WO2019149484A1 - Lünette und verfahren zum abstützen eines stabförmigen werkstücks - Google Patents

Lünette und verfahren zum abstützen eines stabförmigen werkstücks Download PDF

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WO2019149484A1
WO2019149484A1 PCT/EP2019/050442 EP2019050442W WO2019149484A1 WO 2019149484 A1 WO2019149484 A1 WO 2019149484A1 EP 2019050442 W EP2019050442 W EP 2019050442W WO 2019149484 A1 WO2019149484 A1 WO 2019149484A1
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support
workpiece
clamping
support member
axis
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PCT/EP2019/050442
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Inventor
Wolfgang Nuber
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Walter Maschinenbau Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/72—Auxiliary arrangements; Interconnections between auxiliary tables and movable machine elements
    • B23Q1/76—Steadies; Rests
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control

Definitions

  • the invention relates to a steady rest and a method for supporting a held with an axial end in egg ner clamping device of a machine tool, extending along a clamping axis of the clamping device rod-shaped workpiece.
  • Rod-shaped Maschinenstü bridges are clamped for machining, for example, for grinding and / or eroding, with an axial end in a clamping device A and extend from there freely to their respective other axial end.
  • radial forces can act on the workpiece, for example by pressing a grinding wheel against the workpiece.
  • a bezel can be used who the, which supports the workpiece at a plurality of support points and avoids deflecting or bending the workpiece from its extension along the chuck axis.
  • a support member arrangement of the steady rest must be positioned so that support surfaces of the
  • Support member assembly abut the respective associated support point on the outer surface of the workpiece, without moving the work piece from its extension along the clamping axis.
  • the bezel is intended to support external forces that act on the workpiece via a machining tool.
  • the bezel is made by an operator of a machine tool set manually, so that it rests in the support position with the at least two support surfaces on the workpiece and the workpiece maintains its extension along the clamping axis.
  • the manual setup of the bezel is time consuming.
  • the company Anca refers to its website (www.anca.com) on an automatically height-adjustable Lü nice (AHAS).
  • AHAS automatically height-adjustable Lü nice
  • a fes te reference surface is arranged above the workpiece. The steady rest is then driven against the workpiece from the opposite lower side, pushing the workpiece against the reference surface and stopping when a height position corresponding to the diameter of the workpiece is reached. Nevertheless, a re latively complex manual adjustment of the bezel erforder Lich, which emerges from the explanatory video
  • WO 98/02789 Al describes a bezel, which is designed as an additional CNC axis and is parallel to the work piece slidably mounted on the machine.
  • the support from the workpiece by means of the steady rest can be done in the loading area in which the workpiece is processed by a machining tool.
  • the bezel is therefore moved parallel to the workpiece.
  • the steady rest according to the invention is for supporting a held in the clamping device at one end and extending from the clamping device for entge genforceen end extending rod-shaped workpiece a.
  • the workpiece extends along an axis of rotation defined by the chuck.
  • the rod-shaped workpiece may be partially cylindric or circular cylindrical and / or conical sections. It may, for example, be a workpiece that is used to manufacture a rotary tool.
  • the bezel has a support member assembly with we least two support parts.
  • the support members may be part of a common body or formed as a separate body. Each support member has at least one
  • the support surfaces of the two support members zen zen a groove-like depression into which the workpiece partially protrudes, when the support member assembly is in a support position and the at least two support surfaces touching the workpiece at each support point.
  • the support points of the at least two support surfaces are arranged with each other from Ab.
  • the bezel has a drive device.
  • the on drive device is adapted to move the Stützteilan order in a stroke direction between a rest position and the support position.
  • the support surfaces and the support members are arranged at a distance from the work piece and no support surface is applied to the workpiece.
  • a workpiece be carried out.
  • the support member assembly is movably guided or stored in the stroke direction.
  • the bearing device and / or the drive device is adapted to ren the movement ei Nes support member with a support surface from the rest position in the support position of the support member assembly to guide or direct that from the time to which one of the at least two support surfaces first in contact comes with the workpiece, this first with the workpiece in con tact reached support surface is no longer or only moved so that at the support point at which the support surface bears against the workpiece, no movement of the support surface radi al for clamping axis more. This prevents that with the workpiece for abutment support surface causes a deflection or bending of the workpiece and its orientation along the clamping axis beeintramba taken.
