NL1002993C2

NL1002993C2 - Centering device for centering a rod-shaped body in the hollow shaft of a machine tool.

Info

Publication number: NL1002993C2
Application number: NL1002993A
Authority: NL
Inventors: Hendrikus Wilhelmu Goorsenberg
Original assignee: Goorsenberg Beheer Bv
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1997-11-06
Also published as: AU2412297A; WO1997041987A1

Description

Korte aanduiding: Centreerinrichting voor het centreren van een staafvormig lichaam in de holle as van een bewer-kingsmachine.Short designation: Centering device for centering a rod-shaped body in the hollow shaft of a machine tool.

5 Beschrijving5 Description

De onderhavige uitvinding betreft een centreerinrichting voor het centreren van een staafvormig lichaam, zoals een stang of buis, in een cilindrische holle boring, zoals de holle boring van de holle as van 10 een bewerkingsmachine.The present invention relates to a centering device for centering a rod-shaped body, such as a rod or tube, in a cylindrical hollow bore, such as the hollow bore of the hollow shaft of a machine tool.

Bij draaibanken wordt het staafvormige, te bewerken materiaal vaak via een zogenaamde doorvoer naar de spanklauw geleid om aan de andere zijde van de spanklauw bewerkt te kunnen worden. Deze doorvoer wordt veelal gevormd door de holle aandrijfas van de draaibank. De 15 axiale lengte van de doorvoer kan gemakkelijk 400 mm tot 1500 mm bedragen. Het zich door de doorvoer uitstrekkende, te bewerken staafvor-mige materiaal zal tijdens het bewerken op de draaibank roteren met vaak een hoog toerental. Dit betekent dat het zich door de doorvoer uitstrekkende staafvormige materiaal rond de rotatiehartlijn gecen-20 treerd moet worden. Indien dit niet of niet goed gebeurt, zal het staafvormige materiaal tijdens het bewerken op de draaibank de neiging hebben te gaan klapperen, hetgeen tot schade aan de bewerkingsmachine kan leiden. Bij zeer snel op toeren komende draaibanken zal het te bewerken staafvormige materiaal, indien dit niet goed gecentreerd is, 25 bovendien grote centrifugaalversnellingen ondergaan die tot zeer grote schade aan de bewerkingsmachine en tot zeer gevaarlijke situaties kunnen leiden.In lathes, the rod-shaped material to be machined is often guided through a so-called passage to the clamping jaw in order to be machined on the other side of the clamping jaw. This throughput is often formed by the hollow drive shaft of the lathe. The axial length of the lead-through can easily be 400 mm to 1500 mm. The rod-shaped material to be processed through the feed-through will rotate on the lathe during processing, often at a high speed. This means that the rod-shaped material extending through the passage must be centered around the axis of rotation. If this is not done or not done properly, the rod-shaped material will tend to flap on the lathe during machining, which can lead to damage to the machine tool. In the case of lathes turning very fast, the rod-shaped material to be processed, if not properly centered, will also undergo large centrifugal accelerations which can lead to very great damage to the machine and very dangerous situations.

Om voornoemde problemen te voorkomen zijn centreerinrichting voor het centreren van een staafvormig lichaam in een cilindrische holle 30 boring van de holle as van een bewerkingsmachine voorgesteld.To avoid the aforementioned problems, centering device for centering a rod-shaped body in a cylindrical hollow bore of the hollow shaft of a machine tool has been proposed.

Zo is uit het Duitse "Offenlegungsschrift" 2.528.130 een centreerinrichting bekend die bestaat uit een nauwkeurig passend in de boring van de holle as plaatsbare bus, die aan één uiteinde is opgesloten met een op uitwendige schroefdraad van het huis van de holle as 35 aangrijpende opsluitmoer. Deze houder is op twee plaatsen voorzien van een geleidingsring die een binnendiameter heeft, die een speling van 1 n 0 ? 9 9 3 2 0,5 mm moet hebben ten opzichte van het te centreren staafvormige lichaam.For example, German "Offenlegungsschrift" 2,528,130 discloses a centering device which consists of a sleeve which can be placed precisely in the bore of the hollow shaft and which is enclosed at one end with an external thread of the housing of the hollow shaft engaging locknut. This holder is provided in two places with a guide ring which has an inner diameter, which has a clearance of 1 n 0? 9 9 3 2 0.5 mm in relation to the rod-shaped body to be centered.

Deze bekende inrichting moet met grote nauwkeurigheid worden vervaardigd en levert toch geen goede centrering van het staafvormige lichaam op. Verder dient deze centreerinrichting aan het van de span-5 klauw verwijderde eind van de aandrijfas te worden aangebracht en door middel van het aan dit eind gelegen deel van het huis van de holle as opschroefbare opsluitmoer te worden gespannen. Deze bekende centreerinrichting laat zich dus niet op willekeurige plaats in de door de holle as van de draaibank gevormde doorvoer positioneren.This known device has to be manufactured with great precision and yet does not provide a good centering of the rod-shaped body. Furthermore, this centering device should be mounted on the end of the drive shaft remote from the clamping claw and tensioned by means of the locking nut which can be screwed on at this end of the hollow shaft housing. This known centering device cannot therefore be positioned at random in the feed-through formed by the hollow shaft of the lathe.

