[go: up one dir, main page]

DE10360918A1 - Clamping device with at least one electromechanical actuator as a clamping element - Google Patents

Clamping device with at least one electromechanical actuator as a clamping element Download PDF

Info

Publication number
DE10360918A1
DE10360918A1 DE10360918A DE10360918A DE10360918A1 DE 10360918 A1 DE10360918 A1 DE 10360918A1 DE 10360918 A DE10360918 A DE 10360918A DE 10360918 A DE10360918 A DE 10360918A DE 10360918 A1 DE10360918 A1 DE 10360918A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clamping
clamping surface
actuator body
actuator
clamping device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10360918A
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Franz Haimer Maschinenbau KG
Original Assignee
Franz Haimer Maschinenbau KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Franz Haimer Maschinenbau KG filed Critical Franz Haimer Maschinenbau KG
Priority to DE10360918A priority Critical patent/DE10360918A1/en
Priority to PCT/EP2004/014647 priority patent/WO2005063447A1/en
Publication of DE10360918A1 publication Critical patent/DE10360918A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/20Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks
    • B23B31/201Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/207Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the spindle
    • B23B31/2072Axially moving cam, fixed jaws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/028Chucks the axial positioning of the tool being adjustable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/16Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving radially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/24Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/28Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using electric or magnetic means in the chuck
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00Vices
    • B25B1/06Arrangements for positively actuating jaws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2260/00Details of constructional elements
    • B23B2260/066Electrostrictive elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2260/00Details of constructional elements
    • B23B2260/108Piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2265/00Details of general geometric configurations
    • B23B2265/16Elliptical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2265/00Details of general geometric configurations
    • B23B2265/32Polygonal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

Eine Spannvorrichtung, insbesondere ein Werkzeughalter, umfasst wenigstens zwei Spannflächenbereiche (118, 120), welche zur Bildung eines Spannraums (126) zwischen sich mit Abstand (a) voneinander vorgesehen sind und von welchen Spannflächenbereichen (118, 120) zur Veränderung des Abstandsmaßes (a) wenigstens ein Spannflächenbereich (118, 120) mit einer Verlagerungskomponente (H) auf den jeweils anderen zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist, wobei die Spannvorrichtung (110) ein Stellglied (122, 124) umfasst, durch welches eine in Richtung der Verlagerungskomponente (H) wirkende Kraft auf den wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenbereich (118, 120) ausübbar ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist das Stellglied (122, 124) wenigstens einen Aktorenkörper (122, 124) aus elektrostriktivem Material auf, welches unter Änderung eines auf es einwirkenden elektrischen Potenzials eine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung (h) ändert, wobei der elektrostriktive Aktorenkörper (122, 124) derart vorgesehen ist, dass die Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung der Kraftausübung auf wenigstens den verlagerbaren Spannflächenbereich (118, 120) bewirkt.A clamping device, in particular a tool holder, comprises at least two clamping surface regions (118, 120) which are provided at a distance from each other at a distance (a) to form a clamping space and from which clamping surface regions (118, 120) for varying the distance dimension (a ) at least one clamping surface region (118, 120) with a displacement component (H) to the other and / or displaceable away from the other, wherein the clamping device (110) comprises an actuator (122, 124), through which one in the direction of Displacement component (H) acting force on the at least one displaceable clamping surface area (118, 120) is exercisable. DOLLAR A According to the invention, the actuator (122, 124) at least one actuator body (122, 124) made of electrostrictive material, which changes a length dimension in at least one spatial direction (h) changing an electric potential acting on it, wherein the electrostrictive actuator body (122 , 124) is provided such that the change in its length dimension causes a change in the application of force to at least the displaceable clamping surface area (118, 120).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit wenigstens zwei Spannflächenbereichen, welche zur Bildung eines Spannraums zwischen sich mit Abstand voneinander vorgesehen sind und von welchen zur Veränderung des Abstandsmaßes wenigstens ein Spannflächenbereich mit einer Verlagerungskomponente auf den jeweils anderen Spannflächenbereich zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist, wobei die Spannvorrichtung ein Stellglied umfasst, durch welches eine in Richtung der Verlagerungskomponente wirkende Kraft auf den wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenbereich ausübbar ist.The The present invention relates to a clamping device with at least two clamping surface areas, which form a clamping space between them at a distance from each other are provided and of which at least to change the distance measure a clamping surface area with a displacement component on the other clamping surface area to and / or displaced away from the latter, wherein the tensioning device an actuator, through which one in the direction of the displacement component acting force on the at least one movable clamping surface area exercisable is.

Spannvorrichtungen der eingangs genannten Art sind allgemein als Schraub- oder Spannstöcke, als die oben genannten Werkzeughalter oder als Spannfutter bekannt. Von besonderem Interesse sind dabei Werkzeughalter für Werkzeugmaschinen zur spanabhebenden Bearbeitung mit um eine Drehachse rotierenden Werkzeugen. Bei den bekannten Spannvorrichtungen werden einzuspannende Objekte durch Reibschluss zwischen den Spannflächenbereichen gehalten. Durch die genannte Verlagerbarkeit wenigstens eines Spannflächenbereichs können Objekte aus dem Spannraum entnommen oder in diesen eingeführt werden. Außerdem können die Spannflächenbereiche zur Erzeugung der reibschlüssigen Einspannkraft gegen das einzuspannende Objekt angedrückt werden. Die zur Verlagerung und zum Andrücken benötigte Kraft wird durch das Stellglied aufgebracht.jigs The type mentioned are generally as screw or vices, as the above tool holder or chuck known. Of particular interest are tool holders for machine tools for Machining with tools rotating about a rotation axis. In the known clamping devices become objects to be clamped held by frictional engagement between the clamping surface areas. By said displaceability of at least one clamping surface area can objects be removed from the clamping space or introduced into this. Furthermore can the clamping surface areas for generating the frictional Clamping force against the object to be clamped are pressed. The shift and the pressure needed Force is applied by the actuator.

An den Stellgliedern der bekannten Spannvorrichtungen kommen unterschiedliche Wirkprinzipien zum Aufbringen der für eine Verlagerung und ein Einspannen nötigen Kraft zum Einsatz. Einige Spannvorrichtungen, insbesondere Werkzeughalter, weisen als Stellglied eine Überwurfmutter auf, wobei Spannvorrichtung und Überwurfmutter derart ausgebildet sind, dass durch Aufschrauben der Mutter auf die Spannvorrichtung der zwischen Spannflächenbereichen vorhandene Spannraum verringert wird bzw. die Spannflächenbereiche gegen ein einzuspannendes Objekt angedrückt werden. In anderen Spannvorrichtungen wiederum sind hydraulische Druckkammern ausgebildet, wobei eine Änderung des Abstandsmaßes zwischen den Spannflächenbereichen durch Änderung des Drucks des in den Druckkammern vorhandenen Fluids bewirkt wird. Schließlich sind auch Spannvorrichtungen bekannt, bei welchen die Spannflächenbereiche durch Erwärmung der Spannvorrichtung und die daraus resultierende thermische Dehnung der Spannvorrichtung zur Vergrößerung des vorhandenen Spannraums voneinander weg verlagert werden. Beim anschließenden Abkühlen werden die Spannflächenbereiche durch die mit der Abkühlung einsetzende Schrumpfung aufeinander zu verlagert, wobei sie den Spannraum verringern, so dass sie mit Kraft an dem einzuspannenden Gegenstand in Anlage kommen und diesen reibschlüssig zwischen sich eingespannt halten.At the actuators of the known tensioning devices come different Operating principles for applying the for a displacement and a clamping force Force to use. Some clamping devices, in particular tool holders have as an actuator, a union nut on, with clamping device and union nut are formed such that by screwing the nut on the Clamping device between existing clamping surface areas clamping space is reduced or the clamping surface areas be pressed against an object to be clamped. In other fixtures in turn, hydraulic pressure chambers are formed, with a change the distance measure between the clamping surface areas by change the pressure of the fluid present in the pressure chambers is effected. Finally are Also known clamping devices in which the clamping surface areas by heating the tensioning device and the resulting thermal expansion the clamping device for enlarging the existing clamping space are shifted away from each other. During the subsequent cooling the clamping surface areas through the with the cooling shifting shrinkage on each other, wherein they Reduce clamping space, so that they force on the object to be clamped come into contact and this frictionally clamped between them hold.

Zwar ist mit diesen bekannten Spannvorrichtungen eine gute Spannwirkung erzielbar, jedoch erfordert der technische Fortschritt und die damit verbundenen steigenden Anforderungen an sinkende Fertigungskosten und steigende Bearbeitungsgenauigkeit eine stetige Weiterentwicklung der bekannten Spannvorrichtungen.Though is a good clamping effect with these known clamping devices achievable, but requires technical progress and thus associated increasing demands for decreasing production costs and increasing machining accuracy a steady evolution the known clamping devices.

So ist mit der Überwurfmutter ein zusätzliches Bauteil notwendig, bei welchem häufig durch weitere konstruktive Maßnahmen das Risiko eines unbeabsichtigten Lösens der Mutter durch am eingespannten Gegenstand auftretende Schwingungen oder auftretendes Rattern beseitigt wird. Die oben erwähnten Druckkammern wiederum sind umständlich zu fertigen und gegen Austritt von Druckfluid bei den benötigten hohen Drücken abzudichten. Schließlich ist die thermische Einspannung in der Arbeitsvorbereitung verhältnismäßig geräte- und zeitaufwendig, da die Spannvorrichtung einerseits erwärmt und andererseits durch Kühlkörper beschleunigt abgekühlt werden muss.So is with the union nut an additional Component necessary, in which often by further constructive measures the risk of unintentional release of the nut by the clamped Object occurring vibrations or chatter occurring eliminated becomes. The above mentioned Pressure chambers, in turn, are awkward too finished and against leakage of pressurized fluid at the required high To press seal. Finally is the thermal restraint in the work preparation relatively geräte- and time-consuming, since the clamping device on the one hand heated and on the other hand accelerated by heat sink be cooled got to.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung anzugeben, welche mit einfachem Aufbau ein Ein- und Ausspannen von Gegenständen in kurzer Zeit und mit großer Sicherheit ermöglicht.It is therefore an object of the present invention, a clamping device specify which with a simple structure a clamping and unclamping objects in a short time and with great Security possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher das Stellglied wenigstens einen Aktorenkörper aus elektrostriktivem Material aufweist, welches unter Änderung eines auf es einwirkenden elektrischen Potenzials seine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung ändert, wobei der elektrostriktive Aktorenkörper derart an der Spannvorrichtung vorgesehen ist, dass die Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung der Kraftausübung auf wenigstens den verlagerbaren Spannflächenbereich bewirkt.These The object is achieved by a Clamping device of the type mentioned above, in which the actuator at least one actuator body made of electrostrictive material, which under change an electrical potential acting on it its length dimension in at least one spatial direction changes, wherein the electrostrictive actuators body is provided on the tensioning device that the change of his length dimension a change the exercise of power effected on at least the displaceable clamping surface area.

Mit „elektrostriktiv" ist im Sinne dieser Anmeldung jedes Material bezeichnet, welches bei einer Änderung eines auf das Material einwirkenden elektrischen Potentials eine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung ändert. Es kann auch ein Material sein, welches bei einer Änderung eines darauf einwirkenden elektrischen Potentials, etwa einer daran angelegten elektrischen Spannung, Längenabmessungen in zwei oder in allen Raumrichtungen ändert. Als derartige Materialien sind etwa piezoelektrische Werkstoffe und sogenannte Carbon-Nanotubes (CNT) bekannt. Insbesondere die Carbon-Nanotubes sind für die vorliegende Anwendung von Interesse, da Carbon-Nanotubes bereits bei sehr geringen Spannungen im einstelligen Volt-Bereich eine Längenänderung ausführen, welche die von piezoelektrischen Materialien um ein Vielfaches übersteigt. Außerdem weisen Carbon-Nanotubes eine sehr große mechanische Festigkeit und thermische Beständigkeit auf. Denkbar ist jedoch auch der Einsatz anderer elektrostriktiver Materialien.For the purposes of this application, "electrostrictive" means any material which changes a length dimension in at least one spatial direction when a change in an electric potential is applied to the material an electrical voltage applied thereto, length dimensions in two or in all Raumrichtun changes. As such materials, for example, piezoelectric materials and so-called carbon nanotubes (CNT) are known. The carbon nanotubes in particular are of interest for the present application since carbon nanotubes already undergo a change in length at very low voltages in the single-digit volts range, which exceeds that of piezoelectric materials by a multiple. In addition, carbon nanotubes have very high mechanical strength and thermal resistance. However, it is also conceivable to use other electrostrictive materials.

Die Änderung des auf den Aktorenkörper einwirkenden elektrischen Potentials wird durch Änderung eines auf den Aktorenkörper einwirkenden elektrischen Potentials von einem ersten Potentialwert auf einen zweiten Potentialwert erreicht. Dabei kann einer der beiden Potentialwerte vorteilhaft ein Potential sein, welches der wenigstens eine Aktorenkörper ohne Anlegen an eine äußere Spannung als Potentialquelle besitzt.The change of acting on the actuator body electric potential is changed by changing an acting on the actuator body electrical Potential from a first potential value to a second potential value reached. In this case, one of the two potential values can be advantageous be a potential, which is the at least one actuator body without Applying to an external voltage has as potential source.

Im Falle eines Stellglieds mit einem Aktorenkörper aus elektrostriktivem Material kann der verfügbare Spannraum zwischen den Spannflächenbereichen oder genauer das Abstandsmaß zwischen Spannflächenbereichen sowie die Andrückkraft, mit welcher die Spannflächenbereiche an ein einzuspannendes Objekt angedrückt werden, durch Anlegen von elektrischer Spannung an den Aktorenkörper gezielt geändert werden. Die Längenänderung des Aktorenkörpers und damit verbunden die Änderung des Abstandsmaßes zwischen den Spannfächenbereichen oder der Andrückkraft vollzieht sich in äußerst kurzer Zeit, so dass ein Ein- und Ausspannen von Gegenständen in die Spannvorrichtung schnell vollzogen werden kann. Denkt man weiter an einen Einsatz der Spannvorrichtung als Werkzeughalter für Werkzeuge zur spanenden Bearbeitung, so treten bei deren Einsatz in der Regel keine elektrischen Spannungen auf, welche die von der Spannvorrichtung aufgebrachten Spannkräfte beeinflussen können.in the Case of an actuator with an actuator body of electrostrictive Material may be the available Clamping space between the clamping surface areas or more precisely the distance between clamping surface areas as well as the pressing force, with which the clamping surface areas be pressed against an object to be clamped by applying electrical voltage to the actuator body to be changed. The change in length of the actuator body and the change associated with it the distance measure between the chip areas or the pressing force takes place in extremely short time Time, allowing a clamping and unclamping of objects in The clamping device can be completed quickly. Thinking on to a use of the clamping device as a tool holder for tools for machining, so usually occur in their use no electrical voltages which are applied by the tensioning device clamping forces can influence.

