DE19547952A1

DE19547952A1 - Clamping device for clamping workpieces with any circumferential contour

Info

Publication number: DE19547952A1
Application number: DE1995147952
Authority: DE
Inventors: Hermann Puettmer
Original assignee: GOETZ METALL ANLAGEN
Current assignee: GOETZ METALL ANLAGEN
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1997-06-26

Abstract

The device comprises form clamping jaws (11,12), each formed as a hollow component filled with a material (19) which at room temperature forms a rigid body. Each jaw has at least one heater unit (20) for melting the filler material. The wall of the jaw forming the clamping face (23) is constructed as a flexible temperature-constant shell (17) for the filler material. Linear drives (15,33) and piston-cylinder arrangements are provided for movement of the clamping face against the workpiece (24) at least when the filler material is in its fluid state.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken mit beliebiger Umfangskontur, mit wenig stens einem an einem Grundkörper angeordneten Formspann backen, dessen Spannfläche an die Umfangskontur des Werk stücks anpaßbar ist.The invention relates to a tensioning device for tensioning of workpieces with any circumferential contour, with little at least one mold clamp arranged on a base body bake, its clamping surface to the peripheral contour of the work is customizable.

Eine derartige, aus der DE 42 02 032 bekannte Spannvor richtung dient zum Spannen von Werkstücken mit beliebiger Umfangskontur beispielsweise auch an Bohr- und Fräs maschinen, wobei eine Vielzahl von unabhängig voneinander betätigbaren hydraulischen Stößeln am Formspannbacken oder an den Formspann backen die jeweilige variable Spannfläche bildet. Je größer die Zahl der Stößel ist, desto präziser kann sich die Spannfläche an die jeweilige Umfangskontur des zu spannenden Werkstücks anpassen. Die Erhöhung der Zahl der Stößel ist jedoch im Hinblick auf den dazu er forderlichen kostenmäßigen und konstruktiven Aufwand begrenzt. Weiterhin kann es sich als nachteilig erweisen, daß die durch die Stößel gebildete Spannfläche relativ klein im Hinblick auf die erforderliche Größe des gesamten Formspannbackens ist, der die hydraulische Steuerung und die Absperrventile für die einzelnen Stößel enthält, die erforderlich sind, um die Stößel in ihrer jeweiligen Spannposition auch dann zu halten, wenn beispielsweise die hydraulischen Anschlüsse abgetrennt werden, um eine Be wegung, insbesondere eine Drehbewegung, des oder der Form spannbacken zu ermöglichen.Such a Spannvor known from DE 42 02 032 direction is used for clamping workpieces with any Circumferential contour, for example on drilling and milling machines, being a variety of independently actuable hydraulic tappets on the mold jaws or bake the respective variable clamping surface on the mold clamping forms. The larger the number of tappets, the more precise the clamping surface can adapt to the respective circumferential contour adapt the workpiece to be clamped. The increase in Number of plungers is, however, in view of the he required costly and constructive effort limited. Furthermore, it can prove disadvantageous that the clamping surface formed by the plunger relative small in terms of the required size of the whole Mold jaw is the hydraulic control and contains the shut-off valves for the individual tappets are required to push the plunger in their respective Hold the clamping position even if, for example, the hydraulic connections are disconnected to a loading movement, in particular a rotational movement of the or the shape to allow jaws.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher dar in, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die bei geringerem Konstruktionsaufwand eine bessere Anpassung der Spannfläche an die Umfangskontur des Werkstücks ermöglicht und bei der die angepaßte Spann fläche bei Bedarf auf einfache Weise ihre Gestalt behält.It is therefore an object of the present invention in, a clamping device of the type mentioned to create a with less design effort better adaptation of the clamping surface to the circumferential contour of the Workpiece enables and in which the adapted clamping surface easily maintains its shape if required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der wenigstens eine Formspannbacken als mit einem bei Raum temperatur einen starren Körper bildenden Füllmaterial gefüllter Hohlkörper ausgebildet ist, daß der Formspann backen wenigstens eine Heizeinrichtung zum Schmelzen dieses Füllmaterials aufweist, daß wenigstens die die Spannfläche bildende Wandung des Formspannbackens als flexible, temperaturbeständige Hülle für das Füllmaterial ausgebildet ist und daß Mittel zur Bewegung der Spann fläche gegen das Werkstück wenigstens bei flüssigem Zu stand des Füllmaterials vorgesehen sind.This object is achieved in that the at least one mold jaw as with one in space temperature filling material forming a rigid body filled hollow body is formed that the mold clamping bake at least one heater for melting of this filler material that at least the Wall forming the clamping surface of the clamping jaw as flexible, temperature-resistant casing for the filling material is formed and that means for moving the instep surface against the workpiece at least with a liquid closing state of the filling material are provided.