10 De onderhavige uitvinding heeft tot doel het verschaffen van een op willekeurige plaats in een cilindrische holle boring positioneer-bare centreerinrichting.The object of the present invention is to provide a centering device that can be positioned anywhere in a cylindrical hollow bore.

Dit doel wordt bij een centreerinrichting van de aan het begin aangegeven soort overeenkomstig de uitvinding bereikt, 15 - doordat de centreerinrichting een in de holle as schuifbare, in langsrichting holle houder omvat die aan één eind via een schroefdraadverbinding samenwerkt met een spanbus, doordat op de houder ten minste één klemorgaan is aangebracht dat onder invloed van een door aandraaien van de spanbus hierop uit-20 geoefende axiale kracht een radiale klemkracht op de binnenwand van de holle as kan uitoefenen, en doordat de houder verder is voorzien van ten minste twee, bij voorkeur drie of meer, gelijkmatig over de omtrek van de houder verdeeld aangebrachte voorklemstelsels, waarbij elk voorklemstel-25 sel een zich in omtreksrichting uitstrekkende, in het uitwendig oppervlak van de houder gevormde groef omvat, die is voorzien van een in omtreksrichting door de respectieve groef rolbaar rol-lichaam, en waarbij elke groef een in radiale richting beschouwde diepte heeft die in de aandraairichting van de spanbus toeneemt 30 vanaf een relatief kleinere diepte tot een relatief grotere diep te zodanig dat bij aandraaien van de spanbus de rollichamen naar het ondiepe gedeelte van de groeven gaan en in aangrijping komen met de binnenwand van de holle as om rotatie van de houder ten opzichte van de holle as tijdens het aandraaien van de spanbus te 35 verhinderen, terwijl ze bij rotatie van de centreerinrichting in losdraairichting van de spanbus de relatief diepere punten van de ^ groeven opzoeken om deze rotatie toe te laten.This object is achieved with a centering device of the type indicated at the outset according to the invention, in that the centering device comprises a longitudinally hollow holder which can be slid into the hollow shaft and which interacts at one end with a clamping sleeve via a threaded connection, because the holder has at least one clamping member which, under the influence of an axial force exerted on it by tightening the clamping sleeve, can exert a radial clamping force on the inner wall of the hollow shaft, and in that the holder is further provided with at least two, at preferably three or more pre-clamping systems evenly distributed about the circumference of the container, each pre-clamping system comprising a circumferentially extending groove formed in the outer surface of the container and provided with a circumferential direction through the respective groove rollable roll-body, and wherein each groove has a radial direction depth that in the tightening direction of the clamping bush increases from a relatively smaller depth to a relatively greater depth, such that when the clamping bush is tightened, the rolling bodies go to the shallow part of the grooves and engage the inner wall of the hollow shaft to allow rotation of prevent the holder relative to the hollow shaft during tightening of the clamping sleeve, while, when the centering device is rotated in the direction of loosening of the clamping sleeve, they locate the relatively deeper points of the grooves to allow this rotation.

1002993 31002993 3

De centreerinrichting volgens de uitvinding laat zich in de holle as schuiven en het te centreren staafvormige lichaam kan eventueel met behulp van een aan het staafvormige lichaam aangepast tussenstuk in de in langsrichting holle houder worden opgenomen. De holle 5 houder kan door de holle as worden verschoven totdat deze zich op zijn juiste plaats bevindt, waarna de spanbus via een in de holle as te steken gereedschap kan worden aangedraaid om het klemorgaan in aan-grijping met de binnenwand van de holle eis te brengen. Als klemorgaan kan hierbij worden gedacht aan één of meer spieën, die bij aandraeiien 10 van de spanbus in axiale richting langs een schuin oplopend vlak oplopen en aldus een in radiale richting werkzame klemkracht op de binnenwand van de holle as uitoefenen. De voorklemstels zorgen er hierbij voor dat de houder en het ten minste ene klemorgaan tijdens het aandraaien van de spanbus niet ten opzichte van de holle as verdraaien, 15 hetgeen het aandraaien van de spanbus namelijk zou belemmeren of bemoeilijken. De in de groeven aangebrachte rollichamen zullen namelijk bij geringe verdraaiing van de houder naar de ondiepe zijde van de groeven rollen en tengevolge daarvan met de binnenwand van de holle as in aangrijping geraken. Indien de centreerinrichting verplaatst of uit 20 de holle as verwijderd moet worden dan zullen de rollichamen geen klemkracht op de binnenwand van de holle as uitoefenen, zodat de centreerinrichting na opheffen van de klemwerking onder invloed van het ten minste ene klemorgaan door voldoende losdraaien van de spanbus vrij in de holle as kan transleren en in de richting van het losdraai-25 en van de spanbus vrij kan roteren.The centering device according to the invention can be slid into the hollow shaft and the rod-shaped body to be centered can optionally be received in the longitudinally hollow holder by means of an intermediate piece adapted to the rod-shaped body. The hollow holder can be moved through the hollow shaft until it is in its correct position, after which the clamping sleeve can be tightened via a tool to be inserted into the hollow shaft to engage the clamping member with the inner wall of the hollow requirement. bring. As clamping member, one or more keys can be envisaged here, which, when the clamping sleeve is tightened, rise in an axial direction along an obliquely rising surface and thus exert a clamping force acting in the radial direction on the inner wall of the hollow shaft. The front clamping sets hereby ensure that the holder and the at least one clamping member do not rotate relative to the hollow shaft during tightening of the clamping sleeve, which would namely hinder or complicate tightening of the clamping sleeve. Namely, the roll bodies arranged in the grooves will roll towards the shallow side of the grooves with a slight rotation of the container and will consequently engage the inner wall of the hollow shaft. If the centering device has to be displaced or has to be removed from the hollow shaft, the rolling bodies will not exert a clamping force on the inner wall of the hollow shaft, so that after the clamping action has been canceled, the centering device under the influence of the at least one clamping member by loosening the clamping sleeve sufficiently. can freely translate into the hollow shaft and rotate freely in the direction of the loosening and of the clamping sleeve.

