Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Einspannen von Werkstücken,
insbesondere von Kurbelwellen und Nockenwellen, nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.The invention relates to a device
for clamping workpieces,
especially crankshafts and camshafts, according to the generic term
of claim 1.
Kurbelwellen und Nockenwellen werden
in mehreren Prozeßschritten
durch verschiedene Verfahren auf unterschiedlichen Maschinen bearbeitet. Bekannte
Verfahren sind das Bohren, Drehen, Fräsen, Drehfräsen, Drehräumen, Dreh-Drehräumen, Rollieren,
Schleifen, Bandfinishen usw. Die Werkstücke werden meist beidseitig
in stirnseitigen Zentrierbohrungen im Spannfutter zentriert und über Spannbacken
an den Flanschdurchmessern beidseitig gespannt. Durch die Aufnahme
in der Zentrierbohrung wird angestrebt, das Werkstück in jeder
Rufspannung um die gleiche Achse rotieren zu lassen. Die durch die
beiden Zentrierbohrungen des Werkstückes definierte Achse wird
im folgenden als Werkstückachse
bezeichnet. Idealerweise liegt die Werkstückachse exakt auf der Spannfutterachse.
Durch verschiedene Einflüsse
kann die Werkstückachse beim
Spannvorgang jedoch aus dieser Position verschoben werden. Dies
geschieht zum Beispiel dann, wenn der Mittelpunkt des Spannflansches
am Werkstück
aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht mit dem Mittelpunkt der
Zentrierbohrung übereinstimmt. Bei
Spannfuttern, bei denen die Spannbacken einer Zwangsbewegung folgen,
wird dann das Werkstück durch
die hohen Kräfte
der Spannbacken aus der durch die Zentrier spitze vorzentrierten
Position verschoben. Die Werkstückachse
liegt dann nicht mehr in der Spannfutterachse.Crankshafts and camshafts are
in several process steps
processed by different processes on different machines. Known
Processes are drilling, turning, milling, turning milling, turning broaching, turning-turning broaching, rolling,
Grinding, belt finishing, etc. The workpieces are mostly on both sides
centered in the front center holes in the chuck and via clamping jaws
clamped on both sides at the flange diameters. By recording
The aim is in the center hole, the workpiece in each
Let ring voltage rotate around the same axis. The through the
axis defined in both center holes of the workpiece
hereinafter referred to as the workpiece axis
designated. Ideally, the workpiece axis lies exactly on the chuck axis.
Through various influences
can the workpiece axis at
However, the clamping process can be moved from this position. This
happens, for example, when the center point of the clamping flange
on the workpiece
due to manufacturing tolerances not with the center of the
Center hole matches. at
Chucks in which the jaws follow a forced movement,
then the workpiece is through
the high forces
the jaws from the pre-centered through the centering tip
Position shifted. The workpiece axis
is then no longer in the chuck axis.
Durch ausgleichende Spannfutter sollen
Verschiebungen der Werkstückachse
durch den Spannvorgang verhindert werden. So ist ein ausgleichendes
Spannfutter bekannt ( EP 0 314
792 ), bei dem sich die Spannbacken an die Lage der Werkstückachse
anpassen. Die Spannung des Werkstückes wird über vier Hebel erreicht, deren
Achsen an einem Glied eines Kraftantriebes gelagert sind. Die Spannbacken
sind so ausgebildet, daß die
Hebelarmenden benachbarter Hebel in ihnen unter Bildung eines geschlossenen
Kraftkreises untergebracht werden können. Die Genauigkeit der durch
den Ausgleichmechanismus erzielten Zentrierung der Werkstückachse
hängt in
hohem Maße
vom Vorhandensein von Schmiermittel ab. Eine konstante Schmiermittelversorgung
kann jedoch im Großserienbetrieb
nicht sichergestellt werden, weswegen solche Spannfutter für diesen
Einsatzzweck nicht geeignet sind. Außerdem ist das Backenfutter
für eine
Präzisionszerspanung
nicht geeignet, weil die Hebelanordnung die Steifigkeit in radialer
Richtung ändert
und die Neigung zum regenerativen Rattern verstärkt wird. Die Folge hiervon
ist eine schlechte Oberflächenqualität des Werkstückes und
eine Verringerung der Werkzeugstandzeit.Compensating chucks are intended to prevent displacements of the workpiece axis through the clamping process. A compensating chuck is known ( EP 0 314 792 ), in which the clamping jaws adapt to the position of the workpiece axis. The workpiece is clamped using four levers, the axes of which are mounted on a link of a power drive. The jaws are designed so that the lever arm ends of adjacent levers can be accommodated in them to form a closed power circuit. The accuracy of the centering of the workpiece axis achieved by the compensation mechanism depends to a large extent on the presence of lubricant. However, a constant supply of lubricant cannot be ensured in large series production, which is why such chucks are not suitable for this purpose. In addition, the jaw chuck is not suitable for precision machining because the lever arrangement changes the rigidity in the radial direction and the tendency to regenerative chatter is increased. The consequence of this is a poor surface quality of the workpiece and a reduction in tool life.
Die US
3 843 720 zeigt ein Spannfutter, bei dem die Spannbacken
als elastische Elemente ausgebildet sind, die über ein axial bewegliches Keilschiebergetriebe
radial bewegt werden. Nachteilig sind die Reibungsverluste durch
das Keilschiebergetriebe und die geringe Drehsteifigkeit aufgrund
der elastischen Elemente. Darum besteht keine Gewähr dafür, daß die Werkstückachse
auf der Spannfutterachse liegt.The US 3,843,720 shows a chuck in which the jaws are designed as elastic elements that are moved radially via an axially movable wedge slide mechanism. The disadvantages are the friction losses due to the wedge slide mechanism and the low torsional rigidity due to the elastic elements. Therefore there is no guarantee that the workpiece axis lies on the chuck axis.
Ein selbstzentrierendes Backenfutter
zeigt die US 4 300 780 .
Das Backenfutter weist insgesamt sechs hydraulisch betätigbare
Spann backen auf. Drei der Spannbacken werden zunächst mit geringem Druck und
mit gleichen Wegen in Richtung auf das Werkstück bewegt, wodurch dieses zentriert wird.
Anschließend
werden die übrigen
drei Backen in Richtung auf das Werkstück bewegt, die sich unter geringem
Druck an das vorzentrierte Werkstück anlegen. Dann wird der Hydraulikdruck
erhöht,
so daß das
Werkstück
mit der erforderlichen Haltekraft gespannt wird. Eine solche Ausbildung
ist für
Präzisionsbearbeitungen
ungeeignet, weil die hydraulische Beaufschlagung eine zu hohe maßliche Streuung verursacht.
Der konstruktive Aufbau ist sehr kompliziert und störanfällig, wodurch
die Produktion von hohen Stückzahlen,
insbesondere von PKW-Kurbelwellen, aufgrund der geforderten Maschinenverfügbarkeiten
nicht erreicht werden kann.A self-centering jaw chuck shows that US 4,300,780 , The jaw chuck has a total of six hydraulically operated clamping jaws. Three of the clamping jaws are first moved towards the workpiece with low pressure and with the same paths, whereby this is centered. The remaining three jaws are then moved towards the workpiece, which press against the pre-centered workpiece under low pressure. Then the hydraulic pressure is increased so that the workpiece is clamped with the required holding force. Such training is unsuitable for precision machining because the hydraulic loading causes an excessive dimensional spread. The construction is very complicated and prone to failure, which means that the production of large quantities, especially car crankshafts, cannot be achieved due to the required machine availability.
Gerade für die Fertigbearbeitung ist
es wichtig, daß die
Werkstückachse
bei der Vorbearbeitung auf der Spannfutterachse liegt, weil sich
sonst ein Rundlauffehler ergibt und das Aufmaß, bezogen auf die Werkstückachse,
unterschiedlich groß ist.
Darum sind die Zerspanungsbedingungen während der Umdrehung des Werkstückes bei
der nachfolgenden Bearbeitung nicht konstant, woraus Form- und Maßfehler
resultieren.Especially for finishing
it is important that the
Workpiece axis
during the pre-processing on the chuck axis because
otherwise there is a concentricity error and the oversize, based on the workpiece axis,
is different in size.
That is why the machining conditions during the rotation of the workpiece are
the subsequent processing is not constant, resulting in dimensional and dimensional errors
result.
Wenn bei der Vorbearbeitung ein großer Versatz
zwischen Werkstückachse
und Spannfutterachse zu erwarten ist, muß das radiale Aufmaß für die nachfolgende
Bearbeitung mindestens so groß sein wie
der Versatz der Werkstückachse
zur Spannfutterachse. Dies läuft
aber heutigen Bestrebungen zuwider, ein immer geringeres Aufmaß zu haben.If there is a large offset in the pre-processing
between workpiece axis
and chuck axis is expected, the radial allowance for the following
Processing must be at least as large as
the offset of the workpiece axis
to the chuck axis. This is going on
but contrary to today's efforts to have an increasingly small size.
Der Erfindung liegt darum die Aufgabe
zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung
so auszubilden, daß die
Werkstückachse
mit hoher Genauigkeit auf der Spannfutterachse liegt, wobei eine
hohe Spann kraft erzeugt wird und die Vorrichtung dabei einen einfachen
Aufbau hat und wartungsarm ist.The invention is therefore the object
based on the generic device
to train so that the
Workpiece axis
lies with high accuracy on the chuck axis, one
high clamping force is generated and the device is simple
Has structure and is low maintenance.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung
erfindungsgemäß mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This task is carried out in the generic device
according to the invention with the
characterizing features of claim 1 solved.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist das Betätigungselement
für eine
radial ausgleichende Spannbewegung vorgesehen. Dadurch wird eine exakte
Einspannung des Werkstückes
ermöglicht,
da ein beim Einspannen eventuell auftretender Versatz zwischen der
Werkstückachse
und der Spannfutterachse zuverlässig
ausgeglichen werden kann.In the device according to the invention, the actuating element for a radial compensation de clamping movement provided. This enables an exact clamping of the workpiece, since any offset that may occur during clamping between the workpiece axis and the chuck axis can be reliably compensated for.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird das Werkstück,
beispielsweise eine Kurbelwelle, an ihren an den beiden Enden befindlichen
Flanschdurchmessern vorteilhaft zunächst in einem Prisma aufgelegt.