Durch das Verflüssigen des Füllmaterials ist über die flexible Hülle eine besonders gute, formschlüssige An passung an die Gestalt des zu spannenden Werkstücks mög lich, so daß ein entsprechend guter Halt erreicht wird. Da nach dem Spannvorgang das Füllmaterial durch Abkühlung wieder erstarrt und dann einen starren Körper bildet, sind keine zusätzlichen Mittel erforderlich, um die Anpassung der Gestalt der Spannfläche an die des Werkstücks auf rechtzuerhalten. Zum Anpassen an die Gestalt des Werk stücks sind lediglich ein Aufheizvorgang und ein in jedem Falle erforderlicher Bewegungsvorgang der Spannfläche gegen das Werkstück erforderlich. Auch größere Spann flächen können dadurch ohne größeren konstruktiven Aufwand erreicht werden, und es ist sogar möglich, entsprechende Bereiche des zu spannenden Werkstücks in begrenztem Um fange zu hintergreifen.By liquefying the filler is over the flexible cover a particularly good, positive fit fit to the shape of the workpiece to be clamped Lich, so that a correspondingly good hold is achieved. Since after the clamping process the filling material by cooling solidified again and then forms a rigid body no additional funds are required to adapt the shape of the clamping surface to that of the workpiece right to maintain. To adapt to the shape of the work pieces are just a heating process and one in each If necessary movement of the clamping surface against the workpiece. Even bigger instep surfaces can be done without major design effort can be achieved and it is even possible to achieve appropriate ones Areas of the workpiece to be clamped to a limited extent start to fall behind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Spannvorrichtung möglich.By the measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of specified in claim 1 clamping device possible.

Zum Spannen sind zweckmäßigerweise zwei Formspannbacken einander gegenüberliegend am Grundkörper angeordnet. Two clamping jaws are expedient for clamping arranged opposite each other on the base body.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Innenraum des Hohlkörpers in eine im Bereich der Spannfläche ange ordnete Schnellheizzone und in eine den übrigen Bereich erfassende Vorheizzone unterteilt ist. Obwohl zunächst zur Anpassung an ein Werkstück das gesamte Füllmaterial durch Aufheizen beider Heizzonen flüssig gemacht werden muß, kann dann bei nachfolgenden Spannvorgängen gleicher oder ähnlicher Werkstücke auf das Aufheizen der Vorheizzone verzichtet werden, und durch Aufheizen der Schnellheizzone wird dann nur das Füllmaterial im Bereich der Spannfläche zur Feinanpassung flüssig gemacht. Hierdurch verringert sich die für die Spannvorgänge bedingt durch die Schmelz vorgänge erforderliche Zeit. Zum Verflüssigen des Füll materials greift wenigstens ein Heizelement in den Hohl körper ein, der insbesondere als flexibles Heizelement ausgebildet ist.It has proven advantageous if the interior of the hollow body in a in the area of the clamping surface arranged quick heating zone and in the remaining area detecting preheating zone is divided. Although initially for Adaptation to a workpiece through the entire filling material Heating of both heating zones must be made liquid, can then be the same or in subsequent clamping processes similar workpieces for heating the preheating zone be dispensed with, and by heating the rapid heating zone then only the filling material in the area of the clamping surface made fluid for fine adjustment. This reduces for the clamping processes due to the melting operations required time. For liquefying the filling materials engages at least one heating element in the hollow body, which in particular as a flexible heating element is trained.

Weiterhin können die Spannzeiten dadurch verringert werden, daß wenigstens ein Kühlelement in den Hohlkörper eingreift, das insbesondere als flexibles Kühlelement aus gebildet ist und das zur schnelleren Abkühlung bzw. Erstarrung des Füllmaterials dient. Hierzu können ins besondere auch an sich bekannte kombinierte Kühl-/Heiz elemente eingesetzt werden.Furthermore, the clamping times can be reduced be that at least one cooling element in the hollow body intervenes, in particular as a flexible cooling element is formed and that for faster cooling or Solidification of the filler serves. For this, ins special combined cooling / heating also known per se elements are used.

Zur besseren Anlage des flüssigen oder halberstarrten Füllmaterials am Werkstück sind in vorteilhafter Weise Mittel zur Druckbeaufschlagung dieses flüssigen Füll materials vorgesehen. Diese Mittel sind insbesondere als am Hohlkörper angeordnete Kolben-/Zylinder-Einheiten aus gebildet. In einer zweckmäßigen konstruktiven Ausgestal tung ist dabei der Kolben der Kolben-/Zylinder-Einheit mit einem weiteren doppeltwirkenden, hydraulisch oder pneu matisch betätigbaren Kolben gekoppelt, um sowohl eine Druckbeaufschlagung als auch eine Druckreduzierung pneu matisch oder hydraulisch steuern zu können.For better investment of the liquid or semi-rigid Filling material on the workpiece are advantageous Means for pressurizing this liquid fill materials provided. These funds are in particular as piston / cylinder units arranged on the hollow body educated. In a suitable constructive design device is the piston of the piston / cylinder unit another double-acting, hydraulic or pneumatic matically actuated piston coupled to both one Pressurization as well as a pressure reduction pneu to be able to control them matically or hydraulically.

Zur Bewegung des oder der Formspannbacken zum Werkstück hin und von diesem weg ist in vorteilhafter Weise eine lineare Antriebsvorrichtung vorgesehen, die insbesondere mit einer Feststelleinrichtung zur Fixierung des wenig stens einen Formspannbackens in der Spannposition versehen ist. Diese Antriebseinrichtung kann im einfachsten Falle allein zum Spannen und Lösen des Werkstücks dienen, sie kann jedoch auch in einer Ausbildung als zweistufiger Spannvorgang noch durch die Mittel zur Druckbeaufschlagung des flüssigen oder halberstarrten Füllmaterials ergänzt werden.For moving the mold jaw (s) to the workpiece to and from this is advantageously a linear drive device provided, in particular with a locking device to fix the little Provide at least one mold clamping jaw in the clamping position is. In the simplest case, this drive device can are used only for clamping and releasing the workpiece can, however, also be in a two-step training course Clamping process by means of pressurization of the liquid or semi-rigid filling material will.

