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Die Erfindung betrifft ein Saugspannfutter für eine Drechselmaschine, die ein mechanisches Spannfutter zum drehfesten Halten von Werkstücken aufweist. Das Saugspannfutter wird dabei im Betrieb von einer Hohlwelle der Drechselmaschine angetrieben, um das gehaltene Werkstück in Rotation zu versetzen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Saugspannfutter für eine Drechselmaschine, wobei an dem Saugspannfutter eine werkstückseitige Dichtlippe ausgebildet ist, wobei innerhalb der Dichtlippe eine Anlagefläche zum Anlegen eines Werkstücks ausgebildet ist, und wobei innerhalb der Dichtlippe eine werkstückseitige Ansaugöffnung ausgebildet ist.
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Daneben betrifft die Erfindung einen Vakuum-Anschluss mit einem relativ zu dem Vakuum-Anschluss drehbar gelagerten Anschlusszapfen, der abdichtend in die Hohlwelle der Drechselmaschine einsetzbar ist und zum Bereitstellen von Vakuum für ein wie zuvor beschriebenes Saugspannfutter vorgesehen ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Drechselmaschine mit einem mechanischen Spannfutter, das mittels einer Hohlwelle der Drechselmaschine antreibbar ist.
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Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung eines Saugspannfutters und/oder eines Vakuum-Anschlusses an einer Drechselmaschine.
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Saugspannfutter zur Verwendung an Drechselmaschinen zum Zwecke der Bearbeitung beispielsweise von Werkstücken aus Holz, die nur schwer oder nicht zerstörungsfrei von klassischen mechanischen Spannbackenfuttern gehalten werden können, sind grundsätzlich bereits bekannt. Zur Bearbeitung derartiger Werkstücke wird dabei zunächst das typischerweise an Drechselmaschinen vorhandene mechanische Spannfutter ausgebaut und durch ein speziell ausgestaltetes Saugspannfutter ersetzt. Mithilfe einer externen Vakuumpumpe kann dann an dem Saugspannfutter ein Unterdruck bereitgestellt werden, mit dem sich Werkstücke schonend und ohne Verwendung von Spannbacken oder dergleichen an dem Saugspannfutter befestigen lassen, um so eine Drehbearbeitung des Werkstücks an der Drechselmaschine zu ermöglichen. Hierbei wird oftmals der von der Vakuumpumpe bereitgestellte Unterdruck durch eine Hohlwelle des Antriebs der Drechselmaschine hindurch bis in das Saugspannfutter geführt.
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Nachteilig bei solchen vorbekannten Saugspannfuttern ist demnach, dass vor und nach jeder Benutzung das jeweilige mechanische Spannfutter aus- bzw. wieder eingebaut werden muss.
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Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Handhabbarkeit eines Saugspannfutters wie eingangs beschrieben sowie dessen Verwendung an herkömmlichen Drechselmaschinen zu vereinfachen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß bei einem Saugspannfutter die Merkmale von Anspruch 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe bei einem Saugspannfutter der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Saugspannfutter einen antriebseitigen Ansaugstutzen aufweist, der in das Spannfutter der Drechselmaschine einsetzbar ist.
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Somit ist das Saugspannfutter ohne einen Umbau an der Drechselmaschine an deren Spannfutter drehfest befestigbar. Dies ermöglicht, dass der Ansaugstutzen durch das Spannfutter hindurch in die Hohlwelle der Drechselmaschine abdichtend einsetzbar ist.
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Mit anderen Worten ist es also möglich, das Saugspannfutter an der Drechselmaschine bestimmungsgemäß zu verwenden, während das mechanische Spannfutter der Drechselmaschine an dieser verbleibt und insbesondere während des Betriebs von der Hohlwelle angetrieben wird. Ein aufwändiger Ausbau des Spannfutters kann somit entfallen; vielmehr ist es lediglich notwendig, das Saugspannfutter entweder in das mechanische Spannfutter einzusetzen oder von diesem zu entfernen, je nach zu bearbeitendem Werkstück. Dadurch wird eine wechselweise Bearbeitung von Werkstücken, die nur mittels des Saugspannfutters gehalten werden können und solchen, die sich im mechanischen Spannfutter halten lassen, wesentlich vereinfacht.
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Auf diese Weise ist somit erreicht, dass das Saugspannfutter einfach nachgerüstet werden kann, ohne dass ein bereits vorhandenes Spannbackenfutter entfernt werden muss.
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Die Tatsache, dass der Ansaugstutzen des Saugspannfutters, so ausgestaltet werden kann, dass er sicher von dem Spannfutter gehalten werden kann, also vorzugsweise in dieses einsetzbar ist, ermöglicht es, dass das Saugspannfutter von dem Spannfutter während des Betriebs der Drechselmaschine gehalten und in Rotation versetzt wird. Dadurch ist eine Drehbearbeitung eines Werkstücks ermöglicht, welches von dem Saugspannfutter mittels eines Vakuums gehalten wird.
