DE2912299C2

DE2912299C2 - Werkstückaufnahme zum Innenräumen von rohrförmigen Werkstücken

Info

Publication number: DE2912299C2
Application number: DE2912299A
Authority: DE
Inventors: Michel Alexandre Conflans-Ste Honorine Orain
Original assignee: Glaenzer Spicer SA
Current assignee: Glaenzer Spicer SA
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1979-03-28
Publication date: 1984-06-20
Also published as: JPS54131186A; FR2421026A1; DE2912299A1; ES479020A1; GB2018641B; GB2018641A; FR2421026B1; IT7967349A0; IT1118372B; JPS6052897B2; US4378186A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkstückaufnahme zum Innenräumen von rohrförmigen Werkstükken mit einem in einem R₁ThITiCn angeordneten, hüisenförmigen Gehäuse mit mindestens einer sich im wesentlichen in Längsrichtung des Werkstückes erstreckenden schrägen Anlagcflächc für mindestens einen an ihr anliegenden und in Längsrichtung verschiebbaren Spannbacken, mil einer zur Längsrichtung des Werkstückes im wesentlichen senkrechten, mit einer Stirnfläche des Werkstücks zusammenwirkenden, feststehenden Anschlagfläche an einer mittigen Öffnung.

Bei einer bekannten Werkstückaufnahme für eine Senkrechträummaschine zum Räumen von ringförmigen Werkstücken sind die Spannbacken leicht ballig aasgebildet und beaufschlagen die Außenfläche des Werkstückes in einer einfachen, kreisförmigen Linie (DE-OS 27 07 648). Die Einspannung des Werkstückes erfolgt daher nur mit einem starken Radialdruck längs dieser vorgenannten Linie. Damit können bei dieser bekannten Vorrichtung nur dickwandige Werkstücke verformungsfrci gespannt werden.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Werk-H Stückaufnahme für eine Senkrechträummaschinc, wobei das zu räumende Werkstück wiederum dickwandig ausgebildet sein muß und keine zu den zu räumenden Abschnitten senkrechte Außenabstützung erfährt (DE-OS 26 01847).

Weiterhin ist ein Spannfutter bekannt, bei welchem die auf das Werkstück ausgeübte Kraft einen selbsttätigen Spanndruck der Spannbacken erzeugt (DE-PS 9 58 444). Gerade dieser selbsttätige Spanndruck ist jedoch beim Räumen dünnwandiger Werkslücke unbcdingt zu vermeiden.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, rohrförmige Werkstücke — auch nicht zylindrischen Querschnitts — mit dünner Wandung mit der gleichen Präzision zu räumen wie dickwandige. Hierbei soll weder beim Verbringen in die richtige Räumlage noch beim Spannen ein das Werkstück verformender Spanndruck aufgebracht werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, j:; daß der Winkel der an der Anlagefläche anliegenden Schrägfläche des Spannbackens kleiner ist als der für Selbsthemmung erforderliche Winkel und daß eine zweite, der ersten Fläche abgewandle Fläche des Spannbackers im wesentlichen über ihre gesamte Länge eine einem Außenflächensegment eines senkrecht darunter befindlichen, zu räumenden Segments des Werkstücks angepaßte Form aufweist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß kein Spanndruck auf die Spannbakken erforderlich ist: es genügt lediglich ein federndes 4^r> Anziehen der Spannteilc. Für das Spannen dünnwandiger Werkstücke ist weiterhin eine Abstützung über deren Gesamtlänge vorgesehen, so daß sich eine Verbesserung der Halterung ergibt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. I einen Längsschnitt durch eine Wcrkstückauf- Y-, nähme gemäß einer Ausführungsform;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F ig. 1; F i g. J einen Tcilschnitt nach der Linie J-J in F i g. 2: Fi g. 4 und 5 jeweils einen Schnitt analog Fig. J durch eine abgewandelte Ausftihrungsfomi. bo Die in F i g. 1 bis J dargestellte Werkstückaufnahine dient zur Halterung rohrförmigcr, dünnwandiger Werkstücke, die im Räumverfahren bearbeitet werden sollen. Im vorliegenden Fall ist das zu bearbeitende Werkstuck /' ein drei Wälzbahnpaarc C mit kreisförmigen Profil h^r> einschließendes Element eines homokinetischen Gelenks in Tripoid-IJauart. Das zu räumende Werkstück kann auch eine andere Queiscliniiisfoim haben, wobei dann die Werkslückaufnahme ohne Veränderung ihrer

Punktion lediglich einer entsprechenden Formanpassung an die besondere Gestalt des zu bearbeitenden Werkstücks bedarf.