  • the bezel also has a Detektorsein direction, which is adapted to detect the achievement of the support position, ie the situation in which all existing support surfaces touch the workpiece at the respectively associated support point. If the detection device has detected the reaching of the support position, the drive device is stopped so that the movement of all the support members in the stroke direction is also stopped.
  • the workpiece can be effec tively supported without affecting its set and ge wished alignment or extent along the chipping nachse.
  • the machining accuracy of Workpiece is improved. If the support surfaces do not come into contact with the workpiece at the same time, either the movement of the support part, whose support surface is already in contact with the workpiece, is stopped, and only the movement of the at least one other
  • Supporting member continued in the stroke direction, or it is a sliding movement of the first ge in contact with the workpiece reached support surface along the workpiece allows until the at least one further support surface bears against the workpiece.
  • the support members are arranged during operation of the steady rest relative to each other immovably on a common support member. It may be seen in that the support members are arranged interchangeable or releasably on the common support part and whose distance is adjustable. However, at least during operation, displacement or movement of the support members relative to each other along the support member is not provided. Under the operation here is the use of the steady rest from workpieces in their processing and / or off during the operation of the machine tool to ver be, the support member arrangement between the Whystel development and the support position can be moved, example, at a workpiece change ,
  • the drive device may have at least two drive elements in an example Auspar, the angrei fen on the carrier part at each of an attack point.
  • the at least two points of attack are spaced apart.
  • the two points of attack are seen before preferably parallel to the chuck axis at a distance from each other on the support part available. It is preferably we least one adjustment available to move the two drive elements or the attack sites relative to zueinan the move or move, so that the alignment of a straight line, the attack points together with each other det, is adjustable.
  • an annularly closed bearing may be present at each contact point, the centers of which are connected by the straight line. By means of the adjusting device, the straight line can be aligned relative to the clamping axis.
  • the adjustment means at least one eccentric alswei sen.
  • the eccentric may be part of a bearing and may preferably be arranged at one of the point of attack of a drive element to the opposite end.
  • the support member is mounted by means of the bearing means transversely to the stroke direction and transversely to the clamping axis in a rotatory or trans latorischen degree of freedom movable.
  • this storage of the support member may be mounted to at least one of the support members transversely to the stroke direction and transversely to the clamping axis in the rotary or translatori rule degree of freedom only to at least movable.
  • the carrier part is rotatably or pivotally mounted about an axis of rotation.
  • the support member rotatably ver with an axle pin be prevented, which extends along the axis of rotation.
  • the rotary or pivotal movement about the axis of rotation can be limited in an angular range of a maximum of 5 degrees or a maximum of 10 degrees or a maximum of 15 degrees.
  • the pivotal mounting of the support member is a very simple and efficient way to align the support member arrangement during the lifting movement from the rest position into the support position relative to the workpiece or for chipping nachse.
  • the bezel has ei ne clamping device.
  • the clamping device can be switched between a clamping state and a release state vice.
  • the additional degree of freedom provided by the drive device or the bearing device is eliminated and the carrier part is clamped in its achieved position.
  • the movement of the support member in the additional degree of freedom is transverse to the clamping axis and transverse to the Hubrich device allows.
  • the switching from the release state in the clamping state is at least after the first Errei Chen the support position. If the clamping device moves together with the support member in the stroke direction, the clamping position for all subsequent processing work similar pieces can be maintained in the loading work similar workpieces. This ensures that all workpieces are processed identically.
  • the clamping device may have at least one bewegba res and / or elastically deformable clamping part.
  • the movable or deformable clamping member may cooperate with a further clamping member to clamp the carrier part between tween the two clamping parts when the clamping device is in the clamping state.
  • the clamping device is preferably fluidically switchable.
  • the at least one movable and / or elastically deformable clamping member or the clamping device may for example have a fluid space which is beauf beatable for moving and / or deforming the clamping part with fluid pressure. By applying or switching off the fluid pressure, the clamping device between the clamping state and the release state can be switched.
  • the clamping device is located at applied fluid pressure in the release state.
  • a me chanical means such as a biasing device
  • the clamping member can be beat to generate a clamping force beauf.
  • the clamping device can therefore be biased mechanically in the clamping state and be switched by applying ei Nes fluid pressure in the release state.
  • a movable or deformable clamping part encloses the axle pin in the circumferential direction at least partially.