Das Füllmaterial ist vorzugsweise ein niedrigschmelzendes Metall, das im erstarrten Zustand die Form des Werkstücks angenommen hat und somit als formschlüssiger metallischer Spannbacken wirkt, durch den eine hohe Haltekraft auf das Werkstück ausgeübt werden kann.The filling material is preferably a low melting point Metal, which in the solidified state is the shape of the workpiece has adopted and thus as a form-fitting metallic Clamping jaw acts through a high holding force on the Workpiece can be exercised.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Spannvorrichtung ist der Grundkörper in einer Haltevorrichtung um eine senk recht zur Spannrichtung gerichtete Achse drehbar gelagert und vorzugsweise kreisscheibenartig ausgebildet und um fangsseitig gelagert. Hierdurch kann beispielsweise ein Werkstück mit komplizierter Umfangskontur, beispielsweise die Schaufelkontur einer Turbinenschaufel, gespannt werden, wobei der Grundkörper dann eine Drehlagerung für ein solches Werkstück bildet und dieses dadurch einer Drehbearbeitung unterzogen werden kann. Nach dem Erstarren des Füllmaterials bleibt das Werkstück fest in dem sich drehenden Grundkörper eingespannt, ohne daß hierzu be sondere zusätzliche Mittel erforderlich wären.In an advantageous embodiment of the tensioning device the base body in a holding device by a lower axis rotatable towards the clamping direction and preferably formed like a circular disc and around stored on the catch side. In this way, for example, a Workpiece with a complicated circumferential contour, for example the blade contour of a turbine blade, cocked be, the base body then a pivot bearing for forms such a workpiece and this one Can be subjected to turning. After freezing of the filling material, the workpiece remains firmly in place rotating base clamped without this special additional funds would be required.

Zur Unterstützung der Drehbewegung des Grundkörpers ist zweckmäßigerweise ein Antriebsmotor vorgesehen.To support the rotational movement of the base body expediently a drive motor is provided.

In einer ersten vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltung sind der Grundkörper und die Haltevorrichtung jeweils zweiteilig ausgebildet, wobei die Teilstücke zum Ein- und Ausbringen des zu spannenden Werkstücks auseinander schwenkbar ausgebildet sind. Hierdurch lassen sich schnell auch größere Werkstücke in den Grundkörper seitlich einschieben und spannen. In einer zweiten vorteilhaften Ausbildung besitzt der Grundkörper eine sich von einer axial durchgehenden, im wesentlichen durch die beiden Formspannbacken seitlich begrenzten Einspannöffnung aus sich seitlich bis zum Außenumfang erstreckende, durch gehende Ausnehmung, die sich auch durch die Haltevor richtung erstreckt. Auch hierdurch lassen sich die zu spannenden Werkstücke seitlich in den Grundkörper ein bringen und nach der Bearbeitung wieder ausfahren.In a first advantageous constructive embodiment are the base body and the holding device each formed in two parts, with the sections for input and Spreading the workpiece to be clamped apart are designed to be pivotable. This makes it quick even larger workpieces in the base body laterally insert and tension. In a second advantageous The basic body has a different training axially continuous, essentially through the two Molded jaws laterally limited clamping opening extending laterally to the outer circumference, by going recess, which is also by the Haltvor direction extends. This also allows them to exciting workpieces laterally into the base body bring and extend again after processing.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing shown and in the following description explained. Show it:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, in der eine Turbinenschaufel eingespannt ist, Fig. 1 is a sectional view of the inventive clamping device, is clamped in a turbine blade,

Fig. 2 die Anordnung von zwei Formspannbacken in einem drehbaren Grundkörper in einer Seitenansicht und Fig. 2 shows the arrangement of two mold jaws in a rotatable body in a side view

Fig. 3 eine weitere konstruktive Ausbildung eines dreh baren Grundkörpers mit zwei Formspannbacken, der aufklappbar ausgebildet ist, in einer Seiten ansicht. Fig. 3 shows a further design of a rotatable base body with two mold jaws, which is designed to open, in a side view.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in einem rahmenartigen Grundkörper 10 zwei Formspannbacken 11, 12 gegeneinander und voneinander weg verschiebbar angeordnet. Hierzu sind jeweils formsteife Gehäuseelemente 13, 14 der Formspannbacken 11, 12 mit im Grundkörper 10 verschiebbar gelagerten Führungsstangen 15 verbunden. Zum Antrieb der Führungsstangen 15 dienen nicht dargestellte Stellglieder, die beispielsweise pneumatische, hydrauli sche, elektromotorische oder magnetische Stellglieder sein können. Im Falle von hydraulischen oder pneumatischen Stellgliedern können die Führungsstangen 15 als Kolben stangen von Stellzylindern ausgebildet sein. Die nicht dargestellten Stellglieder können selbstverständlich auch seitlich, innerhalb oder außerhalb des Grundkörpers 10 an diesem fixiert sein.In the embodiment shown in FIG. 1, two mold clamping jaws 11 , 12 are arranged in a frame-like base body 10 so that they can be moved against and away from each other. For this purpose, dimensionally stable housing elements 13 , 14 of the mold clamping jaws 11 , 12 are connected to guide rods 15 which are displaceably mounted in the base body 10 . To drive the guide rods 15 serve actuators, not shown, which can be, for example pneumatic, hydraulic cal, electromotive or magnetic actuators. In the case of hydraulic or pneumatic actuators, the guide rods 15 can be designed as piston rods of actuating cylinders. The actuators, not shown, can of course also be fixed to the side, inside or outside of the base body 10 .