Eine in der Vorrichtung vorgesehene Zentrierspitze fährt dann
durch eine axiale Bewegung in die Zentrierbohrung des Werkstückes ein.
Werkstückachse
und Spannfutterachse stimmen nun genau überein. Die Zentrierung kann
alternativ auch über
eine externe Zentriereinrichtung erfolgen, beispielsweise durch
eine Beladeeinrichtung. Wesentlich ist die Positionierung der Werkstückachse
auf der Spannfutterachse sowie eine hohe radiale Steifigkeit der
Zentriereinrichtung während
des Spannvorganges.With the device according to the invention
the workpiece,
for example a crankshaft, at its ends located at both ends
Flange diameters advantageously first placed in a prism.
A centering point provided in the device then moves
through an axial movement into the center hole of the workpiece.
Workpiece axis
and chuck axis are now exactly the same. The centering can
alternatively also about
an external centering device, for example by
a loading device. The positioning of the workpiece axis is essential
on the chuck axis as well as a high radial rigidity of the
Centering device during
of the tensioning process.
Die exakte Einspannung des Werkstückes wird
vorteilhaft durch eine reibungsarme Lagerung des Betätigungselementes
erreicht, das vorteilhaft ein Spannring ist. Aufgrund der reibungsarmen
Lagerung ermöglicht
der Spannring nahezu reibungsfreie Ausgleichsbewegungen seines Spannelementes
in radialer Richtung. Dem Spannring wird vorteilhaft während des
Spannvorganges ein Druckmedium, zum Beispiel Druckluft, Öl oder Wasser,
in stirnseitig umlaufende ringförmige Nuten
zugeführt,
so daß sich zwischen
dem Spannring und den axial benachbarten Bauteilen ein aerostatischer
oder hydrostatischer Druck bildet, der eine nahezu kraftfreie Bewegung des
Spannringes in radialer Richtung ermöglicht. Alternativ kann der
Spannring als Gleitführung
vorgesehen sein. Hierbei werden vorteilhaft die Kontaktflächen mit
einer reibungsarmen Beschichtung versehen, die beispielsweise aus
Kunststoff, vorzugsweise aus PTFE, bestehen kann.The exact clamping of the workpiece is
advantageous due to a low-friction mounting of the actuating element
achieved, which is advantageously a clamping ring. Because of the low friction
Storage allows
the clamping ring almost friction-free compensating movements of its clamping element
in the radial direction. The clamping ring is advantageous during the
Clamping process a pressure medium, for example compressed air, oil or water,
in circumferential annular grooves
supplied
so that between
the clamping ring and the axially adjacent components are aerostatic
or hydrostatic pressure, which is an almost force-free movement of the
Clamping ring allows in the radial direction. Alternatively, the
Clamping ring as a sliding guide
be provided. Here, the contact surfaces are advantageous
provided with a low-friction coating, for example
Plastic, preferably made of PTFE.
Die Erzeugung der Spannkraft beruht
vorteilhaft auf einer abgewandelten Form eines Keilgetriebes, bei
dem die Spannzange einen Außenkegel
und der Spannring einen Innenkegel aufweisen. Die Spannzange wird
in bekannter Weise hydraulisch in den Spannring gezogen, wodurch über die
aneinanderliegenden Kegelflächen
die Spannkraft erzielt wird.The generation of the resilience is based
advantageous on a modified form of a wedge gear, at
which the collet has an outer cone
and the clamping ring have an inner cone. The collet will
hydraulically pulled in the clamping ring in a known manner, whereby the
adjacent conical surfaces
the resilience is achieved.
Aus der hohen radialen Steifigkeit
der Werkstück-Vorzentrierung
und der geringen radialen Steifigkeit der Ausrichtbewegung aufgrund
der minimalen Reibkräfte
wird eine präzise
zentrische Spannung erzielt.Due to the high radial rigidity
the workpiece pre-centering
and the low radial rigidity of the alignment movement
the minimum frictional forces
becomes a precise
achieved centric tension.
Nach dem Ende des Spannvorganges
wird der Spannring vorteilhaft zusätzlich von außen durch mehrere
Keilschieber verspannt. Sie sind axial bewegliche Keile, die mit
der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders fest verbunden werden
können
und bei entspanntem Futter durch Druckbeaufschlagung in eine Neutralposition
gebracht werden können. Zum
Verriegeln des Spannringes wird der Druck aufgehoben, so daß die Spannkeile
durch eine Axialkraft, beispielsweise durch Federkraft, zurückbewegt werden,
wobei Keilflächen
der Spannkeile mit entsprechenden Keilflächen des Spannringes zusammenwirken.After the end of the tensioning process
the clamping ring is also advantageous from the outside by several
Wedge slide clamped. They are axially movable wedges that come with
the piston rod of a hydraulic cylinder
can
and with relaxed feed by applying pressure to a neutral position
can be brought. To the
Locking the clamping ring, the pressure is released so that the clamping wedges
are moved back by an axial force, for example by spring force,
being wedge-shaped
of the clamping wedges interact with the corresponding wedge surfaces of the clamping ring.
Bei einer weiteren Ausführungsform
erfolgt die Verriegelung und die Entriegelung vorteilhaft jeweils
hydraulisch.In another embodiment
the locking and unlocking takes place advantageously each
hydraulically.
Die Keilschrägen am Spannring und an den Spannkeilen
können
je nach Anwendungsfall mit oder ohne Selbsthemmung ausgeführt werden.
Bei Selbsthemmung ist das Verschieben des Spannringes mit Sicherheit
ausgeschlossen.The bevels on the clamping ring and on the clamping wedges
can
depending on the application, with or without self-locking.
With self-locking it is safe to move the clamping ring
locked out.
Die Zentrierspitze ist vorteilhaft
mit einem Spannfuttergrundkörper
durch eine lösbare,
einstellbare Verbindung fest verbunden und weist eine hohe radiale
Steifigkeit auf. Dies führt
dazu, daß die
Zentrierung während
des Spannvorganges optimal beibehalten wird.The center point is advantageous
with a chuck body
through a detachable,
adjustable connection firmly connected and has a high radial
Stiffness. this leads to
that the
Centering during
the clamping process is optimally maintained.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die hohe Wiederholgenauigkeit über einen langen Zeitraum,
weil die Genauigkeit unabhängig vom
Vorhandensein von Schmiermittel erzielt wird. Insbesondere bei einer
Großserienproduktion
ist dieser Vorteil besonders wesentlich.An advantage of the device according to the invention
is the high repeatability over a long period of time,
because the accuracy regardless of
Presence of lubricant is achieved. Especially with one
Mass production
this advantage is particularly important.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus den weiteren Ansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.Further features of the invention result
from the other claims,
the description and the drawings.
Die Erfindung wird anhand einiger
in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es
zeigenThe invention is based on some
embodiments illustrated in the drawings. It
demonstrate
1 in
schematischer Darstellung und im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einem eingespannten Werkstückflansch, 1 in a schematic representation and in longitudinal section, a device according to the invention with a clamped workpiece flange,
2 einen
Teil der Vorrichtung gemäß 1 mit einem Werkstück, das
in einem Vorauflageprisma vorzentriert wird, 2 part of the device according to 1 with a workpiece that is pre-centered in a pre-support prism,
3 in
schematischer Darstellung ein Werkstück mit versetzt zueinander
liegendem Flanschmittelpunkt und Werkstückachse, 3 a schematic representation of a workpiece with an offset flange center point and workpiece axis,
4 bis 6 jeweils im Längsschnitt
und in schematischer Darstellung weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Vorrichtungen, 4 to 6 each in longitudinal section and in a schematic representation of further embodiments of devices according to the invention,
7 in
schematischer Darstellung im Längsschnitt
und in Stirnansicht die Verkeilung eines Spannringes der erfindungsgemäßen Vorrichtung über federbelastete
Keilschieber, 7 in a schematic representation in longitudinal section and in front view, the wedging of a clamping ring of the device according to the invention via spring-loaded wedge slides,
8 in
schematischer Darstellung im Längsschnitt
und in Stirnansicht ein Spannfutter der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 8th in a schematic representation in longitudinal section and in front view a chuck of the device according to the invention,
9 in
einer Darstellung entsprechend 8 einen
ringförmigen
Spanneinsatz, 9 in a representation accordingly 8th an annular clamping insert,
10 in
schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform eines Spanneinsatzes, 10 a schematic representation of a further embodiment of a clamping insert,
11 in
perspektivischer Darstellung den Spanneinsatz gemäß 10, 11 in perspective representation of the clamping insert 10 .
12 in
einer Darstellung entsprechend 9 eine
weitere Ausführungsform
eines Spannfutters mit wechselbaren Spanneinsätzen, 12 in a representation accordingly 9 another embodiment of a chuck with interchangeable clamping inserts,
13 eine
Vorrichtung mit Schwenkhydraulikzylindern zur radialen Ausrichtung
des Werkstückes, 13 a device with swivel hydraulic cylinders for radial alignment of the workpiece,
14 in
schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine weitere
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 14 a schematic representation of a longitudinal section through a further embodiment of a device according to the invention.
Die Vorrichtung hat ein Spannfutter 1 zum Spannen
von Werkstücken 50,
insbesondere von Kurbelwellen und Nockenwellen, in Bearbeitungsmaschinen.
Das Spannfutter 1 zeichnet sich durch eine hohe Genauigkeit
bei der Werkstückzentrierung
aus und eignet sich darum insbesondere für die spanende Fertigbearbeitung,
vorzugsweise bei der Bearbeitung hoher Stückzahlen.The device has a chuck 1 for clamping workpieces 50 , in particular of crankshafts and camshafts, in processing machines. The chuck 1 is characterized by high accuracy in workpiece centering and is therefore particularly suitable for machining finish machining, preferably when machining large quantities.