Als Spannflächenbereich ist in dieser Anmeldung ein Flächenbereich bezeichnet, welcher zur Anlage an einen einzuspannenden Gegenstand ausgebildet und vorgesehen ist. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die mit Abstand voneinander angeordneten Spannflächenbereiche in ihrer von außen unbeeinflussten Grundstellung lediglich ein sehr geringes Abstandsmaß aufweisen und diese Spannflächenbereiche durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den wenigstens einen verlagerbaren elektrostriktiven Aktorenkörper mit einer voneinander weg verlaufenden Verlagerungskomponente verlagert werden, d.h. der Spannraum wird vergrößert. Darüber hinaus kann die Spannvorrichtung auch zur umgekehrten Betätigung ausgebildet sein, d.h. die Spannflächenbereiche weisen in ihrem von außen unbeeinflussten Grundzustand einen sehr großen Abstand auf, wobei die Spannflächenbereiche dann durch Anlegen eines elektrischen Potenzials an den wenigstens einen elektrostriktiven Aktoren körper zur Verringerung des Spannraums und zum Einspannen eines Gegenstands zwischen sich aufeinander zu bewegt werden. Schließlich kann die Spannvorrichtung derart ausgebildet sein, dass die Spannflächenbereiche durch Anlegen unterschiedlicher elektrischer Potenziale an den wenigstens einen elektrostriktiven Aktorenkörper sowohl aufeinander zu als auch voneinander weg verlagert werden können. Das für die Verlagerung Gesagte gilt für die Richtung einer auf den wenigstens einen Spannflächenbereich ausübbaren Stellkraft entsprechend.When Clamping surface region in this application is a surface area denotes, which for abutment against a subject to be clamped is designed and provided. It can be inventively provided be that the spaced clamping surface areas in theirs from the outside uninfluenced basic position have only a very small distance measure and these clamping surface areas by applying an electrical voltage to the at least one displaceable electrostrictive actuator body with one another away displaced shifting component, i. the clamping space is enlarged. Furthermore The clamping device can also be designed for reverse operation be, i. the clamping surface areas wise in their externally uninfluenced Ground state a very large distance on, with the clamping surface areas then by applying an electrical potential to the at least an electrostrictive actuator body for reducing the clamping space and for clamping an object be moved towards each other. Finally, can the tensioning device be designed such that the clamping surface areas by applying different electrical potentials to the at least an electrostrictive actuator body both towards and away from each other can. The for the Shifting applies to the direction of a force exerted on the at least one clamping surface area actuating force corresponding.

Von den oben dargelegten Ausbildungsformen der Spannvorrichtung ist jene bevorzugt, bei welcher durch die Bewegung des wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenbereichs die Spannvorrichtung zwischen einem Einspannzustand und einem Freigabezustand verstellbar ist, wobei dem Einspannzustand der Spannvorrichtung ein unverformter Grundzustand des Aktorenkörpers zugeordnet ist, und wobei dem Freigabezustand der Spannvorrichtung ein Verformungszustand des Aktorenkörpers mit einer gegenüber dem Grundzustand in wenigstens einer Raumrichtung veränderten Längenabmessung zugeordnet ist.From is the above-described embodiments of the clamping device those preferred in which by the movement of the at least one displaceable Clamping surface area the tensioning device between a clamping state and a release state is adjustable, wherein the clamping state of the clamping device an undeformed ground state of the actuator body is assigned, and wherein the release state of the clamping device is a deformation state of the actuator body with one opposite changed the ground state in at least one spatial direction Longitudinal dimension assigned is.

Als unverformter Grundzustand ist dabei der Zustand des wenigstens einen Aktorenkörpers gezeichnet, bei welchem kein externes elektrisches Potenzial auf den elektrostiktiven Aktorenkörper einwirkt. Dies ist etwa ein Zustand, in welchem kein elektrisches Potenzial einer gesonderten Potenzialquelle an den Aktorenkörper angelegt ist. Der Vorteil der gerade genannten Ausführungsform liegt darin, dass die Spannvorrichtung sich ohne Einfluss von außen im Einspannzustand befindet, so dass ein darin eingespannter Gegenstand auch bei Stromausfall sicher durch die Spannvorrichtung gehalten wird. Außerdem müssen dann die Spannkräfte nicht vom Aktorenkörper dauerhaft aufgebracht werden, sondern es reicht aus, dass dieser die Spannkräfte nur kurzzeitig zur Entnahme oder zum Wechsel des einzuspannenden Gegenstands überwindet.When undeformed ground state is the state of at least one actuators body drawn, in which no external electrical potential on the electrostictive actuator body acts. This is about a state in which no electrical Potential of a separate potential source applied to the actuator body is. The advantage of the embodiment just mentioned is that the tensioning device is in the clamping state without external influence, so that an object clamped in it is safe even in the event of a power failure is held by the tensioning device. In addition, then the clamping forces do not have from the actuator body be permanently applied, but it is sufficient that this the clamping forces only for a short time to remove or change the einzuspannenden Item overcomes.

Bevorzugt handelt es sich bei der Spannvorrichtung der vorliegenden Erfindung um einen Werkzeughalter, welcher an Werkzeugmaschinen zur spanenden Bearbeitung mit rotierenden geometrisch bestimmten oder unbestimmten Schneiden vorgesehen ist. Dies bedeutet, Spannvorrichtung und Werkzeug rotieren gemeinsam, so dass die Spannvorrichtung für einen möglichst guten Rundlauf bezüglich einer Rotationssymmetrieachse rotationsymmetrisch ist, wobei die Rotationssymmetrieachse zwischen den Spannflächenbereichen verläuft und Idealerweise mit der Drehachse der Werkzeughalterdrehung zusammenfällt. Wenn in dieser Anmeldung von einer radialen und einer axialen Koordinatenrichtung sowie von einer Umfangsrichtung die Rede ist, so sind diese Richtungsangaben stets auf die Rotationssymmetrieachse bezogen.Preferably, the clamping device of the present invention is a tool holder which is provided on machine tools for machining with rotating geometrically determined or indefinite cutting. This means that the clamping device and tool rotate together, so that the clamping device is rotationally symmetrical with respect to a rotational symmetry axis for the best possible concentricity, wherein the rotational symmetry axis extends between the clamping surface regions and ideally together with the axis of rotation of the tool holder rotation menfällt. If in this application of a radial and axial coordinate direction and a circumferential direction is mentioned, these directions are always related to the rotational axis of symmetry.

Gemäß einer ersten Alternative einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung sind die Spannflächenbereiche an Spannflächenträgerabschnitten eines Spannflächenträgers vorgesehen, welcher wiederum mit einem Vorrichtungshauptkörper verbunden oder verbindbar ist. Von wenigstens zwei vorhandenen Spannflächenträgerabschnitten ist wenigstens einer mit einer Verlagerungskomponente auf den jeweils anderen Spannflächenträgerabschnitt zu oder/und von diesem weg verlagerbar ausgebildet. Außerdem ist der wenigstens eine elektrostriktive Aktorenkörper derart vorgesehen, dass durch ihn eine in Richtung der Verlagerungskomponente wirkende Kraft wenigstens auf den verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitt ausübbar ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Abstandsmaß zwischen den wenigstens zwei Spannflächenbereichen veränderbar ist, so dass ein Gegenstand zwischen den Spannflächenbereichen eingespannt gehalten sein kann. Bei der hier diskutierten Weiterbildung der Erfindung ist der wenigstens eine Aktorenkörper also derart mit dem wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitt in Kraftübertragungsverbindung, dass die Abmessungsänderung des Aktorenkörpers in eine das Abstandsmaß zwischen den Spannflächenbereichen verändernde Verlagerung des wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitts, also in eine in diese Verlagerungsrichtung auf den wenigstens einen Spannflächenträgerabschnit wirkende Kraft übersetzt wird.According to one first alternative to a development of the clamping device according to the invention the clamping surface areas at clamping surface carrier sections provided a clamping surface carrier, which in turn is connected or connectable to a device main body is. Of at least two existing clamping surface support sections is at least one with a displacement component on the other clamping surface carrier section trained to and / or displaced from this. Besides that is the at least one electrostrictive actuator body provided such that by him at least one force acting in the direction of the displacement component on the displaceable clamping surface carrier section exercisable is. This can ensure that the distance between the at least two clamping surface areas variable is, so that an object held clamped between the clamping surface areas can be. In the development of the invention discussed here is the at least one actuator body in other words with the at least one displaceable clamping surface carrier section in power transmission connection, that the dimensional change of the actuator body in a distance measure between the clamping surface areas changing shift of the at least one displaceable clamping surface carrier section, that is to say in one in this direction of displacement on the at least one Spannflächenträgerabschnit translated acting force becomes.

Bei dieser Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der Spannflächenträger aus einem zum Spannen von Gegenständen besonders geeigneten Material, etwa aus Stahl, gewählt sein. Der Spannflächenträger kann weiterhin gemäß den Anforderungen für ein sicheres Spannen ausgebildet sein, etwa durch Aufrauhen der Spannflächenbereiche oder durch Ausbilden der Spannflächenbereiche mit einer die Einspannung unterstützenden Kontur usw. Es kann somit ein optimal auf die vorgesehene Spannaufgabe ausgebildeter Spannflächenträger eingesetzt werden.at This development of the present invention, the clamping surface carrier one for tightening objects particularly suitable material, such as steel, be selected. The clamping surface carrier can continue according to the requirements for a secure clamping be formed, such as by roughening the clamping surface areas or by forming the clamping surface areas with one supporting the clamping Contour, etc. It can thus be optimally adapted to the intended clamping task trained clamping surface carrier used become.

Der Spannflächenträger kann beispielsweise rohrartig, etwa als rohrartige Hülse ausgebildet sein. Dadurch kann der Spannflächenträger und können damit verbunden die Spannflächenbereiche einen einzuspannenden Gegenstand umgeben und somit von mehreren Seiten eine Einspannkraft auf diesen ausüben.Of the Clamping surface can for example, tubular, be designed as a tubular sleeve. Thereby can the clamping surface carrier and can do that connected the clamping surface areas surrounded by an object to be clamped and thus of several Sides exert a clamping force on this.

Bei den zuvor genannten Werkzeughaltern sind die einzuspannenden Geometrien in der Regel zylindrische oder kreiszylindrische Schäfte von rotierend spanabhebenden Werkzeugen, wie etwa Bohrern, Fräsern, Reibahlen usw. Ein kreiszylindrischer Spannflächenträger, welcher die einzuspannenden Schäfte umgibt, bietet hier die größtmögliche Anlagefläche bei vorgegebenem Bauraum und somit die größtmögliche erreichbare Einspannkraft. In diesem Falle ist eine gesamte Innenumfangsfläche des kreiszylindrischen rohrartigen Spannflächenträgers eine Spannfläche mit unendlich vielen frei definierbaren Spannflächenbereichen. An diesem sind entsprechend auch Spannflächenträgerabschnitte frei definierbar.at The aforementioned tool holders are the geometries to be clamped usually cylindrical or circular cylindrical shafts of rotating tools, such as drills, milling cutters, reamers etc. A circular-cylindrical clamping surface carrier, which surrounds the shanks to be clamped, offers here the largest possible contact surface given space and thus the maximum achievable clamping force. In this case, an entire inner peripheral surface of the circular cylindrical tubular clamping surface carrier with a clamping surface infinitely many freely definable clamping surface areas. At this are accordingly also clamping surface carrier sections freely definable.

Es kann grundsätzlich jedoch auch daran gedacht sein, elliptisch-zylindrische rohrartige Spannflächenträger zu verwenden, bei welchen im Einspannzustand der Spannvorrichtung vorbestimmte Umfangsabschnitte an dem einzuspannenden Gegenstand anliegen und andere Umfangsabschnitte mit Abstand von diesem gelegen sind. Ein solcher elliptisch-zylindrischer rohrartiger Spannflächenträger ist mit geringeren Kräften verformbar als ein kreiszylindrischer, da die Verformung beim elliptisch-zylindrischen Spannflächenträger im Wesentlichen auf dessen Biegung beruht, während der kreiszylindrische Spannflächenträger gegen das Elastizitätsmodul seines Werkstoffs gedehnt oder gestaucht werden muss.It can basically however, it is also intended to use elliptical-cylindrical tubular surface carriers, in which in the clamping state of the clamping device predetermined peripheral portions abut the object to be clamped and other peripheral sections Distance from this are located. Such an elliptical-cylindrical tubular Clamping surface is with less power deformable as a circular cylindrical, since the deformation in the elliptical-cylindrical Clamping surface essentially is based on the bend while the circular cylindrical clamping surface carrier against the modulus of elasticity of his material must be stretched or compressed.

Die zur Verlagerung des wenigstens einen Spannflächenbereichs erforderliche Kraft kann man dadurch reduzieren, dass der Spannflächenträger eine Mehrzahl von Spannflächenträgerabschnitten umfasst. Eine vorteilhafte Spannvorrichtung, welche Gegenstände beliebiger Geometrie einspannen kann, ergibt sich in Weiterbildung dadurch, dass jedem Spannflächenträgerabschnitt wenigstens ein Aktorenkörper zugeordnet ist. Hier kann jeder Spannflächenträgerabschnitt durch einen eigenen Aktorenkörper unabhängig von den jeweils anderen Spannflächenträgerabschnitten bewegbar ausgebildet sein.The for the displacement of the at least one clamping surface area required Power can be reduced by the fact that the clamping surface carrier a Comprises a plurality of clamping surface support sections. An advantageous tensioning device, which objects arbitrary Geometry can clamp, resulting in training by that each clamping surface carrier section at least one actuator body assigned. Here, each clamping surface carrier section by its own actuator body regardless of the other respective clamping surface carrier sections be designed to be movable.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der wenigstens eine Spannflächenträger integral mit dem Vorrichtungshauptkörper ausgebildet ist, da dann zum einen eine sehr geringe Bauteileanzahl benötigt wird und zum anderen eine Einspannkraft einfach aus einer elastischen Verformung des Spannflächenträgers relativ zum Vorrichtungshauptkörper erhalten werden kann. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der wenigstens eine Spannflächenträger federnd integral mit dem Vorrichtungshauptkörper ausgebildet ist, etwa von diesem abstehend. Bevorzugt ist aufgrund der geringen Bauteileanzahl und der einfachen Herstellung die Bereitstellung der elastischen Federkraft durch Biegung von Spannflächenträgerabschnitten. Hierzu kann ein rohrartiger geschlitzter Spannflächenträger verwendet werden, welcher genauer in Umfangsrichtung verteilt mit in radialer Richtung den Spannflächenträger durchsetzenden und in axialer Richtung verlaufenden Schlitzen versehen ist.It is particularly advantageous if the at least one clamping surface carrier is formed integrally with the device main body, since on the one hand a very small number of components is required and on the other hand a clamping force can be obtained simply from an elastic deformation of the clamping surface carrier relative to the device main body. This is particularly possible if the at least one clamping surface carrier is resiliently formed integrally with the device main body, approximately projecting therefrom. Due to the small number of components and the simple manufacture, it is preferable to provide the elastic spring force by bending clamping surface carrier sections. For this purpose, a tubular slotted Spannflächenenträger be used, which is more precisely distributed in the circumferential direction provided with in the radial direction of the clamping surface carrier passing through and extending in the axial direction slots.

Der wenigstens eine Spannflächenträger kann jedoch, auch ohne integral mit dem Vorrichtungshauptkörper ausgebildet zu sein, federnd an diesem vorgesehen sein, etwa durch geeignete Verbindungsmittel. Die elastische Federkraft, mit der der Spannflächenbereich mit einer Verlagerungskomponente auf einen anderen Spannflächenbereich zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist, kann aus dem wenigstens einen Spannflächenträger selbst, etwa durch dessen Biegung, erhalten werden, oder es kann ein Federelement vorgesehen sein, welches einerseits am Spannflächenträger und andererseits am Vorrichtungshauptkörper abgestützt ist.Of the at least one clamping surface carrier can however, even without integrally formed with the device main body to be resiliently provided on this, for example by suitable Connecting means. The elastic spring force with which the clamping surface area with a displacement component on another clamping surface area to or / and away from this, can from the at least a clamping surface carrier itself, about be obtained by the bending, or it may be a spring element be provided, which is supported on the one hand on the clamping surface carrier and on the other hand on the device main body.