Am jeweils eine offene Seite der formsteifen Gehäuse elemente 13, 14 begrenzenden Randbereich 16 ist jeweils ein als flexible, temperaturbeständige Hülle ausgebildetes flexibles Gehäuseelement 17, 18 dichtend befestigt, z. B. angeklemmt, wobei die flexiblen Gehäuseelemente 17, 18 zusammen mit den entsprechenden formsteifen Gehäuse elementen 13, 14 jeweils geschlossene Hohlkörper bilden, die mit einem niedrigschmelzenden Metall oder einer niedrigschmelzenden Metall-Legierung als Füllmaterial 19 gefüllt sind. Als Füllmaterial eignet sich auch ein re versibel durch Hitze verflüssigbares Kunststoffmaterial Das Füllmaterial 19 in den beiden Formspannbacken 11, 12 bildet bei Raumtemperatur jeweils einen starren Körper, der mittels flexibler Heizelemente 20 geschmolzen bzw. verflüssigt werden kann. Die Innenräume der Formspann backen 11, 12 sind dabei jeweils in eine Vorheizzone 21 und eine Schnellheizzone 22 unterteilt, wobei die flexi blen Heizelemente 20 im Trennbereich dieser Vorheizzonen 21 und Schnellheizzonen 22 angeordnet sind oder diese Zonen voneinander trennen. Selbstverständlich können bei Bedarf noch weitere flexible oder starre Heizelemente im Innenraum der Formspannbacken 11, 12 angeordnet sein. Die Schnellheizzonen 22 erstrecken sich als Randzonen entlang derjenigen Bereiche der flexiblen Gehäuseelemente 17, 18, die die Spannflächen 23 bilden, das heißt diejenigen Be reiche der flexiblen Gehäuseelemente 17, 18, die beim Spannen an einem zu spannenden Werkstück 24 anliegen.On each of an open side of the rigid housing elements 13 , 14 delimiting edge region 16 , a flexible housing element 17 , 18 designed as a flexible, temperature-resistant shell is fastened in a sealing manner, for. B. clamped, the flexible housing elements 17 , 18 together with the corresponding rigid housing elements 13 , 14 each form closed hollow bodies, which are filled with a low-melting metal or a low-melting metal alloy as filler 19 . Also suitable as a filling material is a plastic material which can be liquefied reversibly by heat. The filling material 19 in the two mold clamping jaws 11 , 12 each forms a rigid body at room temperature, which can be melted or liquefied by means of flexible heating elements 20 . The interiors of the mold clamping jaws 11 , 12 are each divided into a preheating zone 21 and a rapid heating zone 22 , the flexible heating elements 20 being arranged in the separation region of these preheating zones 21 and rapid heating zones 22 or separating these zones from one another. Of course, if necessary, further flexible or rigid heating elements can be arranged in the interior of the mold clamping jaws 11 , 12 . The Schnellheizzonen 22 extend as edge zones along those portions of the flexible housing elements 17, 18 which form the clamping surfaces 23, i.e. those Be rich of the flexible housing elements 17, 18 which bear during clamping on a workpiece to be clamped 24th

Zur Verdichtung des Füllmaterials 19 greift jeweils von außen her eine Kolben-/Zylinder-Anordnung 25, 26 in die formsteifen Gehäuseelemente 13, 14 ein, wobei diese Kolben-/Zylinder-Anordnungen 25, 26 auch an die Gehäuse elemente 13, 14 angesetzt sein können. In diesen Kolben-/ Zylinder-Anordnungen 25, 26 sind jeweils zwei mittels einer Kolbenstange 27 verbundene Kolben 28, 29 verschieb bar geführt. Der Innenraum ist dabei durch eine dichtend an der Kolbenstange 27 anliegende Zwischenwandung 9 in einen äußeren Zylinderraum 30 und einen inneren Zylinder raum 31 unterteilt. Der äußere Zylinderraum 30 ist zusammen mit dem Kolben 28 jeweils als doppeltwirkender Zylinder ausgebildet, wobei der Kolben 28 hydraulisch oder pneu matisch in die bei den entgegengesetzten Kolbenrichtungen bewegt werden kann. Der innere Zylinderraum 31 ist zum Innenraum des Formspannbackens 11 bzw. 12 hin offen, so daß der Kolben 29 in Kontakt mit dem Füllmaterial 19 steht.For compacting the filling material 19 in each case engages from outside a piston / cylinder assembly 25, 26 into the dimensionally rigid housing members 13, 14, it being possible for this piston / cylinder assemblies 25, 26 and to the housing members 13, 14 attached can. In these piston / cylinder arrangements 25 , 26 two pistons 28 , 29 connected by means of a piston rod 27 are displaceably guided bar. The interior is divided by a sealing against the piston rod 27 intermediate wall 9 into an outer cylinder chamber 30 and an inner cylinder chamber 31 . The outer cylinder space 30 is formed together with the piston 28 as a double-acting cylinder, wherein the piston 28 can be moved hydraulically or pneumatically in the opposite piston directions. The inner cylinder space 31 is open to the interior of the mold clamping jaw 11 or 12 , so that the piston 29 is in contact with the filling material 19 .

