SE451804B - Spennanordning vid svarvchuck - Google Patents

Description

l0 15 20 25 30 35 451 804 och vilken genom drivorganet är låst mot av tryckmedlet åstadkomna förskjutningar i en rotationsdrivningen urkopp- lande utgångsställning då drivorganet står i de båda änd- ställningarna av sin axiella slagsträcka.

Om kontrollkolven är frigjord av drivorganet, betyder detta, att den för inspänning av arbetsstycket erforderliga axiella förskjutningen av drivorganet har ägt rum. Kontrollkolven kan då under verkan av det också denna påverkande tryckmedlet för- skjutas mot återställningsfjädern om spänntryck uppbyggs mot spännkolven. Först om denna förskjutning har nått en storlek, ,som motsvarar den för säker inspänning av arbetsstycket er- forderliga spännkraften, frigörs rotationsdrivningen över kontrollkolven. I praktiken säkerställer den läsningen av kontrollkolven motsvarande vägkontrollen av drivorganet spänn- backarnas anliggning mot arbetsstycket, medan den av kontroll- kolven mot kraften av återställningsfjädern förmedlade tryck- kontrollen säkerställer backarnas tillräckligt fast anligg- ning mot arbetsstycket. Kontrollkolvens låsning genom driv- organet i sin andra ändställning tjänar till att förhindra rotationsdrivning också då drivorganet har förskjutits under verkan av tryckmedlet till denna ändställning och spänntrycket har byggts upp fullständigt, ty i denna ändställning kan driv- organets eller spännkolvens väg begränsas också genom omedel- bart mekaniskt anslag i chucken istället för genom spännbackar- nas anliggning mot arbetsstycket. Den genom uppfinningen upp- nådda fördelen består väsentligen däri, att det genom förskjut- ning av endast ett kontrollorgan, nämligen kontrollkolven, är möjligt att för inspänning av arbetsstycket övervaka såväl spännsträckan som spänntrycket och därvid också medtaga det fall, att en säker inspänning av arbetsstycket vid slutet av spännslaget inte längre är möjlig p.g.a. chuckens interna slagbegränsning.

En föredragen utföringsform av uppfinningen består däri, att kontrollkolven är radiellt styrd i chuckkroppen, att den är inrättad att med sin radiellt yttre ände påverka en vid chuck- kroppens yttre omkrets anordnad ställring till funktionskontroll- 10 15 20 25 30 35 451 804 anordningen och att den i sin radiellt inre ände omedelbart eller på en kolvstång uppbär en låsnäsa, som är tillordnad låskammar på drivorganet. Alltefter det av kontrollkolvens ställning påverkade tillståndet för ställringen sker in- eller urkoppling av rotationsdrivningen, vilket p.g.a. att ställringen sträcker sig kring chuckens hela omkrets sker oberoende av chuckens förhandenvarande rotationsställning, dvs. i varje rotationsställning trots en enda i chucken an- ordnad kontrollkolv. I praktiken är det rekommendabelt, att kontrollkolvens förskjutning utåt motsvarar chuckens spänn- tillstånd. En för detta ändamål lämplig utföringsform för chucken kännetecknas av att återställningsfjädern påverkar kontrollkolven radiellt inåt, att drivorganet uppvisar ett axialspår, in i vilket kolvstången med låsnäsan sträcker sig, och att låskammarna från en sidovägg av axialspåret radiellt utvändigt griper över låsnäsan i de drivorganets ställningar, som motsvarar chuckens öppna och stängda tillstånd, varvid med stängt tillstånd förstås att drivorganet eller spänn- kolven befinner sig i spännslagets genom ett vägbegränsande anslag i chucken bestämda ändställning. Företrädesvis upp- visar låskammarna och låsnäsan lutande kamytor, över vilka kontrollkolven vid motsvarande förskjutning av drivorganet är omställbar tilldbnrotationsdrivningen urkopplande änd- ställningen också mot kraften av tryckmedlet. Om alltså driv- organet rör sig till ändläget för sitt spännslag, så drar den motsvarandelåsknmmenöver de lutande kamytorna och lås- näsan kontrollkolven mot kraften av tryckmedlet radiellt till- baka till den urkopplad rotationsdrivning motsvarande utgångs- ställningen.