1 zeigt
das Spannfutter 1 mit einem eingespannten Werkstück 50,
von dem lediglich der Werkstückflansch
dargestellt ist. Das Spannfutter 1 hat einen Spannfutterkörper 2,
der in einem Grundkörper 16 drehfest,
aber axial verschieblich vorgesehen ist. Der Grundkörper 16 hat
einen radial nach außen
gerichteten Flansch 4, mit dem er stirnseitig an eine (nicht
dargestellte) Hohlspindelwelle der Bearbeitungsmaschine angeschraubt
wird. Der Spannfutterkörper 2 hat
einen zentralen Hohlansatz 5, der vorteilhaft einstöckig mit
dem Spannfutterkörper 2 ausgebildet
ist. Der Hohlansatz 5 ist zylindrisch ausgebildet und liegt
abgedichtet an einer Wand 10 einer Bohrung 6 im
Grundkörper 16 an.
Die Bohrung 6 hat einen im Durchmesser erweiterten Bohrungsabschnitt 6a,
der in Richtung auf den Spannfutterkörper 2 durch einen
Dichtungsdeckel 9 geschlossen ist. Im erweiterten Bohrungsabschnitt 6a ist
ein Kolben 7 verschiebbar, der abgedichtet an der Innenwand 10a des
Bohrungsabschnittes 6a anliegt. Der Hohlansatz 5 ist
in einem im Durchmesser verringerten Bohrungsabschnitt 6b geführt. 1 shows the chuck 1 with a clamped workpiece 50 , of which only the workpiece flange is shown. The chuck 1 has a chuck body 2 that in a main body 16 rotatably but axially displaceable is provided. The basic body 16 has a radially outward flange 4 , with which it is screwed on the end face to a (not shown) hollow spindle shaft of the processing machine. The chuck body 2 has a central hollow base 5 , which is advantageously one-story with the chuck body 2 is trained. The hollow approach 5 is cylindrical and is sealed on a wall 10 a hole 6 in the basic body 16 on. The hole 6 has an enlarged bore section 6a that towards the chuck body 2 through a sealing cover 9 closed is. In the expanded bore section 6a is a piston 7 slidable, the sealed on the inner wall 10a of the bore section 6a is applied. The hollow approach 5 is in a reduced diameter bore section 6b guided.
Der Hohlansatz 5 sitzt auf
einer Zugstange 12, mit der in bekannter Weise eine Spannzange 14 zum
Einspannen des Werkstückes 50 verschoben wird.
Durch Beaufschlagung des Kolbens 7 wird der Spannfutterkörper 2 axial
gegenüber
dem Grundkörper 16 verscho ben.
Das Spannfutter 1 spannt das Werkstück 50 an seinem Flanschdurchmesser 51 radial
mit der Spannzange 14. Sie wird über die hydraulisch betätigte Zugstange 12 axial
eingezogen. Dadurch werden die Spannzungen 15 aufgrund
der kegelförmigen
Ausbildung ihrer äußeren Mantelflächen 17,
die an einem kegelförmigen
Spannring 21 anliegen, radial nach innen bewegt. Auf diese
Weise wird die Spannkraft auf den Werkstückflansch 51 aufgebracht.
Der Spannring 21 kann hydrostatisch oder aerostatisch gelagert
sein, wodurch ein sehr präzises Spannen
erreicht werden kann.The hollow approach 5 sits on a drawbar 12 , with a collet in a known manner 14 for clamping the workpiece 50 is moved. By acting on the piston 7 becomes the chuck body 2 axially with respect to the base body 16 postponed. The chuck 1 clamps the workpiece 50 on its flange diameter 51 radial with the collet 14 , It is via the hydraulically operated pull rod 12 axially retracted. This will release the tongues 15 due to the conical shape of their outer lateral surfaces 17 attached to a conical clamping ring 21 rest, moved radially inwards. In this way, the clamping force on the workpiece flange 51 applied. The tension ring 21 can be hydrostatically or aerostatically mounted, which enables very precise clamping to be achieved.
Nach Beendigung des Spannvorganges
wird der Spannring 21 an seiner Außenseite durch über seinen
Umfang verteilt angeordnete Keile 22 verspannt. Sie sind
axial verschiebbar und einstöckig
mit einer Kolbenstange 23 ausgebildet, die abgedichtet in
einer axialen Bohrung 25 des Spannfutterkörpers 2 angeordnet
ist. Die Keile 22 haben eine Keilfläche 22a, die in Richtung
auf die Stirnseite des Spannfutterkörpers 2 radial nach
innen geneigt verläuft
und mit einer entsprechend geneigt verlaufenden Keilfläche 21a des
Spannringes 21 zusammenwirkt. Die Kolben 23 und
die Bohrungen 25 bilden einen Hydraulikzylinder 24.
Die Kolbenstangen 23 sind vorteilhaft einstükkig mit
den Keilen 22 ausgebildet.After the tensioning process is finished, the tension ring will be 21 on the outside by wedges distributed over its circumference 22 braced. They are axially displaceable and one-story with a piston rod 23 formed, which is sealed in an axial bore 25 of the chuck body 2 is arranged. The wedges 22 have a wedge surface 22a that towards the face of the chuck body 2 runs radially inward and with a correspondingly inclined wedge surface 21a of the tension ring 21 interacts. The pistons 23 and the holes 25 form a hydraulic cylinder 24 , The piston rods 23 are advantageous in one piece with the wedges 22 educated.
Bei entspanntem Spannfutter 1 werden
die axial beweglichen Keile 22 durch Druckbeaufschlagung
in eine Position verschoben, in der sie den Spannring 21 nicht
berühren.
Hierzu wird das unter Druck stehende Hydraulikmedium in die Bohrung 25 eingebracht,
wodurch die Keile 22 in 1 nach rechts
verschoben werden. Um den Spannring 21 zu verspannen, wird
die Bohrung 25 druckentlastet, so daß die Keile 22 durch
die Kraft wenigstens einer in 1 nicht
dargestellten Druckfeder in 1 nach links
verschoben werden. Der Keilwinkel der Keilflächen 22a ist so gewählt, daß Selbsthemmung
eintritt. Dadurch ist das Verschieben des Spannringes 21 selbst
bei großen
radialen Bearbeitungskräften
mit Sicherheit ausgeschlossen.With a relaxed chuck 1 become the axially movable wedges 22 by applying pressure to a position in which they hold the clamping ring 21 do not touch. For this purpose, the hydraulic medium under pressure is in the bore 25 brought in, causing the wedges 22 in 1 to the right. Around the tension ring 21 to brace the hole 25 relieved of pressure so that the wedges 22 by the force of at least one in 1 compression spring not shown in 1 shifted to the left. The wedge angle of the wedge surfaces 22a is chosen so that self-locking occurs. This is the displacement of the clamping ring 21 excluded with certainty even with large radial machining forces.
Der Spannring 21 liegt mit
seiner äußeren zylindrischen
Mantelfläche 21b an
einer Seitenwand 36 einer stirnseitigen Vertiefung 46 an,
an deren Boden 38 der Spannring 21 ebenfalls anliegt.The tension ring 21 lies with its outer cylindrical surface 21b on a side wall 36 an indentation on the front 46 at the bottom 38 the tension ring 21 is also present.
Das Spannfutter 2 ist mit
einer Zentrierspitze 11 versehen, die mit dem Spannfutterkörper 2 fest verbunden
ist und eine hohe radiale Steifigkeit aufweist.The chuck 2 is with a centering tip 11 provided with the chuck body 2 is firmly connected and has a high radial rigidity.
Die Zugstange 12 durchsetzt
eine zentrale Bohrung 48 des Grundkörpers 16. Innerhalb
der Bohrung 6 sitzt der Hohlansatz 5 des Spannfutterkörpers 2 auf
der Zugstange 12. Sie ragt in einen Aufnahmeraum 49 im
Spannfutterkörper 2.
Innerhalb des Aufnahmeraumes 49 sitzt auf der Zugstange 12 ein
Kolben 58, mit dem in bekannter Weise ein Stützring 62 axial
verschoben werden kann, mit dem die Spannzungen 15 der
Spannzange 14 in noch zu beschreibender Weise betätigt werden.The pull rod 12 penetrates a central hole 48 of the basic body 16 , Inside the hole 6 the hollow approach sits 5 of the chuck body 2 on the drawbar 12 , It protrudes into a recording room 49 in the chuck body 2 , Inside the recording room 49 sits on the drawbar 12 a piston 58 , with the support ring in a known manner 62 can be moved axially with the clamping tongues 15 the collet 14 be operated in a manner yet to be described.
Der Grundkörper 16 weist an einer
Stirnseite einen radial nach innen gerichteten Flansch 59 auf, an
dessen zylindrischer Innenwand 74 der Spannfutterkörper 2 abgedichtet
geführt
ist. Der Flansch 59 dient als Anschlag zur Begrenzung des
Verschiebeweges des Spannfutterkörpers 2.The basic body 16 has a radially inwardly directed flange on one end face 59 on the cylindrical inner wall 74 the chuck body 2 is guided sealed. The flange 59 serves as a stop to limit the displacement of the chuck body 2 ,
2 zeigt
das Spannfutter 1 in seiner axial zurückgezogenen Belade- bzw. Entladestellung.
Der Spannfutterkörper 2 ist
axial so weit in Richtung auf den Grundkörper 16 verschoben,
daß ein
radial nach außen
ragender Bund 75 des Spannfutterkörpers 2 an einem ebenen
Boden 76 anschlägt,
der radial zur Achse des Grundkörpers 16 verläuft und
der bündig liegt
mit der entsprechenden Außenseite 77 (1) des Dichtungsdeckels 9.
Der Bund 75 hat in dieser Stellung Abstand vom Flansch 59 des
Grundkörpers 16.