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Durch die Einsetzbarkeit des Ansaugstutzens in die Hohlwelle der Drechselmaschine wird sichergestellt, dass ein in der Hohlwelle bereits vorhandenes Vakuum ohne weitere Anschlussmittel von dem Saugspannfutter zum Halten von Werkstücken genutzt werden kann. Im Betrieb dreht sich das Saugspannfutter somit zusammen mit der Hohlwelle, wobei das Vakuum innerhalb der Hohlwelle bis zu einer werkstückseitigen Ansaugöffnung des Saugspannfutters gelangt.
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Zum einfachen Einsetzten des Ansaugstutzens des Saugspannfutters in die Hohlwelle der Drechselmaschine kann ein Außendurchmesser, zumindest eines Endabschnitts, des Ansaugstutzens kleiner gewählt sein als ein minimaler werkstückseitiger Innendurchmesser der Hohlwelle.
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Der Ansaugstutzen des Saugspannfutters ist bevorzugt gewindefrei ausgestaltet und kann zudem eine rotationssymmetrische Außenkontur aufweisen. Solche Merkmale erlauben ein einfaches und schnelles abdichtendes Einsetzen bzw. Herausnehmen des Ansaugstutzens in die Hohlwelle der Drechselmaschine bzw. aus dieser heraus, was die Benutzung wesentlich verbessert.
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Ferner kann der Ansaugstutzen einen Dichtungsring, bevorzugt zwei zueinander beabstandet angeordnete Dichtungsringe tragen. Wird der Ansaugstutzen beispielsweise konisch ausgebildet, so können die Abdichtungsringe unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen.
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Zudem kann an die Hohlwelle ein Vakuum-Anschluss auf der zum Spannfutter gegenüberliegenden Seite der Hohlwelle angeschlossen sein, mit dem ein Unterdruck für das Saugspannfutter bereit gestellt werden kann.
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Erfindungsgemäß können zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weitere vorteilhafte Ausführungen gemäß den Unteransprüchen vorgesehen sein.
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Beispielsweise weist der Ansaugstutzen bevorzugt einen antriebsseitigen, rotationssymmetrisch ausgebildeten Endabschnitt auf, der in die Hohlwelle abdichtend einsetzbar ist. Aufgrund der Rotationssymmetrie kann dabei ein sicherer Halt des Ansaugstutzens in der Hohlwelle gewährleistet werden.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass der Ansaugstutzen einen, zumindest bereichsweise, in Form eines Prismas ausgebildeten Befestigungsabschnitt zur Befestigung des Saugspannfutters an dem Spannfutter der Drechselmaschine aufweist. Die Ausbildung des Befestigungsabschnitts in Form eines Prismas hat den Vorteil, dass die Außenflächen des Prismas besonders gut von Spannbacken eines Spannfutters eingeleitete Haltekräfte aufnehmen können, sodass das Saugspannfutter sicher mittels Spannbacken in dem Spannfutter befestigt werden kann. Es können somit, beispielsweise mindestens acht, achsparallel verlaufende plane Außenflächen in dem Befestigungsabschnitt ausgestaltet sein zur drehfesten Befestigung des Saugspannfutters mittels Spannbacken des Spannfutters in dem Spannfutter. Eine solch hohe Anzahl an Außenflächen eröffnet die Möglichkeit, das Saugspannfutter in vielfältigen Orientierungen in dem Spannfutter zu befestigen.
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Der Befestigungsabschnitt kann sich dabei unmittelbar an den Endabschnitt anschließen. Ferner kann insbesondere ein Außendurchmesser des Befestigungsabschnitts größer gewählt sein als ein Außendurchmesser des Endabschnitts, um eine sichere Befestigung des Ansaugstutzens in dem mechanischen Spannfutter zu gewährleisten.
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Um das innerhalb der Hohlwelle der Drechselmaschine herrschende Vakuum bis zum Werkstück zu führen kann ein durchgehender Ansaugkanal in dem Ansaugstutzen ausgebildet sein und zwar insbesondere derart, dass ein in der Hohlwelle der Drechselmaschine herrschender Unterdruck durch den Ansaugkanal bis zu einer werkstückseitigen Anlagefläche (zum Anlegen eines Werkstücks) des Saugspannfutters überführt werden kann. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Ansaugkanal zentrisch in Bezug auf eine Außenkontur des Ansaugstutzens angeordnet ist.
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Für eine sichere Lagerung des Endabschnitts des Ansaugstutzens innerhalb der Hohlwelle ist es vorteilhaft, wenn der Endabschnitt einen Außenkonus ausbildet. Dieser Außenkonus kann sich bevorzugt antriebsseitig verjüngen und/oder korrespondierend zu einem Innenkonus der Hohlwelle ausgebildet sein. Durch solche Ausgestaltungen ist eine einfache Zentrierung des Saugspannfutters in Bezug auf die Hohlwelle erreichbar sowie ein vereinfachtes Einsetzen. Ferner kann damit eine selbstdichtende Abdichtung erzielt werden, nämlich dann, wenn der Außenkonus des Endabschnitts des Ansaugstutzens an einer Innenwandung der Hohlwelle der Drechselmaschine anliegt.