Der häufigste Fall von rotationssymmetrischen Spannvorrichtungen, insbesondere von Werkzeughaltern der oben genannten Art, ist ein Einspannen eines Gegenstandes zwischen zwei Spannflächenbereichen, so dass der Spannflächenträger radial außerhalb des einzuspannenden Gegenstands gelegen ist. In einem solchen Fall kann zur Verlagerung des wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitts und zur Kraftausübung auf diesen der wenigstens eine Aktorenkörper mit radial größerem Abstand von der Rotationssymmetrieachse der Spannvorrichtung angeordnet sein als der wenigstens eine Spannflächenträger. Bei dieser Anordnung kann der wenigstens eine Aktorenkörper die Spannflächenträgerabschnitte des Spannflächenträgers in radialer Richtung sehr einfach zur Symmetrieachse hin oder/und von dieser weg bewegen.Of the common Case of rotationally symmetrical clamping devices, in particular Tool holders of the type mentioned above, is a clamping of a Object between two clamping surface areas, so that the Clamping surface carrier radial outside the object to be clamped is located. In such a case can be used to displace the at least one displaceable clamping surface carrier section and to exercise power on this at least one actuator body with radially larger distance arranged by the rotational symmetry axis of the tensioning device be as the at least one Spannflächenenträger. In this arrangement can the at least one actuator body the clamping surface carrier sections of the clamping surface carrier in radial Direction very easy to the symmetry axis and / or from this move away.

Konstruktiv kann dies derart ausgeführt sein, dass eine Mehrzahl von Aktorenkörpern vorgesehen ist, welche die Rotationssymmetrieachse umgebend auf einer längs einer Umfangsrichtung geschlossenen, bevorzugt im Wesentlichen zylindrischen, besonders bevorzugt kreiszylindrischen Fläche derart angeordnet sind, dass eine Änderung des auf sie einwirkenden elektrischen Potenzials eine Änderung der Längenabmessung in radialer Richtung oder/und in Umfangsrichtung bewirkt. Die Aktorenkörper können sich dabei in Richtung der Rotationssymmetrieachse über eine vorgegebene Länge in der Spannvorrichtung erstrecken, um ausreichend große verlagerbare Spannflächenbereiche bereitstellen zu können.constructive this can be done this way be that a plurality of actuator bodies is provided, which the rotational symmetry axis surrounding on a longitudinally closed, preferably substantially cylindrical, more preferably circular cylindrical area arranged such that a change of the acting on them electric potential a change the length dimension effected in the radial direction and / or in the circumferential direction. The actuator body can become doing so in the direction of the axis of rotational symmetry over a predetermined length in the Stretching device to sufficiently large displaceable clamping surface areas to be able to provide.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können die Aktorenkörper derart angeordnet sein, dass sich bei Änderung des auf sie einwirkenden elektrischen Potenzials ihre Längenabmessung in radialer Richtung ändert. Zusätzlich oder alternativ können die Aktorenkörper derart angeordnet sein, dass eine Änderung des auf sie einwirkenden elektrischen Potenzials eine Änderung ihrer Längenabmessung in Umfangsrichtung bewirkt. Dadurch kann der Umfang einer kreiszylindrischen Fläche erweitert werden, auf welcher die Aktorenkörper angeordnet sein können, so dass es zu einer gewünschten Verlagerung von Spannflächenbereichen und einer gewünschten Andrückkraft kommt.According to one Development of the invention can the actuator body be arranged so that when changing the electrical force acting on them Potentials their length dimension changes in the radial direction. additionally or alternatively the actuator body be arranged such that a change of the acting on them electric potential a change their length dimension effected in the circumferential direction. This allows the scope of a circular cylindrical area can be extended, on which the actuator body can be arranged so that it is a desired one Relocation of clamping surface areas and a desired one pressing force comes.

Gemäß einer weiteren konstruktiven Ausgestaltung kann die Mehrzahl von Aktorenkörpern radial außen in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise von wenigstens einer Zugwand umgeben sein, welche mit den Spannflächenträgerabschnitten durch in radialer Richtung zwischen den Aktorenkörpern verlaufenden Stegen verbunden ist. Bei einer derartigen Ausbildung befinden sich die Aktorenkörper in radialer Richtung zwischen Spannflächenträger und Zugwand, wobei sich die Zugwand bei einer Ausdehnung oder einer Schrumpfung von Aktorenkörpern aufgrund einer Änderung des auf die Aktorenkörper einwirkenden elektrischen Potenzials stärker verlagert als die radial innen liegenden Spannflächenträgerabschnitte. Die Bewegung der Zugwand wird durch die Stege auf die Spannflächenträgerabschnitte übertragen, so dass diese von der Zugwand bei ihrer Verlagerung mitgenommen werden.According to one further constructive configuration, the plurality of actuator bodies radially Outside in the circumferential direction at least in sections of at least one Zugwand be surrounded, which with the clamping surface support sections through in radial Direction between the actuator bodies running webs is connected. In such a training are the actuator body in the radial direction between clamping surface carrier and pulling wall, wherein the draft wall due to expansion or shrinkage of actuator bodies a change of the on the actuator body acting electrical potential shifted more than the radial internal clamping surface carrier sections. The movement of the pulling wall is transmitted through the webs to the clamping surface carrier sections, so they were taken off the train wall during their relocation become.

Alternativ zu einer Mehrzahl von Aktorenkörpern kann der elektrostriktive Aktorenkörper auch hülsenartig die Spannflächenträgerabschnitte umgebend ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Aktorenkörper in einfacher Weise um den Spannflächenträger herum gewickelt sein. Es können auch zur gezielten Ansteuerung der Spannflächenträgerabschnitte eine Mehrzahl von in axialer Richtung gesonderten und einzeln ansteuerbaren Aktorenkörpern vorgesehen sein.alternative to a plurality of actuator bodies The electrostrictive actuator body can also sleeve-like the clamping surface carrier sections be formed surrounding. For example, the actuator body in easy way around the clamping surface carrier around be wrapped. It can also for targeted control of the clamping surface carrier sections a plurality provided in the axial direction separate and individually controllable actuator bodies be.

Gemäß einer alternativen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der wenigstens eine verlagerbare Spannflächenbereich auch an dem wenigstens einen Aktorenkörper selbst ausgebildet sein. Zur gezielten Verstellung von Spannflächenbereichen sowie zur Aufbringung einer möglichst großen Spannkraft können mehrere Aktorenkörper vorgesehen oder eine Mehrzahl von Spannflächenbereichen an dem wenigstens einen Aktorenkörper ausgebildet sein.According to one alternative development of the present invention, the at least a movable clamping surface area also be formed on the at least one actuator body itself. For targeted adjustment of clamping surface areas as well as for application one possible huge Tension can several actuator bodies provided or a plurality of clamping surface areas on the at least an actuator body be educated.

Im Gegensatz zu der obigen Ausführungsform, bei welcher der Aktorenkörper zur Bewegung eines Spannflächenträgers ausgebildet ist, weist der Aktorenkörper der nun diskutierten Ausführungsform selbst Spannflächenbereiche auf. Dadurch kann die Anzahl an Komponenten der Spannvorrichtung weiter verringert werden, jedoch ist der Konstrukteur in der Wahl des Materials, an welchem der Spannflächenbereich ausgebildet werden soll, nicht mehr frei.in the Contrary to the above embodiment, in which the actuator body designed to move a clamping surface carrier is, the actuator body the embodiment now discussed itself Clamping surface regions on. This allows the number of components of the clamping device be further reduced, however, the designer is in the election the material on which the clamping surface area are formed should, no longer free.

Grundsätzlich kann daran gedacht sein, den wenigstens einen Aktorenkörper einseitig eingespannt an einem Körper der Spannvorrichtung von diesem auskragend vorzusehen. Zur Übertragung einer möglichst großen Einspannkraft ist es jedoch vorteilhaft, wenn der Aktorenkörper hülsenartig ausgebildet ist und die Spannvorrichtung einen Umfassungsabschnitt aufweist, welcher den hülsenartigen Aktorenkörper zumindest abschnittsweise in einer Umfangsrichtung um die Rotationssymmetrieachse umgibt. Der Umfassungsabschnitt dient der Abstützung des hülsenartigen Aktorenkörpers. Durch die Abstützung des Aktorenkörpers am Umfassungsabschnitt ist die Ausdehnung des Aktorenkörpers nach radial außen begrenzt, so dass eine Längen- oder Volumenänderung des Aktorenkörpers in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung hauptsächlich zu einer Verlagerung der Innenumfangsfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers in Richtung nach radial innen führt. Der vom hülsenartigen Aktorenkörper umgebene Raum ist der Spannraum.In principle, it can be thought of, the at least one actuator body on one side spans on a body of the tensioning device projecting from this. However, in order to transfer the greatest possible clamping force, it is advantageous if the actuator body is of sleeve-like design and the clamping device has a surrounding section which surrounds the sleeve-like actuator body at least in sections in a circumferential direction about the rotational symmetry axis. The enclosure section serves to support the sleeve-like actuator body. Due to the support of the actuator body on Umfassungsabschnitt the expansion of the actuator body is bounded radially outward, so that a change in length or volume of the actuator body in the radial direction or in the circumferential direction mainly leads to a displacement of the inner peripheral surface of the sleeve-like actuator body in the direction radially inward. The space surrounded by the sleeve-like actuator body is the clamping space.

Damit der hülsenartige Aktorenkörper sowohl sicher am Umfassungsabschnitt abgestützt ist, als auch Bewegungsspielraum zumindest in Umfangsabschnitten aufweist, kann die Spannvorrichtung derart ausgebildet sein, dass eine Außenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers wenigstens zwei Anlagebereiche aufweist, mit welchen der Aktorenkörper an einer Innenfläche des Umfassungsabschnitts in Anlage ist, und wenigstens zwei Abstandsbereiche aufweist, welche mit bezüglich der Rotationssymmetrieachse radialem Abstand zu der Innenfläche des Umfassungsabschnitts angeordnet sind, wobei in Umfangsrichtung der Aktorenkörper-Außenfläche zwischen zwei Anlagebereichen je ein Abstandsbereich angeordnet ist.In order to the sleeve-like actuators body both securely supported on Umfassungsabschnitt, as well as range of motion has at least in peripheral portions, the clamping device be formed such that an outer surface of the sleeve-like actuator body at least has two investment areas, with which the actuator body an inner surface of the enclosure section, and at least two clearance areas having, with respect the rotational symmetry axis radial distance to the inner surface of the Surrounding portion are arranged, wherein in the circumferential direction of the Actuator outer surface between two contact areas each a distance range is arranged.

Zum sicheren Spannen eines Gegenstandes, vorzugsweise eines Schafts, weist eine Innenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers wenigstens zwei Spannflächenbereiche auf. Diese Spannflächenbereiche stehen vorzugsweise in radialer Richtung von der Innenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers vor. Dann nämlich ist ihre Anlagefläche definiert, was es ermöglicht, die Anpresskraft des Spannflächenbereichs an den einzuspannenden Gegenstand möglichst genau zu ermitteln.To the secure clamping of an object, preferably a shaft, has an inner surface of the sleeve-like actuators body at least two clamping surface areas on. These clamping surface areas are preferably in the radial direction of the inner surface of the sleeve-like actuators body in front. Then that is is their investment area defines what makes it possible the contact pressure of the clamping surface area to determine the object to be clamped as accurately as possible.

Das Ein- und Ausspannen von Gegenständen in die bzw. aus der Spannvorrichtung kann dadurch erleichtert sein, dass die Spannflächenbereiche einen möglichst großen Weg aufeinander zu oder/und voneinander weg zurücklegen können. Dies ist konstruktiv beispielsweise dadurch realisierbar, dass die Spannflächenbereiche in den Abstandsbereichen zugeordneten Umfangsabschnitten des hülsenartigen Aktorenkörpers vorgesehen sind.The Clamping and unclamping objects into or out of the tensioning device can thereby be relieved that the clamping surface areas one possible huge Move towards and / or away from each other. This is constructive For example, realized by the fact that the clamping surface areas in the distance ranges associated peripheral portions of the sleeve-like actuators body are provided.

Zur Wartung, zum Ersatz, oder zur Verwendung von Spannvorrichtungen, welche zum Spannen von Werkzeugschäften unterschiedlicher Durchmesser ausgebildet sind, kann der hülsenartige Aktorenkörper von der Spannvorrichtung abnehmbar und damit austauschbar angeordnet sein.to Maintenance, replacement or use of tensioning devices, which for clamping tool shanks of different diameters are formed, the sleeve-like actuators body detachable from the clamping device and thus arranged interchangeable be.

Bevorzugt können der hülsenartige Aktorenkörper und eine diesen zumindest abschnittsweise umgebende Umfassungswand gemeinsam von der Spannvorrichtung abnehmbar angeordnet sein, etwa als vormontierte oder vormontierbare Baugruppe. Dies hat den Vorteil, dass stets eine zu dem je weiligen Aktorenkörper passende Umfassungswand vorgesehen sein kann, ungeachtet der Ausbildung der Spannvorrichtung oder des Vorrichtungshauptkörpers.Prefers can the sleeve-like actuators body and a surrounding at least partially surrounding wall be arranged removably together from the clamping device, such as pre-assembled or pre-assembled module. This has the advantage that always one to the respective respective actuator body suitable Umfassungswand may be provided, regardless of the design of the clamping device or the device main body.

Schließlich kann die vormontierte Baugruppe neben dem Aktorenkörper anstelle oder zusätzlich zu einer diesen radial außen umgebenden Umfassungswand auch einen zuvor erwähnten Spannflächenträger umfassen, welcher von dem hülsenartigen Aktorenkörper umgeben ist. Der Spannflächenträger kann geschlitzt oder durchbrochen sein, um die zur Verlagerung der Spannflächenbereiche benötigten Kräfte zu reduzieren.Finally, can the preassembled module next to the actuator body instead of or in addition to a this radially outside enclosing surrounding wall also include a previously mentioned clamping surface support, which of the sleeve-like actuators body is surrounded. The clamping surface carrier can slotted or broken to those for the displacement of the clamping surface areas to reduce required forces.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als Stellglied eine mit im Wesentlichen inkompressiblem Fluid gefüllte Druckkammer in der Spannvorrichtung ausgebildet sein, wobei durch Erhöhung des Fluiddrucks in der Druckkammer die zur Verlagerung oder/und zum Andrücken der Spannflächenbereiche benötigten Kräfte erzeugt werden. In einfacher Weise kann der Fluiddruck dabei durch eine Änderung einer Längenabmessung des elektrostriktiven Aktorenkörpers bewirkt werden. Dazu kann beispielsweise der Aktorenkörper zumindest abschnittsweise in der Druckkammer angeordnet sein, wobei er durch Änderung eines auf ihn einwirkenden elektrischen Potenzials wenigstens eine Längenabmessung in einer Raumrichtung und damit sein Volumen ändert, so dass bei einem im Wesentlichen inkompressiblen Fluid durch Verdrängung dessen Druck in der abgedichteten Kammer erhöht wird.According to one third embodiment The present invention may as an actuator with a substantially incompressible fluid filled Pressure chamber to be formed in the clamping device, wherein increase the fluid pressure in the pressure chamber for the displacement or / and for pressing the clamping surface areas required personnel be generated. In a simple way, the fluid pressure can thereby a change a length dimension the electrostrictive actuator body be effected. For this purpose, for example, the actuator body, at least be arranged in sections in the pressure chamber, where he by changing an electrical potential acting on it at least one length dimension in a spatial direction and thus its volume changes, so that at a substantially incompressible fluid by displacing its pressure in the sealed Chamber increased becomes.

