DE10123657A1

DE10123657A1 - Adapter für eine Spannzange

Info

Publication number: DE10123657A1
Application number: DE10123657A
Authority: DE
Inventors: Horst Ruppert
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Garrett Motion SARL
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-11-21

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter (10) für eine Spannzange (20) einer Maschine für die Bearbeitung zylindrischer Werkstücke, insbesondere für eine sogenannte Mehrspindeldrehmaschine. Um in einer solchen Maschine Stangenmaterial mit unterschiedlichem Durchmesser bearbeiten zu können, müssen die Spannzangen (20) ausgewechselt werden. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch vereinfacht, dass zwischen der Spannzange (20) und der Werkzeugaufnahme der Maschine ein Adapter (10) vorgesehen ist, der mit der Spannzange (20) relativ einfach lösbar verbindbar ist und der andererseits in der Werkzeugaufnahme der Maschine festgelegt wird. Zum Wechseln der Spannzange (20) muss man nun lediglich die Spannzange von dem Adapter (10) lösen, während der Adapter selbst in der Werkzeugaufnahme der Maschine verbleibt, was den Montagevorgang beim Wechsel der Spannzange (20) wesentlich vereinfacht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter für eine Spannzange einer Maschine für die Bearbeitung zylindrischer Werkstücke, insbesondere für eine sogenannte Mehrspindeldrehmaschine, in der Stangenmaterial in mehreren Bearbeitungspositionen bearbeitet wird. Die DE 27 32 677 A1 beschreibt beispielsweise eine Spannzange für eine derartige Mehrspindeldrehmaschine. Bei Mehrspindeldrehmaschinen dieser Art ist es in der Regel so, dass diese in mehreren Bearbeitungspositionen mittels verschiedener Werkzeuge Stangenmaterial bearbeiten, welches zunächst an einem Ende und/oder am Umfang bearbeitet wird durch spanende Bearbeitung. Danach wird das weiter zu bearbeitende Werkstück von der Stange abgestochen, dann ergreift eine Spannzange das Werkstück, so dass es anschließend in einer oder mehreren weiteren Bearbeitungsstationen auch von der anderen Seite her bearbeitet werden kann. Die Spannzangen, die das Werkstück ergreifen, sind dabei entsprechend dem jeweiligen Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstücks dimensioniert. Dies bedeutet, dass bei einem Wechsel auf zu bearbeitende Werkstücke mit einem anderen Durchmesser die Spannzange ausgewechselt werden muss. Der Vorgang des Auswechselns der Spannzange, die in einer Werkzeugaufnahme der Maschine befestigt ist, ist dabei relativ aufwendig. Durch die benötigte Montagezeit kommt es zu einer unerwünscht langen Stillstandzeit an der Maschine. Die DE 27 32 677 beschreibt eine Spannzange, die quasi zweiteilig ausgebildet ist mit einem Spannkopfteil und einem etwa rohrförmigen Spannrohrteil, die über eine nachgiebige ringförmige Kupplungsvorrichtung miteinander gekuppelt werden können. Dadurch ist es möglich, den Spannkopfteil von dem Spannrohrteil der Zange zu lösen und so bei einem Wechsel auf Werkstücke mit anderem Durchmesser nur den Spannkopfteil auszutauschen. Der Spannrohrteil ist jedoch bei einer solchen Spannzange so geformt, dass er nicht in die Werkzeugaufnahme gängiger Typen von Mehrspindeldrehmaschinen passt und daher für diese nicht geeignet ist. Auch das in dieser Druckschrift verwendete Spannkopfteil ist eine Sonderkonstruktion und die dort beschriebene Lösung bedeutet, dass bereits vorhandene Spannzangen für Mehrspindeldrehmaschinen von dem Anwender dann nicht mehr verwendet werden können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich darin, einen Adapter für eine Spannzange zu schaffen, welcher einerseits das bislang umständliche Auswechseln der Spannzange in der Werkzeugaufnahme vereinfacht und dabei gleichzeitig die Weiterverwendung vorhandener Spannzangen in der gängigen Ausführung ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein erfindungsgemäßer Adapter für eine Spannzange der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Gemäß der Erfindung ist der Adapter so ausgebildet, dass er an einer Seite eine herkömmliche Spannzange aufnehmen kann, die demnach konstruktiv nicht verändert werden muss, so dass bei den Anwendern von Mehrspindeldrehmaschinen die in der Regel vorhandenen Spannzangen weiter verwendet werden können. Andererseits wird bei der erfindungsgemäßen Lösung der Adapter in der Werkzeugaufnahme befestigt und bleibt in dieser auch bei einem Wechsel der Spannzange. Der aufwendigere Vorgang der Montage des Adapters in der Werkzeugaufnahme der Maschine muss also nur einmal durchgeführt werden. Danach verbleibt der Adapter in der Werkzeugaufnahme der Maschine. Der Wechsel der Spannzange durch Lösen der Verbindung zwischen der Spannzange und dem Adapter ist aber bedingt durch dessen konstruktive Ausbildung sehr einfach und kann äußerst rasch bewerkstelligt werden, auch ohne dass dazu Kenntnisse des genaueren Aufbaus der Maschine notwendig sind. Der Wechsel der Spannzange kann also auch von einer montagetechnisch ungeübten Person vorgenommen werden, die die Maschine überwacht.

Der Adapter ist dabei vorzugsweise so geformt, dass das Einsetzen der Spannzange nur in einer bestimmten Drehposition erfolgen kann. Zwischen Adapter und Spannzange ist eine mit einfachen Mitteln lösbare Verbindung vorgesehen. Diese Verbindung kann beispielsweise ein am Adapter vorzugsweise in axialer Richtung vorstehendes Element umfassen wie beispielsweise einen Stift oder dergleichen, welcher in eine entsprechende Passung, z. B. Bohrung an der Spannzange eingreift. Eine Aufnahme des Adapters für die Spannzange ist vorzugsweise in sich unrund, d. h., mit ein oder mehreren Abweichungen von der Kreisform ausgebildet. Die Verbindung zwischen der Spannzange und dem Adapter kann eine Art Rastverbindung sein, wobei die Spannzange in der Regel mehrere Spannbacken aufweist, zwischen denen elastische Mittel angeordnet sind, z. B. eine gummielastische Masse, die auch beim Einspannen des Werkstücks zusammengedrückt wird. Durch radiales Zusammenpressen der Spannbacken werden diese auch in ihrem hinteren Bereich, der mit dem Adapter zu verbinden ist, zusammengedrückt und können beispielsweise beim Entspannen einen Ring oder dergleichen des Adapters hintergreifen. Dadurch ergibt sich eine axiale Festlegung zwischen Spannzange und Adapter, die durch Komprimieren der Spannbacken radial nach innen wieder gelöst werden kann, jedoch nur dann, wenn sich kein Werkstück in der Aufnahme der Spannzange befindet. Das Lösen der Verbindung zwischen Spannzange und Adapter ist also denkbar einfach möglich ohne das Lösen irgendwelcher Befestigungselemente wie Schrauben oder dergleichen.

Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Adapter für eine Spannzange;

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht des Adapters in Richtung des Pfeils II von Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht einer Spannzange, die mit dem Adapter verbunden wird;

Fig. 4 eine Ansicht, die die Verbindung zwischen Spannzange und Adapter zeigt im teilweisen Schnitt.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Adapter 10 im Längsschnitt. Dieser ist im Prinzip ein hohlzylindrischer ringförmiger Körper mit Durchbrechungen 11, die im wesentlichen der Materialersparnis dienen und hierbei keine weitere Bedeutung haben. Der Adapter 10 umfasst im Prinzip einen vorderen Abschnitt 12 mit größerer Wandstärke und dadurch bedingt größerem Außendurchmesser, an den sich ein Absatz 13 anschließt, auf den ein hinterer Abschnitt 14 folgt, in dem der Adapter einen geringeren Außendurchmesser aufweist, während der Innendurchmesser in beiden Abschnitten 12, 14 gleichbleibend ist. In Achsrichtung schließt sich am einen Ende des Adapters 10 an den hinteren Abschnitt 14 ein umlaufender Ringvorsprung 15 an, der wie ein Flansch nach außen radial vorsteht. Am axial anderen Ende des Adapters schließt sich an den vorderen Abschnitt 12 ein nach innen ausgerichteter Ringflansch 16 an. Im Bereich dieses Ringflansches 16 ist außerdem an einer Stelle ein achsparallel ausgerichteter Stift 17 vorhanden, dessen Funktion später unter Bezugnahme auf Fig. 4 noch näher erläutert wird.

In der stirnseitigen Ansicht gemäß Fig. 2 schaut man auf den Ringflansch 16 und erkennt den Stift 17. Man erkennt weiterhin in Fig. 2, dass die von dem Ringflansch 16 umschlossene Öffnung 18 des Adapters an dieser Seite von der Kreisform abweicht und über den Umfang verteilt drei Ausbuchtungen 19 vorgesehen sind, was mit der Form der dort einzuführenden Spannzange 20 zusammenhängt, welche drei Spannbacken aufweist.

Die Spannzange 20 ist für sich genommen in Fig. 3 in der Seitenansicht dargestellt. Diese Spannzange 20 umfasst einen Spannkopf 21 mit drei über den Umfang verteilt angeordneten Spannbacken, zwischen denen eine gummielastische Masse 22 angeordnet ist, so dass man die Spannbacken in radialer Richtung zusammenpressen kann. Der Spannkopf hat im Prinzip die Form eines Konus 23, so dass man durch Aufschieben einer ringartigen Spannhülse 30 oder dergleichen (siehe Fig. 4) die Spannbacken des Spannkopfs radial zusammenpressen kann. An der Rückseite weist die Spannzange 20 an allen drei Spannbacken jeweils vorsprungartig nach außen radial vorstehende Klauen 24 auf, wobei zwischen den Klauen 24 und dem Konus 23 eine umlaufende Nut 25 liegt. Die Klauen 24 und die Nut 25 dienen der Befestigung der Spannzange 20 in dem Adapter 10 wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 näher erläutert wird.

In Fig. 4 sieht man die Spannzange 20 in ihrem in dem Adapter 10 befestigten Zustand. Man erkennt, dass dabei der Stift 17 in eine Ausnehmung 26 an der Rückseite des Konus 23 der Spannzange eingreift, so dass die relative Drehposition zwischen Spannzange 20 und Adapter 10 gegeneinander festliegt. Aufgrund der gummielastischen Masse 22 können die drei Spannbacken radial zusammengepresst werden, um die Spannzange mit ihrer Rückseite in den Abschnitt 12 des Adapters einzuschieben. Dieses Zusammenpressen in radialer Richtung ist durch die Pfeile in Fig. 4 angedeutet. Dieses radiale Zusammenpressen wird in der Regel mittels eines geeigneten Werkzeugs bewirkt, welches vorn an dem aus dem Adapter herausragenden Bereich der Spannzange, d. h., am Spannkopf 21 angreift. In dem befestigten Zustand gemäß Fig. 4 greifen die Klauen 24 der Spannzange 20 wie man sieht hinter den Ringflansch 16 des Adapters 10, so dass dieser in die Ringnut 25 der Spannzange eingreift. Beim Lösen der Spannzange durch radiales Gegeneinanderpressen der Spannbacken in Pfeilrichtung werden die Klauen 24 soweit nach innen gepresst, dass die Spannzange dann aus dem Adapter herausgezogen werden kann.

Zum Einspannen des Werkstücks (in Fig. 4 nicht dargestellt) wird die Spannhülse 30 in axialer Richtung über den Konus 23 der Spannzange geschoben. Die Befestigung des Adapters 10 in der Werkzeugaufnahme der Maschine kann mit Hilfe von Schiebern 40 vorgenommen werden, die in radialer Richtung auf den Flansch 15 des Adapters aufschiebbar sind und die eine Nut 41 aufweisen, in die der Flansch 15 im Befestigungszustand eingreift, wie man aus Fig. 4 erkennen kann. Dabei sind in der Regel mehrere solcher Schieber 40 über den Umfang verteilt angeordnet. Zwei solcher Schieber 40 kann man in Fig. 4 erkennen. Um die Schieber 40 zu fixieren, kann man ein ringförmiges Halteteil 42 verwenden, welches in axialer Richtung auf die Schieber 40 aufschiebbar ist. Das ringförmige Halteteil 42 kann dann mittels Schrauben oder dergleichen, die auch in Bohrungen 43 der Schieber eingreifen zusammen mit den Schiebern 40 an der Maschine befestigt werden. Diese etwas aufwendigere Montage des Adapters 10 in der Werkzeugaufnahme der Maschine muss jedoch nur einmal bei der Befestigung des Adapters 10 erfolgen, da der Adapter anschließend in dieser Position verbleiben kann. Beim Übergang auf andere Werkstückdurchmesser wird lediglich die Spannzange 20 in der beschriebenen Weise durch radiales Zusammenpressen von dem Adapter 10 gelöst und dann gegen eine andere Spannzange ausgewechselt, was sehr rasch erfolgen kann.

Claims

1. Adapter für eine Spannzange einer Maschine für die Bearbeitung zylindrischer Werkstücke, insbesondere für eine sogenannte Mehrspindeldrehmaschine, in der Stangenmaterial in mehreren Bearbeitungspositionen bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (10) an seinem einen Ende Mittel (16) für die lösbare Befestigung des rückwärtigen Endes einer Spannzange (20) aufweist, und dass der Adapter an seinem anderen Ende in einer Werkzeugaufnahme der Maschine befestigbar ist.

2. Adapter für eine Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser wenigstens ein axial vorstehendes Element (17) aufweist, welches formschlüssig in eine Aufnahme (26) an der Spannzange in der Befestigungsposition eingreift für die Festlegung der jeweiligen Drehposition von Spannzange (20) und Adapter (10) zueinander.

3. Adapter für eine Spannzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das axial vorstehende Element (17) ein Stift, Bolzen oder dergleichen ist, der in eine Bohrung oder Ausnehmung (26) an der Rückseite des Spannzangenkopfs eingreift.

4. Adapter für eine Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser an dem der Spannzange (20) zugewandten Ende einen Ringflansch (16) aufweist, der in eine Nut (25), vorzugsweise Ringnut der Spannzange eingreift.

5. Adapter für eine Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (16) des Adapters (10) von einem etwa zylindrischen Abschnitt (12) des Adapters aus radial einwärts ausgerichtet ist.

6. Adapter für eine Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftschlüssige Verbindung zwischen Spannzange (20) und Adapter (10) durch radiales Zusammenpressen mehrerer gegen eine gummielastische Masse gelagerter Spannbacken der Spannzange (20) möglich ist.

7. Adapter für eine Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Befestigungsposition der Spannzange radial gegenüber der Nut (25) nach außen vorstehende Klauen (24) der Spannzange den Ringflansch (16) des Adapters (10) hintergreifen.

8. Adapter für eine Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieser an seinem der Spannzange abgewandten Ende einen gegenüber einem zylindrischen Abschnitt (14) des Adapters nach außen vorstehenden Flansch (15) aufweist und mittels dieses Flanschs der Adapter in einer Werkzeugaufnahme der Maschine befestigbar ist.

9. Adapter für eine Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass radial auf den Flansch (15) des Adapters (10) aufschiebbare Schieber (40) vorgesehen sind, um den Adapter in der Werkzeugaufnahme der Maschine festzulegen.

10. Adapter für eine Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein in axialer Richtung über die Schieber (40) schiebbares Halteteil (42) zur Befestigung der Schieber (40) und damit des Adapters (10) in der Werkzeugaufnahme der Maschine vorgesehen ist.

11. Adapter für eine Spannzange nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Schieber (40) jeweils Nuten (41) aufweisen, in die der Flansch (15) des Adapters (10) eingreift.