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Somit ist von Vorteil, dass durch die Ausbildung eines Außenkonus eine besonders gute Abdichtung in der Hohlwelle erzielt werden kann.
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Zur besseren Abdichtung des Ansaugstutzens können insbesondere zwei axial versetzte radiale Aufnahmen, beispielsweise in Form umlaufender Nuten, zur Aufnahme jeweils eines Dichtrings in dem Endabschnitt ausgebildet sein.
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Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ferner alternativ oder ergänzend für ein Saugspannfutter der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Saugspannfutter einen Teller aufweist, wobei mindestens zwei Haltearme, vorzugsweise mindestens drei Haltearme, vorgesehen sind, die den Teller außenseitig axial übergreifen. Hierbei kann das Saugspannfutter insbesondere wie weiter oben beschrieben ausgestaltet sein, also insbesondere einen erfindungsgemäßen Ansaugstutzen aufweisen.
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Durch die Haltearme können Zentrifugalkräfte beim Bearbeiten eines Werkstücks sicher aufgefangen werden, selbst dann, wenn das Vakuum zusammenbricht. Die Haltearme sichern somit das Werkstück gegen ein Davonfliegen von dem Teller beim Drehen des Tellers mit der Drechselmaschine. Daneben können die Haltearme insbesondere bei Bearbeitung von unrunden Werkstücken Unwuchten aufnehmen und so einen sicheren Halt derartiger Werkstücke in dem Saugspannfutter bewirken. Durch diese Ausgestaltung wird die Handhabung des Saugspannfutters im Vergleich zu vorbekannten Saugspannfuttern somit wesentlich vereinfacht und sicherer gestaltet.
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Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die mindestens zwei Haltearme, bevorzugt mit Hilfe eines Langlochs, jeweils radial verschieblich an dem Saugspannfutter, vorzugsweise an dem Teller des Saugspannfutters, befestigbar sind. Die mindestens zwei Haltearme können somit insbesondere lösbar an dem Saugspannfutter, insbesondere an dessen Teller, befestigt sein.
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Das Langloch kann vorzugsweise an dem jeweiligen Haltearm ausgebildet sein, beispielsweise als geschlossenes oder offenes Langloch und insbesondere an einem freien Ende des Haltearms. Von Vorteil ist dabei, dass die Haltearme je nach Bedarf einfach entfernt werden können.
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Der Teller des Saugspannfutters kann insbesondere separat von einem Ansaugstutzen des Saugspannfutters ausgebildet sein, wobei dieser Ansaugstutzen insbesondere wie zuvor beschrieben ausgebildet sein kann. In einem solchen Fall ist es für eine wirksame und sichere Übertragung des Drehmoments der Hohlwelle der Drehmaschine, ausgehend von dem von dieser angetriebenen Spannfutter der Drehmaschine auf den Ansaugstutzen und von diesem auf den zuvor beschriebenen Teller von großem Vorteil, wenn ein, also insbesondere der weiter oben beschriebene, Ansaugstutzen des Saugspannfutters mittels einer formschlüssigen Verbindung mit dem Teller verbunden ist. Eine solche Verbindung lässt sich beispielsweise über die Ausbildung eines Vierkants, Sechskants, über Verbindungsstifte oder dergleichen erreichen. Hierbei können der Ansaugstutzen und der Teller zusätzlich mittels Schrauben zusammengehalten sein.
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Zur Lösung der genannten Aufgabe wird daneben alternativ oder ergänzend ein weiteres Saugspannfutter vorgeschlagen. Dieses Saugspannfutter ist ebenfalls zur Verwendung an einer Drechselmaschine vorgesehen und kann insbesondere wie zuvor beschrieben ausgestaltet sein. An dem Saugspannfutter, insbesondere an einem Teller des Saugspannfutters, ist eine werkstückseitige Dichtlippe ausgebildet, wobei innerhalb der Dichtlippe eine Anlagefläche zum Anlegen eines Werkstücks ausgebildet ist und wobei innerhalb der Dichtlippe, ganz bevorzugt innerhalb der Anlagefläche des Tellers, eine werkstückseitige Ansaugöffnung ausgebildet ist. Um nun besonders hohe Haltekräfte zu erzeugen, wird vorgeschlagen, dass ein, vorzugsweise halboffener, Druckausgleichskanal ausgebildet ist, der einen an der Ansaugöffnung bereitstellbaren Unterdruck, also beispielsweise das innerhalb der Hohlwelle herrschende Vakuum, bis an die Dichtlippe vermittelt. Der Druckausgleichskanal, der auch großflächig ausgebildet sein kann, verläuft bevorzugt in radialer Richtung nach außen von der Ansaugöffnung ausgehend bis zur Dichtlippe.
