve cover relative to the normal pressure line 6.7 in the base 6. Subsequently, a vacuum is created in the vacuum chamber 2.8 using the vacuum source 500, which clamps the object 1, with its clamping area 1.4, into the chuck 200. More precisely, the force resulting from the product of the pressure difference between the vacuum and the ambient atmospheric pressure 600 and the area of the clamping area 1.4 clamps the object 1 into the chuck 200. This clamping only occurs if the clamping area 1.4 is inserted into the receptacle 2.7 in the correct rotational position about the main axis 2.1, in which the outer surface 1.5 of the clamping area 1.4 is in contact with the inner surface 2.9 of the receptacle 2.7 all the way around, thus sealing the vacuum chamber 2.8. The clamped object 1 is then fixed with respect to this direction of rotation as well as with respect to all perpendicular and linear directions of rotation.

Die Vorrichtung 100 erlaubt insbesondere einen schnellen Wechsel zwischen verschiedenen Objekten bei hoher Wiederholgenauigkeit der Ausrichtung des jeweiligen Objekts 1 gegenüber dem Spannfutter 200.The device 100 allows in particular a quick change between different objects with high repeatability of the alignment of the respective object 1 relative to the chuck 200.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE MARK LIST

11: Objektobject
1.11.1: KegelmantelabschnittConical shell section
1.21.2: ebener Abschnittlevel section
1.31.3: ObjektlängsachseObject longitudinal axis
1.41.4: zu spannender Bereichtoo exciting an area
1.51.5: Außenoberflächeouter surface
1.61.6: zu bearbeitender Bereicharea to be edited
22: Anschlussstückconnector
2.12.1: HauptachseMain axis
2.32.3: KegelmantelabschnittConical shell section
2.42.4: ebener Abschnittlevel section
2.72.7: AufnahmeRecording
2.82.8: UnterdruckraumNegative pressure room
2.92.9: InnenoberflächeInner surface
2.102.10: MantellinieGeneroline
2.112.11: MantellinieGeneroline
2.122.12: Winkelangle
2.132.13: Winkelangle
2.142.14: weitere Innenoberflächeother interior surface
33: Grundkörperbasic body
3.13.1: KegelmantelabschnittConical shell section
3.23.2: ebener Abschnittlevel section
3.43.4: ZylindersenkbohrungCylinder countersink
3.53.5: StiftbohrungPin hole
3.63.6: Abschnitt der Unterdruckleitung 300Section of the vacuum line 300
3.73.7: MagnetsitzMagnetic seat
3.83.8: Außenoberflächeouter surface
3.93.9: StirnseiteFront
44: VentildeckelValve cover
4.14.1: DrehanschlagRotary stop
4.24.2: Schlauchanschlusshose connection
4.34.3: NormaldruckleitungNormal pressure line
4.44.4: VentilleitungValve line
4.54.5: BasisanschlussBasic connection
4.64.6: DichtungssitzSeal seat
4.74.7: Abschnitt der Unterdruckleitung 300Section of the vacuum line 300
4.84.8: StiftbohrungPin hole
4.94.9: Schraubendurchgangsbohrungscrew through hole
4.104.10: StirnseiteFront
4.114.11: Rückseiteback
55: VentilkörperValve body
5.15.1: KlemmnutClamping groove
5.25.2: FedersitzSpring seat
5.35.3: Federbohrungspring bore
5.45.4: DrehführungRotary guide
5.55.5: GriffflächeGrip surface
5.65.6: StirnseiteFront
66: Basisbase
6.16.1: UnterdruckleitungVacuum line
6.26.2: FederdornSpring spike
6.36.3: FedersitzSpring seat
6.46.4: AnschlagssitzStop seat
6.56.5: GewindebohrungThreaded hole
6.66.6: UnterdruckanschlussVacuum connection
6.76.7: NormaldruckleitungNormal pressure line
6.86.8: MontageflächeMounting surface
6.96.9: MontagegewindeMounting thread
6.106.10: StirnseiteFront
77: Magnetmagnet
88: ZylinderkopfschraubeCylinder head screw
99: ZylinderstiftCylindrical pin
1010: VentildichtungValve seal
1111: FlachdichtungFlat gasket
1212: SchlauchHose
1313: SchenkelfederLeg spring
100100: Vorrichtungdevice
200200: Spannfutterchuck
300300: UnterdruckleitungVacuum line
400400: Ventilvalve
500500: Unterdruckquellesource of negative pressure
600600: UmgebungVicinity