Zum Spannen des Werkstücks 24 mit komplizierter Umfangs kontur, das beispielsweise eine Turbinenschaufel sein kann, befinden sich die Formspannbacken 11, 12 zunächst in ihrer äußeren Endposition, in der sie den größten Abstand voneinander haben. Nun wird das Füllmaterial 19 durch Aufheizen der Heizelemente 20 verflüssigt, und die beiden Formspannbacken 11, 12 werden gegeneinander zum dazwischen positionierten Werkstück 24 bewegt. Das geschmolzene Füll material 19 und die Spannflächen 23 nehmen dabei die Gestalt bzw. das Profil des dazwischenliegenden Werkstücks 24 an. Beim Abschalten der Heizelemente 20 beginnt das Füllmaterial 19 zu erstarren, wobei dieser Vorgang noch durch zusätzliche, nicht dargestellte Kühlelemente unter stützt werden kann, wobei diese Kühlelemente als elektri sche Kühlelemente oder als ins Innere der Formspannbacken 11, 12 eingreifende Kühlschlangen ausgebildet sein können. Es ist auch möglich, die Heizelemente 20 als kombinierte Kühl-/Heizelememte auszubilden. Zur besseren Anlage des noch flüssigen oder auch schon zum Teil halberstarrten Füllmaterials 19 am Werkstück 24 werden die beiden Kolben 29 mittels der Kolben 28 ins Innere der Formspannbacken 11, 12 bewegt, so daß ein zusätzlicher Druck auf das Füllmaterial 19 ausgeübt wird, der eine innige Anlage der Spannflächen 23 am Werkstück 24 gewährleistet. Ist der Anlagevorgang abgeschlossen, so wird das Füllmaterial 19 mittels der Kühlelemente oder durch Wärmeleitung abge kühlt, so daß dieses in der durch das Werkstück 24 vor gegebenen Form erstarrt. Nach dem Bearbeitungsvorgang werden die Formspannbacken 11, 12 wieder auseinander gezogen, um das bearbeitete Werkstück 24 freizugeben. Falls bei der Anpassung an die Gestalt des Werkstücks 24 die Spannfläche 23 dieses Werkstück an wenigstens einer Stelle hintergreift, so muß das Füllmaterial 19 wenigstens in der Schnellheizzone 22 wieder verflüssigt werden, um das Werkzeug 24 freizugeben. Werden nacheinander Werk stücke 24 der gleichen Profilform und Größe gespannt, so ist ein einstufiger Spannvorgang ausreichend. Nachdem das erste Werkstück nach dem Zurückfahren der beiden Form spannbacken 11, 12 entnommen wurde, wird das neue Werk stück positioniert, wobei das Füllmaterial 19 in den Form spannbacken 11, 12 jetzt nur noch in der Schnellheizzone 22 verflüssigt werden muß, um geringe Formtoleranzen aus zugleichen und die gewünschte innige Anlage an dem Werk stück sicherzustellen. Die Abkühlung der Schnellheizzone erfolgt dann wiederum über integrierte Kühlelemente oder die Masse des Werkstücks selbst. Eine Betätigung der Kolben-/Zylinder-Anordnungen 25 ist bei solchen Vorgängen nicht erforderlich. Grundsätzlich können diese Kolben-/ Zylinder-Anordnungen 25 bei einer einfacheren Ausführung der beschriebenen Anordnung auch entfallen.For clamping the workpiece 24 with a complicated circumferential contour, which can be a turbine blade, for example, the mold clamping jaws 11 , 12 are initially in their outer end position in which they are at the greatest distance from one another. Now the filling material 19 is liquefied by heating the heating elements 20 , and the two mold jaws 11 , 12 are moved towards each other to the workpiece 24 positioned therebetween. The molten filler material 19 and the clamping surfaces 23 take on the shape or profile of the intermediate workpiece 24 . When the heating elements 20 are switched off , the filling material 19 begins to solidify, this process being able to be supported by additional cooling elements, not shown, which cooling elements can be designed as electrical cooling elements or as cooling coils engaging inside the mold jaws 11 , 12 . It is also possible to design the heating elements 20 as combined cooling / heating elements. For better contact of the still liquid or even partly semi-rigid filling material 19 on the workpiece 24 , the two pistons 29 are moved by means of the piston 28 inside the mold jaws 11 , 12 , so that an additional pressure is exerted on the filling material 19 , which is an intimate one Ensure the clamping surfaces 23 on the workpiece 24 . If the investment process is completed, the filler material 19 is cooled by means of the cooling elements or by heat conduction, so that it solidifies in the form given by the workpiece 24 before. After the machining process, the mold clamping jaws 11 , 12 are pulled apart again in order to release the machined workpiece 24 . If, when adapting to the shape of the workpiece 24, the clamping surface 23 engages behind this workpiece at least at one point, the filler material 19 must be liquefied again at least in the rapid heating zone 22 in order to release the tool 24 . If workpieces 24 of the same profile shape and size are clamped one after the other, a one-step clamping process is sufficient. After the first workpiece has been removed after retracting the two mold jaws 11 , 12 , the new workpiece is positioned, the filling material 19 in the mold jaws 11 , 12 now only having to be liquefied in the rapid heating zone 22 in order to reduce the shape tolerances equal and ensure the desired intimate system on the workpiece. The rapid heating zone is then cooled again via integrated cooling elements or the mass of the workpiece itself. An actuation of the piston / cylinder arrangements 25 is not necessary in such processes. In principle, these piston / cylinder arrangements 25 can also be omitted in a simpler embodiment of the arrangement described.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anwendung ist ein kreis scheibenartiger Grundkörper 32 vorgesehen, an dem die Formspannbacken 11, 12 mittels Stellgliedern 33, 34 gegen einander und voneinander weg verschiebbar ausgebildet sind. Der Grundkörper 32 besitzt in seinem Zentrum eine axial durchgehende Einspannöffnung 35, in der ein einzu spannendes Werkstück positioniert ist. Von dieser Ein spannöffnung 35 aus erstreckt sich eine schlitzartige, ebenfalls durchgehende Ausnehmung 36 bis zum Rand des Grundkörpers 32, so daß der Grundkörper 32 seitlich über ein zu spannendes Werkstück geschoben werden kann, das dabei durch die Ausnehmung 36 hindurchgeführt wird.In the application shown in FIG. 2, a circular disk-like base body 32 is provided, on which the mold clamping jaws 11 , 12 are designed to be displaceable against and away from one another by means of actuators 33 , 34 . The base body 32 has an axially continuous clamping opening 35 in its center, in which a workpiece to be clamped is positioned. From this A clamping opening 35 extends a slot-like, also continuous recess 36 to the edge of the base body 32 , so that the base body 32 can be pushed laterally over a workpiece to be clamped, which is passed through the recess 36 .