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Durch die Ausbildung eines erfindungsgemäßen Druckausgleichskanals kann sichergestellt werden, dass ein im Innern der Hohlwelle der Drechselmaschine bereitgestellter Unterdruck, der über den Ansaugkanal des Ansaugstutzens bis zur werksseitigen Ansaugöffnung geführt werden kann, von der Ansaugöffnung ausgehend bis zur Dichtlippe gelangt, wenn ein zu bearbeitendes Werkstück an der Anlagefläche des Tellers anliegt. Bei Anliegen des Werkstücks kann der Druckausgleichskanal, sofern dieser halboffen ausgestaltet ist, somit durch das Werkstück abgedeckt sein. In vorteilhafter Weise kann daher der Unterdruck das Werkstück sowohl im Bereich der Anlagefläche, im Bereich der Dichtlippe als auch in den dazwischenliegenden Bereichen, in denen der Druckausgleichskanal verläuft, an dem Saugspannfutter festhalten.
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Dadurch, dass der Unterdruck aus der Hohlwelle auch dann an der Dichtlippe anliegt, wenn das Werkstück die Anlagefläche vollständig überdeckt, können eine im Vergleich zu vorbekannten Saugspannfuttern höhere Saugkraft und damit höhere Haltekräfte erreicht werden. Dadurch wird die Sicherheit bei der Bearbeitung von Werkstücken, die nur mittels Saugkraft gehalten werden, wesentlich verbessert.
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Die Dichtlippe kann hierbei bevorzugt an einem oder dem zuvor beschriebenen Teller des Saugspannfutters ausgebildet sein. Ferner kann die Dichtlippe umlaufend und vorzugsweise in sich geschlossen ausgebildet sein. Mit der Dichtlippe kann somit ein Zwischenraum zwischen Werkstück und Saugspannfutter, in welchem ein Unterdruck herrscht, wirksam abgedichtet werden, umso hohe Haltekräfte zu erzeugen.
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Gemäß einer Weiterbildung kann ein Boden des Druckausgleichskanals, bezogen auf die Ansaugöffnung, tiefer liegen als die Anlagefläche. Mit anderen Worten kann also in der Einbausituation der Boden des Druckausgleichskanals in Bezug auf die Anlagefläche in Richtung der Hohlwelle, also weg vom Werkstück, axial versetzt sein. Dadurch wird sichergestellt, dass sich ein Unterdruck auch tatsächlich in dem Druckausgleichskanal ausbreiten kann.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Druckausgleichskanal, zumindest im Bereich der Anlagefläche, in Form einer Nut ausgebildet. Denn dadurch kann ein Verschluss des Druckausgleichskanals durch ein Eindringen des Werkstücks sowie eine Verformung desselben sicher vermieden werden.
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Daneben kann auch vorgesehen sein, dass die Dichtlippe die Anlagefläche axial in Richtung eines aufzunehmenden Werkstücks übersteht. Denn dadurch kann eine gute Überlappung zwischen der Dichtlippe und dem Werkstück erzielt werden, sodass eine ausreichende abdichtende Fläche bereitstellbar ist.
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Alle vorangegangenen Ausgestaltungen können dadurch weitergebildet werden, dass das Saugspannfutter ein Ventil aufweist, durch das ein in einem Ansaugkanal des Ansaugstutzens herrschender Unterdruck nach außen bis zu einer Dichtlippe vermittelbar ist, beispielsweise wenn ein Werkstück an dem zuvor erläuterten Drehteller angesetzt wird. Dieser Ansaugkanal bzw. diese Dichtlippe kann/können insbesondere wie zuvor beschrieben ausgebildet sein. Das Ventil kann bevorzugt im Drehteller und/oder zwischen dem Ansaugkanal des Ansaugstutzens und dem zuvor beschriebenen Druckausgleichskanal angeordnet sein. Ferner ist es für eine besonders einfache Bedienung des Saugspannfutters von Vorteil, wenn das Ventil durch Anlegen eines Werkstücks an dem Teller öffenbar ist und/oder durch Abnehmen eines Werkstücks von dem Teller verschließbar. Bevorzugt ist das Ventil so angeordnet, dass es erst öffnet, wenn die Dichtlippe am Werkstück anliegt.
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Mittels eines derartigen Ventils kann erreicht werden, dass sich im Ansaugkanal des Ansaugstutzens bereits ein Unterdruck aufbauen kann noch bevor ein Werkstück an dem Teller angelegt wird. Damit steht ein Unterdruck unmittelbar zur Verfügung, sobald ein Werkstück am Teller angelegt und das Ventil geöffnet wird. Das Ventil kann dabei insbesondere durch Anlegen eines Werkstücks an dem Saugspannfutter betätigbar sein. Ein lästiges manuelles Halten des Werkstücks und Warten bis sich ein für ein sicheres Halten genügend großer Unterdruck aufgebaut hat ist somit vermeidbar. Um die Anwendungsmöglichkeiten des Saugspannfutters zu vergrößern können an dem Saugspannfutter, vorzugsweise an dessen Teller, mehrere ringförmige Nuten zum Aufnehmen von Dichtringen ausgebildet sein, wobei diese Nuten bevorzugt in der Anlagefläche ausgebildet sind. Somit können die Dichtringe insbesondere innerhalb der zuvor erläuterten Dichtlippe angeordnet sein, sodass auch kleinere Werkstücke sicher mittels der von dem Saugspannfutter bereitgestellten Saugkraft in selbigem gehalten werden können.