Das Werkstück 50 liegt
in dieser zurückgezogenen
Stellung des Spannfutterkörpers 2 so
frei, daß es mit
einer Beladeeinrichtung oder von Hand am Flansch durchmessen 51 in
ein Vorauflageprisma 33 eingesetzt werden kann. Anschließend wird
der Kolben 7 des Hohlansatzes 5 mit Hydraulikmedium
beaufschlagt, so daß der
Spannfutterkörper 2 axial
auf das Werkstück 50 zu
bewegt wird, bis die Zentrierspitze 11 in eine Zentrierbohrung 55 des
Werkstückes 50 zentriert
eingreift. Im Ausführungsbeispiel
ist das Werkstück 50 eine
Kurbelwelle, kann beispielhaft aber auch eine Nockenwelle sein.
Ist das Werkstück 50 eine
solche Welle, wird es an beiden Enden eingespannt, so daß auch zwei
Spannfutter 1 notwendig sind. Im folgenden wird nur die
eine Spannseite beschrieben. Bei der Axialverschiebung des Spannfutterkörpers 2 bleibt
das Vorauflageprisma 33 in seiner Position. 2 shows the chuck 1 in its axially retracted loading or unloading position. The chuck body 2 is axially as far towards the base body 16 moved that a radially projecting collar 75 of the chuck body 2 on a flat floor 76 strikes the radial of the axis of the base body 16 runs and is flush with the corresponding outside 77 ( 1 ) of the sealing cover 9 , The Bund 75 is at a distance from the flange in this position 59 of the basic body 16 , The workpiece 50 lies in this retracted position of the chuck body 2 so free that it measure with a loading device or by hand on the flange 51 in a pre-support prism 33 can be used. Then the piston 7 of the hollow approach 5 supplied with hydraulic medium so that the chuck body 2 axially on the workpiece 50 is moved until the center point 11 in a center hole 55 of the workpiece 50 intervenes centered. The workpiece is in the exemplary embodiment 50 a crankshaft, but can also be a camshaft, for example. Is the workpiece 50 such a shaft, it is clamped at both ends, so that also two chucks 1 are necessary. Only one clamping side is described below. When the chuck body is axially displaced 2 remains the prism support prism 33 in its position.
Wie 2 zeigt,
ist das Vorauflageprisma 33 mit Armen 53 versehen,
die axial verlaufen und durch Öffnungen 54 im
Spannfutterkörper 2 bis
in eine Aussparung 34 am Umfang des Spannfutterkörpers 2 ragen.
Sobald der Spannfutterkörper 2 in
seine Spannposition relativ zum Grundkörper 16 verschoben
worden ist, sind die Arme 53 des Vorauflageprismas 33 über eine
Hirthverzahnung 55 fest mit dem Spannfutterkörper 2 verbunden.
Dadurch wird der Spannfutterkörper 2 gegenüber dem
Vorauflageprisma 33 radial verriegelt. Die Achse 56 des
Spannfutters 1 und die Achse 57 des Werkstückes 50 sind
identisch und fallen miteinander zusammen. Die Spannzange 14 wird
durch Verschieben der Zugstange 12 axial eingezogen, wodurch über den
Kolben 58 und den Stützring 62 die
Spannzange 14 axial eingezogen wird. Die Spannzungen 15 sind,
wie 1 zeigt, in bekannter
Weise formschlüssig
mit dem Stützring 62 verbunden,
so daß die
Spannzange 14 zuverlässig
in Achsrichtung mitgenommen wird. Die Spannzungen 15 werden
hierbei im Zusammenwirken mit dem Spannring 21 radial nach
innen bewegt. Die Spannzungen 15 legen sich an den Flanschdurchmesser 51 des
Werkstückes 50 an
und spannen es. Aufgrund der durch die aerostatische oder hydrostatische
Lagerung des Spannringes 21 auftretenden äußerst geringen
Reibkräfte
kann sich die Spannzange 14 während des Anlegens ihrer Spannzungen 15 radial
zur Lage der Mittelachse 52 des Flansches 51 des
Werkstückes 50 ausrichten.
Durch diese Ausgleichsbewegung wird erreicht, daß durch den Spannvorgang nahezu
keine Verschiebung der durch die Zentrierbohrung 55 definierten
Werkstückachse 57 von
der Spannfutterachse 56 erfolgt.How 2 shows is the pre-support prism 33 with arms 53 provided that run axially and through openings 54 in the chuck body 2 into a recess 34 on the circumference of the chuck body 2 protrude. Once the chuck body 2 in its clamping position relative to the base body 16 the arms have been moved 53 of the prism support prism 33 via a serration 55 firmly with the chuck body 2 connected. This will make the chuck body 2 compared to the prism support prism 33 locked radially. The axis 56 of the chuck 1 and the axis 57 of the workpiece 50 are identical and coincide with each other. The collet 14 is done by moving the drawbar 12 axially retracted, causing over the piston 58 and the support ring 62 the collet 14 is drawn axially. The tongues 15 are like 1 shows, in a known manner, form-fitting with the support ring 62 connected so that the collet 14 is reliably carried along in the axial direction. The tongues 15 are in cooperation with the clamping ring 21 moved radially inward. The tongues 15 lay down on the flange diameter 51 of the workpiece 50 and tighten it. Due to the aerostatic or hydrostatic bearing of the clamping ring 21 Extremely low friction forces can occur 14 while putting on their tongues 15 radial to the position of the central axis 52 of the flange 51 of the workpiece 50 align. This compensating movement ensures that there is almost no displacement of the through the center hole by the clamping process 55 defined workpiece axis 57 from the chuck axis 56 he follows.
3 zeigt
in schematischer Darstellung das als Kurbelwelle ausgebildete Werkstück 50 mit den
beiden endseitigen Flanschen 51. An den voneinander abgewandten
Außenseiten 78 der
Flansche 51 befindet sich jeweils eine Zentrierbohrung 55.
Die beiden Zentrierbohrungen 55 definieren die Werkstückachse 57.
Beispielhaft ist dargestellt, daß die Achse 52 der
Flansche 51 des Werkstückes 50 um das
Maß Δe gegenüber der
Werkstückachse 57 versetzt
ist. Durch die beschriebene Ausbildung des Spannfutters 1 kann
dieser Versatz Δe
beim Einspannen ausgeglichen werden. Dies wird anhand von 4 näher erläutert. 3 shows a schematic representation of the workpiece designed as a crankshaft 50 with the two end flanges 51 , On the outside facing away from each other 78 the flanges 51 there is one center hole each 55 , The two center holes 55 define the workpiece axis 57 , It is shown as an example that the axis 52 the flanges 51 of the workpiece 50 by the dimension Δe with respect to the workpiece axis 57 is offset. Through the described design of the chuck 1 this offset Δe can be compensated for during clamping. This is shown by 4 explained in more detail.
4 zeigt
die aerostatische oder hydrostatische Lagerung des Spannringes 21,
der axial zwischen dem Boden 38 der Vertiefung 46 und
der Innenseite 39 eines Deckels 37 verschiebbar
ist, der die Vertiefung 46 im Spannfutterkörper 2 stirnseitig abschließt. Das
Axialspiel setzt sich zusammen aus den Spaltmaßen S1 und
S2, gemessen zwischen den beiden Stirnseiten 47, 47' des
Spannringes 21 und dem Boden 38 der Vertiefung 46 und
der Stirnfläche 39 des
Deckels 37. Das maximale Radialspiel Δr des Spannringes 21 ist
so groß bemessen,
daß die
Maßabweichungen Δe (3) zwischen der Werkstückachse 57 und
dem Flanschmittelpunkt 52 ausgeglichen werden können. Der
Spannring 21 kann somit radial so weit bewegt werden, bis
seine zylindrische Mantelfläche 21b an
der Seitenwand 36 der Vertiefung 46 zur Anlage
kommt. 4 shows the aerostatic or hydrostatic bearing of the clamping ring 21 that is axially between the ground 38 the deepening 46 and the inside 39 a lid 37 is slidable, the recess 46 in the chuck body 2 closes at the front. The axial play is composed of the gap dimensions S 1 and S 2 , measured between the two end faces 47 . 47 ' of the tension ring 21 and the floor 38 the deepening 46 and the face 39 of the lid 37 , The maximum radial play Δr of the clamping ring 21 is dimensioned so large that the dimensional deviations Δe ( 3 ) between the workpiece axis 57 and the center of the flange 52 can be compensated. The tension ring 21 can thus be moved radially until its cylindrical surface 21b on the side wall 36 the deepening 46 comes to the plant.
Sobald sich das Werkstück 50 im
Vorauflageprisma 33 befindet, werden die Spalte S1 und S2 mit einem
Druck p, beaufschlagt. Hierzu mündet
in den Boden 38 der Vertiefung 46 mindestens eine Bohrung 44.
In diesem Bereich ist die Stirnseite 47 des Spannringes 21 mit
einer ringnutförmigen
Vertiefung 79 versehen, die koaxial zur Achse des Spannringes 21 verläuft und
deren ebener Boden 112 die Ringfläche A1 aufweist.As soon as the workpiece 50 in the prism support prism 33 is located, the gaps S 1 and S 2 are subjected to a pressure p. For this purpose flows into the ground 38 the deepening 46 at least one hole 44 , In this area is the front 47 of the tension ring 21 with an annular groove-shaped depression 79 provided that coaxial to the axis of the clamping ring 21 runs and their flat bottom 112 has the annular surface A1.
An der gegenüberliegenden Stirnseite 47' des
Spannringes 21 befindet sich eine weitere ringnutförmige Vertiefung 113,
die ebenfalls koaxial zur Achse des Spannringes 21 verläuft. In
Höhe dieser Vertiefung 113 mündet wenigstens
eine weitere Bohrung 45. Der ebene Boden 114 der
Vertiefung 113 hat die Ringfläche A2, die kleiner ist als
die Ringfläche A1
der Vertiefung 79. Über
die Bohrungen 44, 45 wird Druckmedium, zum Beispiel Öl oder Luft,
zugeführt. Das
Druckmedium durchströmt
die Ringspalte S1 und S2,
wobei sich in den Druckspalten ein hydrostatischer oder aerostatischer
Druck aufbaut. Durch ihn wird erreicht, daß der Spannring 21 mit
seinen Stirnseiten 47, 47' den Boden 38 der
Vertiefung 46 sowie die Stirnfläche 39 des Deckels 37 nicht
berührt.