Om det rör sig om en chuck med valfri invändig eller utvändig inspänning av arbetsstycket, dvs. om chuckens spännkolv är påverkbar med tryckmedel från den ena eller andra sidan, så kan man fortfarande arbeta med endast en kontrollkolv, om enligt uppfinningen spännkolvens båda cylinderrum via en ven- tilanordning är förbundna med kontrollkolvens cylinder på sådant sätt, att trycket i ett av de båda cylinderrummen stänger förbindelsen till det andra cylinderrumet. Därigenom 10 15 20 25 30 35 451 804 säkerställs automatiskt, att kontrollkolvens återställnings- fjädern motliggande cylinderrum alltid är förbundet med endast det av spännkolvens cylinderrum, i vilket det spänn- slaget åstadkommande trycket uppbyggs.

Med avseende på påverkan av ställringstillståndet genom kontrollkolvens ställning finns inom ramen för uppfinningen olika möjligheter. En består däri, att kontrollkolven över en växel roterar den på chuckkroppen roterbart lagrade ställ- ringen, som beroende av sin rotationsställning beröringsfritt påverkar en utanför chucken fast sensor. I detalj kan detta lämpligen ske på sådant sätt, att ställringen är magnetiser- bar och anordnad över en krans av längs chuckkroppens yttre omkrets med inbördes avstånd på varandra följande ickemagnetiska fält, attjistäïlringen är anordnade de ickemagnetiska fälten motsvarande fönster, så att fälten i en rotationsställning av ställringen ligger fria utåt och i en annan rotationsställ- ning är fullständigt täckta av ställringen, och att sensorn är en strömställare, som är omställbar genom ett av ställring- ens magnetisering påverkat magnetfält. Om de ickemagnetiska fälten är täckta av den magnetiserbara ställringen, avkänner strömställaren ett oförändrat och därför dess kopplingstill- stånd vidmakthållande ställmagnetfält. Om däremot i ställ- ringens andra rotationsställning dess fönster friger de icke- magnetiska fälten, så ändrar sig ställmagnetfältet genom den i fönsterområdet saknade magnetiseringen med det resultatet, att också strömställarens kopplingstillstånd ändras vid varje passage av ett fönster. Strömställaren kan vara så förbunden med styrningen av rotationsdrivningen, att den vid av ställ- ringen exponerade ickemagnetiska fält förhindrar start av maskinspindeln eller stoppar den löpande spindeln.

En annan möjlighet för påverkan av ställringens tillstånd genom kontrollkolven består däri, att kontrollkolven i sin radiellt yttre ände bär en magnet, som med tilltagande för- skjutning utåt magnetiserar den på chucken fasta ställringen, som består av två från chuckkroppen magnetiskt frikopplade delringar, vilka står koaxiellt mitt för varandra, vilka mellan sig har en smal ringslits och in mellan vilka magneten .b l0 15 20 25 30 35 451 804 vid förskjutningen utåt sträcker sig, och att utanför chucken är anordnad en fast strömställare, som beröringsfritt är om- ställbar av det över ringslitsen uppkommande magnetfältet. Om kontrollkolven med magneten rör sig radiellt utåt och om den senare sträcker sig in mellan de båda delringarna, uppbyggs i ringslitsen det strömställaren påverkande ställmagnetfältet, så att strömställarens kopplingstillstånd ändras och åter här- igenom en inkoppling av rotationsdrivningen kan förhindras eller den gående maskinen stannas.