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Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird ergänzend oder alternativ ein wie eingangs beschriebener Vakuum-Anschluss vorgeschlagen, der zur Verwendung an einer Drechselmaschine zusammen mit einem Saugspannfutter wie zuvor beschrieben vorgesehen ist. Zur Lösung der Aufgabe weist der Vakuum-Anschluss einen, vorzugsweise abgewinkelt ausgebildeten, Stützarm auf. Dieser Stützarm kann an einem Gehäuse der Drechselmaschine befestigt werden. Von Vorteil ist dabei, dass über den Stützarm Drehmomente sicher in das Gehäuse abgeleitet werden können, die beim Betrieb der Drechselmaschine auftreten.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften da flexiblen Ausgestaltung des Vakuum-Anschlusses ist an dem Stützarm, insbesondere an einem freien Ende des Stützarms, ein drehbar gelagerter Abstützabschnitt zum Abstützen an dem Gehäuse der Drechselmaschine vorgesehen. Bevorzugt weist dieser Abstützabschnitt ein Langloch auf zur stationären Festlegung des Abstützabschnitts an dem Gehäuse, beispielsweise mittels einer Verschraubung. Durch das Vorsehen eines Langlochs und die drehbare Lagerung des Abstützabschnitts können vielfältige Montagepositionen des Stützarms, auch an unterschiedlichen Drechselmaschinen, einfach realisiert werden.
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Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ferner eine Drechselmaschine vorgeschlagen, die die Merkmale des unabhängigen, auf eine Drechselmaschine gerichteten Anspruchs, aufweist. Insbesondere wird somit bei einer Drechselmaschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe vorgeschlagen, dass ein Saugspannfutter in das Spannfutter der Drechselmaschine eingesetzt ist. Dieses in das Spannfutter eingesetzte Saugspannfutter kann insbesondere wie zuvor beschrieben oder nach einem der Auf ein Saugspannfutter gerichteten Ansprüche ausgestaltet sein.
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Alternativ oder ergänzend wird zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, dass ein antriebsseitiger Ansaugstutzen des Saugspannfutters in die Hohlwelle der Drechselmaschine abdichtend eingesetzt ist.
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Ferner kann dabei vorgesehen sein, dass ein Vakuum-Anschluss, der insbesondere wie zuvor beschrieben ausgebildet sein kann, abdichtend mit der Hohlwelle verbunden ist und/oder an einem Gehäuse der Drechselmaschine stationär festgelegt ist.
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Beispielsweise kann der Vakuum-Anschluss einen relativ zu dem Vakuum-Anschluss drehbar gelagerten Anschlusszapfen aufweisen, der abdichtend in die Hohlwelle eingesetzt ist. Ferner kann der Vakuum-Anschluss einen, vorzugsweise abgewinkelt ausgebildeten, Stützarm aufweisen, der an einem Gehäuse der Drechselmaschine befestigt ist.
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Alle diese Maßnahmen vereinfachen die Benutzung der Drechselmaschine beziehungsweise erhöhen die Sicherheit in der Bedienung der Drechselmaschine.
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Schließlich werden zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß die Merkmale des nebengeordneten, auf eine Verwendung gerichteten Anspruchs vorgeschlagen. Insbesondere wird somit vorgeschlagen, dass ein Saugspannfutter, das insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf ein Saugspannfutter gerichteten Ansprüche ausgestaltet sein kann, an einer Drechselmaschine verwendet wird, die ein von einer Hohlwelle angetriebenes mechanisches Spannfutter aufweist. Bei dieser Verwendung wird vorgeschlagen, dass ein antriebseitiger Ansaugstutzen des Saugspannfutters abdichtend in die Hohlwelle eingesetzt wird. Alternativ oder ergänzend hierzu wird vorgeschlagen, dass das Saugspannfutter in das Spannfutter der Drechselmaschine eingespannt wird.
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Schließlich wird ergänzend vorgeschlagen, dass bei dieser Verwendung ein Vakuum-Anschluss an die Hohlwelle zur Betätigung des Saugspannfutters angeschlossen wird und/oder dass ein oder der zuvor genannte Vakuum-Anschluss an einem Gehäuse der Drechselmaschine stationär festgelegt wird.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen des jeweiligen Ausführungsbeispiels. Insbesondere können somit Ausbildungen der Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der allgemeinen Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen gewonnen werden.