Al naargelang de dwarsdoorsnede vorm en afmetingen van het te centreren staafvormige lichaam dient de opname-opening van de in langsrichting holle houder te worden aangepast. Dit kan op eenvoudige wijze gebeuren door middel van een hulpstuk. Een dergelijk hulpstuk 30 laat zich volgens de uitvinding op voordelige en gemakkelijke wijze in de houder aanbrengen wanneer de houder aan het tegenover de spanbus liggende andere eind een van de voorspanstelsels voorziene opsluitring omvat die door middel van een schroefdraadverbinding aan de houder bevestigbaar is, en wanneer de centreerinrichting verder omvat een in 35 de holle houder opneembaar hulpstuk dat door middel van de opsluitring verwisselbaar in de houder opsluitbaar is. De schroefdraad voor de schroefdraadverbinding van de ring met de houder zal hierbij in dezelfde richting zijn getapt als de schroefdraad voor de schroefdraad- 1002993 4 verbinding tussen de houder en de spanbus. Door de voorspanstelsels aan te brengen aan het uitwendige omtreksoppervlak van de opsluitring wordt het hierbij ook mogelijk om dit onderdeel van de centreerinrich-ting afzonderlijk te vervangen wanneer de groeven uitgesleten of de 5 rollichamen beschadigd zouden zijn.Depending on the cross-sectional shape and dimensions of the rod-shaped body to be centered, the receiving opening of the longitudinally hollow container must be adapted. This can easily be done by means of an attachment. According to the invention, such an accessory 30 can be fitted in the holder in an advantageous and convenient manner when the holder at the opposite end opposite the clamping sleeve comprises a retaining ring provided with the biasing systems which can be attached to the holder by means of a threaded connection, and when the centering device further comprises an accessory which can be received in the hollow holder and which can be exchangeably locked in the holder by means of the locking ring. The screw thread for the threaded connection of the ring to the holder will hereby be tapped in the same direction as the screw thread for the screw thread connection between the holder and the clamping sleeve. By applying the biasing systems to the outer peripheral surface of the retaining ring, it is hereby also possible to replace this part of the centering device separately if the grooves are worn out or the roller bodies are damaged.

Een zeer goede klemwerking tussen de binnenwand van de holle as en de centreerinrichting laat zich volgens de uitvinding bereiken, wanneer het klemorgaan een op de houder aangebrachte expansiehuls is, die is voorzien van een veelheid, in langsrichting verlopende, afwis-10 selend in tegenovergestelde richting naar een axiaal eind van de expansiehuls toe open insnijdingssleuven, en van welke huls het ene eind zich naar buiten toe verwijdend is afgeschuind en het andere eind zich naar binnen toe vernauwend is afgeschuind, en wanneer de houder is voorzien van twee in hoofdzaak overeenkomstig schuin verlopende om-13 treksvlakken zodanig dat bij aandraaien van de spanbus de expansiehuls met zijn afgeschuinde einden langs de schuin verlopende omtreksvlakken wordt opgedrukt.A very good clamping action between the inner wall of the hollow shaft and the centering device can be achieved according to the invention when the clamping member is an expansion sleeve mounted on the container, which is provided with a plurality of longitudinally extending alternating in opposite directions incision slots open towards an axial end of the expansion sleeve, and of which sleeve one end is chamfered outwardly and the other end is chamfered inwardly, and when the container is provided with two substantially correspondingly inclined circumferential surfaces such that when the clamping sleeve is tightened, the expansion sleeve with its chamfered ends is pressed along the oblique circumferential surfaces.