Dadurch kann sich der Spannring 21 reibungsfrei bewegen.
Die Drücke
p1 und p2 sowie
die Größe der Ringflächen A1,
A2 werden so gewählt,
daß sich
in den Druckspalten S1, S2 ein
Kräftegleichgewicht
bildet.On the opposite end 47 ' of the tension ring 21 there is another annular groove-shaped depression 113 , which are also coaxial to the axis of the clamping ring 21 runs. At this level 113 at least one further hole opens 45 , The flat floor 114 the deepening 113 has the ring area A2, which is smaller than the ring area A1 of the recess 79 , Over the holes 44 . 45 pressure medium, for example oil or air, is supplied. The pressure medium flows through the annular gaps S 1 and S 2 , a hydrostatic or aerostatic pressure building up in the pressure gaps. It ensures that the clamping ring 21 with its end faces 47 . 47 ' the ground 38 the deepening 46 as well as the face 39 of the lid 37 not touched. This can cause the clamping ring 21 move smoothly. The pressures p 1 and p 2 and the size of the ring surfaces A1, A2 are chosen so that a balance of forces is formed in the pressure gaps S 1 , S 2 .
Wird mit der Zugstange 12 die
Spannkraft F aufgebracht, verschiebt sich der Spannring 21 aufgrund
der axial wirkenden Kraftkomponente so, daß der Spalt S1 wesentlich
kleiner wird als der Spalt S2. Dennoch findet
eine Berührung
der Stirnseite 47 des Spannringes 21 mit dem Boden 38 der
Vertiefung 46 nicht statt, so daß die nahezu reibungsfrei verlaufende
Ausgleichsbewegung sehr präzise
durchgeführt werden
kann. Erst wenn sich die Spannbetätigungskraft F über dem
Spannweg nahezu vollständig
aufbaut, wird der Spalt S1 geschlossen,
so daß der Spannring 21 mit
seiner Stirnseite 47 am Boden 38 der Vertiefung 46 anliegt.
Eine Bewegung des Spannringes 21 ist dann nicht mehr möglich. Die Ausgleichsbewegung
des Spann ringes 21 ist zu diesem Zeitpunkt schon abgeschlossen,
so daß die
präzise
Zentrierung des Werkstückes 50 sichergestellt ist.
Gleichzeitig mit Erreichen der vollen Spannkraft wird der Druck
p1 nicht mehr benötigt, so daß die Zufuhr des Druckmediums
in die Vertiefung 79 abgestellt wird.Will with the tie rod 12 the clamping force F is applied, the clamping ring moves 21 due to the axially acting force component such that the gap S 1 becomes significantly smaller than the gap S 2 . Nevertheless, there is a touch on the face 47 of the tension ring 21 with the floor 38 the deepening 46 not instead, so that the almost friction-free compensating movement can be carried out very precisely. Only when the clamping actuation force F builds up almost completely over the clamping path, the gap S 1 is closed, so that the clamping ring 21 with its face 47 on the ground 38 the deepening 46 is applied. A movement of the tension ring 21 is then no longer possible. The compensating movement of the clamping ring 21 is already completed at this point, so that the precise centering of the workpiece 50 is ensured. At the same time as the full clamping force is reached, the pressure p 1 is no longer required, so that the supply of the pressure medium into the depression 79 is turned off.
5 zeigt
die Anordnung eines Hydraulikzylinders 60 zur Spannkraftbetätigung.
Er hat einen Spannkolben 63, der im Spannfutterkörper 2 untergebracht
ist. Der Spannkolben 63 liegt mit seinem Umfang abgedichtet
an einer zylindrischen Innenwand 89 eines Aufnahmeraumes 101 an.
Der Spannkolben 63 sitzt auf einem Grundkörper 115,
der in Vertiefungen 116, 117 ragt, die in den
Aufnahmeraum 101 zentral münden. Am Rand des Spannkolbens 63 ist
eine Zugstange 61 vorgesehen, die den Spannkolben 63 mit
dem Stützring 62 verbindet.
Er ist mit der Spannzange 14 formschlüssig verbunden. Durch Druckbeaufschlagung
des Spannkolbens 63 wird die Spannzange 14 in
der beschriebenen Weise verschoben, um im Zusammenwirken mit dem
Spannring 21 das Werkstück 50 einzuspannen. 5 shows the arrangement of a hydraulic cylinder 60 for clamping force actuation. It has a tensioning piston 63 that in the chuck body 2 is housed. The tensioning piston 63 lies with its circumference sealed against a cylindrical inner wall 89 of a recording room 101 on. The tensioning piston 63 sits on a base 115 that in recesses 116 . 117 protrudes into the recording room 101 flow centrally. At the edge of the tensioning piston 63 is a tie rod 61 provided the tensioning piston 63 with the support ring 62 combines. He's with the collet 14 positively connected. By pressurizing the tensioning piston 63 becomes the collet 14 moved in the manner described to in cooperation with the clamping ring 21 the workpiece 50 clamp.
Eine weitere Ausführungsform einer hydraulischen
Spannkraftbetätigung
zeigt 6. Der Spannkolben 63 ist
einstöckig
mit der Spannzange 14 ausgebildet. Der Spannkolben 63 befindet
sich in einem Aufnahmeraum 64, der im Unterschied zur vorigen
Ausführungsform
nicht im Spannfutterkörper 2, sondern
im Spannring 21 vorgesehen ist. Er besteht aus montagetechnischen
Gründen
aus einem ringförmigen
Bohrungsteil 65 und einem ringförmigen Deckel 66.
Der Bohrungsteil 65 hat eine konische innere Mantelfläche 118,
die sich in Richtung auf den Spannkolben 63 verjüngt und
an der die Spannzungen 15 der Spannzange 14 in
der beschriebenen Weise anliegen. Der Bohrungsteil 65 wird
durch den radial nach innen gerichteten Flansch 59 des
Spannfutterkörpers 2 axial
gesichert. Mit einem zentralen Ansatz 119 ragt der Bohrungsteil 65 des
Spannringes 21 in eine durch den Flansch 59 begrenzte
zentrale Öffnung 120.
Die Stirnseite des Ansatzes 119 liegt annähernd bündig zur
Außenseite
des Flansches 59.Another embodiment of a hydraulic clamping force actuation shows 6 , The tensioning piston 63 is one-story with the collet 14 educated. The tensioning piston 63 is in a recording room 64 which, in contrast to the previous embodiment, is not in the chuck body 2 , but in the clamping ring 21 is provided. For assembly reasons, it consists of an annular bore part 65 and an annular lid 66 , The bore part 65 has a conical inner surface 118 that are towards the tensioning piston 63 tapered and on which the tongues 15 the collet 14 in the way described. The bore part 65 is due to the radially inward flange 59 of the chuck body 2 axially secured. With a central approach 119 protrudes the bore part 65 of the tension ring 21 into one through the flange 59 limited central opening 120 , The front of the approach 119 lies approximately flush with the outside of the flange 59 ,
Der innen liegende Deckel 66 ist
im Querschnitt L-förmig
ausgebildet. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen ist der Spannring 21 axial
und radial frei beweglich, so daß er die beim Einspannen des
Werkstückes 50 eventuell
erforderlichen Ausgleichsbewegungen zuverlässig ausführen kann. Da der Spannkolben 63 einstöckig mit
der Spannzange 14 ausgebildet und innerhalb des Spannringes 21 untergebracht
ist, wirken aus dem System Spannzange-Spannring keine axialen Kraftkomponenten
nach außen.
Außerdem
liegt ein einfacher konstruktiver Aufbau vor. Dadurch erfolgt eine radiale
Ausgleichsbewegung auch noch bei voller Spannkraft nahezu reibungsfrei.The inside lid 66 is L-shaped in cross section. As in the previous embodiments, the clamping ring is 21 axially and radially freely movable, so that it when clamping the workpiece 50 any necessary compensatory movements can reliably perform. Because the tensioning piston 63 one-piece with the collet 14 trained and within the clamping ring 21 no axial force components act outwards from the collet-collet system. In addition, there is a simple construction. As a result, there is a radial compensating movement even with full clamping force almost without friction.
Um den Spannring 21 mit
dem notwendigen Druck zu beaufschlagen, sind über den Umfang des Spannringes 21 verteilt
angeordnete Verbindungsrohre 69 vorgesehen. Sie sind an
ihren Enden kugelförmig
ausgebildet. Beide Enden sind mit jeweils einer Ringnut 70 zur
Aufnahme eines Dichtungsringes 71 versehen, mit dem die
Enden der Verbindungsrohre 69 dichtend an der Innenwand
von Bohrungen 72 und 73 im Spannring 21 und
im Spannfutterkörper 2 anliegen.
Beide Bohrungen 72, 73 sind als axiale Sacklochbohrungen
ausgebildet. Infolge der kugelförmigen
Ausbildung der Rohrenden wird die Beweglichkeit des Spannringes 21 gegenüber dem
Spannfutterkörper 2 sichergestellt.
Der Spannring 21 kann aerostatisch oder hydrostatisch gelagert
sein, zum Beispiel bei sehr präzisen
Bearbeitungen des Werkstückes 50. Über die
Verbindungsrohre 69 gelangt das Druckmedium über eine
Bohrung 121 auf die eine Seite des Spannkolbens 63.
Durch das über
die Bohrung 121 zugeführte
Druckmedium wird der Spannkolben 63 so verschoben, daß die Spannzange 14 das
Werkstück 50 fest
und sicher einspannt. Der Spannkolben 63 liegt abgedichtet
an der zylindrischen Innenwand 122 des Deckels 66 des
Spannringes 21 an. Der Spannkolben 63 sitzt entsprechend der
vori gen Ausführungsform
auf dem zylindrischen Grundkörper 115,
an dem abgedichtet der Deckel 66 und der Bohrungsteil 65 des
Spannringes 21 anliegen. Der Spannkolben 63 ist
entsprechend der vorigen Ausführungsform
vorteilhaft einstückig
mit dem Grundkörper 115 ausgebildet.