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Es zeigt:
- 1 eine Seitenansicht einer Drechselmaschine mit einem erfindungsgemäßen Saugspannfutter, welches in ein mechanisches Spannfutter der Drechselmaschine eingesetzt ist und mit einem erfindungsgemäß eingesetzten Vakuum-Anschluss,
- 2 eine rückwärtige Ansicht der Drechselmaschine aus 1 mit Blick auf den Vakuum-Anschluss,
- 3 eine frontale Ansicht der Drechselmaschine aus 1 mit Blick auf ein von dem Saugspannfutter gehaltenes Werkstück,
- 4 eine perspektivische Ansicht der Drechselmaschine aus 1,
- 5 eine Ansicht aus der Vogelperspektive auf die Drechselmaschine der 1,
- 6 eine seitliche Schnittansicht durch die Drechselmaschine der 1, sowie Detail-Schnittansichten D und E des Saugspannfutters;
- 7 eine perspektivische Darstellung des Saugspannfutters sowie des Vakuum-Anschlusses aus 1,
- 8 eine Seitenansicht des Saugspannfutters sowie des Vakuum-Anschlusses aus 1,
- 9 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Saugspannfutters,
- 10 eine rückwärtige Ansicht des Saugspannfutters aus 9,
- 11 eine frontale Ansicht des Saugspannfutters aus 9,
- 12 eine Seitenansicht des Saugspannfutters aus 9,
- 13 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Vakuum-Anschlusses,
- 14 eine Seitenansicht des Vakuum-Anschlusses aus 13,
- 15 eine frontale Ansicht des Vakuum-Anschlusses aus 13,
- 16 eine schräge Ansicht eines Ansaugstutzens des Saugspannfutters,
- 17 eine rückwärtige Ansicht eines Tellers des Saugspannfutters,
- 18 eine frontale Ansicht auf das werkstückseitige Ende des Ansaugstutzens aus 16,
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Die 1 zeigt eine Drechselmaschine 2, die ein mechanisches Spannfutter 3 aufweist, welches von einer in 6 illustrierten Hohlwelle 4 der Drechselmaschine 2 angetrieben wird. In das Spannfutter 3, in welches in herkömmlicherweise Weise Werkstücke einsetzbar sind, ist ein erfindungsgemäßes Saugspannfutter 1 eingesetzt, dessen Details in den 9 bis 12 gut zu sehen sind.
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Wie die 8 zeigt, weist das Saugspannfutter 1 einen Ansaugstutzen 5 auf, der antriebsseitig einen rotationssymmetrischen Endabschnitt 6 ausbildet (Vgl. auch die 16). Anhand der 6 ist zu sehen, dass der Ansaugstutzen 5, genauer dessen Endabschnitt 6, in die Hohlwelle 4 der Drechselmaschine 2 abdichtend eingesetzt ist. Hierzu bildet der Endabschnitt 6 eine rotationssymmetrische Dichtfläche 27 aus, die korrespondierend zu einer rotationssymmetrischen Innenwandung 28 der Hohlwelle 4 ausgebildet ist (Vgl. 6). Die Abdichtung wird dabei durch in den Figuren nicht dargestellte Dichtringe erzielt, die in zwei axial zueinander versetzte radiale Aufnahmen 10 eingesetzt sind (Vgl. auch 16).
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Wie anhand der Querschnittsansicht der 6 ersichtlich, greift der Ansaugstutzen 5 in der gezeigten Einbausituation durch das Spannfutter 3 der Drechselmaschine 2 hindurch und in die Hohlwelle 4 hinein. Anders als bei herkömmlichen Saugspannfuttern ist der erfindungsgemäße Ansaugstutzen 5 nämlich in das Spannfutter 3 eingesetzt, wobei Spannbacken des Spannfutters 3 an einem als Prisma ausgebildeten Befestigungsabschnitt 7 (Vgl. 6 bis 8) des Ansaugstutzens 5 angreifen, wodurch das Saugspannfutter 1 verdrehsicher in dem Spannfutter 3 gehalten ist. Wie die 6 zeigt, ist der Ansaugstutzen 5 gestuft ausgebildet, wobei der Durchmesser des Prismas, welches den Befestigungsabschnitt 7 ausbildet, größer gewählt ist als der maximale Durchmesser des in 6 mit gestrichelten Linien definierten Endabschnitts (6), der zum abdichtenden Einsetzen in die Hohlwelle 4 vorgesehen ist.
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Anhand der gestrichelten Linien in 8 ist ferner zu erkennen, dass der Endabschnitt 6 einen Außenkonus ausbildet, der die Dichtfläche 27 definiert. Dieser Außenkonus weist dabei die gleiche Schräge bzw. Neigung auf wie die ebenfalls konusartig ausgebildete Innenwandung 28 der Hohlwelle 4 auf der Antriebsseite (Vgl. 6). Der Außenkonus ist somit korrespondierend zu einem Innenkonus der Hohlwelle 4 ausgebildet.