  • the fluid space can be formed as in the region of the gap between the clamping part and the axle. If no fluid pressure is applied, the clamping part exerts a radial clamping force on the axle pin and prevents its rotational movement about the axis of rotation. If a fluid pressure is applied, a distance between the clamping part and the axle pin and the frictional force between the clamping part and the axle pin is at least as far as redu ed that the axle pin can rotate freely on a touch of the support member assembly with a workpiece to the Drehach se.
  • the support members are at least partially electrically conductive in total or at least in the region of jewei time support surface.
  • the support parts are electrically isolated from each other. You can thus have different electrical potentials. It is preferred if at least one of the two support parts or the workpiece is electrically connected to a first electrical potential and if at least one of the support parts is electrically connected to a second electrical potential.
  • the two electrical Potentia le are of different heights, so that in an electrical connection rule a current flows. This can make a tion between the workpiece and the at least one support part are detected by means of the detection device.
  • the first electrical potential may be, for example, a ground potential.
  • a circuit is closed when the support member assembly has reached the support position and both support surfaces touch the workpiece.
  • a separate electrical circuit can be closed when a support surface, which is part of the circuit concerned, the workpiece touches and the support member and the workpiece are prior to contact at un ferent electrical potentials.
  • each touch of a support surface with the work piece can be detected separately by the detection device.
  • the drive device may have a self-locking gear.
  • the drive device can have a spindle-nut arrangement.
  • the spin delachse can extend at right angles to the clamping axis and at a distance from the clamping axis.
  • the nut moves along the Einspannach se and this movement can be implemented by a gear or a coupling arrangement of the drive device in a Hubbewe supply in the stroke direction to move the Stauerteilan order between the rest position and the support position.
  • the support member assembly is first moved from the Ru he ein out in the direction of the support position.
  • the bearing means may be configured such that the first reached in contact with the workpiece support surface slides along the workpiece until the second support surface be the workpiece be stirred.
  • the support position is reached, which is detected by the detection device.
  • the Antriebsein direction is then stopped.
  • the position or orientation of the support member assembly can be fixed by a clamping device by the clamping device is switched to a clamping state.
  • the clamping state can be maintained even with further strokes between the rest Stel development and the support position and is preferably only canceled when a workpiece to be edited or supported with other dimensions.
  • Supporting parts are mounted in a degree of freedom transversely to the stroke direction be wegbar.
  • Figure 1 is a schematic block diagram similar to a representation of a machine tool in the form of a Grinding machine with a steady rest, the support member assembly is in rest position,
  • FIG 2 shows the machine tool of Figure 1, wherein the support member assembly of the steady rest is in support position
  • FIG. 3 is a schematic block diagram similar representation of an embodiment of a bezel
  • 5 is a schematic block diagram similar representation of another embodiment of a Lü nice
  • FIG. 7 is a schematic representation of an exemplary embodiment of a bearing device of the steady rest in the illustration according to FIG. 5, FIG.
  • FIG. 8 shows the steady rest from FIG. 7 in a schematic block diagram similar side view
  • FIG. 10 shows the steady rest in the illustration according to FIG. 8, wherein the support part arrangement in the supporting position is shown in FIG. is located
  • FIG. 11 is a perspective view of an embodiment of a bezel
  • FIG. 12 is a partial perspective view of the steady rest of FIG. 11;
  • FIG. 13 shows a schematic basic illustration of the bearing device and a clamping device of the steady rest according to FIGS. 11 and 12, wherein the support part arrangement is in the rest position, FIG.
  • Figure 14 shows the schematic diagram of Figure 13, wherein the support member assembly of the bezel in the
  • FIG. 15 shows a partial representation of the guiding device of the steady rest according to FIGS. 11-14,
  • FIG. 16 shows an alternative design possibility of the support part arrangement of the steady rest in a prin zip representation
  • FIG. 17 shows a perspective basic illustration of a further embodiment of a support part arrangement
  • FIG. 18 is a perspective view of another embodiment of a bezel
  • FIG. 19 shows a sectional view of the steady rest of FIG. 18 in a sectional plane at right angles to the clamping axis
  • FIG. 20 shows a sectional view of the steady rest according to FIGS. 18 and 19 in a sectional plane which is spanned by the stroke direction and the clamping axis
  • Figures 21 and 22 are each a simplified, schematic representation of the operation of a
  • Figures 23 and 24 are each a sectional part illustration of the bezel according to Figures 18-20 in a plane perpendicular to the chucking axis, wherein the
  • Support member assembly is located at different sized workpieces each in the support position.