Frigöring av maskinens rotationsdrivning förutsätter i prak- tiken, att en bestämd minsta förskjutning av kontrollkolven har ägt rum. Alltefter återställningsfjäder mdtsvarar denna minsta förskjutning ett bestämt minsta tryck i det spänn- kolven pâverkande tryckmedlet. För att kunna ändra storleken av detta minsta tryck, är lämpligen återställningsfjäderns kraft inställbar.

Utföringsexempel på uppfinningen beskrivs i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar ett axialsnitt genom en chuck enligt uppfinningen, fig. 2 visar chuckens enligt fig. l vägkontrollanordning i en vy liknande den enligt fig. l, fig. 3a och 3b visar olika rotationsställningar för ställringen sedda i riktning av pilen III i fig. 2, och fig. 4 visar en annan utförings- form av vägkontrollanordningen i en vy liknande den enligt fig. 2.

Den i fig. l visade chucken har en chuckkropp l, som med en ursvarvning 2 och med hjälp av skruvar 3 kan fästas vid ändytan av en icke visad svarvspindel. I chuckkroppen l är spännbackar 4 radiellt styrda, av vilka endast en visas i fig. 1. För radiell förskjutning av spännbackarna 4 är an- ordnat ett i chuckkroppen l axiellt förskjutbart drivorgan 5.

I utföringsexemplet står drivorganet 5 över en kilhakförbin- delse i ingrepp med spännbackarna 4, varvid kilhaken 6 sitter fast i drivorganet 5 och kilhaken 7 sitter fast i spännbacken 4. 10 15 20 25 30 35 451 804 I fig. l visas drivorganet 7 i sin högra ändställning. Detta motsvarar spännbackarnas 4 yttre radiella ändställning, dvs. vid utvändig inspänning av ett icke visat arbetsstycke chuckens öppna tillstånd. Om drivorganet 5 på ritningen rör sig åt vänster, förskjuts spännbackarna 4 radiellt inåt och spänner in arbetsstycket. Drivorganets 5 spännslag är alltså på rit- ningen riktat åt vänster. I stället för kilhakfiörbindelsen mellan spännbackarna 4 och drivorganet 5 kan också andra lämpliga drivförband finna användning. För förskjutning av drivorganet 5 tjänar en i utföringsexemplet omedelbart i ett ringcylinderrum 8a,8b i chuckkroppen 1 förskjutbar spänn- kolv 9, som genom skruvar 10 är fast förbunden med drivorga- net 5. För påverkan av spännkolven 9 med tryckmedel är ut- vändigt på chuckkroppen 1 roterbart lagrad en anslutnings- ring 10, som uppvisar anslutningsöppningar ll för till- och bortförsel av tryckmedel. Om tryckmedlet når det på höger sida om spännkolven 9 befintliga cylinderrumet 8b, så in- träffar spännslaget, i annat fall lösgöringsslaget. Förhållan- dena är de omvända om i stället för den antagna utvändiga in- spänningen skall ske en invändig inspänning, dvs. om spänn- backarnas 4 spännslag är riktat radiellt utåt.

För övervakning av spännförloppet är inrättad en på maskinens icke visade rotationsdrivning inverkande funktionskontroll- anordning. Denna omfattar en kontrollkolv 12, som mot kraften av en âterställningsfjäder 13 är påverkad av spännkolvens 9 tryckmedel, för vilket ändamål mellan spännkolvens 9 cylinder- rum 8a, 8b och kontrollkolvens 12 cylinderrum 14 finns mot- svarande förbindelsekanaler l5a, l5b resp. 16. Kontrollkolven 12 är genom drivorganet 5 låst mot av tryckmedlet orsakade förskjutningar i en rotationsdrivningen urkopplande utångs- ställning, då drivorganet 5 befinner sig i ändställningarna av sin axiella slagsträcka. Kontrollkolven 12 är radiellt styrd i chuckkroppen l. Med sin radiellt yttre ände påverkar den en vid chuckkroppens l yttre omrkets anordnad ställring l7. Vid sin radiellt inre ände har kontrollkolven 12 på en kolvstång 18 en låsnäsa 19, som samverkar med låskammar 20a,20b ÅA 91 10 l5 20 25 30 35 451 804 på drivorganet 5. Återställningsfjädern 13 påverkar kontroll- kolven l2 radiellt inåt, så att tryckmedlet radiellt inifrån påverkar kontrollkolven 12, dvs. från cylinderkammaren 14.