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Wie anhand der 1, 4 und 6 ersichtlich, trägt allein das Saugspannfutter 1 das zu bearbeitende Werkstück 15. Hierzu wird ein in der Hohlwelle 4 vorliegender Unterdruck, der über den erfindungsgemäßen Vakuum-Anschluss 19 in die Hohlwelle 4 eingeleitet wird (Vgl. 6), durch einen zentral innerhalb des Ansaugstutzens 5 angeordneten Ansaugkanal 8 bis zum Werkstück 15 geführt. Hierzu weist das Saugspannfutter 1 einen sich an den Ansaugstutzen 5 anschließenden Teller 11 auf, der eine zentral angeordnete Anlagefläche 9 als Widerlager für das Werkstück 15 ausbildet (Vgl. 9). Der Ansaugkanal 8 mündet dabei in zwei Ansaugöffnungen 16, die in 9 zu sehen sind, sodass der Unterdruck aus der Hohlwelle 4 durch den Ansaugkanal 8 und die beiden Ansaugöffnungen 16 bis zur Anlagefläche 9 des Tellers 11 gelangt.
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In X ist ferner ein Ventil 32 erkennbar, welches im Teller angeordnet ist. Dieses Ventil 32 vermittelt den im Ansaugkanal 8 herrschenden Unterdruck nach außen, sobald ein Werkstück an den Teller 11 angesetzt wird. Hierbei ist das Ventil 32 so angeordnet, dass zuerst die Dichtlippe 14 am Werkstück 15 anliegt, bevor das Ventil 32 durch das Werkstück 15 geöffnet wird, um den Unterdruck zu vermitteln.
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An dem Außenrand des Tellers 11 ist eine umlaufende in sich geschlossene Dichtlippe 14 befestigt, die die Anlagefläche 9 des Tellers 11 in axialer Richtung übersteht und so an dem Werkstück 15 anliegen kann, wie dies in der Detailansicht D der 6 anhand der gestrichelten Linien zu erkennen ist. Die Dichtlippe 14 umschließt dabei die Anlagefläche 9 (Vgl. 9).
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Zwischen den beiden Ansaugöffnungen 16 und der Dichtlippe 14 erstreckt sich ein Druckausgleichskanal 17, der einerseits vom werkstückseitigen Boden 18 des Tellers 11 und andererseits vom Werkstück 15 begrenzt ist. Wie man in den 9 und 11 sowie in den Detailansichten D und E der 6 erkennt, liegt der Boden 18 bezogen auf die Ansaugöffnung 16 tiefer als die Anlagefläche 9.
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Zum Sicheren Halten des Werkstücks 15 an dem Saugspannfutter 1, insbesondere bei teilweisem Verlust des Unterdrucks, sind zudem drei Haltearme 12 vorgesehen (Vgl. die 4 und 7-12), die mittels Langlöchern 13 (siehe 10) auf der Rückseite des Tellers 11 radial verschieblich und lösbar befestigt sind, sodass insbesondere eine Anpassung der Abstände zwischen den Haltearmen 12 möglich ist (Vgl. 9).
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Wie man anhand der Schnittansicht der 6 erkennt, ist der Ansaugstutzen 5 des Saugspannfutters 1 in Form einer Hülse 31 ausgebildet (Vgl. auch 16). Ferner ist zumindest andeutungsweise, insbesondere anhand der Detailansichten D und E der 6, zu erkennen, dass der Teller 11 und der Ansaugstutzen nicht einstückig zusammen, sondern jeweils als separates Bauteil ausgebildet sind. Dies wird auch aus den beiden 16 und 17 klar, die den Ansaugstutzen 5 beziehungsweise den zugehörigen Teller 11 zeigen.
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Um besonders hohe Drehmomente von dem Ansaugstutzen 5 auf den Teller 11 zu übertragen sind der Ansaugstutzen 5 und der Teller 11 über eine formschlüssige Verbindung miteinander verbunden. Hierzu weist die Hülse 31 an ihrem dem Teller 11 zugewandten Ende einen Sechskant auf, der passend zu einer entsprechenden Aufnahme in dem Teller 11 (Vgl. 17) ausgebildet ist und in den 16 und insbesondere 18 gut zu erkennen ist. Zur Sicherung dieser Steck-Verbindung ist der Teller 11 mit dem Ansaugstutzen 5 bzw. der Hülse 31 verschraubt.
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Nicht gezeigt in den Figuren ist die erfindungsgemäße Ausbildung von ringförmigen Nuten zum Aufnehmen von weiteren Dichtringen oder Dichtlippen. Solche Nuten können insbesondere in der Anlagefläche 9 oder in dem Boden 18 des Tellers 11 ausgebildet sein, sodass auch kleinere Werkstück, die einen kleineren Durchmesser als die äußerer Dichtlippe 14 aufweisen, sicher gehalten werden können.
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Die 7 und 8 sowie 13 bis 15 schließlich illustrieren einen erfindungsgemäß ausgestalteten Vakuum-Anschluss 19, der gegenüberliegend zum Saugspannfutter 1 mittels eines Anschlusszapfens 20 abdichtend in die Hohlwelle 4 der Drechselmaschine eingesetzt ist, wie dies in 6 zu erkennen ist.