  • a machine tool 10 is highly schematically illustrated, which is approximately Auscul tion example designed as a grinding machine and according to a grinding tool 11 has.
  • the tool machine or grinding machine has a clamping device 12 for holding a workpiece to be machined 13.
  • the workpiece 13 is clamped with one end in the direction Einspannein 12 and protrudes from this clamping point freely to the other end.
  • the workpiece 13 is a rod-shaped workpiece, which may be at least partially cylindrical and / or conical.
  • the workpiece 13 may be a blank from which the desired part, in particular a tool, is produced, or it may be an already existing tool which is reworked and, in particular, ground.
  • the rod-shaped workpiece 13 extends along a clamping axis A, which is defined by the clamping device 12. In this situation are a longitudinal axis of the workpiece 13 and the clamping axis A congruent.
  • the machine tool 10 also has a Maschi nenachsan Aunt 14 with multiple machine axes, in particular up to three or more translational machine axes
  • FIGS. 1 and 2 may vary and is not limited to the arrangement shown in FIGS. 1 and 2 merely by way of example.
  • a bezel 20 is IN ANY.
  • the bezel 20 can be arranged ent long the clamping axis A on a machine bed 21 of the machine tool 10 at different locations. You can bezel as a shaft immediately adjacent to the clamping device 12th or as a support bezel in the region of the Einspanneinrich device 12 opposite end of the workpiece 13 are positio ned.
  • the bezel 20 has a support member assembly 22 with at least two support members 23, each support member 23 having a support surface 24.
  • the support member assembly 22 is illustrated only highly schematic.
  • the support member assembly 22 is example, in the figures 3, 5, 7, 9-12, 19 or 23 and 24 to recognize.
  • the support surfaces 24 of the two support members 23 be particularly limit a groove-shaped or channel-shaped recess between the two support members 23.
  • the support surfaces 24 may thus form at least portions of the recess from limiting groove edges.
  • the support surfaces 24 are in some embodiment examples each level. They are relative to each other and inclined to a stroke direction H, in which the support member assembly 22 is movable.
  • each support surface 24 may be concavely curved and viewed in the direction of the clamping axis A have a circular arc shape. The radius of curvature is adapted in this embodiment to the outer radius of the workpiece 13 at the point to be supported.
  • the two support members 23 of the support member assembly 22 are arranged in a transverse direction, perpendicular to Einspan A side by side. In the direction of Einspan ase A is limited by the support surfaces 24 from savings open.
  • the cross section of Ausspa tion in the direction of the clamping axis A is considered constant. It may, for example, triangular or triangular-like or substantially the shape of a circle segment ( Figure 16).
  • the support member assembly 22 in the stroke direction H, which is aligned at right angles to the clamping axis A and at right angles to the transverse direction Q, between a rest position I and a support position II movable.
  • the rest position I the support parts 23 and the support surfaces 24 are removed from the workpiece 13 extending along the clamping axis A.
  • a workpiece change can be made, as it is schematically illustrated in Figure 1 veran.
  • the support position II are all and example according to the two support surfaces 24 of
  • Support member assembly 22 at a respective support point 26 on the workpiece 13 (see, for example, Figures 2, 9 and 10).
  • the support points 26 are arranged in the circumferential direction around the workpiece 13 viewed at a distance from each other.
  • In the support position II of the support member assembly 22 engages a stroke in the direction H lower portion of the workpiece 13 in the Ausspa tion between the support surfaces 24 and between the support members 23 a.
  • the bezel 20 also has a Detektorsein device 30.
  • the detection device 30 is to be directed to detect the achievement of the support position II.
  • the detection device 30 generates theticiansbei play an electrical signal, at least at the time when the two support surfaces 24 come ge on the workpiece 13 to the Anla. If the achievement of the support position II detected by the detection device 30, the Antriebsein device 25 is stopped immediately. This will be a Deflection of the workpiece 13 from its extension along the clamping axis A prevented.
  • the support members 23 are completely, but at least partially and in any case in the region of the support surface 24 electrically conductive.
  • the support parts 23 of the Stützteilanord- tion 22 are electrically isolated from each other.
  • the Erfas measuring device 30 has a DC voltage source 31, by means of which a DC voltage UG is generated.