Die Spannzungen 15 der Spannzange 14 sind über schmale,
elastisch biegbare Stege 123 mit dem Grundkörper 115 einstückig verbunden.
Er umgibt mit Abstand einen zentralen Ansatz 124 des Spannfutterkörpers 2.
Der Ansatz 124 trägt
stirnseitig die Zentrierspitze 11.Around the tension ring 21 The necessary pressure must be applied over the circumference of the clamping ring 21 distributed connecting pipes 69 intended. They are spherical at their ends. Both ends are each with an annular groove 70 to accommodate a sealing ring 71 provided with the ends of the connecting pipes 69 sealing on the inner wall of bores 72 and 73 in the clamping ring 21 and in the chuck body 2 issue. Both holes 72 . 73 are designed as axial blind holes. Due to the spherical design of the tube ends, the mobility of the clamping ring 21 compared to the chuck body 2 ensured. The tension ring 21 can be aerostatically or hydrostatically supported, for example, for very precise machining of the workpiece 50 , Via the connecting pipes 69 the pressure medium passes through a hole 121 to one side of the tensioning piston 63 , Through that over the hole 121 The pressure medium supplied becomes the tensioning piston 63 so moved that the collet 14 the workpiece 50 firmly and securely clamped. The tensioning piston 63 lies sealed on the cylindrical inner wall 122 of the lid 66 of the tension ring 21 on. The tensioning piston 63 sits according to the vori conditions embodiment on the cylindrical body 115 , on which the lid seals 66 and the bore part 65 of the tension ring 21 issue. The tensioning piston 63 is advantageously in one piece with the base body according to the previous embodiment 115 educated. The tongues 15 the collet 14 are over narrow, elastically bendable webs 123 with the main body 115 connected in one piece. It surrounds a central approach by far 124 of the chuck body 2 , The approach 124 carries the centering tip on the front 11 ,
Es ist auch möglich, den Spannring 21 ohne aero-
oder hydrostatische Lagerung und nur mit ausreichenden Spaltmaßen S1 und S2 einzusetzen,
weil keine axialen Kraftkomponenten nach außen gelangen. Die radiale Fixierung
der Spannzange 14 erfolgt dann durch die Verkeilung des
Spannringes 21 über die
Keilschieber 22, wie anhand von 1 erläutert worden
ist. Durch die hohe Steifigkeit der Zentrierspitze 11 wird
eine radiale Verschiebung der Spannzange 14 aufgrund der
Verkeilung zuverlässig
verhindert.It is also possible to use the tension ring 21 to be used without aero or hydrostatic bearings and only with sufficient gap dimensions S 1 and S 2 , because no axial force components can escape to the outside. The radial fixation of the collet 14 is then carried out by wedging the clamping ring 21 via the wedge gate valve 22 , like using 1 has been explained. Due to the high rigidity of the center point 11 there will be a radial displacement of the collet 14 reliably prevented due to the wedging.
Wie sich aus 7 ergibt, sind über den Umfang des Spannringes 21 vier
Keilschieber 22 gleichmäßig verteilt
angeordnet. Die Keilschieber 22 haben die ebene Keilfläche 22a,
die mit jeweils einer ebenen Mantelfläche 21a des Spannringes 21 in
der beschriebenen Weise zusammenwirkt. Die Keilschieber 22 haben
einen hülsenförmigen Klemmteil 125,
in dem eine Druckfeder 28 untergebracht ist. Sie stützt sich
mit einem Ende am Deckel 37 und mit ihrem anderen Ende
an einem Boden 126 des Klemmteiles 125 ab. Der
Klemmteil 125 ist mit einem Kolben 29 verbunden,
vorzugsweise einstückig
mit ihm ausgebildet, der abgedichtet in der Bohrung 25 des
Spannfutterkörpers 2 angeordnet
ist. In den Boden der Bohrung 25 mündet eine (nicht dargestellte)
Bohrung, über
die Druckmedium zugeführt
werden kann.How out 7 results are about the circumference of the clamping ring 21 four wedge gate valves 22 evenly distributed. The wedge gate valves 22 have the flat wedge surface 22a , each with a flat surface 21a of the tension ring 21 interacts in the manner described. The wedge gate valves 22 have a sleeve-shaped clamping part 125 in which a compression spring 28 is housed. It rests on the lid with one end 37 and with its other end on a floor 126 of the clamping part 125 from. The clamping part 125 is with a piston 29 connected, preferably integrally formed with it, which seals in the bore 25 of the chuck body 2 is arranged. In the bottom of the boh tion 25 opens a (not shown) hole through which pressure medium can be supplied.
Im entspannten Zustand werden die
Keilschieber 22 durch Druckbeaufschlagung des Kolbens 29 des
Hydraulikzylinders 24 in eine Position verschoben, in der
sie den Spannring 21 nicht berühren. Der Kolben 29 ist über einen
an seinem Umfang vorgesehenen Dichtring 27 abgedichtet
in der Bohrung 25 geführt.
Der Kolben 29 verschiebt bei Druckbeaufschlagung den Klemmteil 125 gegen
die Kraft der Druckfeder 28.The wedge gate valves are in the relaxed state 22 by pressurizing the piston 29 of the hydraulic cylinder 24 moved to a position in which the clamping ring 21 do not touch. The piston 29 is over a sealing ring provided on its circumference 27 sealed in the bore 25 guided. The piston 29 moves the clamping part when pressurized 125 against the force of the compression spring 28 ,
Soll der Spannring 21 verkeilt
werden, wird die Bohrung 25 druckentlastet. Die Druckfedern 28 verschieben
dann die Klemmteile 125 und die Kolben 29 axial,
wodurch ein nahezu zeitgleiches und gleichmäßiges Verriegeln des Spannringes 21 über dessen Umfang
erreicht wird. Einseitig wirkende Kräfte, die zu einer radialen
Verschiebung des Spannringes 21 und damit zu einer Verschlechterung
der Spanngenauigkeit führen
könnten,
sind ausgeschlossen. Die Keilflächen 21a, 22a sind
so gewählt,
daß Selbsthemmung
auftritt. Dadurch ist das Verschieben des Spannringes 21 auch
bei hohen radialen Bearbeitungskräften mit Sicherheit ausgeschlossen.Should the clamping ring 21 will be wedged, the hole 25 depressurized. The compression springs 28 then move the clamping parts 125 and the pistons 29 axially, which means that the clamping ring is locked almost simultaneously and evenly 21 beyond its scope is achieved. Unilateral forces that lead to a radial displacement of the clamping ring 21 and thus lead to a deterioration in the clamping accuracy are excluded. The wedge surfaces 21a . 22a are selected so that self-locking occurs. This is the displacement of the clamping ring 21 Certainly excluded even with high radial machining forces.
Die Kolben 29 der Hydraulikzylinder 24 müssen nicht
einstöckig
mit dem Klemmteil 125 ausgebildet sein, sondern können von
ihm getrennte Bauteile sein. Durch die jeweilige Druckbeaufschlagung
ist sichergestellt, daß die
Keilschieber 22 in der jeweiligen Richtung axial zuverlässig verschoben
werden. Die Keilschrägen 21a, 22a liegen
jeweils um 90° versetzt zueinander,
so daß der
Spannring 21 zuverlässig
verschoben wird. Anstelle der Beaufschlagung mit Federkraft kann
der Keilschieber in beide Richtungen hydraulisch beaufschlagt werden.
Bei dieser Variante kann die Axialkraft über den Hydraulikdruck sehr
fein und stufenlos geregelt werden. Die maximale Axialkraft ist
sehr hoch, was besonders bei Keilgetrieben ohne Selbsthemmung vorteilhaft
ist.The pistons 29 the hydraulic cylinder 24 do not have to be one-piece with the clamping part 125 be formed, but can be separate components from it. The respective pressurization ensures that the wedge slide 22 can be shifted axially reliably in the respective direction. The wedge bevels 21a . 22a are each offset by 90 ° to each other, so that the clamping ring 21 is reliably moved. Instead of being loaded with spring force, the wedge slide can be hydraulically loaded in both directions. With this variant, the axial force can be regulated very finely and continuously via the hydraulic pressure. The maximum axial force is very high, which is particularly advantageous for wedge gears without self-locking.
8 zeigt
die Spannzange 14 mit ihren einzelnen Spannzungen 15 und
den Spannring 21. Die Spannzungen 15 entstehen
durch das Einbringen von schmalen Schlitzen 19 in die Spannzange 14. Die
Spannfutterfunktionen und die Spanngenauigkeiten bleiben dauerhaft
nur erhalten, wenn das Eindringen von Partikeln oder Flüssigkeit
verhindert wird. So kann das Eindringen von Spänen in die radialen Schlitze 19 zu
Fehlfunktionen führen,
wie Klemmen oder ähnlichem.
Kühlmittel
kann verharzen und die erforderliche Leichtgängigkeit herabsetzen. Das Eindringen
von Partikeln oder Flüssigkeiten
wird durch einen Schutzdeckel 13 verhindert, der auf die
Stirnseite 39 des Dekkels 37 geschraubt wird.
Der Schutzdeckel 13 ist so breit, daß er auch den zentralen Ansatz 119 des
Spannringes 21 überdeckt. 8th shows the collet 14 with their individual tongues 15 and the tension ring 21 , The tongues 15 arise from the insertion of narrow slots 19 in the collet 14 , The chuck functions and the clamping accuracies are only permanently maintained if the ingress of particles or liquid is prevented. This can prevent chips from entering the radial slots 19 lead to malfunctions, such as terminals or the like. Coolant can resinify and reduce the necessary smoothness. The ingress of particles or liquids is prevented by a protective cover 13 prevents that from the front 39 of the cover 37 is screwed. The protective cover 13 is so broad that it also has the central approach 119 of the tension ring 21 covered.