Teneinde verdraaiing van de centreerinrichting ten opzichte van de cilindrische holle boring tijdens het aandraaien of losdraaien van 20 de spanbus verder te verhinderen, is het volgens de uitvinding voordelig wanneer tussen de spanbus en het klemorgaan een axiaal lager, zoals een axiaal kogellager, is aangebracht. Bij voorkeur zal hierbij de spanbus aan zijn naar de houder gekeerde eind zijn voorzien van een drukring en zal het axiale lager zijn aangebracht tussen de drukring 25 en de spanbus. Het axiale lager heeft hierbij tot doel het verminderen, zo mogelijk geheel voorkomen, van in omtreksrichting werkzame op het ten minste ene spanorgaan inwerkende krachten die bij het aandraaien tot grote wrijving tussen het klemorgaan en de spanbus zouden kunnen leiden. Een dergelijke wrijving zou tot slijtage aan de spanbus 30 en/of het ten minste ene klemorgaan leiden. Bovendien wordt hierdoor verder verhinderd dat bij aandraaien of losdraaien van de spanbus de gehele centreerinrichting mee gaat draaien. Bij het aandraaien zal de vastklemming namelijk vanaf een bepaald moment door het ten minste ene klemorgaan worden overgenomen van de voorklemstelsels. Bij het los-35 draaien zullen de voorklemstelsels door hun constructie bovendien geen klemeffect hebben.In order to further prevent rotation of the centering device relative to the cylindrical hollow bore during tightening or loosening of the clamping bush, it is advantageous according to the invention if an axial bearing, such as an axial ball bearing, is arranged between the clamping bush and the clamping member. Preferably, the clamping bush at its end facing the holder will be provided with a pressure ring and the axial bearing will be arranged between the pressure ring 25 and the clamping bush. The purpose of the axial bearing is to reduce, if possible completely prevent, circumferential forces acting on the at least one tensioning member which could lead to great friction between the clamping member and the clamping sleeve when tightening. Such friction would lead to wear on the clamping sleeve 30 and / or the at least one clamping member. Moreover, this further prevents the entire centering device from rotating when the clamping sleeve is tightened or loosened. Namely, when tightening, the clamping will be taken over from the front clamping systems from the at least one clamping member from a certain moment. Moreover, when loosened, the front clamping systems will have no clamping effect due to their construction.

1 0 0 2 9 9 3 51 0 0 2 9 9 3 5

De onderhavige uitvinding zal in het navolgende aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht. Hierin toont:The present invention will be explained in more detail below with reference to an illustrative embodiment shown in the drawing. Herein shows:

Fig. 1 een langsdoorsnede, gedeeltelijk aanzicht op een centreer-5 inrichting volgens de uitvinding;Fig. 1 is a longitudinal section, partial view of a centering device according to the invention;

Fig. 2 een aanzicht op de centreerinrichting volgens Fig. 1; enFig. 2 a view of the centering device according to FIG. 1; and

Fig. 3 een dwarsdoorsnede-aanzicht volgens II-II uit Fig. 2.Fig. 3 is a cross-sectional view according to II-II of FIG. 2.

Fig. 1 toont een centreerinrichting 1 met als belangrijkste onderdelen de houder 2, het op de houder 2 aangebrachte klemorgaan 6, de 10 spanbus 3. het hulpstuk 7. en de opsluitring 8 voor het opsluiten van het hulpstuk.Fig. 1 shows a centering device 1, the main parts of which are the holder 2, the clamping member 6 mounted on the holder 2, the clamping sleeve 3. the fitting 7. and the locking ring 8 for locking the fitting.

Deze centreerinrichting past in zijn geheel op verschuifbare wijze in een met streep-puntlijnen weergegeven cilindrische holle boring 12 van de holle as van een niet nader weergegeven draaibank. De 15 cilindrische holle boring 12 vormt de zogenaamde doorvoer, welke in de praktijk vaak een lengte heeft van 400 mm tot 1500 mm. Ook grotere en kortere lengtes van de doorvoer komen in de praktijk voor.This centering device, in its entirety, slidably fits into a cylindrical hollow bore 12 of the hollow shaft of a lathe (not shown in more detail), shown with dashed-dotted lines. The cylindrical hollow bore 12 forms the so-called lead-through, which in practice often has a length of 400 mm to 1500 mm. Larger and shorter transit lengths also occur in practice.

Het hulpstuk 7 is in het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld een verloopring, waarvan de uitwendige diameter in hoofdzaak spelingsloos 20 overeenkomt met de inwendige diameter van de houder 2, en waarvan de inwendige diameter bij voorkeur eveneens in hoofdzaak spelingsloos overeenkomt met die van de schematisch met streep-puntlijnen weergegeven, met de draaibank te bewerken stang 13. De stang 13 zal bij voorkeur door het verloopstuk 7 verschuifbaar zijn. Indien een stang of 25 buis met een andere diameter of andere dwarsdoorsnedevorm bewerkt moet worden, dan zal een aan deze andere diameter of dwarsdoorsnedevorm aangepaste verloopring 7 in de centreerinrichting 1 worden aangebracht. Dit vervangen van de verloopring 7 gaat als volgt. De via een schroefdraadverbinding 17 op de houder 2 geschroefde opsluitring 8 30 wordt losgedraaid, de verloopring 7 wordt verwijderd, een nieuwe verloopring 7 wordt in de houder 2 geschoven, en de opsluitring 8 wordt weer op de houder 2 geschroefd totdat de verloopring ^ tussen de aan de houder 2 gevormde aanslag 18 en de opsluitring 8 is opgesloten.In the exemplary embodiment shown, the fitting 7 is an adapter ring, the external diameter of which corresponds substantially without play to the internal diameter of the holder 2, and the internal diameter of which also preferably corresponds substantially without play to that of the schematic with dotted lines. rod 13 to be machined with the lathe. The rod 13 will preferably be slidable through the adapter 7. If a rod or tube with a different diameter or other cross-sectional shape is to be processed, an adapter ring 7 adapted to this other diameter or cross-sectional shape will be arranged in the centering device 1. This replacement of the adapter ring 7 proceeds as follows. The retaining ring 8 30 screwed onto the holder 2 via a threaded connection 17 is loosened, the adapter ring 7 is removed, a new adapter ring 7 is pushed into the holder 2, and the retaining ring 8 is screwed back onto the holder 2 until the adapter ring is between the stop 18 formed on the holder 2 and the retaining ring 8 is enclosed.