  • a ground potential GND forms a first electrical potential and the DC voltage UG forms one of the first
  • the detection device 30 operates such that a support member 23 is compared to the other support member 23 or the workpiece 13 at a different electrical potential, as long as there is no contact, and that when touching the workpiece 13 with a support surface 24 or both Support surfaces 24 a circuit is closed sen. The closing of this circuit can be detected by an evaluation unit 32 of the detection device 30. The evaluation unit 32 can then beispielswei se at least one drive signal PI, P2 for the drive device 25 generate. The number of drive signals PI, P2 depends on the configuration of the drive device 25 and in particular the existing independently controllable on drive units 33 from.
  • the detection device 30 may also be configured to detect the contact of each support surface 24 on the workpiece 13 separately. Such an embodiment is shown in FIGS. 3 and 4 illustrated.
  • the workpiece 13 is connected via the Einspan n worn 12 to the ground potential GND.
  • the DC voltage source 31 is electrically connected via a respective Wegein device 34 with a respective support member 23 a related party.
  • the switching device 34 switches, which is electrically ver connected to the evaluation unit 32. The switching operation can be detected by the evaluation unit 32.
  • the switching devices 34 have galvanic isolation and are formed, for example, by optocouplers.
  • the optocoupler diode 35 is arranged in each case.
  • the optocoupler transistor 36 is arranged in series between a reference voltage UB and the evaluation unit 32. If the primary-side
  • the two support members 23 by one separate drive unit 33 are moved in the stroke direction H.
  • the detection device 30 or the evaluation unit 32 generates a corresponding drive signal PI or P2 and switches off the associated drive unit 33.
  • the respective other drive unit 33 is se ready and independently operated until the other support member 23 contacts the workpiece 13 and the relevant drive unit 33 is turned off.
  • the chucking axis A viewed in the transverse direction Q can be offset relative to a center plane M, which is arranged centrally between the two support parts 23.
  • a center plane M which is arranged centrally between the two support parts 23.
  • Interpose support members 23 Once the first support member 23 abuts the workpiece 13, only the other support member 23 is moved. If the detection device 30 detects the achievement of the support position II, the drive unit is stopped.
  • the support members 23 are not arranged separately and independently of each other, but arranged on a common support member 40 ge.
  • the drive means 25 has in these embodiments a Zige drive unit 33, for example, an electric motor, the arrangement of the support member 40 with the support member arranged thereon 22 moves in the stroke direction H.
  • the two support parts 23 of the support member assembly 22 are electrically isolated from each other via an electrical insulation assembly 41.
  • the electrical insulation assembly 41 may for example have a release layer, the parts 23 separates from the support member 40 and a further separation layer, which separates the two support members 23 from each other. Instead of a separating layer between the two support parts 23, an air gap could also be present.
  • the detection device 30 can be embodied in all exemplary embodiments from FIG. 4. In embodiments, the drive unit 33 to have only one, but it is alternatively sufficient if the detection means 30 detects the Errei surfaces of the support position II.
  • a support member 23 via the switching device 34 to the DC voltage source 31 is electrically connected.
  • the respective other support part is connected to the ground potential GND. Touches the workpiece 13 both support members 23, a circuit between the DC voltage source 31 and the Massepotenti al GND is closed and the switching of the switching device 34 can be detected analogous to the embodiment of Figure 4 by the detection device 32.
  • the detection device 32 As soon as the support position II is reached, the detection device 32 generates the (only) drive signal PI for the drive device 25 and stops the drive device 25.
  • the operation of the bezel 20 in the embodiments according to Figures 5-24 no Relative movement of the support members 23 to each other instead. These are arranged on the carrier part 40.
  • the Lü nice 20 has a guide means or storage device 42, when the lifting movement in the lifting direction is carried out, it enables the carrier part 40 and thus the support part arrangement 22 to have an additional degree of freedom of movement in the transverse direction Q.
  • this additional degree of freedom can be achieved by rotating or tilting the support member 40, so that the median plane M between the two support members 23 of the Stu zteilan Aunt 22 relative to a reference plane E, through the direction parallel to the clamping axis A and by the stroke direction H is stretched, can be tilted.
  • This inclination is illustrated schematically in FIG.
  • the reference plane E may, for example, represent a vertical plane.
  • the bearing device 42 has a bearing recess 43 extending in the stroke direction H in a first bearing part 44.
  • On support member 40 is a bearing projection 45, in accordance with the game a bearing pin 46 is present, the gerausNFung in the La 43 engages. In the transverse direction Q remains there at a game or clearance between the bearing pin 46 and the first bearing member 44.
  • the bearing tap 46 is not performed exactly free of play during movement in the stroke direction H, but can gerausNFung within the La 43 in the transverse direction Q move.