Drivorganet 5 har ett axiellt spår 21, in i vilket kolvstång- en 18 sträcker sig med låsnäsan 19. Låskammarna 20a, 20b griper från en sidovägg av axialspåret 21 radiellt utvändigt över låsnäsan 19, och detta närmare bestämt i de ställningar för drivorganet 5, som motsvarar chuckens öppna tillstånd, såsom i fig. 1, och dess stängda tillstånd, i vilket spänn- slaget är begränsat åt vänster antingen genom spännkolvens 9 eller drivorganets 5 anslag i chucken. Låskammarna 20a, 20b och låsnäsan l9 har lutande kamytor 22, medelst vilka kontroll- kolven l2 vid motsvarande förskjutning av drivorganet 5 är förskjutbar också mot kraften av tryckmedlet till den rotations- drivningen urkopplande ändställningen. Om sålunda drivorganet 5 i fig. l under tryckmedlets verkan på spännkolven 9 rör sig åt vänster, friges kontrollkolven l2 genom den i motsvarande mån åt vänster förflyttade låskammen 20a för radiellt utåt riktade förskjutningar. Kontrollkolven 12 kan därför under kraften av tryckmedlet i cylinderrummet 14 förskjutas radiellt utåt mot kraften av återställningsfjädern 13. Om emellertid drivorganet därvid rör sig till sin vänstra ändställning, trycker den därvid mot lâsnäsan 19 verksamblivande lås- kammen 20b via de lutande kamytorna 22 kontrollkolven 12 till- baka till den inre utgångsställningen. Givetvis är det f.ö. sörjt för att kontrollkolven 12 endast kan förskjutas så långt utåt, att den genom låskammarna 20a, 20b alltid åter kan gripas i sin låsnäsa 19.