Auch eine eingangs angesprochene Lösung mit einer Überwurfmutter kann unter Verwendung des elektrostriktiven Aktorenkörpers realisiert sein. Hierzu kann die Spannvorrichtung derart ausgebildet sein, dass das Stellglied ein bezüglich des Vorrichtungshauptkörper in Richtung der Rotationssymmetrieachse verstellbares Spannelement aufweist, wie etwa eine Überwurfmutter, wobei die Spannflächenbereiche durch Verstellung des Spannelements mit einer Bewegungskomponente aufeinander zu oder/und voneinander weg verlagerbar sind, etwa durch Vorsehen einer konischen Anlagefläche am wenigstens einen Spannflächenträger und einer an dieser anliegenden konischen Gegenanlagefläche am Spannelement, wobei der wenigstens eine Aktorenkörper an dem Spannelement derart vorgesehen ist, dass eine Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung der Längenabmessung des Spannelements derart bewirkt, dass sich die vom Spannelement auf die Spannflächenbereiche übertragenen Kräfte ändern. Diese Ausführungsform kann sowohl durch Änderung des auf den Aktorenkörper einwirkenden elektrischen Potenzials als auch, in Ermangelung einer Potenzial- bzw. Spannungsquelle, mechanisch zwischen Einspannzustand und Freigabezustand verstellt werden.Also, an initially addressed solution with a union nut can be realized using the electrostrictive actuator body. For this purpose, the tensioning device may be designed such that the actuator has an adjustable with respect to the device main body in the direction of rotational symmetry clamping element, such as a cap nut, wherein the clamping surface areas by adjusting the clamping element with a movement component towards each other and / or away from each other are displaced, such as Providing a conical contact surface on at least one clamping surface carrier and a voltage applied to this conical counter-contact surface on the clamping element, wherein the at least one Akto renkörper is provided on the clamping element such that a change in its length dimension causes a change in the length dimension of the clamping element such that change the forces transmitted by the clamping element on the clamping surface areas. This embodiment can be adjusted both by changing the electrical potential acting on the actuator body and, in the absence of a potential or voltage source, mechanically between clamping state and release state.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann auch die gesamte Spannvorrichtung, etwa der gesamte Werkzeugträger, aus elektrostriktivem Material hergestellt sein.According to one Development of the invention can also be the entire clamping device, about the entire tool carrier, be made of electrostrictive material.

Im vorhergehenden Text wurde u.a. ein Einspannen von Gegenständen in einer rotationssymmetrischen Spannvorrichtung erläutert, wobei die Einspannkraft nach radial innen auf die Rotationssymmetrieachse zu gerichtet ist. Selbstverständlich kann die Spannvorrichtung auch zum Spannangriff an Innenumfangsflächen, d.h. mit in radialer Richtung von der Symmetrieachse weg wirkenden Kräften, ausgebildet sein.in the previous text has been i.a. a clamping of objects in a rotationally symmetrical clamping device explained, wherein the clamping force radially inward on the rotational axis of symmetry is addressed to. Of course you can the tensioning device also for clamping engagement on inner circumferential surfaces, i. formed with in the radial direction away from the axis of symmetry forces be.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlich anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es stellt dar:The The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings Drawings described. It shows:

1 eine Längsschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Form eines Spannstocks, 1 a longitudinal sectional view of a first embodiment of a tensioning device according to the invention in the form of a tensioning rod,

2a eine Längsschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Form eines Werkzeughalters, 2a a longitudinal sectional view of a second embodiment of a clamping device according to the invention in the form of a tool holder,

2b eine Vorderansicht des Werkzeughalters von 2a, 2 B a front view of the tool holder of 2a .

3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, 3 a third embodiment of the clamping device according to the invention,

4a eine Längsschnittsansicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, 4a a longitudinal sectional view of a fourth embodiment of a clamping device according to the invention,

4b eine Vorderansicht derselben, 4b a front view of the same,

5 eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, 5 A fifth embodiment of a tensioning device according to the invention,

6 eine sechste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spanvorrichtung, 6 A sixth embodiment of a chip device according to the invention,

7a eine Längsschnittsansicht einer siebten Ausführungsform einer erfindungsmäßgen Spannvorrichtung, 7a a longitudinal sectional view of a seventh embodiment of a erfindungsmäßgen clamping device,

7b eine Ansicht einer austauschbaren Baugruppe zum Spannen, 7b a view of a removable assembly for clamping,

8a eine Längsschnittsansicht einer achten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, 8a a longitudinal sectional view of an eighth embodiment of a clamping device according to the invention,

8b eine Vorderansicht derselben, 8b a front view of the same,

9 eine Längsschnittsansicht einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 9 a longitudinal sectional view of a ninth embodiment of the present invention,

10 eine Längsschnittsansicht einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 10 a longitudinal sectional view of a tenth embodiment of the present invention,

11 bis 14 eine elfte bis vierzehnte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, 11 to 14 an eleventh to fourteenth embodiment of a clamping device according to the invention,

15 einen Längsschnitt durch eine fünfzehnte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, sowie 15 a longitudinal section through a fifteenth embodiment of a clamping device according to the invention, as well as

16 bis 20 je einen Längsschnitt durch eine sechzehnte bis zwanzigste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung. 16 to 20 each a longitudinal section through a sixteenth to twentieth embodiment of a clamping device according to the invention.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung als Spannstock allgemein mit 10 bezeichnet. Der Spannstock 10 umfasst einen Vorrichtungshauptkörper 12 mit darin in Richtung des Doppelpfeils H verschiebbar gelagerten Spannflächenträgern 14 und 16. An dem Spannflächenträger 14 ist ein zum Spannflächenträger 16 hinweisender Spannflächenbereich 18 ausgebildet. Ebenso ist am Spannflächenträger 16 ein zum Spannflächenträger 14 hinweisender Spannflächenbereich 20 ausgebildet. Die Spannflächenbereiche 18 und 20 sind in der Darstellung von 1 in der Richtung H das Abstandsmaß a voneinander entfernt. Der Raum zwischen den Spannflächenbereichen 18 und 20 ist der Spannraum 26.In 1 is a clamping device according to the invention as a vise in general with 10 designated. The vice 10 comprises a device main body 12 with therein in the direction of the double arrow H slidably mounted clamping surface carriers 14 and 16 , At the clamping surface carrier 14 is one to the clamping surface carrier 16 indicative clamping surface area 18 educated. Likewise is on the clamping surface carrier 16 one to the clamping surface carrier 14 indicative clamping surface area 20 educated. The clamping surface areas 18 and 20 are in the representation of 1 in the direction H, the distance a distance from each other. The space between the clamping surface areas 18 and 20 is the clamping space 26 ,

Weiterhin weist die Spannvorrichtung 10 Aktorenkörper 22 und 24 auf. Diese Aktorenkörper sind an einem Längsende mit dem Vorrichtungshauptkörper 12 und an ihrem entgegengesetzten Längsende mit dem ihnen jeweils zugeordneten Spannflächenträger 14 bzw. 16 beispielsweise durch Klebung verbunden. Im übrigen ist in allen dargestellten Ausführungsformen der wenigstens eine Aktorenkörper Zug- oder/und Druckkraft übertragend mit dem Werkzeughalter verbunden, etwa durch Kleben.Furthermore, the tensioning device 10 actuators body 22 and 24 on. These actuators are at a longitudinal end with the device main body 12 and at its opposite longitudinal end with its respective associated clamping surface carrier 14 respectively. 16 for example, connected by gluing. Incidentally, in all the illustrated embodiments, the at least one actuator body has tensile and / or compressive force transmitted to the tool holder, such as by gluing.

Die Aktorenkörper 22 und 24 sind aus elektrostriktivem Material gebildet, d.h. aus einem Material, das seine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung unter Änderung eines auf das Material einwirkenden elektrischen Potenzials ändert. Das Material kann wahlweise derart gewählt sein, dass es sich unter Änderung des elektrischen Potenzials ausdehnt oder zusammenzieht. Bevorzugt werden sogenannte „Carbon Nanotubes" als elektrostriktives Material verwendet.The actuator body 22 and 24 are made of electrostrictive material, ie of a material al, which changes its length dimension in at least one spatial direction by changing an electric potential acting on the material. Optionally, the material may be chosen to expand or contract to alter the electrical potential. Preferably, so-called "carbon nanotubes" are used as electrostrictive material.

Im vorliegenden Fall der Ausführungsform von 1 sind die Aktorenkörper 22 und 24 mit nicht dargestellten Potenzialquellen, etwa elektrischen Gleichstromspannungsquellen, verbunden, deren elektrisches Potenzial veränderbar ist. Durch Änderung des auf die Aktorenkörper 22 und 24 einwirkenden elektrischen Potenzials ändert sich zumindest auch die Längenabmessung dieser Aktorenkörper in Richtung des Doppelpfeils H, wie durch die Pfeile h angedeutet ist. Dementsprechend kann das Abstandsmaß a durch Änderung der an die Aktorenkörper 22 und 24 angelegten elektrischen Potenziale bzw. elektrischen Spannungen vergrößert oder verkleinert werden, so dass zwischen den Spannflächenbereichen 18 und 20 ein Gegenstand eingespannt werden kann.In the present case the embodiment of 1 are the actor bodies 22 and 24 connected to potential sources, not shown, such as electrical DC voltage sources, whose electrical potential is variable. By changing the on the actuator body 22 and 24 acting electrical potential, at least the length dimension of this actuator body changes in the direction of the double arrow H, as indicated by the arrows h. Accordingly, the distance measure a by changing the to the actuator body 22 and 24 applied electrical potentials or electrical voltages are increased or decreased so that between the clamping surface areas 18 and 20 an object can be clamped.

In 2a ist ein Längsschnitt durch einen Werkzeughalter 110 als eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung dargestellt. Der in seiner Grundgestalt an sich bekannte Werkzeughalter 110 weist einen Vorrichtungshauptkörper 112 auf, an welchem an seinem in 2a rechten Längsende ein im Wesentlichen kreiszylindrischer Spannraum 126 vorgesehen ist. Der Werkzeughalter 110 ist bezüglich einer Rotationssymmetrieachse R im Wesentlichen rotationssymmetrisch, wobei die Rotationssymmetrieachse R auch die Drehachse D des Werkzeughalters 110 und die Mittelachse des kreiszylindrischen Spannraums 126 ist.In 2a is a longitudinal section through a tool holder 110 as a second embodiment of a tensioning device according to the invention. The tool holder known in its basic form 110 has a device main body 112 on which at his in 2a Right longitudinal end of a substantially circular cylindrical clamping space 126 is provided. The tool holder 110 is substantially rotationally symmetrical with respect to a rotational symmetry axis R, the rotational symmetry axis R also being the axis of rotation D of the tool holder 110 and the center axis of the circular cylindrical clamping space 126 is.

Integral mit dem Vorrichtungshauptkörper 112 ausgebildet ist ein Spannflächenträger 114. Der Spannflächenträger 114 ist rohrartig ausgebildet, wobei seine Innenumfangsfläche eine Mehrzahl von einander gegenüberliegenden Spannflächenbereichen 118 und 120 aufweist. Diese Spannflächenbereiche 118 und 120 sind an jeweiligen Spannflächenträgerabschnitten 119 und 121 ausgebildet.Integral with the device main body 112 formed is a clamping surface carrier 114 , The clamping surface carrier 114 is formed like a tube, wherein its inner peripheral surface has a plurality of opposing clamping surface areas 118 and 120 having. These clamping surface areas 118 and 120 are at respective clamping surface support sections 119 and 121 educated.

Radial außerhalb des Spannflächenträgers 114 sind längs einer Kreiszylindertläche eine Mehrzahl von stabartigen elektrostriktiven Aktorenkörpern angeordnet, von welchen beispielhaft in 2a die Aktorenkörper 122 und 124 in der Schnittebene liegen. Die Spannflächenträgerabschnitte 119 und 121 sind in Umfangsrichtung jeweils den Aktorenkörpern zugeordnet. Die Aktorenkörper 1122, 124, usw. sind auf einer zur Rotationssymmetrieachse konzentrischen Kreiszylinderfläche 125 angeordnet, welche in 2B als strichpunktierte Segmentlinie angedeutet ist.Radially outside of the clamping surface carrier 114 along a circular cylinder surface, a plurality of rod-like electrostrictive actuator bodies are arranged, of which exemplified in 2a the actuator body 122 and 124 lie in the cutting plane. The tension surface carrier sections 119 and 121 are assigned to the actuator bodies in the circumferential direction. The actuator body 1122 . 124 , etc. are on a circular cylindrical surface concentric with the rotational symmetry axis 125 arranged in which 2 B is indicated as a dot-dashed segment line.

Wiederum radial außen sind die Aktorenkörper 122 und 124 von einer Zugwand 128 umgeben, welche Zugwand 128, wie in 2b zu sehen ist, durch in radialer Richtung zwischen den Aktorenkörpern verlaufenden Stegen 130 mit dem Spannflächenträger 114 und insbesondere mit den Spannflächenträgerabschnitten 119, 121, usw. verbunden ist.Again radially outward are the actuator body 122 and 124 from a train wall 128 surrounded, which train wall 128 , as in 2 B can be seen by extending in the radial direction between the actuator bodies webs 130 with the clamping surface carrier 114 and in particular with the clamping surface support sections 119 . 121 , etc. is connected.

Der Werkzeughalter 110 mit seinem integral daran vorgesehenen Spannflächenträger 114 ist derart ausgebildet, dass in einem Grundzustand der Aktorenkörper, d.h. in einem Zustand, in welchem kein von außen angelegtes elektrisches Potenzial auf die Aktorenkörper einwirkt, das Abstandsmaß a zwischen einander gegenüberliegenden Spannflächenbereichen 118 und 120 minimal ist. Legt man nun ein vorbestimmtes elektrisches Potenzial an die Aktorenkörper an, so dehnen sich diese zumindest auch in radialer Richtung, gegebenenfalls in allen Raumrichtungen, aus, wobei sie radial außen gegen die Zugwand 128 und radial innen gegen den Spannflächenträger 114 drücken. Da der nach radial außen weisende Anteil der die einzelnen Aktorenkörper umgebenden Fläche größer ist als der nach radial innen weisende Anteil, ist die nach radial außen auf die Zugwand 128 wirkende Kraft größer als die nach radial innen zur Rotationssymmetrieachse R hin wirkende Kraft, so dass die Zugwand 128 bei einer Ausdehnung der Aktorenkörper mittels der Stege 130 aufgrund der auf sie einwirkenden größeren Kraft die Spannflächenbereiche, etwa 118 und 120, nach radial außen verlagert, so dass das Abstandsmaß a sich vergrößert.The tool holder 110 with its clamping surface carrier integrally provided thereon 114 is formed such that in a ground state of the actuator body, that is, in a state in which no externally applied electric potential acts on the actuator body, the distance measure a between opposing clamping surface areas 118 and 120 is minimal. If now a predetermined electrical potential is applied to the actuator body, then it expands at least also in the radial direction, possibly in all spatial directions, while being radially outward against the pulling wall 128 and radially inward against the clamping surface carrier 114 to press. Since the radially outwardly pointing portion of the surface surrounding the individual actuator bodies is larger than the radially inward-pointing portion, the radially outward direction is on the pulling wall 128 acting force greater than the force acting radially inwardly toward the axis of rotational symmetry R towards force, so that the pulling wall 128 at an extension of the actuator body by means of the webs 130 due to the greater force acting on them the clamping surface areas, such as 118 and 120 , displaced radially outward, so that the distance a increases.

Vorteilhaft an dieser Anordnung ist, dass eine Einspannkraft aus elastischer Verformung des hülsenförmigen Spannflächenträgers 114 resultiert und die Aktorenkörper selbst keine Einspannkraft aufbringen müssen. Vielmehr reicht es aus, wenn diese kurzzeitig eine Kraft zur Aufweitung des Abstandsmaßes a aufbringen. Außerdem kann das Anlegen einer elektrischen Spannung an die Aktorenkörper bei von einer Werkzeugmaschine entnommenem Werkzeughalter durchgeführt werden.An advantage of this arrangement is that a clamping force of elastic deformation of the sleeve-shaped clamping surface carrier 114 results and the actuator body itself must apply no clamping force. Rather, it is sufficient if these briefly apply a force for widening the distance measure a. In addition, the application of an electrical voltage to the actuator body can be carried out in tool holder removed from a machine tool.

