DD264873B1 - Automatisches spannsystem - Google Patents

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das automatische Spannsystem ist vorgesehen für das zentrische Aufnehmen und axiale Spannen von buchsenförmigen Teilen, insbesondere von solchen Buchsen deron Innenform für die Zentrierung und Aufnahme beim Arbeitsgang Außenrundschleifen im Schrägeinstechverfahren keine Verwendung finden kann, aber trotzdem die Forderung nach einer hohen geometrischen Genauigkeit des Außendurchmessers zur Planseite des Werkstückes bzw. zum Teilkreis von beispielsweise Kegelradbuchsen zu erfüllen ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für die Aufnahme, Zentrierung und Mitnahme von buchsenförmigen Werkstücken sind die verschiedensten Spannzeuge, die nach den unterschiedlichsten Prinzipien arbeiten, bekannt geworden. Die Aufnahme erfolgte bisher ausschließlich auf meist werkstückgebundenen, spreizbaren Spitzerdornen. Bei deren Verwendung ist eine auf ein bestimmtes Maß feinbearbeitote Innenbohrung unerläßlich. Die Mitnahme des Werkstückes, das manuell auf den Dorn aufgeschoben worden ist, wird durch Aufspreizen des aus mehreren Segmenten bestehenden spreizbaren Spitzendornes erreicht, wobei gleichzeitig eine Zentrierung des Werkstückes nach der bearbeiteten Innenbohrung erfolgt. Der Dorn ist dabei In üblicher Weise zwischen den beiden Körnerspitzen aufgenommen. Bei kurzen Werkstücken der angeführten Art kann auch ein fliegend angeordneter Spreizdorn in Verbindung mit einem selbst andrückenden Gegenhalter, wie durch die DO-PS 213382 bekannt geworden ist, Verwendung finden. In diesem Fall ist ebenfalls eine fertig bearbeitete Innenbohrung erforderlich.

Für ein zentrisches Fixieren und axiales Spannen von Werkstücken der angeführten Art wurde durch das DD-WP 232001 ein „Spanndorn" bekannt, der für Drehbearbeitungsfälle vorgesehen ist, bei denen das zu bearbeitende Werkstück <?us Genauigkeitsgründen in der fertig bearbeiteten Bohrung zentriert werden muß. Dazu ist vorgesehen, daß Zentrierbacken mit einer Druckfeder in Wirkverbindung stehen und daß Spannbacken über je ein Keilstück, eine Zugschraube und eine Zugstange mit einem Spannantrieb formschlüssig in Wirkverbindung stehen und daß zwischen einer Zugstange und einem Deckel ein Spalt vorhanden ist.

Nachteilig ist bei diesem Spanndorn, daß dieser nur für relativ kurze Werkstücke geeignet ist, deren Bohrung fertig bearbeitet sein muß.

Die für das automatische Zentrieren und axiale Spannen vorgesehenen beweglichen Teile sind kompliziert und in ihrer Herstellung aufwendig, freiliegend und dadurch der Verschmutzung durch die Feinheit der Späne und den Schleifkörperabrieb ausgesetzt, was zu Störungen führen kann und deshalb für einen automatischen Betrieb beim Außenrundschleifen in keiner Weise geeignet ist.

Weiterhin wurde die DE-AS 2346252 mit dem Titel ,Werkzeughaltevorrichtung für eine Innenrundschleifmaschine" bekannt, die sich ebenfalls mit dem Zentrieren und axialen Spannen von buchsenförmigen Werkstücken befaßt.

Für das Ausrichten der Werkstückachse auf die Achse der Arbeitsspindel (Werkstückspindel) ist in diesem Fall vorgesehen, daß ein kegelförmiger Abschnitt einer Stelleinrichtung in Kombination mit einer Meßlehre axial in die Werkstückbohrung einschiebbar ist. Die Spannung des Werkstückes erfolgt nach der Zentrierung durch mechanisch einschwenkbare Klauen, die in Ausnehmungen oder Duichbrüche am Werkstück eingreifen und das Werkstück axial gegen eine mit der Werkstückspindel verbundenen Spannplatte drücken.

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Diese Werkstückhaltevorrichtung ist besonders für das Innenrundschleifen entwickelt worden und verlangt ebenfalls eine

vorgearbeitete Bohrung zur Zentrierung sowie An- bzw. Eingriffsmöglichkeiten für die um den Außendurchmesserangeordneten, radial und axial wirkenden Spannklauen.