Fig. l visar en chuck, som valfritt kan användas med invändig eller utvändig spänning. För detta ändamål är spännkolven 9 påverkbar med tryckmedel från det ena eller det andra cylinder- rummet Ba resp. 8b. På motsvarande sätt är båda cylinderrummen 8a, 8b över en ventilanordning 23 förbundna med kontrollkol- vens 12 radiellt inåt belägna cylinderdel 14 på sådant sätt, att trycket i ett av de båda cylinderrummen 8a, 8b spärrar förbindelsen mellan cylinderdelen l4 och det andra av cylinder- rumen 8a, 8b. Ventilanordningen 23 visas endast schematiskt i 10 15 20 25 30 35 451 804 utföringsexemplet. Dock kan urskiljas att vid i cylinder- rummet 8a verkande tryck är den förbindelsen till det andra cylinderrumet 8b åstadkommande kanalen l5b spärrad, och omvänt att vid i cylinderrummet 8b verkande tryck är den till det andra cylinderrummet 8a ledande kanalen l5a spärrad. u; I utföringsexemplet enligt fig. 1 - 3 roterar kontrollkolven Cr' 12 över en växel 24 den roterbart på chuckkroppen l lagrade ställringen 17. I detalj består växeln 24 av en med kontroll- kolven 12 rörlig kuggstång 24.1, vilken står i ingrepp med ett kuggdrev 24.2, som sitter på en ett andra kuggdrev 24.3 bärande, i chuckkroppen 1 lagrad axel 24.4. Det andra drevet 24.3 står i ingrepp med invändiga kuggar 24.5 på ställringen l7. I beroende av sin rotationsställning påverkar ställringen l7 beröringsfritt en utanför spännchucken fast, vid 25 blott antydd sensor. Den av magnetiserbart material bestående ställ- ringen l7 är anordnad över en krans av längs chuckkroppens l yttre omkrets med inbördes avstånd på varandra följande icke- magnetiska fält 26. Dessa ickemagnetiska fält 26 kan exempel- vis vara bildade genom att i motsvarande urtag i chuckkroppen är införda inlägg av ickemagnetiserbart material, exempelvis plast. I ställringen 17 är anordnade dessa ickemagnetiska fält 26 motsvarande fönster 27, varvid fönstren 27 i ställringen 17 och de ickemagnetiska fälten 26 i chuckkroppen l är så anord- nade i förhållande till varandra, att i en bestämd, fig. 3a motsvarande rotationsställning för ställringen l7 ligger de ickemagnetiska fälten 26 fria utåt, och i en annan, i fig. 3b visad bestämd rotationsställning är de fullständigt täckta av ställringen l7. Sensorn 25 är en strömställare, som är om- ställbar genom ett av ställringens 17 magnetisering påverkat magnetfält. I ställningen enligt fig. 3, i vilken de icke- magnetiska fälten 26 är helt täckta av ställringen 17, ändrar sig vid chuckens rotation det vid sensorn 25 verksamma ställ- magnetfältet inte väsentligt, så att sensorn 25 inte undergår någon ändring av sitt kopplingstillstånd. I ställringens 17 andra rotationsställning enligt fig. 3a med friliggande fält 26 ändrar sig däremot magnetfältet vid varje passage av ett av 10 15 20 25 30 451 804 fälten 26 förbi sensorn 25, så att dess kopplingstillstånd ändras, vilket kan utnyttjas för ingrepp i styrningen till maskinens rotationsdrivning.

I utföringsexemplet enligt fig. 4 uppbär kontrollkolven 12 i sin radiellt yttre ände en permanentmagnet 28. Denna magneti- serar med tilltagande förskjutning utåt den vid chucken fasta ställringen 17, för vilket ändamål ställringen 17 består av två exempelvis genom mässinginlägg 29 från chuckkroppen l magnetiskt frikopplade delringar l7.l, 17.2, som koaxiellt står mittför varandra och mellan sig har en smal ringslits 30.

Magneten 28 sträcker sig vid kontrollkolvens 12 förskjutning utåt in mellan de båda delringarna 17.1, 17.2, så att över ringslitsen 30 uppbyggs ett magnetfält, som blir verksamt vid sensorn 25 och beröringsfritt ändrar dennas kopplings- tillstånd, vilket kan utnyttjas för frigöring av maskinens rotationsdrivning.

I vart fall förutsätter frigöring av rotationsdrivningen en förskjutning utåt av kontrollkolven 12 över en minsta sträcka. Kontrollkolvens 12 förskjutningssträcka framkommer o _därvid ur jämvikten mellan de av a ena sidan tryckmedlet och å andra sidan återställningsfjädern 13 på kontrollkolven l2 utövade krafterna. Den minsta sträckan kan därför på enkelt sätt påverkas genom att återställningsfjäderns 13 kraft är inställbar, varför den är stödd mot ett stöd 31, som är inställbart i kontrollkolvens axelriktning, så att återställ- ningsfjädern 13 kan spännas mer eller mindre kraftigt. I fallet enligt fig. 4 består stödet av ett ickemagnetiskt material, för att utesluta en magnetisk kortslutning mellan delringarna l7.l och 17.2.