De verloopring 7 kan ook aan een axiaal eind dicht zijn uitge-35 voerd. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn indien een zich door de holle as van een draaibank uitstrekkend te bewerken staafvormig lichaam 13 zich niet door de gehele holle as uitstrekt en aan zijn in de holle as gelegen eind ondersteund moet worden. Ook is het denkbaar 1r 0 ? 9 9 3 6 dat het hulpstuk 7 een in hoofdzaak massief cilindrisch lichaam is, dat is voorzien van één of meer zich in axiale richting van de cen-treerinrichting, centrisch rond het rotatiemiddelpunt van de holle as 12 aangebrachte lange pennen. Indien gebruik gemaakt wordt van één 5 pen, dan zal deze zich langs de rotatiehartlijn van de holle as 12 uitstrekken. Dergelijke pennen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt als aanslagorgaan voor een relatief kort met de draaibank te bewerken staafvormig lichaam, dat zich slechts voor een betrekkelijk klein gedeelte in de holle as 12 uitstrekt.The adapter ring 7 can also be closed at an axial end. This may be the case, for example, if a rod-shaped body 13 to be machined through the hollow shaft of a lathe does not extend through the entire hollow shaft and must be supported at its end located in the hollow shaft. It is also conceivable 1r 0? 9 9 3 6 that the attachment 7 is a substantially solid cylindrical body having one or more long pins disposed in the axial direction of the centering device centrally around the center of rotation of the hollow shaft 12. If one pin is used, it will extend along the axis of rotation of the hollow shaft 12. Such pins can be used, for example, as a stop member for a rod-shaped body which can be machined relatively short with the lathe and which extends only for a relatively small part in the hollow shaft 12.

10 De werking van de centreerinrichting 1 volgens de uitvinding is als volgt. De centreerinrichting wordt voorzien van een geschikt gekozen hulpstuk 7 in de cilindrische boring 12 van de holle aandrijfas van een werkbank geschoven totdat deze zich op de juiste positie in de holle as bevindt. Door middel van een gereedschap, dat in de holle as 15 inbrengbaar is en is voorzien van koppelmiddelen voor aangrijping op de spanbus 3· wordt de spanbus 3 dan aangedraaid waardoor deze zich in axiale richting naar de houder 2 toe verplaatst. Hierdoor wordt het nog nader te beschrijven klemorgaan 6 in axiale richting aangedrukt, zodat het in radiale richting uitzet. Het klemorgaan 6 komt hierbij 20 tot klemmende aanligging met de binnenwand 12 van de holle as.The operation of the centering device 1 according to the invention is as follows. The centering device is provided with a suitably selected accessory 7 slid into the cylindrical bore 12 of the hollow drive shaft of a workbench until it is properly positioned in the hollow shaft. The clamping sleeve 3 is then tightened by means of a tool which can be inserted into the hollow shaft 15 and is provided with coupling means for engaging the clamping sleeve 3, so that it moves in the axial direction towards the holder 2. As a result, the clamping member 6, which is yet to be described, is pressed in the axial direction, so that it expands in the radial direction. The clamping member 6 hereby comes into clamping contact with the inner wall 12 of the hollow shaft.

Teneinde de spanbus 3 met behulp van een in de holle as inbreng baar gereedschap te kunnen aandraaien, is de spanbus 3 in het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld voorzien van twee diametraal tegenoverliggende doorgangen 15 waarin twee op een (lange) staaf aangebrachte 25 dwarspennen kunnen aangrijpen. Een dergelijke aangrijpingsconstructie voor het doen aangrijpen van een gereedschap op een zich in een doorgang bevindende huls is op zich bekend.In order to be able to tighten the clamping sleeve 3 with the aid of a tool that can be inserted into the hollow shaft, the clamping sleeve 3 in the exemplary embodiment shown is provided with two diametrically opposite passages 15 in which two transverse pins arranged on a (long) rod can engage. Such an engagement construction for engaging a tool on a sleeve located in a passage is known per se.