  • the bearing device 42 is included in the embodiment.
  • Between the bearing parts 47, 48 and the end portion 40 a of the support member 40 may be a
  • the second bearing part 47 and the third bearing part 48 are each formed by a roller 49.
  • the on the bearing parts 47, 48 and the rollers 49 from supporting end portion 40a of the support member 40 tapers in the stroke direction H of the support members 23 away, in particular symmetrically to the median plane M.
  • At the contact points between tween the bearing parts 47, 48 and the Rolls 49 extends the surface of the end portion 40a at an angle less than 90 ° inclined to the stroke direction H.
  • the contour of the end portion 40a arcuate ge curved - and may for example have a semicircular course - so that the tangents to the curved surface of the Touch points inclined to the stroke direction H ver run.
  • the Ab stand of the rollers 49 can be changed in the transverse direction Q. If the rollers 49 are moved toward one another, they roll off at the end section 40a of the carrier part 40 and the carrier part 40 with the support part arrangement 22 is moved toward the clamping axis A in the stroke direction H. Due to the play between the bearing pin 46 and the first bearing part 44 within the bearing recess 43 and in that the support part 40 on the second and third bearing part 47, 48 only on or rests, the center plane M can tilt relative to the reference plane E.
  • FIG. 7 shows the situation in which, during the lifting movement, first one of the two support surfaces is shown. chen 24 comes into contact with the workpiece 13.
  • the support surface 24 first comes into contact with the work piece 13 slides along the outer surface of the workpiece 13 during the further stroke movement of the support part 40. In this case, takes place at the support point 26 to which the support surface 24 rests against the workpiece 13, no Relativbewe movement of the support surface 24 radially to the clamping axis A instead.
  • the support member 23 moves to the final He reach the support position II further relative to the workpiece 13, but the already abutting support member 23 does not urge the workpiece 13 from its desired orientation ent long the Einspannachse A.
  • Support member assembly 22 supporting support member 40 is eliminated after reaching the support position II means of a Klemmein direction 53.
  • the first clamping part 54 can support the carrier part 40 or another component connected to the carrier part 40 against a second clamping part 55 Press and beaufschla gene with a clamping force.
  • the second clamping member 55 in transverse direction Q to be executed fixed.
  • the second clamping part 55 is formed by the first bearing part 44.
  • the drive unit 33 formed by an electric motor drives a spin del 59 whose spindle axis S is aligned, for example, in the transverse direction Q and at a distance from the clamping axis A.
  • the spindle 59 is formed ge in the embodiment of a first spindle part 60 and a second spindle part 61.
  • the two spindle parts 60, 61 have an oppositely coiled thread (left orrierge thread).
  • each spindle part 60, 61 sits a Spindelmut ter 62, wherein the one spindle nut 62 carries the first bearing part 47 and the other spindle nut 62, the second bearing part 48.
  • the two spindle parts 60, 61 are connected via a Kop pelelement 63 rotatably connected to each other. Only a spindle part and, according to the example, the first spindle part 60 is directly connected to the drive unit 33. If the first spindle part 60 is driven, the second spindle part 61 rotates in the same direction of rotation due to the rotationally fixed coupling.
  • the bearing recess 43 and the bearing projection 45 and the bearing pin 46 is illustrated.
  • the bearing recess 43 is formed by a slot-shaped recess open in the stroke direction H with respect to the clamping axis A.
  • the width of this bearing recess 43 in the transverse direction Q is greater than the dimension of the bearing projection 45 and the diameter of the bearing pin 46, so that a movement play remains.
  • the second clamping part 55 and the first bearing part 44 is designed plate-shaped.
  • the first bearing member 44 is fixed relative to the support member 40 to a hous se of the bezel 20 is arranged.
  • the clamping device 53 is fluid-actuated and can be switched over the application or switching off of a fluid pressure, preferably a pneumatic pressure between a release state III ( Figure 13) and a clamping state IV ( Figure 14).
  • a fluid pressure preferably a pneumatic pressure between a release state III ( Figure 13) and a clamping state IV ( Figure 14).
  • the Klemmein device 53 example, a fluid chamber 66. By pressurizing this fluid space 66, the first clamping part 54 or a part of the first clamping part 54 can be moved relative to the second clamping part 55 to effect the switching between the release state III and the clamping state IV.
  • the first clamping part 54 has a spring arrangement 67 in the clamping state V. clamped clamping element 68.
