DE3719103C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lünette zum Aufspannen und/oder zur Halterung eines Werkstückes auf einer Drehmaschine mit drei in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Haltegliedern, von denen zwei Halteglieder als spiegelbildlich zueinander angeordnete schwenkbar gelagerte Winkelhebel ausgebildet sind und wobei zwischen diesen ein in Richtung auf die Werkstückachse geradlinig durch einen von Druckmittel beaufschlagbaren Betätigungskolben verschiebbares mittleres Halteglied eingesetzt ist, das ein mit Steuerflächen versehenes Mittelstück trägt, das mit den freien Enden der Winkelhebel zusammenwirkt.

Um bei einer derartigen Lünette (SMW-Firmenprospekt SLK-5/87-D) den jeweils vorgegebenen Spannbereich nicht zu überfahren, sind in Verlängerung des Betätigungskolbens an einer Hubstange zwei Endschalter angebracht, durch die der Verstellweg des Betätigungskolbens und somit auch der Verstellbereich der Halteglieder begrenzt werden kann. Zwar sind diese Endschalter einstellbar, so daß auch unterschiedliche Spannbereiche überwacht werden können, es ist aber jeweils nur eine Kontrolle der beiden Endstellungen des Betätigungskolbens, da die Endschalter ausschließlich bei Betätigung ein Signal abgeben, möglich. Des weiteren ist bei dieser Ausgestaltung nachteilig, daß für die Hubstange, die für den gesamten Verstellbereich des Betätigungskolbens ausgelegt sein muß, ein großer Bauraum zur Verfügung zu stehen hat. Und da dieser Bauraum oftmals nicht vor­ handen ist, wird vielfach auf eine Überwachung des Spann­ bereiches der Lünette verzichtet. Beschädigungen von Werkstücken und auch der Lünette sind mitunter die Folge.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lünette der vorgenannten Gattung derart auszubilden, daß mit einfachen Mitteln und ohne daß dazu zusätzlicher Bauraum benötigt wird, eine ständige Ermittlung und Überwachung der Stel­ lungen der Halteglieder möglich ist. Der Spannbereich der Lünette soll somit auf das jeweils einzuspannende Werkstück kurzfristig optimal eingestellt werden können, so daß die Spannzeiten und der Energieaufwand zu reduzieren sind, auch soll der Durchmesser eines eingespannten Werkstückes in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der Halte­ glieder exakt gemessen werden können.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Lünette mit einem durch die Verstellbewegungen des Mittel­ stückes und/oder des mittleren Haltegliedes betätigbaren Weggeber versehen ist, dessen Ausgangssignale mittels einer elektrischen Steuerung auswertbar sind.

Zweckmäßig ist es hierbei, den Weggeber als Drehweggeber mit rechteckigen Ausgangssignalen oder als Lineargeber mit analogen Ausgangssignalen auszubilden.

Vorteilhaft ist es, den Weggeber an dem den Betätigungs­ kolben aufnehmenden Zylinder anzubringen und das Verstell­ glied des Weggebers unmittelbar oder über ein Zwischenglied, beispielsweise in Form einer Zugstange oder dgl., mit dem Mittelstück oder dem mittleren Halteglied oder nach einer andersartigen Ausführungsform über eine vorzugsweise in dem Zylinder des Betätigungskolbens drehbar gelagerte Gewindespindel trieblich zu verbinden.

Nach weiteren Ausgestaltungen kann aber auch das Mittelstück und/oder das mittlere Halteglied mit einer zentrisch angeordneten Zahnleiste versehen sein, mittels der über ein in diese eingreifendes Zahnrad das Verstellglied des vorzugsweise im Deckel des Lünettengehäuses eingesetzten Weggebers betätigbar ist, oder das Mittelstück und/oder das mittlere Halteglied können mit einer Reihe oder mit zwei gegeneinander versetzten Reihen schlitzartiger in Verstellrichtung des Mittelstückes mit Abstand hintereinander angeordneter Ausnehmungen ausgestattet werden, die mit einem vorzugsweise im Deckel des Lünettengehäuses eingesetzten Aufnehmer des Weggebers zusammenwirken.