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 20 117 390 U1 [0003]
KR 10 20 50 894 B1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

https://shop.hager-drechseln.de/epages/Hager_Michael43959566.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/Hager_Michael4 3959566/Products/90219 [0006]

Claims

Device (100) for clamping by means of a vacuum - with a chuck (200) which defines a receptacle (2.7) for a region (1.4) of an object (1) to be clamped and a vacuum chamber (2.8) adjacent to the receptacle (2.7) and to be connected to a vacuum source (500), - wherein the receptacle (2.7) - has a virtual principal axis (2.1) along which the region (1.4) of the object (1) to be clamped is to be inserted into the receptacle (2.7), and - has an inner surface (2.9) that is closed around the principal axis (2.1) in an annular manner, characterized in that - generatrix lines (2.10, 2.11) in which virtual planes containing the principal axis (2.1) intersect the inner surface (2.9) extend at angles (2.12, 2.13) to the principal axis (2.1) that open away from the vacuum chamber, - wherein the angles (2.12, 2.13) over more than 50% of the area of the internal surface (2.9) lie in a range of 4.0° to 10°.

Device (100) according to Claim 1 , wherein the angles (2.12, 2.13) lie in the range of 4.0° to 10° over more than 75% or more than 90% or more than 100% of the area of the inner surface (2.9).

Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the angles (2.12, 2.13) lie in a narrower range of 5.0° to 8.0° over more than 50% or more than 75% or more than 90% or more than 100% of the area of the inner surface (2.9).

Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the generatrix lines (2.10, 2.11) are straight segments over more than 50% or more than 75% or more than 90% or more than 100% of the area of the inner surface (2.9).

Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the inner surface (2.9) has a non-circular profile around the main axis (2.1).

Device (100) according to one of the preceding claims, wherein circumferential lines in which virtual planes to which the principal axis (2.1) is a surface normal intersect the inner surface (2.9) are each composed of curve elements selected from a group comprising circular arcs, ellipse segments and straight line segments.

Device (100) according to one of the preceding claims, wherein circumferential lines in which virtual planes, to which the principal axis (2.1) is a surface normal, intersect the inner surface (2.9), each have a maximum distance to the principal axis (2.1) and a minimum distance to the principal axis (2.1), wherein the minimum distance is 5% to 25% or 10% to 20% smaller than the maximum distance.

Device (100) according to one of the preceding claims, wherein a depth of the receptacle (2.7) along the main axis (2.1) is in a relative depth range of 10% to 100% or 20% to 50% of a maximum diameter of the inner surface (2.9) and/or in an absolute depth range of 3.0 mm to 100 mm, wherein the maximum diameter of the inner surface (2.9) is optionally in a range of 3 mm to 300 mm.

Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the inner surface (2.9) is formed on a connecting piece (2) of the chuck (200) which is interchangeably attached to a base body (3) of the chuck (200), wherein the connecting piece (2) is optionally held magnetically on the base body (3) and is sealed and aligned with respect to the base body (3) by complementary conical sealing surfaces.

Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the vacuum chamber (2.8) is connected to a vacuum line (300) to be connected to the vacuum source (500), in which - a multi-way valve for reciprocally connecting the vacuum chamber to the vacuum source (500) and an atmosphere in an environment (600) of the device (100) and/or - a self-closing valve and/or - a throttle and/or - a switchable branch to the atmosphere, optionally with a pinch valve, and/or - a pressure reservoir is arranged.

Device (100) according to one of the preceding claims, wherein the area (1.4) of the object (1) to be clamped has an outer surface (1.5) complementary to the inner surface (2.9) and is optionally gas-tight and/or is cast onto an area (1.6) of the object (1) to be processed.