Die Werkstückaufnahme weist einen festen Rahmen auf, bestehend aus einem zylindrischen Ringkörper 3. an welchem z. B. mittels Schrauben 2 eine Ringplatte 1 befestigt ist Im Inneren des Ringkörpers 3 sitzt ein massives Gehäuse 4, das bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei gleichen, sich jeweils über e^ncn Zentriwinkel von 120° erstreckenden Stücken besteht, jedes dieser drei Hülsenstücke begrenzt eine Ausnehmung in Form eines U-Profils mit einer planen Anlageflächc 5 und zwei sich in Längsrichtung des Werkstücks erstreckenden Seitenflächen 6, die zur Achse X-X des Werkstücks und der Vorrichtung in einem Winkel zwischen ca. 2° und 10° (Fig. 2 und 3) geneigt sind. Diese Seitenflächen 6 konvergieren in Richtung der Platte 1. In der Platte 1 ist eine mittige öffnung 7 ausgebildet, die in Form und Dimension so bemessen ist, daß sich im Bereich der Anlagefläche 5 der von dem Gehäuse 4 begrenzten Ausnehmungen radiale Anschlagflächen 8 ergeben.

Am festen Rahmen, d. h. auf dem Ringkörper 3 ist ein Einsatz befestigt, welcher drei Führungsbolzen 10 aufweist, die jeweils über ein Gewindeende in die Stirnwand 3a des Ringkörpers 3 eingeschraubt sind und deren Kopf 12 einer Unterlegscheibe 13 als Anschlag dient, auf welcher sich eine Feder 14 abstützt. Zum Einsatz gehört außerdem eine gegen die Stirnfläche des Ringkörpers anliegende Platte 15, auf welcher drei Steuerkurven 16 jeweils in Form einer Schrägfiäche ?6a mit sich anschließendem, im wesentlichen horizontalen Endabschnitt 166 ausgebildet sind (F i g. 2).

Außerdem sind in dieser Platte 15 drei bogenförmige, zur Achse X-X zentrierte Aussparungen 17 vorgesehen, durch welche sich die Bolzen 10 erstrecken. Über einen fest mit ihr verbundenen Griff 18 ist die Platte 15 drehbar. Eine zweite, längs der Führungsbolzen 10 verschiebbar angeordnete Platte 20 wird durch die Federn 14 in Richtung der Platte 15 belastet. In der Platte 20 sind drei Aussparungen 21 ausgebildet, in welche die Steuerkurven 16 normalerweise hineinragen. Außerdem sind an dieser zweiten Platte 20 sechs Spannbacken 22 jeweils mit ihrem freien Ende 23 über Befestigungsorgiinc 24 drehbar befestigt. Diese Spannbacken besitzen eine Schrägfläche 25, die mit der benachbarten Seitenfläche 6 des Gehäuses zusammenwirkt und ungefähr im gleichen Winkel wie dieses geneigt ist.

Mit ihrer der Gleitfläche 25 abgewandten Fläche 26 beaufschlagen die Spannbacken das zu räumende Werkstück an seinem Außenumfang, wobei die Anlage zwischen dem Werkstück und den Spannbacken an zu den zu bearbeitenden Bereichen senkrechten Stellen erfolgt.

Die Werkstückaufnahme arbeitet wie folgt:

Das zu bearbeitende Werkstück wird bei durch Drehung der Platte 15 über den Griff 18 und unter der Wirkung der Steuerkurven 16 abgehobener Platte 20 eingegeben. Die Spannbacken 22 sind dabei, in der Zeichnung gesehen, nach links abgehoben und ermöglichen die Eingabe des Werkstücks. Dieses liegt mit seinem in der Zeichnung rechten freien Ende gegen die Anschlagflächc 8 der Rahmenplatte 1 an. Die Plane 15 u ird dann freigegeben und kehrt unier der Wirkung der Ködern 14 in ihre in F i g. I bis 3 gezeigte Stellung zurück.

Die Spannbacken gleiten dabei mit ihren Schrägfliichen 25 längs über die benachbarten Flächen des Gehäuses, so daß das Werkstück eingespannt wird. Die Schräge der Spannbacken ist entsprechend schwach gewählt, so daß die entstehenden Reibkräfte eine Selbstsperrung bewirken. Die Spannbacken behalten daher während der gesamten Dauer der Räumarbeit ihre ursprüngliche, unter der Kraft der Federn 14 eingenommene Lage bei. Während des Durchgangs der Räumnadel können die zu bearbeitenden Flächen, hier die Wälzbahnflächen C, unter der senkrecht auf sie einwirkenden ίο Schneidkraftkomponente nicht nachgeben, da die Spannbacken die entsprechenden Bereiche des Außenumfangs des Werkstücks fest beaufschlagen und ihrerseits selbst gegen die Schrägflächen des starren Gehäuses anliegen. Auf diese Weise läßt sich ein dünnwandiges, rohrförmiges flexibles Werkstück mit der gleichen Präzision wie ein dickes, radial unnachgiebiges Werkstück bearbeiten.

Nach abgeschlossener Räumarbeit wird das Werkstück durch Drehung der Platte 15, weiche eine Ver-Schiebung der Platte 20 und der Spannbacken 22 nach links bewirkt, wieder freigegeben.