Das Verstellglied des Weggebers kann aber auch mit einem Anker oder mit einer eine konische Außenmantelfläche aufweisenden Hülse versehen werden, wobei der Anker mit einer oder zwei in dessen Verstellbereich angeordneten Magnetspulen und die Hülse mit einem in deren Verstellbereich angeordneten Näherungsschalter als Signalaufnehmer zusammenwirken.

Zweckmäßig ist es ferner, die elektrische Steuerung zur Auswertung der Signale des Weggebers an die Steuereinrichtung der Drehmaschine und/oder die dem Betätigungskolben zugeordnete Druckmittelsteuerung anzuschließen.

Wird eine Lünette gemäß der Erfindung mit einem Weggeber ausgestattet, mittels dem die Verstellbewegungen des Mittelstückes und/oder des mittleren Haltegliedes aufgenommen und in auswertbare Signale umgesetzt werden, so ist es nicht nur möglich, den Spannbereich der Lünette den jeweils einzuspannenden Werkstücken anzupassen und zu überwachen, sondern es kann auch der Durchmesser eines eingespannten Werkstückes leicht ermittelt werden. Die jeweilige Lage der Halteglieder ist nämlich mit Hilfe der in unterschiedlicher Weise auszubildenden Weggeber bzw. der mit diesen zusammenwirkenden Bauteile ohne Schwierigkeiten zu bestimmen, so daß eine zuverlässige und störungsfreie Betriebsweise gegeben sind und Fehlbedienungen vermieden werden. Ferner ist von Vorteil, daß ein zusätzlicher Bauraum für den Weggeber nicht erforderlich ist, dieser kann vielmehr in die Lünette integriert werden. Auch werden die Spannzeiten verkürzt und der Energieaufwand reduziert, da bei einem Spannvorgang der Betätigungskolben nur in den jeweils erforderlichen Bereich um ein Werkstück in die Lünette einzuführen bzw. aus dieser zu entnehmen, verstellt werden muß. Eine vielseitige Verwendbarkeit der vorschlagsgemäßen Lünette ist demnach gegeben.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der gemäß der Erfindung ausgebildeten Lünette dargestellt, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine mit einem Weggeber ausgestattete Lünette und zugeordneter Steuerung,

Fig. 2 die Lünette nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 die Lünette nach Fig. 1 mit einem mit dem Betätigungskolben zusammenwirkenden Weggeber,

Fig. 4 und 6 die Lünette nach Fig. 1 mit einem durch das mittlere Halteglied betätigbaren Weggeber und

Fig. 5 und 7 die Lünette nach den Fig. 4 und 6 in Seitenansichten.

Die in den Fig. 1 bis 7 dargestellte und jeweils mit 1 bezeichnete selbstzentrierende Lünette dient zum Auf­ spannen und/oder zur Halterung von stangenförmigen Werkstücken 2 bzw. 2′ und besteht jeweils aus drei in einem Gehäuse 11 eingesetzten in einer Ebene angeordneten Haltegliedern 13, 14 und 15, wobei die beiden äußeren Halteglieder 14 und 15 als spiegelbildlich zueinander angeordnete Winkelhebel ausgebildet und um Gelenkbolzen 19 und 20 verschwenkbar gelagert sind. Das radial zu dem Werkstück 2 verstellbare mittlere Halteglied 13 ist hierbei mit einem Mittelstück 16 in Form eines Prismas versehen, an dem Steuerflächen 17 und 18 angebracht sind, mit denen die freien Enden der Halteglieder 14 und 15 zusammenwirken. Mittels einer Dichtung ist das Gehäuse 11, das in den Seitenansichten ohne den Abschlußdeckel 12 gezeigt ist, an der dem Werkstück 2 bzw. 2′ zugekehrten Seite abgedichtet.

Zur Betätigung der Halteglieder 14, 15 und 16 dient ein Betätigungskolben 22, der in einem an dem Gehäuse 11 angeflanschten Zylinder 21 eingesetzt und über eine Kolbenstange 23 mit dem mittleren Halteglied 13 form­ schlüssig verbunden ist. Wird dem Druckraum 24 Druckmittel zugeführt, so werden der Betätigungskolben 22, das mittlere Halteglied 13 sowie das Mittelstück 16 in Richtung auf das Werkstück 2 verschoben, so daß das mittlere Halte­ glied 13 und die beiden äußeren Halteglieder 14 und 15 gegen das eingelegte Werkstück 2 gedrückt werden und dieses somit in der Lünette 1 eingespannt ist. Bei einer Druckmittelzuführung in den Druckraum 25 wird dagegen die Lünette 1 geöffnet und das Werkstück 2 kann entnommen werden.