Eine ringartig den Grundkörper 32 umgreifende Haltevor richtung 37 weist eine Unterbrechung 38 auf, deren Breite der der Ausnehmung 36 entspricht und die in der in Fig. 2 dargestellten Winkelposition des Grundkörpers 32 mit der horizontal verlaufenden Ausnehmung 36 fluchtet. A ring-like encompassing the basic body 32 holding device 37 has an interruption 38 , the width of which corresponds to that of the recess 36 and which is aligned with the horizontally extending recess 36 in the angular position of the basic body 32 shown in FIG. 2.

Der Grundkörper 32 ist in der Haltevorrichtung 37 drehbar gelagert und kann durch einen seitlich an der Haltevor richtung 37 angeflanschten Antriebsmotor 39 in nicht näher dargestellter Weise angetrieben werden.The base body 32 is rotatably supported in the holding device 37 and can be driven in a manner not shown by a drive motor 39 flanged on the side of the holding device 37 .

Am Grundkörper 32 ist weiterhin ein hydraulisches und elektrisches Anschlußstück 40 angeordnet. In der in Fig. 2 dargestellten Grund- bzw. Ruhestellung des Grundkörpers 32 steht dieses Anschlußstück 40 einem Gegenanschlußstück 41 gegenüber, das hydraulisch verschiebbar an der Haltevor richtung 37 angeordnet ist. Zum Spannen eines Werkstücks wird in der in Fig. 2 dargestellten arretierten Dreh position des Grundkörpers 32 das Gegenanschlußstück 41 zum Anschlußstück 40 hin bewegt, wodurch hydraulische und elektrische Anschlüsse hergestellt werden. Zur elektri schen und hydraulischen Verbindung des Anschlußstücks 40 mit den beiden Formspannbacken 11, 12 und den Stell gliedern 33, 34 dienen nicht dargestellte, im oder am Grundkörper 32 verlaufende elektrische und hydraulische Leitungen.A hydraulic and electrical connector 40 is also arranged on the base body 32 . In the basic or rest position of the base body 32 shown in FIG. 2, this connecting piece 40 is opposite a counter-connecting piece 41 which is arranged hydraulically displaceably on the holding device 37 . For clamping a workpiece, the counter-connection piece 41 is moved toward the connection piece 40 in the locked rotational position of the base body 32 shown in FIG. 2, whereby hydraulic and electrical connections are made. For electrical and hydraulic connection of the connector 40 with the two mold jaws 11 , 12 and the actuators 33 , 34 are used, not shown, in or on the base body 32 electrical and hydraulic lines.