Teneinde te voorkomen dat de gehele centreerinrichting tijdens het aandraaien van de spanbus 3 ten opzichte van de cilindrische holle 30 boring 12 verdraait, zijn in de opsluitring 8 drie voorklemstelsels 9 aangebracht. Deze voorklemstelsels zijn met onderlinge hoekafstanden van 120* aangebracht teneinde een gelijkmatig over de omtrek van de centreerinrichting werkzaam voorklemmen te kunnen verwezenlijken. De voorklemstelsels 9 bestaan elk uit een in het uitwendige omtreksopper-35 vlak van de opsluitring 8 gevormde groef 10 met een daarin aangebracht rollichaam. Als rollichaam kunnen bijvoorbeeld cilinders worden toegepast. In het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn als rollichaam kogels 11 toegepast. De groeven van de voorklemstels strekken zich uit ^n?993 7 in omtreksrichting van de centreerinrichting en hebben een in radiale richting beschouwde diepte die in omtreksrichting van de centreerinrichting variëert. Wanneer de aandraairichting van de spanbus 3 wordt weergegeven door de pijl R dan ligt het diepste punt 25 van elke 5 groef aan het naar de draairichting gekeerde eind van de respectieve groef en ligt het ondiepste punt 26 van elke groef aan het tegen de draairichting in gekeerde eind van de respectieve groef. De in radiale richting beschouwde diepte van elke groef neemt aldus in de aandraairichting van de spanbus toe vanaf een relatief geringere diepte tot 10 een relatief grotere diepte. De relatief geringere diepte is hierbij kleiner dan de diameter van de kogel 11. De relatief grotere diepte is in het weergegeven voorbeeld gelijk aan of groter dan de diameter van het rollichaam. Ervan uitgaande dat de uitwendige diameter van de opsluitring 8 in hoofdzaak overeenkomt met de inwendige diameter van 15 de cilindrische holle boring 12, betekent dit dat de kogels 11, wanneer deze zich in het diepe punt 25 van de groeven bevinden, niet of althans niet alle tegelijk, op de cilindrische holle boring 12 zullen aangrijpen. De kogels 11 zullen zich in deze stand bevinden wanneer de opsluitring 8 tezamen met de centreerinrichting 1 in de richting 20 tegenovergesteld aan die volgens pijl R in Fig. 3 roteert. Wanneer de opsluitring 8 in de met pijl R weergegeven richting roteert, dan zullen de kogels 11 naar het ondiepe eind van de groef 10 rollen en in aangrijping komen met de binnenwand 12 van de cilindrische holle boring. Aldus wordt bij het aandraaien in de richting R van de spanbus 25 3 het meedraaien van de gehele centreerinrichting 1 verhinderd. Zodra het spanorgaan 6 een klemkracht tussen de centreerinrichting 1 en de binnenwand 12 van de cilindrische holle boring gaat opbouwen, zal de door het klemorgaan verschafte klemkracht de door de voorklemstelsels 9 verschafte klemkracht gaan overheersen. Vanaf dat moment zal de 30 invloed van de klemwerking van de kogels ophouden.In order to prevent the entire centering device from rotating with respect to the cylindrical hollow bore 12 during the tightening of the clamping sleeve 3, three clamping systems 9 are arranged in the retaining ring 8. These pre-clamping systems are arranged at angular distances of 120 * in order to be able to realize a pre-clamping effect which operates uniformly over the circumference of the centering device. The pre-clamping systems 9 each consist of a groove 10 formed in the outer peripheral surface of the retaining ring 8 with a roller body disposed therein. Cylinders can for instance be used as a rolling body. In the exemplary embodiment shown, balls 11 are used as the rolling body. The grooves of the front clamping members extend in the circumferential direction of the centering device and have a radially viewed depth that varies in the circumferential direction of the centering device. When the tightening direction of the clamping sleeve 3 is represented by the arrow R, the deepest point 25 of each 5 groove lies at the rotational direction end of the respective groove and the shallowest point 26 of each groove lies opposite the rotational direction end of the respective slot. The depth of each groove considered in the radial direction thus increases in the tightening direction of the clamping sleeve from a relatively smaller depth to a relatively greater depth. The relatively smaller depth is here smaller than the diameter of the ball 11. In the example shown, the relatively greater depth is equal to or greater than the diameter of the roller body. Assuming that the external diameter of the retaining ring 8 substantially corresponds to the internal diameter of the cylindrical hollow bore 12, this means that the balls 11, if they are located in the deep point 25 of the grooves, do not or at least not all at the same time, will engage the cylindrical hollow bore 12. The balls 11 will be in this position when the retaining ring 8 together with the centering device 1 is in the direction 20 opposite to that according to arrow R in FIG. 3 rotates. When the retaining ring 8 rotates in the direction indicated by arrow R, the balls 11 will roll towards the shallow end of the groove 10 and engage the inner wall 12 of the cylindrical hollow bore. Thus, when turning in the direction R of the clamping sleeve 25, the rotation of the entire centering device 1 is prevented. As soon as the clamping member 6 starts to build a clamping force between the centering device 1 and the inner wall 12 of the cylindrical hollow bore, the clamping force provided by the clamping member will dominate the clamping force provided by the pre-clamping systems 9. From that moment on, the influence of the clamping action of the balls will cease.

Het zal duidelijk zijn dat als spanorgaan 6 in principe velerlei soorten spanorganen denkbaar zijn. Zo kan worden gedacht aan een ring van een samendrukbaar materiaal dat bij axiale samendrukking in radiale richting uitzet. Ook kan worden gedacht aan een aantal over de 35 omtrek van de houder 2 verdeeld aangebrachte wigvormie spieën die bij aandrukking in axiale richting in radiale richting naar buiten bewegen en aldus een klemkracht op de binnenwand 12 van de cilindrische holle boring kunnen uitoefenen.It will be clear that as clamping member 6, in principle many kinds of clamping members are conceivable. Consider, for example, a ring of a compressible material that expands in the radial direction upon axial compression. It is also possible to envisage a number of wedge-shaped wedges arranged distributed over the circumference of the holder 2, which, when pressed in axial direction, move outwards in radial direction and thus can exert a clamping force on the inner wall 12 of the cylindrical hollow bore.