  • the clamping element 68 is connected to a piston 69, which is arranged in a cylinder space 70 of the first clamping part 54.
  • the fluid space 66 bil det a portion of the cylinder space and is limited by the piston 69 fluid-tight.
  • the piston 69 moves the clamping element 68 against the force of the spring arrangement 67 away from the carrier part 40 and switches the clamping device 53 into the release state III (FIG. 13).
  • the first bearing part 44 has at least one roller bearing device 64.
  • the roller bearing device 64 has a rolling element 65, for example a ball.
  • the ball is biased against the support member 40 movable in the rolling bearing device 64 is arranged.
  • the clamping device 53 By switching the clamping device 53 in the clamping state IV, the rolling elements 65 of the rolling bearing devices 64 are moved.
  • a gap between the support member 40 and the second clamping member 55, in which the Wälzele elements 65 project in the release state III to abut the carrier part 40 ( Figure 13), is closed and the support member 40 is flat at one or more locations on the second Clamping part 55 on.
  • the first clamping member 54 generates a clamping force on the clamping element 68 and the support member 40 is held between the clamping member 68 and the second clamping member 55 in the clamping state IV clamping.
  • the rolling bearing devices 64 on the second clamping part 55 may also be on the first clamping part 54 we least one such rolling bearing device 64 may be present.
  • the support member 40 are supported meet parallel to the extension direction of the clamping axis A by the rolling bearing devices 64.
  • the rolling elements 65 allow a loading movement in the transverse direction Q and in the stroke direction H of the carrier part with low friction.
  • Each rolling element 65 forms a contact point.
  • the abutment points can also be formed by other bearing elements.
  • the rolling elements 65 or other, alternative bearing elements can also be designed to be fixed or immovable, so that they are not moved when switching the clamping device 53 in the clamping state IV.
  • the release state III can be maintained only by providing a fluid pressure in the fluid chamber 66 on.
  • the clamping device 53 is mechanically biased by the spring assembly 67 in the clamping state IV. It is understood that also another embodiment can be provided in which upon application of a fluid pressure of the clamping state is taken and the release state is taken by switching off the fluid pressure.
  • the clamping element 68 is designed as a separable movable jaw of the first clamping part 54.
  • the clamping member 68 may also be a deformable loading constituent part of the first clamping member 54.
  • the first clamping part 54 may be embodied as an elastically deformable hollow body whose one wall forms the clamping element 68 at least from section. By pressurization of the cavity, which constitutes the fluid space 66, the first clamping element 54 can be deformed and thereby, for example, be transferred to the clamping state IV.
  • the support member assembly 22 has in this embodiment, four support members 23 each having a support surface 24.
  • the support members 23 each form a pair of two adjacently disposed in the transverse direction Q support members 23.
  • the in the pairs of support members 23 are arranged parallel to the extension direction of the clamping axis A one behind the other. All support members 23 are electrically isolated from each other by means of Isolationsanord 41.
  • the support members 23 are seated on a common support member 40.
  • This support member 40 has in addition to the provided by the storage device 42 degree of freedom in the transverse direction Q another degree of freedom parallel to Warre ckungsraum the Einspannachse A. About the Detektorsein device 30 of the contact contact each support surface 24 am Workpiece 13 detected and the support position II is then it is sufficient if all four support surfaces 24 abut the workpiece 13.
  • the Antriebsein device 25 has a single ge by an electric motor formed drive unit which rotatably drives a spindle 59 at.
  • the spindle axis S of the spindle 59 extends in the transverse direction Q at a distance from the clamping axis A.
  • a spindle 59 in the transverse direction Q movable spindle nut 62 is arranged on the spindle 59.
  • the spin delmutter 62 has two along a common Ge straight, which is aligned parallel to the clamping axis A, arranged bearing pin 75.
  • the trunnions 75 protrude away from the spindle nut 62 in opposite directions.
  • a first end 77 of a respective element 78 is rotatably supported by means of a rolling bearing 76.
  • the other, the first end 77 opposite second end 79 of each Antriebsele element 78 is rotatably supported by a further roller bearing 76 on an axle 82.
  • the rolling bearings 76 at the second ends 79 each represent an attack point at which a drive element 78 engages the axle pin 82.
  • the length of the drive element 78 between the bearing points on the first En de 77 and the second end 79 is a parameter that determines the ma imum stroke of the support member assembly 22 in the stroke direction H.