Es ist auch möglich, den Schutzdeckel 13 so auszubilden,
daß er
nur die Stirnseite der Spannzange 14 überdeckt. Als weitere Maßnahme können die Schlitze 19 der
Spannzange 14 mit elastischen Werkstoffen 20 gefüllt werden,
beispielsweise mit Silikonkautschuk. Dadurch wird das Eindringen
sämtlicher Stoffe
in die Schlitze 19 verhindert. Eine weitere Möglichkeit
besteht in der Beaufschlagung des Spannfutters 1 mit Sperrluft
oder mit Sperrflüssigkeit.
Diese Möglichkeit
ist besonders in Verbindung mit dem Schutzdeckel 13 sehr
wirksam.It is also possible to use the protective cover 13 Form so that it is only the front of the collet 14 covered. As a further measure, the slots 19 the collet 14 with elastic materials 20 be filled, for example with silicone rubber. This prevents all substances from entering the slots 19 prevented. Another possibility is to apply the chuck 1 with sealing air or with sealing liquid. This option is particularly useful in conjunction with the protective cover 13 very effective.
Wie 9 zeigt,
kann die Spannzange 14 mit wechselbaren Spanneinsätzen 80 versehen
sein. Sie sind stark belastete Verschleißteile und werden darum aus
einem besonders verschleißfesten
Material gefertigt, beispielsweise aus Hartmetall. Die Ausbildung
des Spanneinsatzes 80 als separates Bauteil ist wesentlich
kostengünstiger
als eine Spannzange 14 mit einstöckig eingearbeiteten Spanneinsätzen. Zudem
kann ein separater Spanneinsatz einfach und schnell ausgewechselt
werden. Hierzu sind in den federnden Spannzungen 15 der
Spannzange 14 innenseitig Nuten 81 eingearbeitet,
die sich axial erstrecken und in die der einstöckige Spanneinsatz 80 ohne
Halteschrauben eingesetzt werden kann. Der Spanneinsatz 80 liegt
an der Innenseite der Spannzungen 15 an. Ein radiales Durchrutschen
des Spanneinsatzes 80 wird dadurch verhindert, daß er am Umfang
mit Erhebungen 82 versehen ist, die formschlüssig in
die Nuten 81 der Spannzungen 15 eingreifen. Auf
diese Weise ist sichergestellt, daß das volle Spannmoment übertragen
und eine hohe Torsionssteifigkeit erreicht wird.How 9 shows the collet 14 with changeable clamping inserts 80 be provided. They are highly stressed wear parts and are therefore made from a particularly wear-resistant material, such as hard metal. The training of the clamping insert 80 as a separate component is much cheaper than a collet 14 with one-piece built-in clamping inserts. In addition, a separate clamping insert can be replaced quickly and easily. For this are in the resilient tension tongues 15 the collet 14 grooves on the inside 81 incorporated, which extend axially and in which the one-story clamping insert 80 can be used without retaining screws. The clamping insert 80 lies on the inside of the clamping tongues 15 on. A radial slipping of the clamping insert 80 is prevented by circumferences with surveys 82 is provided, the form-fitting in the grooves 81 of the tongues 15 intervention. This ensures that the full clamping torque is transmitted and high torsional rigidity is achieved.
Der Spanneinsatz 80 ist
vorzugsweise mit weiteren Aussparungen versehen, die aufgrund ihrer Federwirkung
die erforderliche radiale Spannbewegung des Spanneinsatzes 80 ermöglichen.
Der Schutzdeckel 13 ist bei dieser Ausführungsform unmittelbar auf
der Stirnseite des Spannfutterkörpers 2 befestigt
und erstreckt sich von dessen Außenmantel radial nach innen
so weit, daß er
den Spanneinsatz 80 übergreift.
Dadurch wird der Spanneinsatz 80 vor Verschmutzung geschützt und
gegen Herausfallen gesichert. Die axiale Lagesicherung des Spanneinsatzes 80 im
Spannfutterkörper 2 erfolgt
durch eine Distanzhülse 88,
die sich auf dem zentralen Ansatz 124 des Spannfutterkörpers 2 abstützt. Die
Distanzhülse 88 hat
einen konisch nach außen
sich erweiternden Mantel 127, der am freien Ende in einen
radial nach außen
verlaufenden Flansch 128 übergeht. Auf ihm liegt der
Spanneinsatz 80 auf.The clamping insert 80 is preferably provided with further recesses which, due to their spring action, the required radial clamping movement of the clamping insert 80 enable. The protective cover 13 is in this embodiment directly on the front side of the chuck body 2 fastened and extends radially inward from its outer jacket so far that it the clamping insert 80 overlaps. This will make the clamping insert 80 protected against dirt and secured against falling out. The axial position securing of the clamping insert 80 in the chuck body 2 done by a spacer sleeve 88 that are based on the central approach 124 of the chuck body 2 supported. The spacer sleeve 88 has a conically widening coat 127 , at the free end in a radially outward flange 128 transforms. The tensioning insert lies on it 80 on.
10 zeigt
die Möglichkeit,
den Spanneinsatz 84 auch an der Innenseite der Spannzungen 15 anzuschrauben.
In diesem Falle ist der Spanneinsatz 84 nicht mehr als
einstöckiger
Spanneinsatzring ausgebildet wie bei der Ausführungsform gemäß 9. Für jede Spannzunge 15 ist
ein einzelner Spanneinsatz 84 vorgesehen, der an der Spannzunge 15 verschraubt
wird. Die Spannzunge 15 ist an ihrer Innenseite vorteilhaft
mit einer Vertiefung 85 versehen, in der der Spanneinsatz 84 formschlüssig sitzt.
Die Vertiefung 85 erstreckt sich von der Stirnseite der Spannzunge 15 aus
axial nach innen. Der Spanneinsatz 84 liegt auf einer die
Vertiefung 85 begrenzenden Schulterfläche 129 auf. Die Kraftübertragung
auf die Spanneinsätze
84 und
in der Folge die Torsionssteifigkeit sind sehr hoch. Besonders vorteilhaft
ist die kostengünstige
Herstellung des Spanneinsatzes 84, der beispielsweise durch
geringfügige
Modifikation aus bekannten Hartmetall-Schneideinsätzen mit Schraubenloch
gefertigt werden kann. 10 shows the possibility of the clamping insert 84 also on the inside of the clamping tongues 15 tightening. In this case the clamping insert 84 no longer designed as a one-story clamping insert ring as in the embodiment according to 9 , For every tongue 15 is a single clamping insert 84 provided on the tongue 15 is screwed. The tongue 15 is advantageous on the inside with a recess 85 provided in the clamping insert 84 sits positively. The deepening 85 extends from the front of the clamping tongue 15 from axially inwards. The clamping insert 84 lies on a the depression 85 delimiting shoulder area 129 on. The power transmission on the clamping inserts 84 and as a result the torsional rigidity are very high. The inexpensive manufacture of the clamping insert is particularly advantageous 84 , which can be manufactured, for example, by slight modification from known carbide cutting inserts with a screw hole.
Da die Spanneinsätze 84 den Spannzungen 15 zugeordnet
sind, ist es möglich,
nicht alle Spannzungen 15 der Spannzange 14 mit
den Spanneinsätzen 84 zu
versehen.Because the clamping inserts 84 the tongues 15 are assigned, it is possible not all clamping tongues 15 the collet 14 with the clamping inserts 84 to provide.
Wie 11 zeigt,
ist der Spanneinsatz 84 an seiner Werkstückkontaktfläche 86 mit
einer Riffelung 87 versehen, um eine hohe Haltekraft zur
torsionssteifen Übertragung
der Spannkraft auf das Werkstück 50 zu
erzielen. Die Riffelung 87 dringt beim Spannen geringfügig in die äußere Mantelfläche des Werkstückflansches 51 (10) ein und erzeugt dadurch
eine besonders torsionssteife Werkstückspannung. Vorteilhaft ist
es, die Riffelung 87 auch auf der gegenüberliegenden Seite des Spanneinsatzes 84 vorzusehen.
Er kann dann bei Verschleiß der
einen Riffelung 87 gewendet und erneut eingesetzt werden.How 11 shows is the clamping insert 84 on its workpiece contact surface 86 with a corrugation 87 provided a high holding force for torsionally stiff transfer of the clamping force to the workpiece 50 to achieve. The corrugation 87 penetrates slightly into the outer surface of the workpiece flange when clamping 51 ( 10 ) and creates a particularly torsion-resistant workpiece clamping. It is advantageous to the corrugation 87 also on the opposite side of the clamping insert 84 provided. It can then corrugate if there is wear 87 be turned and used again.
12 zeigt
eine besonders vorteilhafte Ausführungsform
des Spannfutters 1, das hermetisch abgedichtet ist und
auswechselbare, vorzugsweise zylindrische Spanneinsätze 90 aufweist.
Der Spannring 21 ist im Spannfutterkörper 2 gelagert und wird
mit der Spannzange 14 in der beschriebenen Weise radial
verspannt. Der Spannkolben 63 ist über mindestens eine Zugstange 61 mit
dem Stützring 62 verbunden,
mit dem die Spannzange 14 betätigt wird. Die Spannzungen 15 liegen
mit ihren Spannflächen 17 an
der inneren kegelförmigen
Spannfläche 21c des
Spannringes 21 an. 12 shows a particularly advantageous embodiment of the chuck 1 , which is hermetically sealed and replaceable, preferably cylindrical clamping inserts 90 having. The tension ring 21 is in the chuck body 2 stored and is with the collet 14 radially clamped in the manner described. The tensioning piston 63 is over at least one tie rod 61 with the support ring 62 connected to the collet 14 is operated. The tongues 15 lie with their clamping surfaces 17 on the inner conical clamping surface 21c of the tension ring 21 on.
Zur Abdichtung des Spannfutters ist
ein Abdeckring 91 vorgesehen, der auf der Stirnseite des Spannfutterkörpers 2 befestigt
ist. Er reicht von der äußeren Mantelfläche des
Spannfutterkörpers 2 bis in
Höhe der
Spanneinsätze 90.