Die zum Abheben oder Eingriff der Spannbacken dienenden Vorrichtungen lassen sich im Rahmen der Erfindung ändern. Der über Steuerkurven funktionierende Mechanismus läßt sich z. B. durch hydraulische Arbeitszylinder ersetzen, die die Platte 20 in Richtung der Achse X-X belasten, oder durch eine andere äquivalente Anordnung.
F i g. 4 und 5 zeigen eine abgewandelte Vorrichtung,

jo die sich von der Ausführungsform nach F i g. 1 bis 3 nur wie folgt unterscheidet:

Die den Platten 15 und 20 entsprechenden Platten 30, 31 sind längs der in F i g. 4 und 5 nicht sichtbaren Bolzen 10 verschiebbar. Den Federn 14 entsprechende Federn sind ebenfalls vorgesehen. — Die Platten lassen sich jeweils von Hand von der benachbarten Fläche des Gehäuses und der festen Ringplatte abheben und mittels Stellkeile, z. B. 32, 33 in F i g. 5, in dieser abgehobenen Stellung halten.

Jede Spannbacke 35 besteht aus mehreren Teilstükken 36,37,38 und 39, wobei das Endstück 36 auf einem Bolzen 40 sitzt, welcher seinerseits an der verstellbaren Platte 31 drehbar befestigt ist. Die anderen Teilstücke sind auf diesem Bolzen verschiebbar aufgezogen und untereinander durch Federn 42 getrennt. Auch zwischen dem Teilstück 39 und der Platte 30 ist eine Feder 42 vorgesehen.

Nach erfolgter Einführung des profilierten, zu räumenden Werkstücks, das wie bei der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform an der Grundplatte 1 anliegt, werden die Platten 30 und 31 mit den Spannbacken 35 losgelassen, so daß die einzelnen Teilstucke der Spannbacken die Seitenflächen 6 des Gehäuses einerseits und die Außenfläche des zu räumenden Werkstücks andererseits beaufschlagen. Das Werkstück wird dabei über seine gesamte Länge an seinem Außenumfang eingspannt; etwaige Abweichungen in Wanddicke und Form zwischen seinen beiden Enden werden ausgeglichen, da sich jedes einzelne Teilstück der Spannbakken bis in Klemmanlage, je nach verfügbaren Raum, verschiebt.

Durch die Stellkeile 32, 33 zwischen der Vorderwand des festen Rahmens und der Platte 30 und zwischen dieser und der Platte 31 ergibt sich eine größere Ab-

ti^r> hebstrecke der Spannbacken, was die Aufnahme und Freigabe des Werkstücks erleichtert. Selbstverständlich genügt aber auch eine axiale Verschiebung der Platte 31 entsprechend der Ausführungsform nach F i g. 1 bis 3

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Werkstückaufnahme zum Innenräumen von rohrförmigen Werkstücken mit einem in einem Rahmen angeordneten, hüisenförmigen Gehäuse mit mindestens einer sich im wesentlichen in Längsrichtung des Werkstückes erstreckenden, schrägen Aniagefläche für mindestens einen an ihr anliegenden und in Längsrichtung verschiebbaren Spannbacken, mit einer zur Längsrichtung des Werkstückes im wesentlichen senkrechten, mit einer Stirnfläche des Werkstückes zusammenwirkenden, feststehenden Anschlagfläche mit einer mittigen öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der an der Anlagefläche (5) anliegenden Schrägfläche (25) des Spannbackens (22; 35) kleider ist als der für Selbsthemmung erforderliche Winkel und daß eine zweite, der ersten Fläche abgewandte Fläche des Spannbackens im wesentlichen über ihre gesamte Länge eine einem Außenflächensegment eines senkrecht darunter befindlichen, zu räumenden Segments des Werkstücks (T^ angepaßte Form aufweist.

2. Werkstückaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel jeder Anlagefläche des Gehäuses (4) und der benachbarten Fläche (6) des Spannbackens (22) zur Längsrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes 2° bis 10° beträgt.

3. Werkstückaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spannbacke aus mehreren Teilstücken (36 bis 39) besteht, von denen mindestens einige längs eines Führungsorgans (40) verschiebbar angeordnet sind und daß zwischen benachbarten Teilslücken Federn vorgesehen sind.

4. Werkstückaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spannbacke (22) auf einer parallel zur Längsrichtung des Werkstückes auf Bolz;n (30) längs vor- und rückschiebbaren Platte (20; 31) gelagert ist.

5. Werkstückaufnahme anch Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spannbacke (22) auf der vor- und rückschiebbaren Platte (20; 31) drehbar befestigt ist.

6. Werkstückaufnahme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (4) und der vor- und rückschiebbaren Platte (20; 31) eine zweite Platte(15;30)angeordnet ist.

7. Werkstückaufnahme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Platte (15; 30) längs der Bolzen (10) verschiebbar angeordnet ist.

8. Werkstückaufnahme nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (15) gegenüber dem Rahmen und der vor- und rückschiebbaren Platte (20) drehbar angeordnet ist und eine Steuerkurve (16) aufweist.