In 3 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Form eines Werkzeughalters gezeigt. Im Zusammenhang mit 3, wie auch mit den folgenden 4 bis 20, sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch jeweils erhöht um ein Vielfaches von 100. Die 3 bis 20 werden nur insoweit erläutert, als sie sich von 2 unterscheiden. In 3 sind gleiche Bauteile wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 100.In 3 a further embodiment of a clamping device according to the invention in the form of a tool holder is shown. In connection with 3 as well as with the following 4 to 20 , are the same components with the same reference numerals as in 2 provided with the same reference numerals, but each increased by a multiple of 100 , The 3 to 20 are explained only insofar as they differ from 2 differ. In 3 are the same components as in 2 provided with the same reference numerals, but increased by the number 100 ,

In 3 ist der Spannflächenträger 214 von einem hülsen- oder rohrartigen Aktorenkörper 222 umgeben, welcher konzentrisch zur Rotationssymmetrieachse R angeordnet ist. Der Aktorenkörper kann aus den oben erwähnten Kohlenstoffnanoröhrchen, sogenannten „Carbon-Nanotubes" hergestellt sein, etwa durch Wickeln oder Laminieren von mehreren Lagen. Auch jedes andere formgebende Verfahren, welches zur Erzeugung eines hülsenförmigen Aktorenkörpers 222 geeignet ist, kann zu dessen Herstellung verwendet werden. Der hülsenartige Aktorenkörper 222 kann derart orientiert sein, dass er bei Anlegen einer elektrischen Spannung an diesen sich in radialer Richtung oder/und in Umfangsrichtung ausdehnt oder zusammenzieht. Aufgrund der hülsenartigen Ausbildung des Aktorenkörpers führt stets eine Ausdehnung in radialer Richtung auch zu einer Längenänderung in Umfangsrichtung und umgekehrt. Die gesamte den im Wesentlichen kreiszylindrischen Spannraum 226 begrenzende Innenumfangsfläche des Spannflächenträgers bildet eine Spannfläche. Diese kann durch Kon traktion des Aktorenkörpers 222 verringert werden, so dass sich ein Abstandsmaß a zwischen zwei einander gegenüberliegenden Spannflächenbereichen 218 und 220 verringert. Bevorzugt ist jedoch das Abstandsmaß in einem Grundzustand des Aktorenkörpers 222 minimal. Es wird dann durch Ausdehnung des Aktorenkörpers stets vergrößert.In 3 is the clamping surface carrier 214 from a sleeve or tubular actuator body 222 surrounded, which is arranged concentrically to the axis of rotational symmetry R. The actuator body may be made of the above-mentioned carbon nanotubes, for example, by winding or laminating a plurality of layers, as well as any other shaping method used to produce a sleeve-shaped actuator body 222 is suitable, can be used for its preparation. The sleeve-like actuator body 222 may be oriented such that it expands or contracts upon application of an electrical voltage thereto in the radial direction and / or in the circumferential direction. Due to the sleeve-like design of the actuator body always performs an expansion in the radial direction and a change in length in the circumferential direction and vice versa. The whole of the essentially circular cylindrical clamping space 226 delimiting inner peripheral surface of the clamping surface carrier forms a clamping surface. This can be done by con traction of the actuator body 222 be reduced, so that a distance measure a between two opposing clamping surface areas 218 and 220 reduced. However, the distance dimension in a basic state of the actuator body is preferred 222 minimal. It is then always enlarged by extension of the actuator body.

In 4a und 4b sind gleiche Bauteile wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 200.In 4a and 4b are the same components as in 2 provided with the same reference numerals, but increased by the number 200 ,

Wiederum ist der Aktorenkörper 322 radial außerhalb des Spannflächenträgers 314 diesen umgebend koaxial zur Rotationssymmetrieachse R angeordnet.Again, the actuator body 322 radially outside of the clamping surface carrier 314 this surrounding coaxial with the rotational symmetry axis R arranged.

4b ist eine Querschnittsansicht längs der Ebene IVb–IVb in 4a. Der Spannflächenträger 314 weist in axialer Richtung verlaufende und in radialer Richtung den Spannflächenträger 314 durchsetzende Schlitze 332 auf. Dadurch ist der Spannflächenträger 314 in Umfangsrichtung segmentiert ausgebildet. Beispielhaft sind in 4b die Spannflächenträgerabschnitte 319 und 321 bezeichnet, an welchen die Spannflächenbereiche 318 bzw. 320 zur Rotationssymmetrieachse R hinweisend vorgesehen sind. Die auf einen Gegenstand im Spannraum 326, etwa einen zylindrischen Schaft eines Schneidwerkzeugs, ausgeübte Einspannkraft resultiert aus der Materialelastizität der einzelnen Spannflächenabschnitte 319, 321 bei Biegung um eine zur Rotationssymmetrieachse R orthogonale Biegeachse. Die Biegeachse liegt dabei bezüglich eines jeden Spannflächenträgerabschnitts derart, dass der an ihm vorgesehene Spannflächenbereich von der Rotationssymmetrieachse radial nach außen weggebogen wird. Die Biegekraft zum Ein- und Ausspannen von Gegenständen wird, wie zuvor beschrieben, kurzzeitig durch den Aktorenkörper 322 unter Änderung der auf ihn einwirkenden elektrischen Spannung bzw. des elektrischen Potenzials bewirkt. 4b is a cross-sectional view along the plane IVb-IVb in 4a , The clamping surface carrier 314 has in the axial direction extending and in the radial direction of the clamping surface carrier 314 penetrating slots 332 on. This is the clamping surface carrier 314 segmented formed in the circumferential direction. Exemplary are in 4b the clamping surface carrier sections 319 and 321 denotes, on which the clamping surface areas 318 respectively. 320 are provided to the rotational axis of symmetry R hinweisend. The on an object in the clamping space 326 , For example, a cylindrical shaft of a cutting tool, exerted clamping force results from the material elasticity of the individual clamping surface sections 319 . 321 when bent about a rotational axis of symmetry R orthogonal bending axis. The bending axis is in this case with respect to each clamping surface support portion such that the clamping surface area provided on it is bent away from the rotational axis of symmetry radially outward. The bending force for clamping and unclamping objects is, as described above, briefly through the actuator body 322 effected by changing the voltage acting on it or the electrical potential.

In 4a ist eine weitere Anordnung gezeigt, welche der Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit eines in dem Werkzeughalter 310 eingespannten Werkzeugs dient. Über den Umfang verteilt sind weitere Aktorenkörper 340 in Umfangsrichtung in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Jedem weiteren Aktorenkörper 340 sind eine Potenzialquelle 342, eine elektrische Anschlussleitung 344 und ein Schalter 346 zugeordnet. Der Schalter 346, bevorzugt ein elektrischer Schalter, etwa ein Thyristor, ist darüber hinaus mit einem Empfangsteil versehen, welches Schaltbefehle von einer externen Funk-Sendevorrichtung 348 empfängt.In 4a Another arrangement is shown which improves the machining accuracy of a tool holder 310 clamped tool is used. Distributed over the circumference are other actuator bodies 340 arranged in the circumferential direction at equal intervals from each other. Every other actuator body 340 are a potential source 342 , an electrical connection cable 344 and a switch 346 assigned. The desk 346 , Preferably, an electrical switch, such as a thyristor, is also provided with a receiving part, which switching commands from an external radio transmitting device 348 receives.

Durch eine Codierung von von der Funk-Sendeeinheit 348 abgestrahlten Befehlen ist jeder Schalter 346 einzeln ansteuerbar. Durch gezieltes Ansteuern bestimmter weiterer Aktorenkörper 340 kann der Vorrichtungshauptkörper 312 derart verformt werden, dass etwaige Rundlaufabweichungen gegenüber einem unverformten Zustand verringert sind. Die Ansteuerung der weiteren Aktorenkörper 340 durch die Funk-Sendeeinheit 348 erfolgt dadurch, dass der Schalter 346 von dieser ein an ihn adressiertes Befehlssignal mit der Anweisung erhält, die ihm zugeordnete Anschlussleitung 344 leitend zu machen. Ist diese leitend, so wirkt das elektrische Potenzial der zugeordneten Potenzialquelle 342 auf den weiteren Aktorenkörper 340 ein, woraufhin dieser eine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung ändert. Dadurch kann der Tool-Center-Point (TCP) eines in dem Werkzeughalter 310 eingespannten Schneidwerkzeugs in der Größenordnung von hundertstel Millimetern in radialer Richtung bezüglich der Rotationssymmetrieachse R verlagert werden.By coding from the radio transmitter unit 348 radiated commands is every switch 346 individually controllable. By targeted activation of certain other actuator body 340 For example, the device main body 312 be deformed such that any concentricity deviations are reduced compared to an undeformed state. The control of the other actuator body 340 through the radio transmission unit 348 takes place in that the switch 346 receives from this one addressed to him command signal with the instruction, the associated power line 344 to make conductive. If this is conductive, then the electrical potential of the assigned potential source acts 342 on the other actuator body 340 a, whereupon this changes a length dimension in at least one spatial direction. This allows the Tool Center Point (TCP) one in the tool holder 310 clamped cutting tool in the order of hundredths of a millimeter in the radial direction with respect to the rotational symmetry axis R are shifted.

Treten an dem Werkzeughalter 310 Schwingungen auf, so kann auch daran gedacht sein, einen Teil der weiteren Aktorenkörper 340 periodisch seine Längenabmessung ändern zu lassen, nämlich durch periodisches Ansteuern der zugeordneten Schalter 346. Dadurch ist es möglich, eine Gegenschwingung oder wenigstens eine oszillierende mechanische Spannung zu erzeugen, welche die von außen angeregte unerwünschte Schwingung durch destruktive Interferenz verringert oder sogar beseitigt.Stepping on the tool holder 310 Vibrations, it may also be thought, a part of the other actuator body 340 periodically to change its length dimension, namely by periodically driving the associated switch 346 , This makes it possible to generate a counter vibration or at least an oscillating mechanical stress which reduces or even eliminates the externally excited unwanted vibration by destructive interference.

In 5 sind gleiche Bauteile wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 300.In 5 are the same components as in 2 provided with the same reference numerals, but increased by the number 300 ,

Die in 5 gezeigte Ausführungsform eines Werkzeughalters 410 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform der 2a und 2b, mit dem Unterschied, dass anstelle einer Vielzahl von längs einer zur Rotationssymmetrieachse R koaxialen Kreiszylinderfläche angeordneten stabartigen Aktorenkörpern ein kreiszylindrischer hülsenartiger Aktorenkörper 422 eingesetzt ist.In the 5 shown embodiment of a tool holder 410 corresponds substantially to the embodiment of the 2a and 2 B , with the difference that instead of a variety of a circular-cylindrical sleeve-like actuator body along a rod-like actuator bodies arranged coaxially to the rotational symmetry axis R 422 is used.

Der Aktorenkörper 422 ist an einer Umfassungswand 428 abgestützt, welche ihn radial außen koaxial umgibt. Vorteilhafterweise ist das Material des Aktorenkörpers 422 derart gewählt, dass es sich unter Anlegen einer vorbestimmten elektrischen Spannung zusammenzieht, so dass dadurch aufeinander zuweisende, einander diametral gegenüberliegende Spannflächenbereiche 418 und 420 in radialer Richtung voneinander weg verlagert werden und somit das Abstandsmaß a sich vergrößert. Dadurch ist wiederum gewährleistet, dass der Aktorenkörper 422 lediglich zum Ein- und Ausspannen von Werkzeugen aus dem Werkzeughalter 410 mit einer Spannung versorgt werden muss.The actuator body 422 is on a perimeter wall 428 supported, which surrounds him radially outwardly coaxial. Advantageously, the material of the actuator body 422 chosen such that it contracts under the application of a predetermined electrical voltage, so that thereby facing each other, diametrically opposite clamping surface areas 418 and 420 be displaced away from each other in the radial direction and thus the distance a increases. This in turn ensures that the actuator body 422 only for clamping and unclamping tools from the tool holder 410 must be supplied with a voltage.

In 6 sind gleiche Bauteile wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 400.In 6 are the same components as in 2 provided with the same reference numerals, but increased by the number 400 ,

Die Ausführungsform von 6 entspricht im Wesentlichen der von 5, lediglich der Spannflächenträger 514 ist nicht integral mit dem Vorrichtungshauptkörper 512 verbunden. Darüber hinaus sind mehrere gleichartige ringförmige Aktorenkörper koaxial mit Abstand in Richtung der Rotationssymmetrieachse R voneinander angeordnet. Von diesen Aktorenkörpern sind beispielhaft die Aktorenkörper 522 und 524 mit Bezugszeichen versehen. Die Aktorenkörper können einzeln mit einer Spannung beaufschlagbar ein, so dass unterschiedliche Einspannkräfte an axial unterschiedlichen Positionen erzeugbar sind. Zur Unterstützung der Aufbringung von in axialer Richtung unterschiedlichen Einspannkräfte ist durch die Ausbildung von umlaufenden Ringnuten 550 an der den Spannraum 526 begrenzenden Innenfläche des Spannflächenträgers 514 begünstigt. Durch diese umlaufenden Ringnuten 550 sind auch eine Mehrzahl von in axialer Richtung voneinander beabstandeten Spannflächenträgerabschnitten vorgesehen.The embodiment of 6 is essentially the same as 5 , only the clamping surface carrier 514 is not integral with the device main body 512 connected. In addition, a plurality of similar annular actuator body coaxially spaced apart in the direction of the rotational symmetry axis R from each other. Of these actuators are exemplified the actuator body 522 and 524 provided with reference numerals. The actuator body can individually acted upon by a voltage, so that different clamping forces can be generated at axially different positions. To support the application of different clamping forces in the axial direction is by the formation of circumferential annular grooves 550 at the clamping space 526 delimiting inner surface of the clamping surface carrier 514 favored. Through these circumferential grooves 550 Also, a plurality of axially spaced apart clamping surface support portions are provided.

In den 7a und 7b sind gleiche Bauteile wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 500. Weiterhin sind gleiche Bauteile wie in 4a mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 200.In the 7a and 7b are the same components as in 2 provided with the same reference numerals, but increased by the number 500 , Furthermore, the same components as in 4a provided with the same reference numerals, but increased by the number 200 ,

In einem Rohrabschnitt des Vorrichtungshauptkörpers 612 ist eine vormontierte Baugruppe 660 aufgenommen, welche in 7b in Alleinstellung dargestellt ist. Die Baugruppe 660 umfasst eine Umfassungswand 628, eine Mehrzahl von ringförmigen Aktorenkörpern, beispielhaft die Aktorenkörper 622 und 624, sowie den von den Aktorenkörpern umgebenen Spannflächenträger 614. Zur Beschreibung der Gestalt der Aktorenkörper und des Spannflächenträgers wird ausdrücklich auf die Beschreibung dieser Bauteile in 6 verwiesen.In a pipe section of the device main body 612 is a preassembled module 660 recorded in which 7b is shown in isolation. The assembly 660 includes a perimeter wall 628 , A plurality of annular actuator bodies, for example, the actuator body 622 and 624 , as well as the clamping surface carrier surrounded by the actuator bodies 614 , To describe the shape of the actuator body and the clamping surface carrier is expressly to the description of these components in 6 directed.