In diesem Bereich ist der Abdeckring 91 mit einer Abkröpfung 130 versehen,
mit der die Spanneinsätze 90 axial
gesichert sind. Sie liegen auf der Stirnseite der Distanzhülse 88 auf,
die im Unterschied zur Ausführungsform
gemäß 9 einstöckig mit dem zentralen Ansatz 124 des Spannfutterkörpers 2 ausgebildet
ist. Die Abkröpfung 130 des
Abdeckringes 91 begrenzt eine zentrale Öffnung 131, durch
die das einzuspannende Werkstück 50 in
den Bereich der Spanneinsätze 90 gelangen kann.
Die Spannzange 14 mit ihren Spannzungen 15 sowie
der Spannring 21 werden durch den Abdeckring 91 vollständig abgedeckt.There is a cover ring to seal the chuck 91 provided on the front of the chuck body 2 is attached. It extends from the outer surface of the chuck body 2 up to the height of the clamping inserts 90 , In this area is the cover ring 91 with an offset 130 with which the clamping inserts 90 are axially secured. They are on the front of the spacer sleeve 88 on, in contrast to the embodiment according to 9 one-story with the central approach 124 of the chuck body 2 is trained. The bend 130 of the cover ring 91 limits a central opening 131 , through which the workpiece to be clamped 50 in the area of the clamping inserts 90 can reach. The collet 14 with their tongues 15 as well as the clamping ring 21 through the cover ring 91 completely covered.
Der Spannfutterkörper 2 weist zur Aufnahme der
Spanneinsätze 90 über seinen
Umfang verteilt angeordnete kreisförmige Öffnungen 94 auf, durch welche
die Spanneinsätze 90 radial
von außen
gesteckt werden. Die radial verlaufenden Ringspalte zwischen den
Spanneinsätzen 90 und
dem Rand der Offnungen 94 wird durch gummielastische Dichtungen 95 abgedichtet.
Sie können
auch aus Metall bestehen. Infolge dieser hermetischen Abdichtung
ist das Eindringen von Partikeln oder Flüssigkeiten in das Spannfutter
zuverlässig
verhindert. Zusätzlich kann
das Spannfutter 1 im Bereich der Spannzange 14 und
dem Spannring 21 komplett mit Ö1 gefüllt werden, wodurch die Reibwerte
zwischen sich berührenden
Metallflächen
erheblich verringert werden.The chuck body 2 points to the clamping inserts 90 Circular openings distributed over its circumference 94 through which the clamping inserts 90 be inserted radially from the outside. The radial annular gaps between the clamping inserts 90 and the edge of the openings 94 is made by rubber-elastic seals 95 sealed. They can also be made of metal. As a result of this hermetic seal, the penetration of particles or liquids into the chuck is reliably prevented. In addition, the chuck 1 in the area of the collet 14 and the tension ring 21 completely filled with oil, which significantly reduces the coefficients of friction between touching metal surfaces.
Die Spanneinsätze 90 sind mit den
Spannzungen 15 formschlüssig,
beispielsweise über
Zapfen und Nut, so miteinander verbunden, daß die Spanneinsätze während der
Ausgleichs- und Spannbewegung beim Einspannen des Werkstückes 50 ausreichenden
Bewegungsspielraum haben. Dadurch ist eine präzise Ausgleichsbewegung gewährleistet.The clamping inserts 90 are with the tongues 15 positively, for example via pin and groove, connected to each other so that the clamping inserts during the compensating and clamping movement when clamping the workpiece 50 have sufficient freedom of movement. This ensures a precise compensating movement.
Bei einer anderen (nicht dargestellten)
Ausführungsform
wird die Rückstellung über gefederte Spanneinsätze erreicht.
In diesem Falle ist am Ende des zylindrischen Spanneinsatzes ein
Bund vorgesehen, an dem sich eine Feder gegen den Abdeckring 91 abstützt. Der
Vorteil einer solchen Ausbildung liegt im großen Spielraum für die Ausgleichs-
und die Spannbewegung.In another (not shown) embodiment, the resetting is achieved via spring-loaded clamping inserts. In this case, a collar is provided at the end of the cylindrical clamping insert, on which a spring against the cover ring 91 supported. The advantage of such training lies in the large scope for the compensating and clamping movement.
13 zeigt
die Möglichkeit,
das Werkstück 50,
das im Ausführungsbeispiel
eine Kurbelwelle ist, vor der Einspannung im Spannfutter 1 radial
auszurichten. Hierzu sind Ausrichteinheiten 102 vorgesehen.
Sie haben eine Kolbenstange 105, die parallel zur Achse
des Spannfutters 1 verläuft
und in eine Bohrung 132 im Spannfutterkörper 2 ragt. In der
Bohrung 132 sitzt auf der Kolbenstange 105 drehfest
ein Drehkolben 104, mit dem durch entsprechende Druckbeaufschlagung
die Kolbenstange 105 um ihre Achse gedreht werden kann.
Das axial über
die Stirnseite des Spannfutterkörpers 2 ragende
Ende der KoIbenstange 105 trägt drehfest einen radial abstehenden
Ausrichtbakken 106. Er ist als einarmiger Hebel ausgebildet,
der vorteilhaft lösbar
an der Stirnseite der Kolbenstange 105 befestigt ist. 13 shows the possibility of the workpiece 50 , which is a crankshaft in the exemplary embodiment, before clamping in the chuck 1 to align radially. Alignment units are used for this 102 intended. You have a piston rod 105 that are parallel to the axis of the chuck 1 runs and into a hole 132 in the chuck body 2 protrudes. In the hole 132 sits on the piston rod 105 rotationally fixed a rotary piston 104 , with the piston rod by applying appropriate pressure 105 can be rotated around its axis. The axially over the face of the chuck body 2 protruding end of the piston rod 105 carries a radially protruding alignment jaw 106 , It is designed as a one-armed lever which is advantageously detachable on the end face of the piston rod 105 is attached.
Die Ausrichteinheiten 102 sind
Teil von Schwenkhydraulikzylindern 103, die nur wenig Bauraum
in Anspruch nehmen, so daß sie
vorteilhaft dort eingesetzt werden können, wo beengte Platzverhältnisse
herrschen. Die Schwenkhydraulikzylinder 103 zeichnen sich
durch hohe Drehmomente bei geringem Bauraum aus.The alignment units 102 are part of swing hydraulic cylinders 103 , which take up little space, so that they can be used advantageously where space is limited. The swivel hydraulic cylinders 103 are characterized by high torques with limited installation space.
Die Kurbelwelle 50 wird
zunächst
in den Vorauflageprismen 33 (2)
abgelegt. Die Ausrichtbacken 106 sind hierbei seitlich
weggeschwenkt, so daß die
Kurbelwelle 50 problemlos in den Vorauflageprismen 33 abgelegt
werden kann. Anschließend werden
die Schwenkhydraulikzylinder 103 durch Druckbeaufschlagung
der Drehkolben 104 so betätigt, daß die Ausrichtbacken 106 in
Richtung auf die Kurbelwelle 50 geschwenkt werden. Sie
ist mit ebenen Ausricht flächen 107 versehen,
an denen die Ausrichtbacken 106 mit entsprechenden Gegenflächen 133 zur
Anlage kommen. Auf diese Weise wird die Kurbelwelle 50 vor
dem Spannvorgang radial ausgerichtet. Anschließend wird die Kurbelwelle 50 gespannt.
Die Schwenkhydraulikzylinder 103 können bei sämtlichen zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispielen
vorgesehen sein.The crankshaft 50 is first in the pre-edition prisms 33 ( 2 ) filed. The alignment jaws 106 are pivoted away to the side so that the crankshaft 50 easily in the prism prisms 33 can be filed. Then the swivel hydraulic cylinders 103 by pressurizing the rotary lobes 104 actuated so that the alignment jaws 106 towards the crankshaft 50 be pivoted. It has flat alignment surfaces 107 on which the alignment jaws 106 with corresponding counter surfaces 133 come to the plant. In this way the crankshaft 50 radially aligned before the clamping process. Then the crankshaft 50 curious; excited. The swivel hydraulic cylinders 103 can be provided in all of the previously described exemplary embodiments.
14 zeigt
einen Meßsensor 109 zur
Erfassung der Spann- und Ausrichtbewegungen im Spannfutter 1.
Der Sensor 109 arbeitet nach dem Prinzip der Magnetostriktion.
Sein Erfassungsbereich ist größer als
der Hub des Spannzylinders 60. Der Meßsensor 109 ist außerdem so
angeordnet, daß er die
Bewegungen bzw. Positionen direkt erfassen kann. Es sind keine mechanischen
Zwischenelemente notwendig, um die Bewegungen bzw. Positionen an
einen externen Sensor zu übertragen.
Der konstruktive Aufbau des Spannfutters 1 würde dadurch erheblich
komplizierter, und die Meßgenauigkeit wäre durch
die große Übertragungsstrecke
gering. Die Meßergebnisse
können
in einer CNC-Steuerung verarbeitet, zu Analysezwecken oder auch
zur Steuerung oder Regelung der Spannfutterbewegungen herangezogen
werden. Der Meßsensor 109 hat
einen Meßstößel 134,
der zentral durch das Spannfutter verläuft und mit seinem freien Ende
abgedichtet in eine zentrale axiale Vertiefung 135 des
Grundkörpers 115 des
Hydraulikzylinders 60 ragt. Über den Meßstößel 134 werden die
Spann- und Ausrichtbewegungen im Spannfutter 1 zuverlässig erfaßt. 14 shows a measuring sensor 109 for recording the clamping and alignment movements in the chuck 1 , The sensor 109 works on the principle of magnetostriction. Its detection area is larger than the stroke of the clamping cylinder 60 , The measuring sensor 109 is also arranged so that it can directly record the movements or positions. No mechanical intermediate elements are required to transmit the movements or positions to an external sensor. The construction of the chuck 1 would be considerably more complicated, and the measurement accuracy would be low due to the large transmission path. The measurement results can be processed in a CNC control, used for analysis purposes or to control or regulate the chuck movements. The measuring sensor 109 has a plunger 134 , which runs centrally through the chuck and sealed with its free end in a central axial recess 135 of the basic body 115 of the hydraulic cylinder 60 protrudes. Via the measuring plunger 134 the clamping and alignment movements in the chuck 1 reliably recorded.