Zum Spannen eines Werkstücks wird dieses in der Einspann öffnung 35 positioniert. Dann wird das Gegenanschlußstück 41 hydraulisch bewegt und an das Anschlußstück 40 ange koppelt. Nun erfolgt der zu Fig. 1 bereits beschriebene Spannvorgang durch die bei den Formspannbacken 11, 12, wobei anschließend das Gegenanschlußstück 41 wieder vom Anschlußstück 40 entkoppelt wird. Um die jeweiligen Stell positionen der Stellglieder 33, 34 aufrechtzuerhalten, dienen beispielsweise nicht dargestellte Rückschlagventile oder andere Sperrmittel, oder die Stellglieder 33, 34 sind als selbstsperrende Stellglieder ausgebildet. Nun kann der Grundkörper 32 zusammen mit dem eingespannten Werkstück gedreht werden. Dies kann mittels des Antriebsmotors 39 erfolgen, oder der Grundkörper 32 wird bei einer Drehung des Werkstücks durch eine Bearbeitungsmaschine mitgedreht.To clamp a workpiece, it is positioned in the clamping opening 35 . Then the mating connector 41 is moved hydraulically and coupled to the connector 40 . The clamping process already described for FIG. 1 now takes place by means of the clamping jaws 11 , 12 , the counter-connecting piece 41 then being decoupled from the connecting piece 40 again. In order to maintain the respective actuating positions of the actuators 33 , 34 , check valves or other blocking means, not shown, are used, for example, or the actuators 33 , 34 are designed as self-locking actuators. The base body 32 can now be rotated together with the clamped workpiece. This can be done by means of the drive motor 39 , or the base body 32 is also rotated by a processing machine when the workpiece is rotated.

Zur Verschiebung der Haltevorrichtung 37 in der Längs richtung, das heißt in der Axialrichtung des eingespannten Werkstücks, dienen Längsführungen 42, von denen zur Ver einfachung nur eine dargestellt ist. Ebenfalls nicht dar gestellt ist der motorische Antrieb zur Bewegung der Haltevorrichtung 37 entlang dieser Längsführungen 42. Zur Bewegung in der Querrichtung sind Querführungen 43 quer zur Längsrichtung angeordnet. Auch hier kann wiederum ein motorischer Antrieb vorgesehen sein. Nicht dargestellte Höhenverstellmittel können ebenfalls vorgesehen sein.To move the holding device 37 in the longitudinal direction, that is, in the axial direction of the clamped workpiece, longitudinal guides 42 are used , of which only one is shown for simplification. Also not shown is the motor drive for moving the holding device 37 along these longitudinal guides 42nd For movement in the transverse direction, transverse guides 43 are arranged transversely to the longitudinal direction. Again, a motor drive can be provided. Height adjustment means, not shown, can also be provided.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform für einen dreh bar gelagerten Grundkörper 32 stellt eine Abwandlung der Ausführung gemäß Fig. 2 dar, so daß gleiche oder gleich wirkende Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben sind. Gegenüber der Ausführung gemäß Fig. 2 besteht jetzt eine Haltevorrichtung 44 aus zwei Teilstücken 44a, 44b, wobei das Teilstück 44b über ein Schwenkgelenk 45 schwenkbar am Teilstück 44a gelagert ist, während das Teilstück 44a in entsprechender Weise wie bei der bereits beschriebenen Ausführung an nicht darge stellten Querführungen 43 geführt ist. Die beiden Teil stücke 44a, 44b der Haltevorrichtung 44 weisen im ge schlossenen Zustand zusammen eine Gestalt auf, die im wesentlichen der Haltevorrichtung 37 gemäß Fig. 2 ent spricht. Eine Trennlinie 46 bzw. Anlagefläche zwischen den beiden Teilstücken 44a, 44b verläuft von dem links oben angeordneten Schwenkgelenk 45 aus schräg nach unten. In dieser Haltevorrichtung 44 ist wiederum ein kreisscheiben förmiger Grundkörper 47 drehbar gelagert, der ebenfalls aus zwei Teilstücken 47a, 47b besteht. In der dargestell ten Drehposition des Grundkörpers 47 setzt sich die Trenn linie 46 durch diesen Grundkörper 47 hindurch fort und teilt ihn in die beiden Teilstücke 47a, 47b auf. Im mitt leren Bereich des Grundkörpers 47 ist wiederum eine axial durchgehende Einspannöffnung 48 zur Aufnahme von einzu spannenden Werkstücken vorgesehen, wobei zu beiden Seiten dieser Einspannöffnung 48 die beiden Formspannbacken 11, 11 angeordnet sind und jedes Teilstück 47a, 47b einen solchen Formspannbacken trägt. The embodiment shown in Fig. 3 for a rotatably mounted base body 32 represents a modification of the embodiment of FIG. 2, so that the same or equivalent components are provided with the same reference numerals and are not described again. Compared to the embodiment according to FIG. 2, a holding device 44 now consists of two sections 44 a, 44 b, the section 44 b being pivotably mounted on the section 44 a via a swivel joint 45 , while the section 44 a is in a corresponding manner as in that already execution described on not shown Darge transverse guides 43 is performed. The two partial pieces 44 a, 44 b of the holding device 44 together in the closed state have a shape which speaks ent essentially of the holding device 37 according to FIG. 2. A dividing line 46 or contact surface between the two sections 44 a, 44 b extends obliquely downward from the swivel joint 45 arranged at the top left. In this holding device 44 in turn a circular disk-shaped base body 47 is rotatably mounted, which also consists of two sections 47 a, 47 b. In the illustrated rotational position of the base body 47 , the dividing line 46 continues through this base body 47 and divides it into the two sections 47 a, 47 b. In the middle area of the base body 47 , an axially continuous clamping opening 48 is again provided for receiving workpieces to be clamped, the two mold clamping jaws 11 , 11 being arranged on both sides of this clamping opening 48 and each section 47 a, 47 b carrying such a mold clamping jaw.