Um den Spannbereich der Lünette 1 einstellen und über­ wachen zu können, ist diese mit einem Weggeber 31 ausge­ stattet, der durch eine an dem Mittelstück 16 angebrachte Zugstange 36 betätigbar ist. Der Weggeber 31 besteht hierbei aus zwei auf einer mit einem Reibrad 35 versehenen Welle 34 angeordneten Meßrädern 32 und 32′ als Verstell­ glieder sowie zwei ortsfesten Meßwertaufnehmern 33 und 33′, die über Signalleitungen 37 und 37′ an eine Steuerung 71 zur Auswertung der Signale angeschlossen sind. Die Verstellbewegungen des Mittelstückes 16 werden somit, da die Meßräder 32 und 32′ durch die Zugstange 36 ver­ dreht werden, in beiden Verstellrichtungen erfaßt und können mit Hilfe der Steuerung 71 leicht ausgewertet werden.

Auf der mit einem Mittelstück 16 verbundenen Zugstange 36 kann aber auch nach einer andersartigen Ausführungsform ein Anker oder eine mit einer konischen Außenmantelfläche versehenen Hülse angebracht werden, wobei der Anker mit einer oder zwei in dessen Verstellbereich angeordneten Magnetspulen und die Hülse mit einem in deren Verstell­ bereich angeordneten Näherungsschalter zusammenwirken. Auf diese Weise werden ebenfalls Signale erzeugt, mit deren Hilfe die Lage des Mittelstückes 16 zu bestimmen ist.

Über Steuerleitungen 72 ist die Steuerung 71 mit der nicht dargestellten Steuereinrichtung der Drehmaschine und über Steuerleitungen 73 und 74 mit der dem Betätigungs­ kolben 22 zugeordneten Druckmittelsteuerung 29 verbunden. Es kann somit nicht nur durch Vorwahl der Spannbereichsein­ stellung, die z. B. mittels einer Tastatur in die Steuerung 71 einzugeben ist, der jeweilige Verstellbereich der Halteglieder 14, 15 und 16 eingestellt werden - die Zufuhr des mittels einer Pumpe 28 über die Leitungen 26 und 27 aus einem Vorratsbehälter 30 geförderten Druckmittels wird hierbei durch die Steuerung 29 geregelt -, sondern auch die jeweilige Lage der Halteglieder 14, 15 und 16 ist leicht zu ermitteln, so daß der Durchmesser des einge­ spannten Werkstückes 2 bzw. 2′ erfaßt wird und dieser angezeigt werden kann.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 ist an dem Zylinder 21 des Betätigungskolbens 22 ein Weggeber 41 angebracht, dessen Verstellglied 42 über eine Gewindespindel 43 mit dem Betätigungskolben 22 in Triebverbindung steht. Dazu ist in den Betätigungskolben 22 eine Gewindebohrung 44 ein­ gearbeitet und die Gewindespindel 43 ist mittels eines angeformten Bundes 46 über Wälzlager 47 in einer Aus­ nehmung 45 des Zylinders 21 drehbar gelagert. Die axialen Verstellbewegungen des Betätigungskolbens 22 werden somit mit Hilfe der Gewindespindel 43 in Drehbewegungen umge­ wandelt, so daß an dem mit dieser verbundenen Verstellglied 42 des Weggebers 41 entsprechende Signale abgenommen werden können.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 4 ist in den Deckel 12 der Lünette 1 ein Weggeber 51 eingesetzt, dessen Verstell­ glied 52 über ein Zahnrad 53 mit einer Zahnleiste 54 zusammenwirkt, die in einer in das mittlere Halteglied 13 eingearbeiteten Freisparung 55 eingesetzt ist. Die Axial­ bewegungen des mittleren Haltegliedes 13 werden somit über die Zahnleiste 54 und das Zahnrad 53 wiederum in Drehbewegungen umgewandelt und von dem Weggeber 51 können auswertbare Signale abgenommen werden.