Eine Verwendung dieses Systems für das Zentrieren und Spannen von Werkstücken der eingangs angeführten Art ist aus

mehreren Gründen nicht möglich. So kann ein axiales Spannen mittels Klauen nicht erfolgen, da es die Platzverhältnisse beim

Außenrundschleifen nicht zulassen. Außerdem besteht, wie bei dem DO-WP 232001 die Gefahr der Verschmutzung und die

damit verbundenen Nachteile für die Durchführung eines automatischen Betriebes.

Aus diesem Stand der Technik ist ableitbar, daß bisher für das automatische Zentrieren und axiale Spannen von Werkstücken de

angeführten Art für die Durchführung des Arbeitsganges Außenrundschleifen im Schrägeinstechverfahren noch keinentsprechendes automatisches bzw. automatisierbares Spannsystem bekannt ist, das der Forderung nach höchster Präzisionund Verfügbarkeit gerecht wird.

Aufgrund dieses Sachverhaltes war es bisher erforderlich, das Ausrichten und Spannen manuell vorzunehmen, wodurch neben

der Arbeitsproduktivität auch die Qualität negativ beeinflußbar war.

Ziel der Erfindung

Es sollen die angeführten Nachteile beseitigt werden. Durch die Scheffung eines automatischen Spannsystems ist eine Steigerung der Arbeitsproduktivität bei ständiger Einhaltung hoher Qualitätsparameter zu sichern. Außerdem ist eine hohe Verfügbarkeit und eine einfache Umrüstbarkeit auf ein anderes Werkstück zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein automatisches Spannsystem für solche buchsenförmigen Teile, insbesondere Kegelradbuchsen zu schaffen, bei denen die Innenform aufgrund der Gestaltung für eine zentrische Aufnahme für den Arbeitsgang Außenrundschleifen nicht zur Verfügung steht. Trotz dieser Tatsache ist bei den Werkstücken eine hohe geometrische Genauigkeit mit Sicherheit im automatischen Betrieb zu erreichen.

Es handelt sich dabei um die Winkligkeit des Außendurchmessers zur Planseite bzw. zum Teilkreis der Verzahnung bei einer guten Zylindrizität des Außendurchmessers.

Das neue automatische Spannsystem ist dabei so auszubilden, daß die erforderlichen Spannkräfte die Dauergenauigkeit der Werkstückspindellagerung nicht gefährden. Es soll das Spannsystem für im Durchmesser relativ kleine Werkstücke einsetzbar sein, wobei die Umstellung auf eine andere Werkstückabmessung ohne große Aufwendungen möglich sein soll. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Kolbenstange über eine Gewindebohrung verfügt, in die ein spannzangenartiges Verbindungsstück in axialer Richtung, achsgleich zur Werkstückspindel mehrfach mit Schlitzen und etwa in der Mitte des Verbindungsstückes mit einem Außenkonus sowie an seinem vorderen Ende mit einem Bund versehen ist, und so dem Spannen und Entspannen des Spannsystems zugeordnet ist. Dabei ist der Außenkonus des spannzangenartigen Verbindungsstückes mit einem Innenkonus, der sich in der Längsbohrung eines Hilfsdornes einer Gewindebuchse befindet, wirkverbunden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert

In der zugehörenden Zeichnung zeigt:

Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Spennsystem in Arbeitsstellung, im Schnitt. Eine Kolbenstange 1 ist achsgleich in der Werkstückspindel 2 einer Außenrundschleifmaschine angeordnet. Die Kolbenstange 1

ist mit einem Kopf 3 versehen der sich im vorderen Teil der Werkstückspindel 2 befindet und öldicht sowie verdrehungsfreigeführt ist. Die Kolbenstange 1 steht in bekannter Weise mit einem axial wirkenden Hydrauliktrieb in Verbindung. In dem

Kopf 3 der Kolbenstange 1 befindet sich eine axial verlaufende Gewindebohrung 5, in die ein spannzangenartig ausgebildetes Verbindungsstück 4 stirnseitig eingeschraubt ist. Das Verbindungsstück 4 ist mit mehreren axial verlaufenden Schlitzen 4.1 versehen, und etwa in der Mitte seiner Längsausdehnung befindet sich ein Außenkonus 4.2. Der vordere Teil der Workstückspindel 2 ist mit einem auswechselbaren Zwischenring 2.1 bestückt, der zur Aufnahme

verschiedener, werkstückspezifischer Planscheiben dient. In unserem Beispiel ist es eine Planscheibe 2.2 verbunden mit einem