Die koaxial angeordneten gleichartigen ringförmigen und mit axialem Abstand voneinander angeordneten Aktorenkörper können von außen durch Anschließen der Spannungsquelle 662 zu einer Abmessungsänderung veranlasst werden. Vorzugsweise ist das Material der Aktorenkörper derart gewählt, dass unter Anlegen einer bestimmten Spannung an diese sich das Abstandsmaß a zwischen zwei sich einander diametral gegenüberliegenden Spannflächenbereichen vergrößert.The coaxially arranged similar annular and axially spaced actuator body can from the outside by connecting the voltage source 662 be prompted to a dimensional change. Preferably, the material of the actuator body is selected such that under application of a certain voltage to the distance a increases between two diametrically opposite clamping surface areas.

In 7a ist darüber hinaus ein Schaltelement 646' dargestellt, welches gleichzeitig eine sensorische Eigenschaft hinsichtlich an dem Werkzeughalter 610 auftretenden Schwingungen, d.h. mechanischen Spannungen oder/und Verformungen besitzt. Detektiert das Schalt- und Sensorelement 646° eine derartige Schwingung, verbindet es den weiteren Aktorenkörper 640 mit der Spannungsquelle 642 derart, dass in der zuvor beschriebenen Art und Weise eine Gegenschwingung zur Verringerung der unerwünschten Schwingung durch destruktive Interferenz erzeugt wird.In 7a is also a switching element 646 ' represented, which at the same time a sensory property with respect to the tool holder 610 occurring vibrations, ie mechanical stresses and / or deformations has. Detects the switching and sensor element 646 ° such a vibration, it connects the other actuator body 640 with the voltage source 642 such that, in the manner described above, a counter-vibration is generated to reduce the unwanted vibration by destructive interference.

In 8a und 8b sind gleiche Bauteile wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 600.In 8a and 8b are the same components as in 2 provided with the same reference numerals, but increased by the number 600 ,

In 8a ist ein hülsenförmiger Aktorenkörper 722 von einer Umfassungswand 728 umgeben, welche integral mit dem Vorrichtungshauptkörper 712 ausgebildet ist. An der Innenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers 722 sind in radialer Richtung zur Rotationssymmetrieachse R hin vorstehend Spannflächenbereiche 718 und 720 sowie ein weiterer nicht bezeichneter Spannflächenbereich ausgebildet. An seiner zu der Umfassungswand 728 hinweisenden Außenseite ist der Aktorenkörper an Anlagebereichen 722a, 722b und 722c in Anlagekontakt mit einer Innenfläche der Umfassungswand 728. In Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei benachbarten Anlageabschnitten liegend sind Abstandsbereiche 722d, 722e und 722f vorgesehen, bei welchen ein radialer und axialer Spalt zwischen der Innenfläche der Umfassungswand 728 und der Außenfläche des Aktorenkörper 722 vorhanden ist. Konstruktiv sind die Abstandsbereiche 722d bis 722f dadurch gebildet, dass die Wandstärke des hülsenartigen Aktorenkörpers 722 in diesen Bereichen dünner ausgebildet ist als in den Anlagebereichen 720a bis 720c.In 8a is a sleeve-shaped actuator body 722 from a perimeter wall 728 which is integral with the device main body 712 is trained. On the inner surface of the sleeve-like actuator body 722 are in the radial direction to the axis of rotational symmetry R back protruding clamping surface areas 718 and 720 and another unnamed clamping surface area is formed. At his to the perimeter wall 728 indicative outside is the actuator body at investment areas 722a . 722b and 722c in abutting contact with an inner surface of the perimeter wall 728 , In the circumferential direction lying between each two adjacent abutment sections are spacing areas 722d . 722E and 722f provided in which a radial and axial gap between the inner surface of the enclosure wall 728 and the outer surface of the actuator body 722 is available. The distance ranges are constructive 722d to 722f formed by the wall thickness of the sleeve-like actuator body 722 is made thinner in these areas than in the investment areas 720a to 720c ,

Die Spannflächenbereiche 718, 720 sind bevorzugt in den Abstandsbereichen des Aktorenkörpers 722 ausgebildet, da dadurch die größtmögliche Bewegung der Spannflächenbereiche in radialer Richtung sichergestellt ist. Vorzugsweise ist der Aktorenkörper 722 derart gebildet, dass er unter Anlegen einer vorbestimmten elektrischen Spannung sich ausdehnt, so dass die Spannflächenbereiche, wie durch Pfeile in 8b angedeutet, nach außen verlagert werden. Dann übt der Aktorenkörper 722 in seinem Grundzustand, d.h. ohne Anlegen eines elektrischen Potenzials von außen, eine Einspannkraft auf einen ausreichend großen Gegenstand, wie etwa einen Schneidwerkzeugschaft, im Spannraum 726 aus. Diese Einspannkraft bleibt dann selbst bei Stromausfall erhalten.The clamping surface areas 718 . 720 are preferred in the distance ranges of the actuator body 722 formed, as this ensures the greatest possible movement of the clamping surface areas in the radial direction. Preferably, the Ak gates body 722 formed such that it expands under application of a predetermined electrical voltage, so that the clamping surface areas, as indicated by arrows in 8b indicated, be shifted to the outside. Then the actuator body exercises 722 in its ground state, ie without applying an electrical potential from the outside, a clamping force on a sufficiently large object, such as a cutting tool shank, in the clamping space 726 out. This clamping force is retained even in the event of a power failure.

In 9 sind gleiche Bauteile wie in der 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 700.In 9 are the same components as in the 2 provided with the same reference numerals, but increased by the number 700 ,

An dem Aktorenkörper 822 sind eine Mehrzahl von in axialer Richtung mit Abstand voneinander angeordneten Spannflächenbereichen ausgebildet. Zwischen in axialer Richtung benachbarten Spannflächenbereichen sind umlaufende Ringnuten 850 vorgesehen. Im Wesentlichen entspricht die Ausbildung des Aktorenkörpers 822 der Ausbildung des Spannflächenträgers 614 in 7b, auf deren Beschreibung hiermit ausdrücklich verwiesen wird. In der Ausführungsform gemäß 9 dient der Aktorenkörper 822 als Spannflächenträger.On the actuator body 822 are formed a plurality of axially spaced-apart clamping surface areas. Between adjacent clamping surface areas in the axial direction are circumferential annular grooves 850 intended. Essentially, the design of the actuator body corresponds 822 the formation of the clamping surface carrier 614 in 7b , whose description is hereby expressly referenced. In the embodiment according to 9 serves the actuator body 822 as a clamping surface carrier.

In 10 sind gleiche Bauteile wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 800.In 10 are the same components as in 2 provided with the same reference numerals, but increased by the number 800 ,

Der integral mit dem Vorrichtungshauptkörper 912 ausgebildete Spannflächenträger 914, welcher in Umfangsrichtung in eine Mehrzahl von Spannflächenträgerabschnitten segmentiert ist, ist an seiner radial nach außen weisenden Fläche 914a konisch ausgebildet.The integral with the device main body 912 trained clamping surface carrier 914 , which is circumferentially segmented into a plurality of clamping surface support portions, is on its radially outwardly facing surface 914a conical.

Die Spannvorrichtung 910 weist eine Überwurfmutter 964 auf, welche in einem mit der Außenfläche 914a des Spannflächenträgers 914 zusammenwirkenden Axiallängenabschnitt mit einer konischen Innenumfangsfläche 964a ausgebildet ist. Durch Aufschrauben der Überwurfmutter 964 auf das Gewinde 966 am Vorrichtungshauptkörper 912 wird so auf die Spannflächenbereiche des Spannflächenträgers in radialer Richtung eine Kraft ausgeübt. Die Spannflächenbereiche werden aufeinander zu bewegt und dadurch wird eine Einspannung eines in den Spannraum 926 eingebrachten Gegenstands erreicht.The tensioning device 910 has a union nut 964 on which in one with the outer surface 914a of the clamping surface carrier 914 co-operating axial length portion with a conical inner peripheral surface 964a is trained. By screwing on the union nut 964 on the thread 966 at the device main body 912 Thus, a force is exerted on the clamping surface areas of the clamping surface carrier in the radial direction. The clamping surface areas are moved toward each other and this is a clamping one in the clamping space 926 reached object reached.

Die Überwurfmutter 964 weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand voneinander angeordneten Aktorenkörpern 922 und 924 auf, welche mittels einer externen elektrischen Potenzialquelle 964 mit einer vorbestimmten elektrischen Spannung beaufschlagbar sind. Vorteilhafterweise ist das Aktorenmaterial derart gewählt, dass es sich unter Anlegen einer vorbestimmten elektrischen Spannung ausdehnt, so dass dadurch die Spannkraft an den Spannflächenbereichen 918, 920 verringert und ein im Spannraum 926 eingespanntes Werkzeug entnommen werden kann.The union nut 964 has a plurality of circumferentially equidistant actuator bodies 922 and 924 on, which by means of an external electric potential source 964 can be acted upon by a predetermined electrical voltage. Advantageously, the actuator material is chosen such that it expands upon application of a predetermined electrical voltage, so that thereby the clamping force on the clamping surface areas 918 . 920 reduced and one in the clamping space 926 clamped tool can be removed.

Alternativ kann die Überwurfmutter auch anstelle mit einer Mehrzahl von elektrostriktiven Aktorenkörpern mit einem ringförmig umlaufenden Aktorenkörper aus elektrostriktivem Material versehen sein. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass bei Stromausfall die Einspannung eines Werkzeugs mechanisch erzeugt und aufgehoben werden kann, bei vorhandenem Strom dagegen sehr schnell und zuverlässig durch Anlegen oder Nicht-Anlegen des erwähnten elektrischen Potenzials bzw. durch Anlegen geeignet gewählter unterschiedlicher elektrischer Potentiale.alternative can the union nut also instead of having a plurality of electrostrictive actuator bodies with a ring revolving actuator body be provided of electrostrictive material. The advantage of this Arrangement is that in case of power failure, the clamping of a tool can be mechanically generated and canceled, with existing electricity but very fast and reliable by applying or not applying the mentioned electrical potential or by applying appropriately selected different electrical potentials.

In den 11 bis 14 sind Ausführungsformen einer weiteren erfindungsgemäßen Spannvorrichtung dargestellt, wobei gleiche Bauteile in den 11, 12, 13 und 14 wie in 10 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, jedoch erhöht um die Zahl 100.In the 11 to 14 Embodiments of another clamping device according to the invention are shown, wherein the same components in the 11 . 12 . 13 and 14 as in 10 are provided with the same reference numerals, but increased by the number 100 ,

Die Ausführungsformen der 11 bis 14 unterscheiden sich von der Ausführungsform der 10 nur durch die Art der Aufbringung der Spannkraft. In den 11 bis 14 ist ein der Überwurfmutter 964 in 10 ähnliches Element 1064 nicht am Vorrichtungshauptkörper 1012 aufgeschraubt, sondern durch Druckfedern derart vorgespannt, dass es eine elastische Biegung der jeweiligen Spannflächenträgerabschnitte in radialer Richtung bewirkt, durch welche ein Einspannzustand der Spannvorrichtung 1010 erreicht wird. Das Spannelement 1064 wird jeweils durch eine Spannfeder 1066 in der zuvor bezeichneten Weise vorgespannt.The embodiments of the 11 to 14 differ from the embodiment of the 10 only by the type of application of the clamping force. In the 11 to 14 is one of the union nut 964 in 10 similar element 1064 not at the device main body 1012 screwed, but biased by compression springs so that it causes an elastic bending of the respective clamping surface support portions in the radial direction, through which a clamping state of the clamping device 1010 is reached. The tensioning element 1064 is each by a tension spring 1066 biased in the manner previously described.

In den 11 und 12 ist die Außenfläche 1014a des Spannflächenträgers zu seinem freien Längsende hin verjüngend konisch, so dass das Spannelement 1064 in einer durch den Pfeil S angegebenen Richtung durch die Druckfedern 1066 vorgespannt ist. Die Druckfedern 1066 stützen sich einenends am Vorrichtungshauptkörper 1012 und andernends an einer Ringfläche des Spannelements 1064 ab. In 11 ist ein Aktorenkörper 1022 vorgesehen, welcher sich bei Anlegen einer vorbestimmten Spannung zusammenzieht, und dadurch gegen die Rückstellkraft der Druckfedern 1066 das Spannelement 1064 entgegen der Richtung S verstellt, so dass sich das Abstandsmaß a zwischen einander diametral gegenüberliegenden Spannflächenbereichen aufgrund elastischer Kräfte der Spannflächenträgerabschnitte vergrößert.In the 11 and 12 is the outer surface 1014a the clamping surface carrier tapering towards its free longitudinal end, so that the clamping element 1064 in a direction indicated by the arrow S direction by the compression springs 1066 is biased. The compression springs 1066 rely on the device main body at one end 1012 and at the other end to an annular surface of the clamping element 1064 from. In 11 is an actuator body 1022 provided, which contracts upon application of a predetermined voltage, and thereby against the restoring force of the compression springs 1066 the clamping element 1064 adjusted counter to the direction S, so that the distance a increases between diametrically opposite clamping surface areas due to elastic forces of Spannflächenträgerabschnitte.

Im Gegensatz dazu sind in 12 elektrostriktive Aktorenkörper verwendet, welche sich bei Anlegen einer vorbestimmten Spannung ausdehnen. In 11 können in Umfangsrichtung abwechselnd jeweils eine Druckfläche und ein Aktorenkörper vorgesehen sein.In contrast, in 12 used electrostrictive actuator body, which is at Apply applying a predetermined voltage expand. In 11 can be provided alternately in the circumferential direction in each case a pressure surface and an actuator body.

Die Ausführungsform von 13 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform von 12 mit einer sich zum freien Längsende des Spannflächenträgers 1014 hin aufweitenden konischen Außenfläche 1014a. Ebenso entspricht die Ausführungsform von 14 im Wesentlichen der in 11 gezeigten Ausführungsform unter Berücksichtigung der umgekehrten Konizität der Außenfläche 1014a des Spannflächenträgers 1014.The embodiment of 13 corresponds substantially to the embodiment of 12 with a to the free longitudinal end of the clamping surface carrier 1014 towards widening conical outer surface 1014a , Likewise, the embodiment of 14 essentially the in 11 shown embodiment, taking into account the reverse taper of the outer surface 1014a of the clamping surface carrier 1014 ,

In 15 ist ein Werkzeughalter 1110 dargestellt, welcher insgesamt aus elektrostriktivem Material hergestellt ist.In 15 is a tool holder 1110 shown, which is made entirely of electrostrictive material.

Die Ausführungsformen der 16 bis 19 entsprechen im Wesentlichen der Ausführungsform von 2, auf deren Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird. Die 16 bis 19 zeigen Draufsichten auf die die jeweilige Spannvorrichtung von der Einführrichtung eines einzuspannenden Werkzeugs parallel zur Rotationssymmetrieachse R aus betrachtet.The embodiments of the 16 to 19 correspond substantially to the embodiment of 2 whose description is expressly referred to. The 16 to 19 show plan views of the respective clamping device of the insertion direction of a tool to be clamped parallel to the rotational axis of symmetry R viewed from.

In 16 sind gleiche Bauteile wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 1100. Die Ausführungsform von 16 unterscheidet sich von der in 2b im Wesentlichen dadurch, dass die stabförmigen Aktorenkörper 1222 eine stärker ausgebildete Erstreckung in radialer Richtung aufweisen und nicht kreiszylindrisch ausgebildet sind. Damit kann eine größere absolute Längenänderung in radialer Richtung erreicht werden.In 16 are the same components as in 2 provided with the same reference numerals, but increased by the number 1100 , The embodiment of 16 is different from the one in 2 B essentially in that the rod-shaped actuator body 1222 have a more developed extent in the radial direction and are not formed circular cylindrical. This allows a greater absolute change in length in the radial direction can be achieved.