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Ähnlich wie der Endabschnitt 6 des Ansaugstutzens 5 des Saugspannfutters 1 weist auch der Anschlusszapfen 20 des Vakuum-Anschlusses 19 mehrere Aufnahmen 26 auf, in die (nicht dargestellte) Dichtringe eingesetzt sind, um den Anschlusszapfen 20 gegenüber der Hohlwelle 4 abzudichten. Der Vakuum-Anschluss bezieht seinerseits den von einer Vakuum-Pumpe bereitgestellten Unterdruck über einen Schlauchanschluss 29 (Vgl. die 13 und 15). Dieser Unterdruck wird durch einen zentral in dem Anschlusszapfen ausgebildeten Zuführkanal 30 bis in die Hohlwelle 4 geleitet (Vgl. die 13 und 15) .
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Anhand der 6 ist zu erkennen, dass der Vakuum-Anschluss 19 mittels eines abgewinkelt ausgebildeten Stützarms 21 an dem Gehäuse 25 der Drechselmaschine 2 stationär festgelegt ist. Hierzu ist am feien Ende 22 des Stützarms 21 ein Abstützabschnitt 23 drehbar an dem Stützarm 21 befestigt, wobei der Abstützabschnitt 23 mittels eines Langlochs 24 (Vgl. die 13 und 15) an dem Gehäuse 25 angeschraubt ist (Vgl. 6). Diese Vorgehensweise dient dazu, Drehmomente, die von der rotierenden Hohlwelle 4 auf den Vakuum-Anschluss 19 übertragen werden, über den Stützarm 21 in das Gehäuse 25 abzuleiten. Dabei rotiert der Anschlusszapfen 20, der drehbar in dem Vakuum-Anschluss 19 gelagert ist, mit der Hohlwelle 4 mit.
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Die Zeichnung 6 veranschaulicht auch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Drechselmaschine zur Bearbeitung fragiler Werkstücke 15 als auch die in den Ansprüchen definierten erfindungsgemäßen Verwendungen: Denn, wie gut zu erkennen ist, ist das Saugspannfutter 1 während der Bearbeitung des Werkstücks 15 von dem mechanischen Spannfutter 3 gehalten, während das Werkstück 15 lediglich von dem Saugspannfutter 1 gehalten ist; ferner ist der antriebseitige Ansaugstutzen 5 des Saugspannfutters 1 mittels seines Endabschnitts 6 abdichtend in die Hohlwelle 4 eingesetzt; und schließlich ist der Stützarms 21, vermittelt über den Abstützabschnitt 23, an dem Gehäuse 25 der Drechselmaschine 2 angeschraubt (Vgl. 1) und damit stationär festgelegt.
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Zusammenfassend wird zur Vereinfachung der Handhabung eines Saugspannfutters 1 an einer Drechselmaschine 2 vorgeschlagen, dass das Saugspannfutter 1 einen Ansaugstutzen 5 aufweist, der eine, vorzugsweise rotationssymmetrische, Dichtfläche 27 zum Abdichten gegenüber einer Innenwandung 28 einer Hohlwelle 4 der Drechselmaschine 2 ausbildet und der einen sich an die Dichtfläche 27 anschließenden, vorzugsweise in Form eines Prismas ausgebildeten, Befestigungsabschnitt 7 aufweist, sodass der Ansaugstutzen 5, sobald er in die Hohlwelle 4 eingesetzt ist, mittels eines an der Hohlwelle 4 befestigten mechanischen Spannfutters 3 der Drechselmaschine 2, das am Befestigungsabschnitt 7 angreift, sicher gehalten werden kann. Ergänzend hierzu wird ein verbesserter Vakuum-Anschluss 19 vorgeschlagen, mit dem ein Unterdruck in die Hohlwelle 4 einer Drechselmaschine 2 zugeführt werden kann, wobei der Vakuum-Anschluss 19 mittels eines Stützarms 21 sicher an der Drechselmaschine 2 stationär festlegbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Saugspannfutter
- 2
- Drechselmaschine
- 3
- Spannfutter
- 4
- Hohlwelle
- 5
- Ansaugstutzen (antriebsseitig)
- 6
- Endabschnitt(von 5)
- 7
- Befestigungsabschnitt (von 5)
- 8
- Ansaugkanal
- 9
- Anlagefläche (von 1)
- 10
- Aufnahme (in 6 für Dichtringe)
- 11
- Teller (von 1)
- 12
- Haltearm
- 13
- Langloch (in 12)
- 14
- Dichtlippe
- 15
- Werkstück
- 16
- Ansaugöffnung (von 1, werkstückseitig)
- 17
- Druckausgleichskanal
- 18
- Boden (von 17)
- 19
- Vakuum-Anschluss
- 20
- Anschlusszapfen
- 21
- Stützarm
- 22
- freies Ende (von 21)
- 23
- Abstützabschnitt
- 24
- Langloch (in 23)
- 25
- Gehäuse von (2)
- 26
- Aufnahme (in 20 für Dichtringe)
- 27
- Dichtfläche (von 5)
- 28
- Innenwandung (von 4)
- 29
- Schlauchanschluss
- 30
- Zuführkanal
- 31
- Hülse
- 32
- Ventil