Zum Einlegen und Spannen eines zu bearbeitenden Werkstücks zwischen die Formspannbacken 11, 12 wird das obere Teilstück 44a der Haltevorrichtung 44 zusammen mit dem oberen Teilstück 47a des Grundkörpers 47 nach oben ge schwenkt. Zum automatisch gesteuerten Hochschwenken und Absenken dient beispielsweise ein nicht dargestelltes Stellglied, das hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch arbeiten kann. Im geschlossenen Zustand der beiden Teil stücke 44a, 44b der Haltevorrichtung 44 werden diese gegeneinander verriegelt, beispielsweise durch eine nicht dargestellte hydraulische Verriegelungsvorrichtung.To insert and clamp a workpiece to be machined between the mold jaws 11 , 12 , the upper section 44 a of the holding device 44 together with the upper section 47 a of the base body 47 swings up GE. For example, an actuator (not shown), which can work hydraulically, pneumatically or electrically, is used for automatically controlled swiveling up and down. In the closed state of the two parts 44 a, 44 b of the holding device 44 , these are locked against each other, for example by a hydraulic locking device, not shown.

Entsprechende Anordnungen von drehbar in Haltevorrich tungen gelagerten Grundkörpern sind in der älteren deutschen Patentanmeldung 195 39 488.7 in Verbindung mit anders konstruierten Formspannbacken ausführlicher be schrieben. Die Offenbarung dieser älteren Patentanmeldung wird ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht.Corresponding arrangements of rotatable in holding device stored basic bodies are in the older German patent application 195 39 488.7 in connection with differently constructed mold jaws be more detailed wrote. The disclosure of this earlier patent application expressly becomes the disclosure content of the present Registration made.

Claims

1. Clamping device for clamping workpieces with any circumferential contour, with at least one mold clamping jaw arranged on a base body, the clamping surface of which can be adapted to the circumferential contour of the workpiece, characterized in that the at least one mold clamp bake ( 11 , 12 ) as with a at room temperature a rigid body forming filler material (19) filled hollow body is formed so that the mold clamping jaws (11, 12) at least one heating device (20) for melting said filling material (19), that at least the clamping surface (23) forming the wall of the mold clamping jaw (11 , 12 ) is designed as a flexible, temperature-resistant casing ( 17 ) for the filling material ( 19 ) and that means ( 15 , 25 , 26 , 33 ) for moving the clamping surface ( 23 ) against the workpiece ( 24 ) at least when the filling is in a liquid state materials ( 19 ) are provided.

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that two mold jaws ( 11 , 12 ) are arranged opposite one another on the base body ( 10 ; 32 ; 47 ).

3. Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that the interior of the molded clamping jaw designed as a hollow body ( 11 , 12 ) in a in the region of the clamping surface ( 23 ) arranged rapid heating zone ( 22 ) and in a preheating zone ( 21 ) covering the other area is divided.

4. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one heating element ( 20 ) engages in the hollow body, which is designed in particular as a flexible heating element.

5. Clamping device according to one of the preceding Claims, characterized in that at least one Cooling element engages in the hollow body, in particular is designed as a flexible cooling element.

6. Clamping device according to claim 4 and 5, characterized ge indicates that at least one combined cooling / heating element is provided.

7. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that means ( 25 ) for pressurizing the liquid or semi-rigid filling material ( 19 ) are provided.

8. Clamping device according to claim 7, characterized in that the means ( 25 ) are designed as angeord on the hollow body designated piston / cylinder unit.

9. Clamping device according to claim 8, characterized in that the piston ( 29 ) of the piston / cylinder unit is coupled to a further double-acting, hydraulically or pneumatically actuated piston ( 28 ).

10. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one mold clamping jaw ( 11 , 12 ) is provided with a linear drive device ( 15 ; 33 ) for movement towards the workpiece ( 24 ) and away from it.

11. Clamping device according to claim 10, characterized in that the linear drive device ( 15 ; 33 ) is provided with a locking device for fixing the at least one mold clamping jaw ( 11 , 12 ) in the clamping position.

12. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the filling material ( 19 ) is a low-melting metal or metal alloy.

13. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the base body ( 32 ; 47 ) in a holding device ( 37 ; 44 ) is rotatably mounted about an axis directed perpendicular to the clamping direction.

14. Clamping device according to claim 13, characterized in that the base body ( 32 ; 47 ) is designed like a circular disc and is mounted on the circumference.

15. Clamping device according to claim 13 or 14, characterized in that a drive motor ( 39 ) for rotating the base body ( 32 ; 47 ) is provided.

16. Clamping device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the base body ( 47 ) and the holding device ( 44 ) are each formed in two parts, the sections ( 47 a, 47 b and 44 a, 44 b) to one - And spreading the workpiece to be clamped are designed to be pivoted apart.

17. Clamping device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the base body ( 32 ) from an axially continuous, essentially by the two mold jaws ( 11 , 12 ) laterally limited A clamping opening ( 35 ) from a laterally to the outside Has circumferentially extending through recess ( 36 ) which also extends through the holding device ( 37 ).