In 17 sind gleiche Bauteile wie in 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 1200. Aktorenkörper 1322, 1324 sind mit einem kreissektorförmigen Querschnitt ausgebildet. In Umfangsrichtung sind drei Aktorenkörper vorgesehen, welche jeweils durch einen in radialer Richtung sich erstreckenden Steg 1330 voneinander getrennt sind. Der Spannflächenträger 1314 ist durch in axialer Richtung verlaufende Schlitze geteilt ausgeführt, so dass drei gesonderte, nicht zusammenhängende Spannflächenträgerabschnitte vorgesehen sind. Beispielhaft sind die Spannflächenträgerabschnitte 1319 und 1321 bezeichnet. Wiederum gilt hier das Prinzip, dass durch Ausdehnung des Aktorenkörpers die Zugwand 1328 mittels der Stege 1330 die den Stegen jeweils zugeordneten Spannflächenträgerabschnitte nach radial außen mitnimmt.In 17 are the same components as in 2 provided with the same reference numerals, but increased by the number 1200 , actuators body 1322 . 1324 are formed with a circular sector-shaped cross-section. In the circumferential direction three actuator body are provided, each by a radially extending web 1330 are separated from each other. The clamping surface carrier 1314 is made divided by slits extending in the axial direction, so that three separate, non-contiguous clamping surface support sections are provided. By way of example, the clamping surface carrier sections 1319 and 1321 designated. Again, the principle applies here that by expansion of the actuator body, the tensile wall 1328 by means of the webs 1330 which entrains the webs respectively associated clamping surface carrier portions radially outward.

Die Ausführungsform von 18 entspricht im Wesentlichen einer Kombination der Ausführungsformen von 16 und 17. Längs eines zur Rotationssymmetrieachse R koaxialen Kreiszylinders angeordnete elektrostriktive Aktorenkörper 1422, 1424, usw. sind durch sich in radialer Richtung erstreckende Stege 1430 voneinander getrennt, wobei die Stege 1430 geschlitzt ausgeführt sind.The embodiment of 18 corresponds essentially to a combination of the embodiments of 16 and 17 , Along an axis of rotation of the axis of symmetry R coaxial circular cylinder arranged electrostrictive actuator body 1422 . 1424 , etc. are by radially extending webs 1430 separated from each other, wherein the webs 1430 slotted are executed.

Die Ausführungsform von 19 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform von 17, wobei jedoch der Spannflächenträger 1514 nicht geschlitzt ausgeführt ist. Die Aktorenkörper 1522, 1524 sind sehr voluminös ausgebildet, so dass der Spannflächenträger zwischen zwei benachbarten Spannflächenträgerabschnitten, etwa zwischen den Abschnitten 1519 und 1521 sehr dünn ist. Dadurch können die Spannflächenträgerabschnitte 1519 und 1521 mit verhältnismäßig geringer Kraft voneinander entfernt werden, da der wirksame Querschnitt der zu dehnenden Wandung sehr klein ist.The embodiment of 19 corresponds substantially to the embodiment of 17 , but where the clamping surface carrier 1514 not slotted executed. The actuator body 1522 . 1524 are formed very voluminous, so that the clamping surface carrier between two adjacent clamping surface support sections, such as between the sections 1519 and 1521 is very thin. As a result, the clamping surface carrier sections 1519 and 1521 be removed with relatively little force from each other, since the effective cross-section of the wall to be stretched is very small.

20 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung, bei welcher Druckkammern 1670 in der Spannvorrichtung ausgebildet sind, die mit einem inkompressiblen Hydrauliköl gefüllt sind. Ansonsten entspricht die Geometrie der Spannvorrichtung der in 19 gezeigten. In den Druckkammern 1670 befinden sich Aktorenkörper 1622, 1624, usw., welche durch Anlegen einer vorbestimmten Spannung sich von ihrem Grundzustand aus ausdehnen, so dass das für das Hydrauliköl in den Druckkammern 1670 zur Verfügung stehende Volumen verringert wird. Dadurch wird der Druck in den Hydraulikölkammern 1670 erhöht, wodurch die Zugwand 1628 nach radial außen gedehnt wird. Diese nimmt über die Stege 1630 die Spannflächenträgerabschnitte 1619, 1621, usw. nach radial außen mit und vergrößert dadurch den Spannraum 1626, so dass ein Werkzeug aus diesem entfernt oder in diesen eingesetzt werden kann. 20 shows a cross section through a further embodiment of a clamping device according to the invention, in which pressure chambers 1670 are formed in the tensioning device, which are filled with an incompressible hydraulic oil. Otherwise, the geometry of the clamping device corresponds to the in 19 . shown In the pressure chambers 1670 are actuator bodies 1622 . 1624 , etc., which expand by applying a predetermined voltage from its base state, so that for the hydraulic oil in the pressure chambers 1670 available volume is reduced. This will cause the pressure in the hydraulic oil chambers 1670 increased, causing the draft wall 1628 is stretched radially outward. This takes over the bridges 1630 the clamping surface carrier sections 1619 . 1621 , etc. radially outward, thereby increasing the clamping space 1626 so that a tool can be removed from or inserted into it.

Claims (26)

Spannvorrichtung, insbesondere Werkzeughalter, mit wenigstens zwei Spannflächenbereichen (18, 20; 118, 120; ...), welche zur Bildung eines Spannraums (26; 126; ...) zwischen sich mit Abstand (a) voneinander vorgesehen sind und von welchen zur Veränderung des Abstandsmaßes (a) wenigstens ein Spannflächenbereich (18, 20; 118, 120; ...) mit einer Verlagerungskomponente (H) auf den jeweils anderen Spannflächenbereich (18, 20; 118, 120; ...) zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist, wobei die Spannvorrichtung (10; 110; ...) ein Stellglied (22, 24; 122, 124; ...) umfasst, durch welches eine in Richtung der Verlagerungskomponente (H) wirkende Kraft auf den wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenbereich (18, 20; 118, 120; ...) ausübbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (22, 24; 122, 124; ...) wenigstens einen Aktorenkörper (22, 24; 122, 124; ...) aus elektrostriktivem Material aufweist, welches unter Änderung eines auf es einwirkenden elektrischen Potenzials seine Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung (h) ändert, wobei der elektrostriktive Aktorenkörper (22, 24; 122, 124; ...) derart an der Spannvorrichtung (110; 110; ...) vorgesehen ist, dass die Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung der Kraftausübung auf wenigstens den verlagerbaren Spannflächenbereich (18, 20; 118, 120; ...) bewirkt.Clamping device, in particular tool holder, with at least two clamping surface areas ( 18 . 20 ; 118 . 120 ; ...), which are used to form a clamping space ( 26 ; 126 ; ...) are provided between them at a distance (a) from each other and of which at least one clamping surface area (16) for changing the distance measure (a) 18 . 20 ; 118 . 120 ; ...) with a displacement component (H) on the respective other clamping surface area ( 18 . 20 ; 118 . 120 ; ...) to and / or displaced away from it, wherein the tensioning device ( 10 ; 110 ; ...) an actuator ( 22 . 24 ; 122 . 124 ; ), by which a force acting in the direction of the displacement component (H) on the at least one displaceable clamping surface area ( 18 . 20 ; 118 . 120 ; ...) is exercisable, characterized in that the actuator ( 22 . 24 ; 122 . 124 ; ...) at least one actuator body ( 22 . 24 ; 122 . 124 ; ...) of electrostrictive material, which changes its length dimension in at least one spatial direction (h) while changing an electrical potential acting on it, wherein the electrostrictive actuator body ( 22 . 24 ; 122 . 124 ; ...) on the tensioning device ( 110 ; 110 ; ...) is provided that the change in its length dimension, a change in the application of force to at least the displaceable clamping surface area ( 18 . 20 ; 118 . 120 ; ...) causes. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bewegung des wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenbereichs (18, 20; 118, 120; ...) die Spannvorrichtung (10; 110; ...) zwischen einem Einspannzustand und einem Freigabezustand verstellbar ist, wobei dem Einspannzustand der Spannvorrichtung (10; 110; ...) ein unverformter Grundzustand des Aktorenkörpers (22, 24; 122, 124; ...) zugeordnet ist, und wobei dem Freigabezustand der Spannvorrichtung ein Verformungszustand des Aktorenkörpers mit einer gegenüber dem Grundzustand in wenigstens einer Raumrichtung (h) veränderten Längenabmessung zugeordnet ist.Clamping device according to claim 1, characterized in that by the movement of the at least one displaceable clamping surface area ( 18 . 20 ; 118 . 120 ; ...) the tensioning device ( 10 ; 110 ; ...) between a clamping state and a release state is adjustable, wherein the clamping state of the clamping device ( 10 ; 110 ; ...) an undeformed ground state of the actuator body ( 22 . 24 ; 122 . 124 ; ...), and wherein the release state of the tensioning device is associated with a deformation state of the actuator body with a length dimension that is changed relative to the ground state in at least one spatial direction (h). Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Wesentlichen bezüglich einer Rotationssymmetrieachse ® rotationsymmetrisch ist, wobei die Rotationssymmetrieachse zwischen den Spannflächenbereichen (18, 20; 118, 120; ...) verläuft.Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that it is substantially rotationally symmetrical with respect to a rotational axis of symmetry ® , wherein the rotational symmetry axis between the clamping surface areas ( 18 . 20 ; 118 . 120 ; ...) runs. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Vorrichtungshauptkörper (12; 112; ...) und wenigstens einen Spannflächenträger aufweist, welcher Spannflächenträger (14, 16; 114, 116; ...) wenigstens zwei Spannflächenträgerabschnitte (119; 121; ...) mit je wenigstens einem Spannflächenbereich (118, 120; ...) aufweist, von welchen Spannflächenträgerabschnitten (119, 121; ...) wenigstens einer mit einer Verlagerungskomponente auf den jeweils anderen zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist, wobei der wenigstens eine Aktorenkörper (22, 24; 122, 124; ...) derart mit dem wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitt (119, 121) in Bewegungsübertragungsverbindung steht, dass die Abmessungsänderung des Aktorenkörpers (22, 24; 122, 124; ...) in eine das Abstandsmaß (a) zwischen den Spannflächenbereichen (118, 120; ...) verändernde Verlagerung des wenigstens einen verlagerbaren Spannflächenträgerabschnitts (119, 121; ...) übersetzt wird.Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a device main body ( 12 ; 112 ; ...) and at least one clamping surface carrier, which clamping surface carrier ( 14 . 16 ; 114 . 116 ; ...) at least two clamping surface carrier sections ( 119 ; 121 ; ...), each with at least one clamping surface area ( 118 . 120 ; ...) from which clamping surface carrier sections ( 119 . 121 ; ...) at least one with a displacement component to the other to and / or away from this, wherein the at least one actuator body ( 22 . 24 ; 122 . 124 ; ...) in such a way with the at least one displaceable clamping surface carrier section ( 119 . 121 ) in motion transmission connection is that the dimensional change of the actuator body ( 22 . 24 ; 122 . 124 ; ...) in a distance measure (a) between the clamping surface areas ( 118 . 120 ; ...) changing the displacement of the at least one displaceable clamping surface carrier section ( 119 . 121 ; ...) is translated. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflächenträger (114; 214; ...; 714; ...) rohrartig, bevorzugt zylindrisch, besonders bevorzugt kreiszylindrisch ausgebildet ist, wobei die Spannflächenträgerabschnitte (119; 121; ...; 722d–f; ...) Umfangsabschnitte des rohrartigen Spannflächenträgers (114; 214; ...; 714; ...) sind.Clamping device according to claims 3 and 4, characterized in that the clamping surface carrier ( 114 ; 214 ; ...; 714 ; ...) is tubular, preferably cylindrical, particularly preferably circular cylindrical, wherein the clamping surface carrier sections ( 119 ; 121 ; ...; 722d -f; ...) peripheral portions of the tubular clamping surface carrier ( 114 ; 214 ; ...; 714 ; ...) are. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflächenträger (114) eine Mehrzahl von Spannflächenträgerabschnitten (119, 121) umfasst, von welchem jedem wenigstens ein Aktorenkörper (122, 124) zugeordnet ist.Clamping device according to claims 3 and 4, characterized in that the clamping surface carrier ( 114 ) a plurality of clamping surface support sections ( 119 . 121 ), from which at least one actuator body ( 122 . 124 ) assigned. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, gegebenenfalls unter Einbeziehung der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Spannflächenträger (114; 214; ...) integral mit dem Vorrichtungshauptkörper (112; 212; ...) ausgebildet ist.Clamping device according to claim 4, optionally incorporating claims 5 or 6, characterized in that the at least one clamping surface carrier ( 114 ; 214 ; ...) integral with the device main body ( 112 ; 212 ; ...) is trained. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Spannflächenträger (114; 214; 314; ...) derart federnd an dem Vorrichtungshauptkörper (112; 212; 312; ...) vorgesehen ist, dass der wenigstens eine verlagerbare Spannflächenbereich (119, 121; 219, 221; 319, 321; ...) gegen eine elastische Federkraft mit einer Verlagerungskomponente auf einen anderen Spannflächenbereich (119, 121, 219, 221; 319, 321) zu oder/und von diesem weg verlagerbar ist.Clamping device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the at least one clamping surface carrier ( 114 ; 214 ; 314 ; ...) so resiliently on the device main body ( 112 ; 212 ; 312 ; ...) is provided that the at least one displaceable clamping surface area ( 119 . 121 ; 219 . 221 ; 319 . 321 ; ...) against an elastic spring force with a displacement component on another clamping surface area ( 119 . 121 . 219 . 221 ; 319 . 321 ) to and / or displaced away from it. Spannvorrichtung nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Aktorenkörper (122, 124; 222, 322; ...) mit radial größerem Abstand von der Rotationssymmetrieachse (R) als der wenigstens eine Spannflächenträger (114; 214; ...) angeordnet ist.Clamping device according to claim 3 and one of claims 4 to 8, characterized in that the at least one actuator body ( 122 . 124 ; 222 . 322 ; ...) with radially greater distance from the rotational symmetry axis (R) than the at least one clamping surface carrier ( 114 ; 214 ; ...) is arranged. Spannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Aktorenkörpern (122, 124; ...) vorgesehen ist, welche die Rotationssymmetrieachse (R) umgebend auf einer längs einer Umfangsrichtung um die Rotationssymmetrieachse (R) herum geschlossenen, bevorzugt im Wesentlichen zylindrischen, besonders bevorzugt kreiszylindrischen Fläche derart angeordnet sind, dass eine Änderung des auf sie einwirkenden elektrischen Potenzials eine Änderung der Längenabmessung in radialer Richtung oder/und in Umfangsrichtung bewirkt.Clamping device according to claim 9, characterized in that a plurality of actuator bodies ( 122 . 124 ; ...) is provided, which are the rotational symmetry axis (R) surrounding arranged on a along a circumferential direction about the rotational symmetry axis (R) around, preferably substantially cylindrical, more preferably circular cylindrical surface arranged such that a change in the electrical potential acting on them causes a change in the length dimension in the radial direction and / or in the circumferential direction. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Aktorenkörpern (122, 124; ...) radial außen in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise von wenigstens einer Zugwand (128; ...) umgeben ist, welche mit den Spannflächenträgerabschnitten (119, 121; ...) durch in radialer Richtung zwischen den Aktorenkörpern (122, 124; ...) verlaufenden Stegen (130; ...) verbunden sind.Clamping device according to claim 10, characterized in that the plurality of actuator bodies ( 122 . 124 ; ...) radially outside in the circumferential direction at least in sections of at least one pulling wall ( 128 ; ...) is surrounded, which with the clamping surface carrier sections ( 119 . 121 ; ...) by in the radial direction between the actuator bodies ( 122 . 124 ; ...) running bridges ( 130 ; ...) are connected. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Aktorenkörper (222; 322; ...) hülsenarig die Spannflächenträgerabschnitte (219, 221; 319, 321; ...) umgebend ausgebildet ist.Clamping device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the at least one actuator body ( 222 ; 322 ; ...) sleeve-like the clamping surface carrier sections ( 219 . 221 ; 319 . 321 ; ...) is formed surrounding. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der verlagerbare Spannflächenbereich (718, 720; ...), vorzugsweise eine Mehrzahl von Spannflächenbereichen (718, 720; ...), an dem wenigstens einen Aktorenkörper (722; ...) ausgebildet sind.Clamping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the displaceable clamping surface area ( 718 . 720 ; ...), preferably a plurality of clamping surface areas ( 718 . 720 ; ...), on which at least one actuator body ( 722 ; ...) are formed. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 12 oder 3 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Umfassungsabschnitt (728; 828; ...) aufweist, wobei der Aktorenkörper (722; 822; ...) hülsenartig ausgebildet und der Umfassungsabschnitt (728; 828; ...) den hülsenartigen Aktorenkörper (722; 822; ...) in einer Umfangsrichtung um die Rotationssymmetrieachse (R) zumindest abschnittsweise umgibt.Clamping device according to claims 12 or 3 and 13, characterized in that it comprises a surrounding portion ( 728 ; 828 ; ...), wherein the actuator body ( 722 ; 822 ; ...) formed like a sleeve and the enclosing section ( 728 ; 828 ; ...) the sleeve-like actuator body ( 722 ; 822 ; ...) in a circumferential direction around the rotational symmetry axis (R) at least partially surrounds. Spannvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers (722; ...) wenigstens zwei Anlagebereiche (722a–c) aufweist, mit welchen der Aktorenkörper (722; ...) an einer Innenfläche des Umfassungsabschnitts (728; ...) in Anlage ist, und wenigstens zwei Abstandsbereiche (722d–f) aufweist, welche mit bezüglich der Rotationssymmetrieachse (R) radialem Abstand zu der Innenfläche des Umfassungsabschnitts (728; ...) angeordnet sind, wobei in Umfangsrichtung der Aktorenkörper-Außenfläche zwischen zwei Anlagebereichen (722a–c) je ein Abstandsbereich (722d–f) angeordnet ist.Clamping device according to claim 14, characterized in that an outer surface of the sleeve-like actuator body ( 722 ; ...) at least two investment areas ( 722a C) with which the actuator body ( 722 ; ...) on an inner surface of the enclosing section ( 728 ; ...) and at least two distance ranges ( 722d -F), which with respect to the rotational symmetry axis (R) radial distance to the inner surface of the Umfassungsabschnitts ( 728 ; ...) are arranged, wherein in the circumferential direction of the actuator body outer surface between two contact areas (7 22a -C) one interval each ( 722d -F) is arranged. Spannvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers (722; ...) wenigstens zwei Spannflächenbereiche (718, 720; ...) aufweist.Clamping device according to claim 14 or 15, characterized in that an inner surface of the sleeve-like actuator body ( 722 ; ...) at least two clamping surface areas ( 718 . 720 ; ...) having. Spannvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannflächenbereiche (718, 720) in radialer Richtung von der Innenfläche des hülsenartigen Aktorenkörpers (722) vorstehen.Clamping device according to claim 16, characterized in that the clamping surface areas ( 718 . 720 ) in the radial direction from the inner surface of the sleeve-like actuator body ( 722 ) protrude. Spannvorrichtung nach Anspruch 15 und 16, gegebenenfalls unter Einbeziehung des Anspruchs 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannflächenbereiche (718, 720) in den Abstandsbereichen (722d–f) zugeordneten Umfangsabschnitten des hülsenartigen Aktorenkörpers (722) vorgesehen sind.Clamping device according to claim 15 and 16, optionally incorporating claim 17, characterized in that the clamping surface areas ( 718 . 720 ) in the spacing regions ( 722d F) associated peripheral portions of the sleeve-like actuator body ( 722 ) are provided. Spannvorrichtung nach Anspruch 12 oder einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenartige Aktorenkörper (622, 624; ...) von der Spannvorrichtung abnehmbar angeordnet ist.Clamping device according to claim 12 or one of claims 14 to 18, characterized in that the sleeve-like actuator body ( 622 . 624 ; ...) is detachably arranged by the clamping device. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18 oder nach Anspruch 19 unter Rückbeziehung auf Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine vormontierte oder vormontierbare Baugruppe (660) aus hülsenartigem Aktorenkörper (622, 624) und eine diesen zumindest abschnittsweise umgebende Umfassungswand (628) von der Spannvorrichtung (610) abnehmbar angeordnet ist.Clamping device according to one of claims 14 to 18 or according to claim 19, when appended to claim 14, characterized in that a preassembled or preassembled assembly ( 660 ) of sleeve-like actuator body ( 622 . 624 ) and a surrounding at least partially surrounding wall ( 628 ) of the tensioning device ( 610 ) is arranged detachably. Spannvorrichtung einem der Ansprüche 14 bis 18 oder nach Anspruch 19 oder 20 unter Rückbeziehung auf Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine vormontierte oder vormontierbare Baugruppe (660) aus Spannflächenträger (614), diesen umgebendem hülsenartigem Aktorenkörper (622, 624) und eine diesen in Umfangsrichtung umgebende Umfassungswand (628) von der Spannvorrichtung (610) abnehmbar angeordnet ist.Clamping device according to one of claims 14 to 18 or according to claim 19 or 20, when appended to claim 14, characterized in that a preassembled or preassembled subassembly ( 660 ) from clamping surface carrier ( 614 ), this surrounding sleeve-like actuator body ( 622 . 624 ) and a peripheral wall surrounding this ( 628 ) of the tensioning device ( 610 ) is arranged detachably. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (1670) eine mit inkompressiblem Fluid gefüllte Druckkammer (1670) aufweist, wobei der Aktorenkörper (1622, 1624) derart vorgesehen ist, dass eine Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung des Fluiddrucks in der Druckkammer (1670) bewirkt.Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 1670 ) a pressure chamber filled with incompressible fluid ( 1670 ), wherein the actuator body ( 1622 . 1624 ) is provided such that a change in its length dimension, a change in the fluid pressure in the pressure chamber ( 1670 ) causes. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, gegebenenfalls unter Einbeziehung wenigstens eines der Ansprüche 5 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied ein bezüglich des Vorrichtungshauptkörper (912; 1012) in Richtung der Rotationssymmetrieachse (R) verstellbares Spannelement (964; 1064) aufweist, wie etwa eine Überwurfmutter (964), wobei die Spannflächenbereiche (918, 920) durch Verstellung des Spannelements (964; 1064) mit einer Bewegungskomponente aufeinander zu oder/und voneinander weg verlagerbar sind, etwa durch Vorsehen einer konischen Anlagefläche (914a; 1014a) am wenigstens einen Spannflächenträger (914; 1014) und einer an dieser anliegenden konischen Gegenanlagefläche (964a; 1064a) am Spannelement (964; 1064), wobei der wenigstens eine Aktorenkörper (922, 924; 1022) an dem Spannelement (964; 1064) derart vorgesehen ist, dass eine Änderung seiner Längenabmessung eine Änderung der von dem Spannelement (964; 1064) in Richtung der Rotationssymmetrieachse (R) ausgeübten Kraft bewirkt.Clamping device according to Claims 3 and 4, optionally incorporating at least one of Claims 5 to 22, characterized in that the actuator has a relative to the device main body ( 912 ; 1012 ) in the direction of the rotational symmetry axis (R) adjustable clamping element ( 964 ; 1064 ), such as a union nut ( 964 ), wherein the clamping surface areas ( 918 . 920 ) by adjustment of the clamping element ( 964 ; 1064 ) with a component of movement toward one another and / or away from one another, for example by providing a conical contact surface ( 914a ; 1014a ) on at least one clamping surface carrier ( 914 ; 1014 ) and a voltage applied to this conical counter-contact surface ( 964a ; 1064a ) on the clamping element ( 964 ; 1064 ), wherein the at least one actuator body ( 922 . 924 ; 1022 ) on the clamping element ( 964 ; 1064 ) is provided such that a change in its length dimension, a change of the of the clamping element ( 964 ; 1064 ) causes the force exerted in the direction of the rotational symmetry axis (R). Spannvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (1064) ein mit den wenigstens zwei Spannflächenbereichen zu deren Verlagerung zusammenwirkendes Stellelement (1064) aufweist, welches zwischen einer Einspannstellung, in welcher das Abstandsmaß (a) zwischen den Spannflächenbereichen kleiner ist, und einer Freigabestellung, in welcher das Abstandsmaß (a) zwischen den Spannflächenbereichen größer ist, verstellbar ist, und welches durch eine Rückstellkraft (bei 1066), insbesondere Federkraft, in eine der Stellungen: Einspannstellung und Freigabestellung, vorzugsweise in die Einspannstellung, vorgespannt ist, wobei der wenigstens eine elektrostriktive Aktorenkörper (1022) derart angeordnet ist, dass eine Änderung seiner Längenabmessung in wenigstens einer Raumrichtung eine Verstellung des Stellelements (1064) gegen die Rückstellkraft (bei 1066) in die jeweils andere Stellung, vorzugsweise in die Freigabestellung, bewirkt.Clamping device according to claim 23, characterized in that the actuator ( 1064 ) an interacting with the at least two clamping surface areas to their displacement actuator ( 1064 ), which between a clamping position, in which the distance measure (a) between the clamping surface areas is smaller, and a release position, in which the distance measure (a) between the clamping surface areas is greater, is adjustable, and which by a restoring force (at 1066 ), in particular spring force, in one of the positions: clamping position and release position, preferably in the clamping position, is biased, wherein the at least one electrostrictive actuator body ( 1022 ) is arranged such that a change in its length dimension in at least one spatial direction an adjustment of the actuating element ( 1064 ) against the restoring force (at 1066) in the other position, preferably in the release position causes. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie (1110) aus dem elektrostriktiven Material gebildet ist.Clamping device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it ( 1110 ) is formed from the electrostrictive material. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrostriktive Material ausgewählt ist aus: piezoelektrischen Werkstoffen, Carbon-Nanotubes und dergleichen.Clamping device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the electrostrictive material is selected made of: piezoelectric materials, carbon nanotubes and the like.
DE10360918A 2003-12-23 2003-12-23 Clamping device with at least one electromechanical actuator as a clamping element Withdrawn DE10360918A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10360918A DE10360918A1 (en) 2003-12-23 2003-12-23 Clamping device with at least one electromechanical actuator as a clamping element
PCT/EP2004/014647 WO2005063447A1 (en) 2003-12-23 2004-12-22 Clamping device comprising at least one electromechanical actuator as a clamping element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10360918A DE10360918A1 (en) 2003-12-23 2003-12-23 Clamping device with at least one electromechanical actuator as a clamping element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10360918A1 true DE10360918A1 (en) 2005-07-21