Kugelring 2.3, bei dem die Anzahl der Kugeln mit der Zähnezahl der Kegelradverzahnung 8.1 des Werkstückes 8 übereinstimmt. Am Zwischenring 2.1 ist außerdem ein Hilfsdorn 6 auswechselbar befestigt. Der Hilfsdorn β hat die Form einer Bundbuchse, in

die in Längsrichtung eine Gewindebuchse 6.2 eingeschraubt ist. Die Gewindebuchse 6.2 ist am hinteren Ende, das auf den

Zwischenring 2.1 gerichtet ist, mit einem Innenkonus 6.1 versehen, der mit dem Außenkonus 4.2 zusammenwirkt. In Achsrichtung befindet sich eine in die Bearbeitungsebene einschwenkbare Andrückeinheit 7 mit einer Andrückscheibe 7.1 und

einer Innenbundbuchse 7.2.

Die Bohrung im Bund ist im Durchmesser so gehalten, daß der vordere Bund 4.3 dos Verbindungsstückes 4 in

zusammengedrücktem Zustand hindurchgeführt werden kann.

Im Ruhezustand, ohne eingelegtes Werkstück 8, befindet sich die Kolbenstange 1 in ihrer vorderen Endlage, wodurch sich das Verbindungsstück 4, bewirkt durch den gegen den Innenkonus 6.1 verschobenen Außenkonus 4.2, in zusammengedrücktem Zustand befindet. In diesem Zustand ist es möglich, die Andrückeinheit 7 aus der Spannebene auszufahren und radial

auszuschwenken. Nach dem Ablegen einos Werkstückes 8 auf den Hilfsdorn β und nach Abschluß des Zentriervorganges wird

die Andrückeinheit 7 radial in die Spannebene eingeschwenkt und axial gegen die hintere Planfläche des Werkstückes 8 verfahren, wobei das zusammengedrückte Verbindungsstück 4 in das Innere der innenbundbuchee 7.2 eingeführt wird. Durch die nachfolgende Zurückbewegung der Kolbenstange 1 zusammen mit dem Verbindungsstück 4 wird der Außenkonut 4,2 vom Innenkonus 6.1 getrennt und dadurch das Verbindungsstück 4 auseinandergespreizt, so daß der Bund 4,3 hinter den Bund der Innenbundbuchse 7.2 zur Anlage gelangt.

Die weitere Bewegung der Kolbenstange 1 führt dazu, daß die Andrückscheibe 7.1 gegen das Werkstück 8 gezogen wird und damit eine solche kraftschlüssige Verbindung erfolgt, die keine zusätzliche Belastung der Lagerung der Werkstückspindel 2 zur Folge hat. Die Genauigkeit der Lagerung bleibt dadurch über einen langen Zeitraum erhalten.

Claims (2)

1. Automatisches Spannsystem für eine zentrische Aufnahme und axiales Spannen mittels Hydraulikantrieb von solchen buchs6nförmigen Teilen, insbesondere Kegelradbuchsen deren Innenform aufgrund ihrer Gestaltung nicht für die zentrische Aufnahme auf einem Spanndorn geeignet ist, unter der Verwendung einer mit einer rotierenden Werkstückspindel verbundenen Planscheibe mit werkstückspezifischer Plananlage bzw. Fixierung des Teilkreises der Kegelradverzahnung an einem Kugelring und Verwendung eines Hilfsdornes sowie einer radial auf die Achse der Werkstückspindel und des Hilfsdcrnes einschwenkbaren und mit einem Antrieb versehenen Andrückeinheit deren Anlagering über eine vorgeschaltete Kugelkalotte zum Ausgleich von am Werkstück vorhandenen Planparallelitätsfehlern pendeln kann und der Hydrauliktrieb mit einer Kolbenstange verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (1) über eine Gewindebohrung (5) verfügt, in die ein spannzangenartiges Verbindungsstück (4) aufgenommen, das Verbindungsstück in axialer Richtung, achsgleich zur Werkstückspindel (2), mehrfach mit Schlitzen (4.1) und etwa in der Mitte des Verbindungsstückes (4) mit einem Außenkonus (4.2) sowie an seinem vorderen Ende mit einem Bund (4.3) versehen ist, und so dem Spannen und Entspannen des Spannsystems zugeordnet ist.

2. Automatisches Spannsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkonus (4.2) des spannzangenartigen Verbindungsstückes (4) mit einem Innenkonus (6.1), dor sich in der Längsbohrung eines Hilfsdornes (6) einer Gewindebundbuchse (6.2) befindet, wirkverbunden ist.