Claims (7)

451' 804 10 PATENTKRAV

1. Spännanordning vid svarvchuck, i vars chuckkropp (1) spännbackar (4) är styrda, för vilkas omställning är anordnat ett i chuckkroppen (1) axiellt förskjutbart drivorgan (5), vars funktion övervakas av en på maskinens rotationsdrivning inverkande funktionskontrollanordning och vilket för förskjut- ning längs sin axiella slagsträcka är utfört som en av ett tryckmedel påverkbar spännkolv eller är anslutet till en sådan spännkolv (9), varvid funktionskontrollanordningen omfattar ett vid chuckkroppens yttre omkrets anordnat ställorgan och en ställorganet påverkande kontrollkolv (12), vilken mot kraften av en âterställningsfjäder (13) är påverkbar av spännkolvens (9) tryckmedel, för vilket ändamål mellan spännkolvens (9) och kontrollkolvens (12) cylinderrum (8a,8b,14) finns motsvarande förbindelse (15a,15b,16), och vilken är låst mot av tryckmedlet åstadkomna förskjutningar i en rotationsdrivningen urkopplande ställning då spännkolven (9) står i i spännriktningen sett ändställningarna av sin axiell slagsträcka, k ä n n e t e c k - n a d a v att kontrollkolven (12) är radiellt styrd i chuckkroppen (1) och av återställningsfjädern (13) påverkad radiellt inåt,och att den i sin radiellt inre ände omedelbart eller på en kolvstâng (18) uppbär en låsnäsa (19), som är tillordnad låskammar (20a,20b) på drivorganet (5), vilka radiellt utvändigt griper över låsnäsan (19) i de drivorganets (5) ställningar, som motsvarar chuckens öppna och stängda till- stånd, och att låskammarna (20a,20b) och låsnäsan (19) uppvisar lutande kamytor (22), över vilka kontrollkolven (12) vid motsvarande förskjutning av drivorganet (5) är omställbar till den rotationsdrivningen urkopplande ändställningen också mot kraften av tryckmedlet.

2. Spännanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att drivorganet (5) uppvisar ett axialspår (21), in i vilket kolvstången (18) med låsnäsan (19) sträcker sig, och att lås- kammarna (20a,20b) är anordnade på en sidovägg av axialspåret (21). Al' M 451 804 11

3. Spännanordning enligt något av kraven 1 och 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att vid dubbelsidigt påverkbar spännkolv (9) är dess båda cylinderrum (8a,8b) via en ventilanordning (23) förbundna med kontrollkolvens (12) cylinder (14) på sådant sätt, att trycket i ett av de båda cylinderrummen (8a,8b) stänger förbindelsen till det andra cylinderrummet (8a,8b).

4. Spännanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att kontrollkolven (12) över en växel (24) roterar den på chuckkroppen (1) roterbart lagrade ställringen (17), som beroende av sin rotationsställning beröringsfritt påverkar en utanför chucken fast sensor (25).

5. Spännanordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att ställringen (17) är magnetiserbar och anordnad över en krans av längs chuckkroppens (1) yttre omkrets med inbördes avstånd pâ varandra följande ickemagnetiska fält (26), att i ställringen (17) är anordnade de ickemagnetiska fälten (26) motsvarande fönster (27), så att fälten (26) i en rotations- ställning av ställringen (17) ligger fria utåt och i en annan rotationsställning är fullständigt täckta av ställringen (17), och att sensorn (25) är en strömställare, som är omställbar genom ett av ställringens (17) magnetisering påverkat magnetfält.

6. Spännanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att kontrollkolven (12) i sin radiellt yttre ände bär en magnet (28), som med tilltagande förskjutning utåt magnetiserar den på chucken fasta ställringen (17), som består av två från chuck- kroppen (1) magnetiskt frikopplade delringar (17.1,17,2), vilka står koaxiellt mittför varandra, vilka mellan sig har en smal ringslits (30) och in mellan vilka magneten (28) vid förskjutningen utåt sträcker sig, och att utanför chucken är anordnad en fast strömställare (25), som beröringsfritt är omställbar av det över ringslitsen (30) uppkommande magnetfältet.

7. Spännanordning enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k - n a d a v att återställningsfjäderns (13) kraft är inställbar.