1002993 81002993 8

Het spanorgaan volgens de uitvinding omvat op voordelige wijze echter een expansiehuls 6, die aan zijn ene eind zich naar buiten toe verwijdend is afgeschuind, vlak 20 in Fig. 1, en die aan zijn andere eind zich naar binnen toe vernauwend is afgeschuind, vlak 19 in Fig.The tensioning member according to the invention advantageously, however, comprises an expansion sleeve 6, which is bevelled outwardly at its one end, plane 20 in FIG. 1, and which is beveled inwardly at its other end, plane 19 in FIG.

5 1. De houder 2 is voorzien van twee in hoofdzaak overeenkomstig schuin verlopende omtreksvlakken 21 en 22. Bij het in axiale richting aandrukken van de expansiehuls 6 zal deze met zijn schuine vlakken 19 en 20 langs de schuine vlakken 21 en 22 van de houder op worden gedrukt om in radiale richting te expanderen. Deze expansie in radiale rich-10 ting wordt hierbij in het bijzonder bevorderd doordat een veelheid, in langsrichting van de centreerinrichting verlopende, afwisselend in tegenovergestelde richting naar een axiaal eind van de expansiehuls toe open insnijdingssleuven 23 en 24 is voorzien. De insnijdingssleu-ven 23 zijn hierbij naar het rechter axiale eind toe open en de in-15 snijdingssleuven 24 naar het linker axiale eind toe. De insnijdingssleuven monden uit in in Fig. 2 schematisch weergegeven ronde doorgangen, die moeten voorkomen dat in de expansiehuls opgewekte spanningen ter plaatse van de insnijdingssleuven tot scheurvorming van de expansiehuls 6 zullen leiden.1. The container 2 is provided with two substantially corresponding obliquely circumferential surfaces 21 and 22. When the expansion sleeve 6 is pressed in the axial direction, it will with its oblique surfaces 19 and 20 along the oblique surfaces 21 and 22 of the container are pressed to expand in radial direction. This expansion in radial direction is hereby promoted in particular in that a plurality of incision slots 23 and 24 open in the longitudinal direction of the centering device, which alternate in opposite directions towards an axial end of the expansion sleeve, are provided. The incision slots 23 are open to the right axial end and the incision slots 24 to the left axial end. The incision slots open out in fig. 2 schematically shown round passages, which are to prevent stresses generated in the expansion sleeve at the location of the incision slots from leading to cracking of the expansion sleeve 6.

20 De spanbus 3 is aan zijn naar het spanorgaan 6 toegekeerde eind voorzien van een drukring 4 die door middel van een axiaal lager 5 op de spanbus 3 gelagerd is en die door middel van een borgveer 14 in axiale richting op de spanbus 3 geborgd is. Deze drukring 4 heeft een inwendige diameter die groter is dan de uitwendige diameter van de 25 voor de schroefdraadverbinding 16 op het eind van de houder 2 aangebrachte schroefdraad. Het axiale lager 5 zorgt er hierbij voor dat het spanorgaan 6 in hoofdzaak uitsluitend in axiale richting door de spanbus 3 wordt belast. Slijtage ten gevolge van een tijdens het aandraaien langs het spanorgaan 6 bewegend onderdeel wordt aldus vermeden. 30 Bovendien wordt aldus een momentoverdracht van de spanbus 3 op het klemorgaan 6 vermeden, zodat het klemorgaan 6 bij het aandraaien of losdraaien niet in rotatie ten opzichte van de binnenwand 12 wordt gebracht. Immers, vanaf een bepaald moment zal de radiale klemkracht van het spanorgaan 6 het ovememen van de door de voorklemstelsels 9 35 verschafte klemkracht. Tengevolge van het axiale lager 5 wordt voorkomen dat bij zeer stevige vastklemming van de centreerinrichting 1 in de holle cilindrische boring 12 de gehele centreerinrichting bij het verder aandraaien of losdraaien van de spanbus 3 gaat meedraaien, 1002993 9 hetgeen losdraaien van de spanbus 3. en dus ook het uit de boring verwijderen van de centreerinrichting, onmogelijk zou kunnen maken.The clamping sleeve 3 is provided at its end facing the clamping member 6 with a pressure ring 4 which is mounted on the clamping sleeve 3 by means of an axial bearing 5 and which is secured in axial direction on the clamping sleeve 3 by means of a circlip 14. This compression ring 4 has an internal diameter which is greater than the external diameter of the screw thread provided for the threaded connection 16 on the end of the holder 2. The axial bearing 5 hereby ensures that the tensioning member 6 is loaded substantially exclusively in the axial direction by the tensioning sleeve 3. Wear due to a part moving along the tensioning member 6 during tightening is thus avoided. Moreover, a torque transfer from the clamping sleeve 3 to the clamping member 6 is thus avoided, so that the clamping member 6 is not rotated relative to the inner wall 12 when tightening or loosening. After all, from a certain point in time the radial clamping force of the tensioning member 6 will take over the clamping force provided by the pre-clamping systems 9. As a result of the axial bearing 5, in the case of very tight clamping of the centering device 1 in the hollow cylindrical bore 12, the entire centering device is prevented from rotating with the tightening or loosening of the clamping sleeve 3, 1002993 9 which loosens from the clamping sleeve 3. and thus also removing the centering device from the bore could be impossible.