Family

ID=34683837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10360918A Withdrawn DE10360918A1 (en) 2003-12-23 2003-12-23 Clamping device with at least one electromechanical actuator as a clamping element

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10360918A1 (en)
WO (1) WO2005063447A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014117874A1 (en) * 2013-08-27 2014-08-07 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Earthworking tool and method for earthworking
EP3188863A4 (en) * 2014-09-05 2018-09-26 Edison Welding Institute, Inc. Tool attachment and through spindle coolant systems for use with ultrasonic machining modules
DE102019201796A1 (en) * 2019-02-12 2020-08-13 MTU Aero Engines AG Chuck

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004059814A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-08 C. & E. Fein Gmbh Coupling, in particular for a power tool
US8499431B2 (en) * 2009-10-26 2013-08-06 Robert Bosch Gmbh Piezoelectric clamping device
BR112014000975A2 (en) * 2011-07-19 2017-02-21 Mauser-Werke Oberndorf Maschb Gmbh adjustment system
CN115383225A (en) * 2022-09-06 2022-11-25 邹孝萍 Worm wheel gear grinding machine
CN115947536B (en) * 2022-10-31 2024-09-20 富通集团(嘉善)通信技术有限公司 Optical fiber preform processing method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1328083A1 (en) * 1985-11-29 1987-08-07 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Work clamping device
JPS6339476A (en) * 1986-08-02 1988-02-19 Fuji Elelctrochem Co Ltd Piezoelectric clamp device
JPS6339475A (en) * 1986-08-02 1988-02-19 Fuji Elelctrochem Co Ltd Piezoelectric clamping device
JPS6471604A (en) * 1987-09-14 1989-03-16 Hitachi Ltd Tool clamping device
US5314175A (en) * 1990-02-27 1994-05-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wire clamping device and wire clamping method
WO1999067068A1 (en) * 1998-06-19 1999-12-29 Hesse & Knipps Gmbh Wire cutting pliers
DE10029563C1 (en) * 2000-06-22 2001-07-12 Univ Hannover Component positioning device e.g. for piston rod, has clamp ring securing component moved into rest position against resetting bias via piezoactuator
JP4047023B2 (en) * 2002-01-31 2008-02-13 喜萬 中山 Diode type nanotweezers and nanomanipulator device using the same
DE10241476A1 (en) * 2002-09-05 2004-03-18 Marco Systemanalyse Und Entwicklung Gmbh Device for clamping workpieces or tools

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014117874A1 (en) * 2013-08-27 2014-08-07 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Earthworking tool and method for earthworking
US9790742B2 (en) 2013-08-27 2017-10-17 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Drilling apparatus and method for drilling
EP3188863A4 (en) * 2014-09-05 2018-09-26 Edison Welding Institute, Inc. Tool attachment and through spindle coolant systems for use with ultrasonic machining modules
DE102019201796A1 (en) * 2019-02-12 2020-08-13 MTU Aero Engines AG Chuck

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005063447A1 (en) 2005-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1910029B1 (en) Tensioning device
EP1529585B1 (en) Expanding clamping device
EP1761354B1 (en) Tool holder for a rotating tool
DE19640280C2 (en) Tool head for the machining of a surface of a workpiece during a rotary movement of the tool head or the workpiece
DE202014103804U1 (en) jig
EP3608045A1 (en) Hydraulic expansion chuck
DE102012102914A1 (en) Clamping device for clamping e.g. hollow workpiece for rotation during machining processing, has sleeve section including axial distance corresponding to sum of another axial distance of another sleeve section and axial deformation distance
DE102010011239A1 (en) Fluidic, particularly hydraulic operating actuator element has cylinder housing, which has piston chamber and drivable piston interacting with actuating element
DE10360918A1 (en) Clamping device with at least one electromechanical actuator as a clamping element
WO2014056815A1 (en) Balancing or measuring adapter
DE10360917A1 (en) Tool holder with electrostrictive actuator bodies for influencing the concentricity of the tool holder
DE102005028366B4 (en) Boring bar for processing consecutive webs
EP0327694A1 (en) Fluid pressure operated actuator
DE102005055622B3 (en) Stretching clamping device for clamping components has recess in clamping ring between end sector for screwing to base body and axial sector on compression chamber
DE102009049920A1 (en) jig
DE2851944A1 (en) DEVICE FOR PRODUCING TUBE BODIES WITH AXIAL SUCCESSIVE CROSS SHAFTS
DE19928995A1 (en) Tool holder for rotary drilling tool or similar has tension shaft with central socket opening with circumferentially spaced traction spokes on which traction force is exerted to spread open clamping faces
EP0890402A1 (en) Hydraulic clamping device for precision holding of machine elements
DE102017129331A1 (en) Clamping device with hydraulic tension
DE102018109313B3 (en) Machine spindle arrangement
EP3738700A1 (en) Hydraulic clamping holder for tool/workpiece
DE102015216531A1 (en) actuating tool
DE102022100748B3 (en) Self-locking, fluidic clamping device
EP3875224A1 (en) Device for positioning a chisel
DE102018117639A1 (en) Bearing device, spindle arrangement with a bearing device and method for operating the spindle arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B25B0001000000

Ipc: B23B0031117000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee