DE102009009949B4

DE102009009949B4 - Centering device for lathes with counter spindle

Info

Publication number: DE102009009949B4
Application number: DE102009009949A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Goehring; Uwe Goehring
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2010-12-23
Anticipated expiration: 2029-02-21
Also published as: DE102009009949A1

Abstract

Zentriervorrichtung für Drehmaschinen mit Gegenspindel, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenspindel das Spannwerkzeug und dieses haltende Mittel entnommen sind, der verbleibende Grundkörper (7) der Gegenspindel, respektive dessen Druckhülse (6), innwändig mit einem Kolben (1; 11), der eine Zentrierspitze (2; 9; 21) aufnimmt und haltert, arretier- und lösbar versehen ist, wobei der Kolben (1; 11), respektive die Druckhülse (6), mit einem Zugrohr (8) verbunden ist, das den Kolben, respektive die Druckhülse (6), mit der erforderlichen Spannkraft beaufschlagt.Centering device for lathes with counter spindle, characterized in that the counter spindle, the clamping tool and this holding means are removed, the remaining base body (7) of the counter spindle, respectively the pressure sleeve (6), innwändig with a piston (1, 11) having a centering (2; 9; 21) receives and holds, is provided lockable and releasably, wherein the piston (1; 11), respectively the pressure sleeve (6), with a pull tube (8) is connected to the piston, respectively the pressure sleeve (6), applied with the required clamping force.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentriervorrichtung für Drehmaschinen mit Gegenspindel.The The invention relates to a centering device for lathes with counter spindle.

Nach dem bekannten Stand der Technik sind einerseits Drehmaschinen mit Gegenspindel und andererseits Drehmaschinen mit Reitstock und Zentrierspitzen bekannt. Jede dieser Ausführungen ist ausschließlich für den speziellen Zweck verwendbar, für den sie konzipiert ist. Die Gegenspindel, bei den Drehmaschinen der erst genannten Art, kann nur mit einem Futter oder einer Spannzange lange Werkstücke halten. Die Bearbeitung von Endstücken langer Teile kann damit nicht realisiert werden. Dazu muss nach dem bekannten Stand der Technik stets eine zweite Drehmaschine mit Zentrierspitze zum Einsatz gelangen, was bei modernen Drehmaschinen mit erheblichen Kosten verbunden ist.To The prior art, on the one hand lathes with Counter spindle and, on the other hand, lathes with tailstock and centering points known. Each of these designs is exclusive for the special purpose, for it is designed. The counter spindle, in the lathes the first mentioned type, can only with a chuck or a collet long workpieces hold. The processing of end pieces of long parts can thus not realized. For this, according to the known state of Always use a second lathe with centering tip, which is associated with significant costs in modern lathes is.

Zwar ist in EP 1 586 397 A2 ein Spannfutter beschrieben, welches in einer speziellen Ausführungsform die Aufnahme einer Zentrierspitze ermöglichen soll, jedoch ist diese Möglichkeit nur auf ganz spezielle Spannfutter beschränkt, abgesehen davon, dass die dort beschriebene Konstruktion eine erhebliche Umrüstzeit erfordert und die Herstellungskosten der dort beschrieben Aufnahmen erheblich sind. DE 198 26 518 A1 beschreibt eine CNC-Drehmaschine, bei der in ein Spannfutter eine ausfahrbare Zentrierspitze integriert ist, was einen erheblichen konstruktiven Aufwand bedingt.True, is in EP 1 586 397 A2 describes a chuck, which is to allow the inclusion of a centering in a specific embodiment, but this option is limited to very specific chuck, apart from the fact that the construction described therein requires a considerable changeover time and the production costs of the recordings described there are significant. DE 198 26 518 A1 describes a CNC lathe, in which a chuck an extendable centering is integrated, which requires considerable design effort.

Nachteilig bei beiden vorgenannten Lösungen ist weiterhin, dass

– zum Wechseln der Werkstücke in der Maschine der gesamte Spindelstock verfahren und anschließend neu positioniert werden muss,
– der Nutzungsbereich des Verfahrwegs begrenzt ist,
– eine Feineinstellung der Druckkraft, welche auf das Werkstück wirkt, nicht möglich ist und
– das Ansetzen der Zentrierspitze nach dem Einlegen der Werkstücke nicht sicher und exakt gewährleistet werden kann.

A disadvantage of both aforementioned solutions is that

- to change the workpieces in the machine the entire headstock must be moved and then repositioned,
- the range of use of the travel path is limited,
- A fine adjustment of the pressure force which acts on the workpiece is not possible and
- The attachment of the centering after inserting the workpieces can not be guaranteed safe and accurate.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei Drehmaschinen mit Gegenspindel der Gegenspindel die Funktion eines Reitstockes zu geben, ohne dass es erheblicher Umbauarbeiten bedarf, zugleich weitestgehend für andere Zwecke bereits verfügbare kommerzielle Baugruppen zum Einsatz gelangen können und ein schnelles unkompliziertes Umrüsten in den jeweils anderen Bearbeitungszustand jederzeit ermöglicht ist.Of the Invention is therefore the object of lathes with Counter spindle of the counter spindle to the function of a tailstock give, without that it requires considerable conversion work, at the same time as far as possible for others Purposes already available commercial assemblies can be used and a quick uncomplicated adapt is always possible in the other processing state.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Zentriervorrichtung für Drehmaschinen mit Gegenspindel gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The The object of the invention is achieved by a centering device for lathes with counter spindle according to the features of claim 1.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen:The Invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. Show it:

1 eine erste Ausführungsform einer Gegenspindelgestaltung mit einer ersten möglichen Zentrierspitzenaufnahme in vorderer Endstellung; 1 a first embodiment of a counter spindle design with a first possible Zentrierspitzenaufnahme in front end position;

2 die Ausführung gemäß 1 in hinterer Endstellung; 2 the execution according to 1 in rear end position;

3 eine zweite mögliche Zentrierspitze mit mitlaufender Spitze in vorderer Endstellung; 3 a second possible centering tip with revolving tip in the front end position;

4 die Ausführung nach 3 in hinterer Endstellung; 4 the execution after 3 in rear end position;

5 beispielhaft typische Einzelbaugruppen, die als Spannmittel zur Aufnahme von Spannzangen an Gegenspindeln zum Einsatz gelangen; 5 exemplary typical individual modules, which come as clamping means for receiving collets on counter spindles used;

6 eine beispielhafte dritte Ausführungsmöglichkeit der Erfindung, bei der eine Zentrierspitze mit einer Druckhülse eine bauliche Vereinigung erfahren hat in vorderer Endstellung und 6 an exemplary third embodiment of the invention, in which a centering tip with a pressure sleeve has undergone a structural union in the front end position and

7 die Ausführung nach 6 in hinterer Endstellung. 7 the execution after 6 in the rear end position.

In den 1 bis 4, respektive 6 und 7 wurde, der besseren Übersicht halber, nur die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gegenspindel dargestellt, da der übrige Aufbau einer Drehmaschine mit Gegenspindel dem Fachmann geläufig ist.In the 1 to 4 , respectively 6 and 7 was, for better clarity, only the inventive design of the counter spindle shown, since the rest of the structure of a lathe with counter spindle is familiar to the expert.

Wie aus 5 ersichtlich ist, weiß der Fachmann, dass eine Spannvarianten für eine Gegenspindel immer durch folgende Baugruppen (oder vergleichbaren, die deren Funktion bewirken) gebildet ist, nämlich: einem Grundkörper 7, einer Druckhülse 6 und einem mit dem Grundkörper 7 verbindbaren werkstückseitigen Arretiermittel, hier in Form einer Überwurfmutter 10. Dazu weiterhin gehörige Spannzangen wurden in 5 nicht dargestellt, da im Weiteren ohnehin vorteilhafter Weise nur von dem Grundkörper 7 und der Druckhülse 6, respektive deren Funktion, Gebrauch gemacht wird.How out 5 As can be seen, the person skilled in the art knows that a clamping variant for a counterspindle is always formed by the following assemblies (or equivalent, which cause their function), namely: a main body 7 , a pressure sleeve 6 and one with the main body 7 connectable workpiece-side locking means, here in the form of a union nut 10 , In addition, appropriate collets were in 5 not shown, since in addition anyway advantageous only from the main body 7 and the pressure sleeve 6 , respectively their function, use is made.

Wie 1 zeigt, ist unter Entfernung der für vorliegende Erfindung nicht benötigten Baugruppe 10 (vgl. 5) und Entnahme der ohnehin nicht dargestellten Spannzangen die erfindungsgemäße Aufnahme gebildet, in die in einfachster Ausführung ein Kolben 1, der im Beispiel eine handelsübliche Zentrierspitze 2 mit Morsekegel starr aufnimmt, passgenau in die Druckhülse 6 eingebracht. Mittels Madenschrauben 3, die auf Druckbolzen 4 und mit diesen in Eingriff stehenden Druckstücken 5 einwirken, lässt sich der Kolben 1 mit der Druckhülse 6 klemmend verbinden. Mit der Druckhülse 6 ist bodenseitig das bei den in Betracht kommenden Drehmaschinen vorhandene Zugrohr 8 verschraubt, auf welches ein, hier ebenfalls nicht dargestellter Hydraulikkolben einwirkt. Die vom Hydraulikkolben ausgehende Spannkraft für ein sich auf der Spitze der Zentrierspitze abstützenden, nicht dargestellten Werkstücks ist in 1 durch einen nach links zeigenden Pfeil dargestellt. Die Vor- oder Rückzugsbewegungen des Zugrohres 8 der Gegenspindel werden hier benutzt, um die Zentrierspitze 2 in das Werkstück einzuführen, oder zum Lösen herauszuziehen. Die Druckkraft der Zentrierspitze 2 ist definiert voreinstellbar und ihre Startposition kann im Programm, mit dem die Drehmaschinen gesteuert werden, über die „W”-Achse festgelegt werden. Bei dieser ersten Ausführungsvariante der Erfindung müssen die nicht dargestellte und gegenüber der Gegenspindel befindliche Hauptspindel und die hier gezeigte Gegenspindel bei starrer Zentrierspitze 2 synchron laufen. Dadurch entsteht ausgesprochene Laufruhe am Werkstück. Heute übliche Drehmaschinen mit Gegenspindel verfügen im Allgemeinen über solch geforderte synchrone Antriebe.As 1 is removed with the assembly not required for the present invention 10 (see. 5 ) and removal of the collets, not shown anyway formed the recording of the invention, in the simplest embodiment, a piston 1 , which in the example a commercially available centering tip 2 with Morse taper rigidly accommodates, exactly in the pressure sleeve 6 brought in. By means of grub screws 3 on pressure pin 4 and with these engaged pressure pieces 5 act, the piston can be 1 with the pressure sleeve 6 connect by clamping. With the pressure sleeve 6 bottom side is the case in the eligible lathes Handed drawpipe 8th screwed, on which a, also not shown here hydraulic piston acts. The outgoing from the hydraulic piston clamping force for a supported on the tip of the centering, not shown workpiece is in 1 represented by an arrow pointing to the left. The forward or retraction movements of the draft tube 8th The counter spindle are used here to the centering tip 2 insert into the workpiece, or pull out to loosen. The pressure force of the center point 2 is predefined and its starting position can be specified in the program, with which the lathes are controlled, over the "W" axis. In this first embodiment of the invention, the main spindle, not shown, and located opposite the counter spindle and the counter spindle shown here must have a rigid center point 2 run synchronously. This results in pronounced smoothness on the workpiece. Today's lathes with counter spindle generally have such required synchronous drives.

2 zeigt die Ausführung gemäß 1 in hinterer Endstellung, wie der nach rechts gerichtete Pfeil der Hydraulikkraftwirkung andeutet. Zusätzlich ist der Versatz, den die Druckhülse 6 gegenüber dem Grundkörper 7 in den jeweiligen Endstellungen erfährt, mit dx bezeichnet und in der linken Zeichnungsebene dargestellt. In dieser Darstellung, nach 2, ist das nicht dargestellte Werkstück von der Zentrierspitze gelöst und kann nach Verfahren der Gegenspindel über die „W”-Achse zugeführt oder entnommen werden. 2 shows the execution according to 1 in the rear end position, as indicated by the right arrow of the hydraulic force effect. In addition, the offset is the pressure sleeve 6 opposite the main body 7 in the respective end positions, denoted by dx and shown in the left drawing plane. In this presentation, after 2 , The workpiece, not shown, is released from the centering tip and can be fed or removed by the method of the counter spindle on the "W" axis.

Wenn ein Synchronlaufen der Haupt- und Gegenspindel maschinentechnisch nicht realisierbar ist, liegt es im Rahmen der Erfindung, im einfachsten Fall eine ebenfalls handelsübliche mitlaufende Zentrierspitze 9 in den genannten Kolben 1 einzusetzen. Die mitlaufende Zentrierspitze 9, wie in den 3 und 4 dargestellt, bewirkt, dass Drehzahlunterschiede zwischen Haupt- und Gegenspindel ausgeglichen werden. Eine Beschädigung durch Reibung zwischen der Zentrierspitze und dem Werkstück wird somit verhindert. Im Übrigen zeigen die 3 und 4 die gleichen beiden Endstellungen, wie zu den 1 und 2 beschrieben.If synchronous running of the main spindle and counterspindle is not machine-technically feasible, it is within the scope of the invention, in the simplest case, also a commercially available revolving centering tip 9 in the said pistons 1 use. The revolving center point 9 as in the 3 and 4 shown causes speed differences between the main and counter spindle are compensated. Damage caused by friction between the centering tip and the workpiece is thus prevented. Incidentally, the show 3 and 4 the same two end positions as to the 1 and 2 described.

Vorstehende Ausführungsbeispiele stellen die einfachste Art der Realisierung vorliegender Erfindung dar, da weitestgehend auf für andere Verwendungen vorhandene Bauteile zurückgegriffen werden kann. Darüber hinaus ist die Montage vorstehend beschriebener erfindungsgemäßer Zentrierspitze durch einfaches Entfernen der bei Gegenspindeln vorhandenen Arretiermittel 10 und Spannzangen und Austausch mit dem gesondert herzustellenden Kolben 1, der eine Zentrierspitze 2 aufnimmt, besonders leicht und schnell zu bewerkstelligen.The above embodiments represent the simplest way of implementing the present invention, since as far as possible can be used on existing components for other uses. In addition, the assembly of the above-described centering according to the invention by simply removing the existing counter spindles locking 10 and collets and exchange with the separately produced piston 1 , which is a center point 2 absorbs very easily and quickly.

Es liegt aber ausdrücklich im Rahmen vorliegender Erfindung, auch eine bauliche Vereinigung der Druckhülse 6 und des Kolbens 1, wie in den 1 bis 4 dargestellt, vorzusehen. In einem solchen Fall müsste von den bekannten Spannvorrichtungen des Gegenlagers auch noch die Druckhülse 6 demontiert werden, so dass nur der Grundkörper 7 verbleibt. Der nunmehr erfindungsgemäß neu zu schaffende Gehäusekolben 11, wie in den 6 und 7 dargestellt, wird dann in seinem äußeren Umfang und seiner sonstigen Geometrie so gestaltet, dass er dem der entnommenen ursprünglichen Druckhülse 6 entspricht und bodenseitig direkt mit dem Zugrohr 8 der Gegenspindel ebenso, wie die Druckhülse 6 nach den 1 bis 4, verschraubt werden kann. Bei einer solchen, konstruktiv und montagemäßig aufwändigeren Ausführung ergeben sich jedoch Vorteile bzgl. des inneren Aufbaus, bspw. für die Lagerung der Zentrierspitze 21, da man durch den volumenmäßigen Wegfall des durch die Druckhülse 6 eingenommenen Raums zusätzlich Volumen für weitere konstruktive Gestaltungen gewinnt. Wie bei den 1 und 2 bzw. 3 und 4 sind auch bei dieser speziellen Ausführungsform die vordere Endstellung in 6 und die hintere Entstellung in 7 skizziert. Lagerungsmöglichkeiten für die Zentrierspitze 21 sind in 6 und 7 nur schematisch angedeutet und auch nicht näher bezeichnet, weil der bekannte Stand der Technik eine Vielzahl von Lagerungsmöglichkeiten für Zentrierspitzen offenbart. Beispielhaft dafür sei nur auf DE 38 03 470 C2 und EP 0 743 118 B1 hingewiesen.However, it is expressly within the scope of the present invention, a structural association of the pressure sleeve 6 and the piston 1 as in the 1 to 4 presented to provide. In such a case, of the known clamping devices of the thrust bearing would also have the pressure sleeve 6 be dismantled so that only the main body 7 remains. The invention now to be created housing piston 11 as in the 6 and 7 is then designed in its outer circumference and its other geometry so that it is the original removed pressure sleeve 6 corresponds and on the bottom side directly with the draft tube 8th the counter spindle as well as the pressure sleeve 6 after the 1 to 4 , can be screwed. In such a constructive and montagemäßig more complex design, however, there are advantages in terms of. The internal structure, eg. For the storage of the centering 21 , as you through the volumetric elimination of the through the pressure sleeve 6 occupied volume gains additional volume for further constructive designs. Like the 1 and 2 respectively. 3 and 4 are in this particular embodiment, the front end position in 6 and the rear disfigurement in 7 outlined. Storage possibilities for the center point 21 are in 6 and 7 indicated only schematically and also unspecified, because the known prior art discloses a variety of storage options for centering. An example of this is just up DE 38 03 470 C2 and EP 0 743 118 B1 pointed.

Durch vorliegende Erfindung werden Drehmaschinen mit Gegenspindeln universell einsetzbar. Die Gegenspindel kann somit auch als Reitstock verwendet werden und erweitern das Arbeitsspektrum dieser Drehmaschinen. Das beidseitige Halten der Werkstücke mit Spannmitteln, wie bei den hier zugrunde liegenden Drehmaschinen mit Gegenspindel üblich, ist technologisch nicht immer zweckmäßig und dieser Nachteil wird durch vorliegende Erfindung auf einfache Weise behoben. Durch vorliegende Erfindung kann auf den Einsatz von Spitzendrehmaschinen verzichtet werden, was insbesondere bei kleinen und mittleren Werkstückzahlen einen erheblichen Kostenvorteil mit sich bringt.By The present invention provides counter-spindle lathes universally used. The counterspindle can thus also be used as a tailstock become and expand the working spectrum of these lathes. The holding the workpieces on both sides with clamping devices, as with the underlying lathes usual with counter spindle, is technologically not always appropriate and this disadvantage is corrected by the present invention in a simple manner. By present Invention can dispense with the use of top lathes be, especially for small and medium-sized workpieces brings a significant cost advantage.

Die Verwendung der Begriffe Grundkörper 7, Überwurfmutter 10 und Druckhülse 6, lehnt sich an die diesbezügliche Bezeichnung dieser Baugruppen durch die namhaften Drehmaschinenhersteller an, beschränken die Erfindung jedoch nicht darauf. Wesentlich sind die Funktion dieser Baugruppen und deren teilweiser bzw. vollständiger Ersatz durch eine neue durch die Erfindung vorgeschlagene Baugruppe.The use of the terms basic body 7 , Union nut 10 and pressure sleeve 6 , based on the relevant name of these assemblies by the well-known lathe manufacturer, but do not limit the invention to it. Essential are the function of these assemblies and their partial or complete replacement with a new proposed by the invention assembly.

11: Kolbenpiston
2, 212, 21: Zentrierspitzecentering
33: Madenschraubenheadless screws
44: Druckbolzenpushpin
55: Druckstückeplungers
66: Druckhülsepressure sleeve
77: Grundkörper der GegenspindelBasic body of counter spindle
88th: Zugrohrdraw tube
99: mitlaufende Zentrierspitzefollower centering
1010: Arretiermittel (Überwurfmutter)locking (Nut)
1111: Gehäusekolben mit ZentrierspitzeBody piston with center point
dxdx: Versatzoffset

Claims

Centering device for lathes with counter spindle, characterized in that the counter spindle, the clamping tool and this holding means are removed, the remaining base body ( 7 ) of the counterspindle, respectively its pressure sleeve ( 6 ), with a piston ( 1 ; 11 ), which has a center point ( 2 ; 9 ; 21 ) receives and holds, is provided lockable and releasably, wherein the piston ( 1 ; 11 ), respectively the pressure sleeve ( 6 ), with a draft tube ( 8th ), which connects the piston, respectively the pressure sleeve ( 6 ), applied with the required clamping force.

Centering device according to claim 1, characterized in that the piston ( 1 ) by means of pressure pins ( 4 ) and in engagement with these pressure pieces ( 5 ) with the pressure sleeve ( 6 ) is locked and releasably connected.

Centering device according to claim 1, characterized in that the centering point by a revolving centering tip ( 9 ) formed in the piston ( 1 ) is introduced.

Centering device according to claim 1, characterized in that a revolving centering directly in a housing piston ( 11 ) is provided as a structural unit, wherein the outer circumference and the other outer geometry of the unitary housing piston ( 11 ) are designed so that they of the additionally removed original printing sleeve ( 6 ) and this housing piston ( 11 ) on the bottom side directly with the draft tube ( 8th ) is connected to the counter spindle.