Het zal duidelijk zijn dat de centreerinrichting volgens de uitvinding zich in het algemeen laat toepassen in cilindrische boringen 5 en dus niet alleen voor centrering in de holle as van een bewerkings-machine, zoals een draaibank, bruikbaar is. Ook is het met de centreerinrichting volgens de uitvinding zeer wel denkbaar, dat de voor-klemstels en/of het ten minste ene klemorgaan 6 geschikt zijn om in plaats van een radiaal buitenwaarts gerichte klemkracht een radiaal 10 binnenwaarts gerichte klemkracht op het te centreren lichaam uit te oefenen. Voorts zal het duidelijk zijn dat het axiale lager tussen de voorspanbus 3 en het ten minste ene klemorgaan 6 zich ook laat toepassen bij centreerinrichtingen die niet zijn voorzien van één of meer voorklemstelsels of die zijn voorzien van anders uitgevoerde voorklem-15 stelsels, het axiaal lager verzekert ook dan dat er geen slijtage door onder invloed van het aandraai/losdraaimoment veroorzaakte wrijvings-ineengrijping met het spanorgaan ontstaat en dat de losbaarheid van de centreerinrichting uit de cilindrische holle borging gewaarborgd is.It will be clear that the centering device according to the invention can generally be used in cylindrical bores 5 and can therefore not only be used for centering in the hollow shaft of a processing machine, such as a lathe. It is also very conceivable with the centering device according to the invention that the front clamping systems and / or the at least one clamping member 6 are suitable for emitting a radially inwardly directed clamping force on the body to be centered instead of a radially outwardly directed clamping force. to practice. Furthermore, it will be clear that the axial bearing between the biasing sleeve 3 and the at least one clamping member 6 can also be used in centering devices which are not provided with one or more pre-clamping systems or which are provided with differently designed pre-clamping systems, the axial bearing also ensures that no wear is caused by frictional engagement with the tensioning member caused by the tightening / loosening torque and that the centering device can be released from the cylindrical hollow lock.

^7993^ 7993

Claims

1. Centering device (1) for centering a rod-shaped body (13), such as a rod or tube, in a cylindrical hollow bore (12) of the hollow shaft of a machine tool, characterized in that the centering device ( 1) comprises a longitudinally hollow holder (2) slidable in the hollow shaft (12) and cooperating at one end via a threaded connection (16) with a clamping sleeve (3). that at least one clamping member (6) is arranged on the holder (2), which can exert a radial clamping force on the inner wall (12) of the hollow shaft under the influence of an axial force exerted on it by tightening the clamping sleeve (3), and in that the container (2) further comprises at least two, preferably three or more pre-clamping systems (9) evenly distributed over the circumference of the container (2). each biasing system (9) comprising a circumferentially extending groove (10) formed in the outer surface of the container, which includes a roll body (11) circumferentially rollable through the respective groove (10), and wherein each groove has a radially considered depth that increases in the tightening direction (R) of the clamping bush from a relatively smaller depth (26) to a relatively greater depth (25) such that when the clamping bush (3) is tightened roller bodies (11) go to the shallow part (26) of the grooves (10) and engage the inner wall (12) of the hollow shaft to rotate the holder (2) relative to the hollow shaft during tightening of the clamping sleeve (3), while rotating the centering device (1) in the direction of loosening of the clamping sleeve (3), they locate the relatively deeper points (25) of the grooves (10) to allow this rotation. 1002993 Centering device according to claim 1, characterized in that the holder (2) at the other end opposite the clamping sleeve (3) comprises a retaining ring (8) provided with one of the biasing systems (9), which threaded connection ( 17) is attachable to the holder (2), and that the centering device (1) further comprises an accessory (7) which can be accommodated in the hollow holder and which can be exchangeably locked in the holder (2) by means of the locking ring (8).

Centering device according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping member (6) is an expansion sleeve (6) mounted on the container, which is provided with a plurality of longitudinally extending, alternately in opposite directions to an axial end of the expansion sleeve has open incision slots (23 and 2k), one end of which is bevelled outwardly widening [plane (20)] and the other end is narrowed inwardly narrowly (plane (19)]. and wherein the holder is provided with two substantially corresponding oblique circumferential surfaces (22, 21 respectively) such that when the clamping sleeve (3) is tightened, the expansion sleeve (6) with its bevelled ends (19.20) along the oblique circumferential surfaces (21 or 22) is printed.

Centering device according to one of the preceding claims, characterized in that an axial bearing (5) is arranged between the clamping sleeve (3) and the clamping member (6). such as an axial ball bearing.

Centering device according to claim * ♦, characterized in that the clamping sleeve (3) is provided with a pressure ring (4) at its end facing the container and in that the axial bearing (5) is arranged between the pressure ring (4) and the clamping sleeve (3). 1 Π 0 2 Q f> 3