Gemäß den Fig. 6 und 7 ist in dem Deckel 12 der Lünette 1 ein Weggeber 61 eingebaut, dessen Verstellglied 62 mit in das mittlere Halteglied 13 eingearbeitete schlitzartige in Reihe hintereinander angeordnete Ausnehmungen 63 und 64 zusammenwirkt. Die Ausnehmungen 63 sind gegenüber den Ausnehmungen 64, beispielsweise um eine halbe Teilung versetzt in das mittlere Halteglied 13 eingearbeitet, so daß mittels der von dem Weggeber 61 abgegebenen Signale in der Steuerung 71 nicht nur der durchfahrene Verstell­ bereich ermittelt, sondern auch die Verstellrichtung erkannt werden kann.

Claims (9)

1. Lünette zum Aufspannen und/oder zur Halterung eines Werkstückes auf einer Drehmaschine mit drei in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Halteglieder, von denen zwei Halteglieder als spiegelbildlich zueinander angeordnete schwenkbar gelagerte Winkelhebel ausgebildet sind und wobei zwischen diesen ein in Richtung auf die Werkstückachse geradlinig durch einen von Druckmittel beaufschlagbaren Betätigungskolben verschiebbares mittleres Halteglied eingesetzt ist, das ein mit Steuerflächen versehenes Mittelstück trägt, das mit den freien Enden der Winkelhebel zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lünette (1) mit einem durch die Verstellbewegungen des Mittelstückes (16) und/oder des mittleren Haltegliedes (13) betätigbaren Weggeber (31; 41; 51; 61) versehen ist, dessen Ausgangssignale mittels einer elektrischen Steuerung (71) auswertbar sind.

2. Lünette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (31; 41; 51; 61) als Drehweggeber mit rechteckigen Ausgangssignalen oder als Linear­ geber mit analogen Ausgangssignalen ausgebildet ist.

3. Lünette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (31) an dem den Betätigungskolben (22) aufnehmenden Zylinder (21) angebracht ist und daß das Verstellglied (32) des Weggebers (31) unmittelbar oder über ein Zwischenglied, beispielsweise in Form einer Zugstange oder dgl., mit dem Mittelstück (16) oder dem mittleren Halteglied (13) in Triebverbindung steht.

4. Lünette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (41) an dem den Betätigungskolben (22) aufnehmenden Zylinder (21) angebracht ist und daß das Verstellglied (42) des Weggebers (41) über eine vorzugsweise in dem Zylinder (21) des Betätigungs­ kolbens (22) drehbar gelagerte Gewindespindel (43) mit diesem in Triebverbindung steht.

5. Lünette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelstück (16) und/oder das mittlere Halte­ glied (13) mit einer zentrisch angeordneten Zahnleiste (53) versehen sind, mittels der über ein in diese ein­ greifendes Zahnrad (54) das Verstellglied (52) des vor­ zugsweise im Deckel (12) des Lünettengehäuses (11) eingesetzten Weggebers (51) betätigbar ist.

6. Lünette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelstück (16) und/oder das mittlere Halte­ glied (13) mit einer Reihe oder mit zwei gegeneinander versetzt angeordneten Reihen schlitzartiger in Verstell­ richtung des Mittelstückes (16) mit Abstand hintereinander angeordneter Ausnehmungen (63, 64) versehen sind, die mit einem vorzugsweise im Deckel (12) des Lünettengehäuses (11) eingesetzten Aufnehmer (62) des Weggebers (61) zusammenwirken.

7. Lünette nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied des Weggebers mit einem Anker versehen ist, der mit einer oder zwei in dessen Verstell­ bereich angeordneten Magnetspulen als Signalaufnehmer zusammenwirkt.

8. Lünette nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied des Weggebers mit einer eine konische Außenmantelfläche aufweisenden Hülse versehen ist, die mit einem in deren Verstellbereich angeordneten Näherungs­ schalter als Signalaufnehmer zusammenwirkt.

9. Lünette nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuerung (71) zur Auswertung der Signale des Weggebers (31; 41; 51; 61) an die Steuer­ einrichtung der Drehmaschine und/oder die dem Betäti­ gungskolben (22) zugeordneten Druckmittelsteuerung (29) angeschlossen ist.