  • a support bearing 80 Adjacent to the first end 77 is on each bearing pin 75, a support bearing 80, which is designed as a rolling bearing arranged.
  • the be adjacent drive element 78 can be supported on a base plate 81 of the bezel 20.
  • the support bearing 80 rolls on the base plate 81 from.
  • In the support position II in the drive element to 78 introduced forces are supported on the support bearing 80 on the base plate 81 and need not be supported by the drive means 25.
  • the axle 82 is rotatably connected to the support member 40.
  • the support member 40 has two parallel to the clamping axis A opposite wall portions 40 b, in which the opposite ends of the axle pin 82 engage and - for example, via a feather key or the like - produce a rotationally fixed connection to the support member 40.
  • the bearing device 42 may also be referred to as costumesseinrich device 85 in the embodiment described here BE.
  • the guide device 85 has at least one and, according to the example, two guide columns 86 which, viewed parallel to the clamping axis A, are arranged at a distance from one another.
  • the guide columns 86 engage in a guide shoe 87 and are arranged there in the lifting direction H relative to the guide shoe 87 movable.
  • This guide is designed so that a guide play in Qu construction Q is guaranteed.
  • the guide shoe 87 is arranged immovably relative to the base plate 81 and the at least one guide column 86 is fixed to the support member 40 a related party.
  • the guide shoe 87 could be firmly connected to the support member 40 and the at least one guide post 86 fixed to the base plate 81. It is essential for the guide means 85 (the storage device 42 forms in this example Ausry tion) that the support member 40 is a degree of freedom of movement in the transverse direction Q has.
  • the carrier part 40 can rotate about a rotation axis D, which is formed by the center axis of the axle pin 82. This allows a pin on an upper side of the support member 40 above the axis 82 (viewed in the stroke direction H) arranged
  • Support member assembly 22 with at least two support members 23 are tilted or tilted relative to the clamping axis A, so that the center plane M between the support members 23 can ge compared to a reference plane E tend, as explained with reference to FIGS 7-10.
  • This inclination movement is limited by the guide device 85 according to the existing NEN leadership game.
  • a tilting in the range of a few degrees, however, is sufficient to compensate for any deviations when aligning the bezel 20 in the transverse direction Q rela tive to the clamping axis A.
  • the bezel 20 also has a Klemmeinrich device 53.
  • the clamping device 53 has a first clamping part 54 which is fixedly connected to the at least one réellescic le 86.
  • the first clamping member 54 is disposed in Be rich between the wall portions 40 b of the support member 40 and surrounds the shaft pin 82 in the order circumferential direction at least partially.
  • the first clamping member 54 is elastically deformable and is in the undeformed Ru state hej firmly to a portion of the peripheral surface of the axle pin 82 at. As a result, a rotation of the Achsstif tes 82 is prevented relative to the first clamping member 54 and the clamping device 53 is in the clamping state IV.
  • a fluid can be introduced under pressure between the first clamping part 54 and the axle pin 82 (FIG. 22).
  • the first clamping part 54 is elastically deformed and, for example, radially widened to the axial pin 82. It creates a gap between the axle pin 82 and the first clamping member 54 which is sufficiently large to allow a relative rotation of the first clamping member 54 and the axle pin 82 about the axis of rotation D.
  • the clamping device 53 is in the release state III.
  • the rotatably connected to the support member 40 axis pin 82 can be regarded so to speak as Be constituent of the support member 40.
  • the Klemmein device 53 is moved together with the support member 40 in the stroke direction H.
  • the clamping device 53 in the Klemmzu stand IV be switched and remain in this clamping state IV, as long as the same or similar workpieces 13 are processed.
  • Clamping device 53 in the release position III and he neute adjusting the Stu zteilan elbow 22 relative to a clamping axis A are in the subsequent strokes between tween the rest position I and the support position II not he required. Only when workpieces 13 are used with other dimensions outside, the clamping device 53 is switched to the release state III and is aimed at a first stroke movement from the rest position I in the support position II again on the workpiece 13.
  • the support position II of the support member assembly 22 of the bezel 20 veran illustrates, wherein the workpiece 13 in Figure 23, a first diameter dl and the workpiece 13 in Figure 24 has a two-th diameter d2, which is greater than the first diameter dl.
  • different support parts 23 can be attached to the support part 40 for the different workpieces 13.
  • the drive selement 28 may be located in different orientations when the support member assembly 22 is arranged in the support position II to.
  • the angle of inclination the drive element 78 assumes in the rest position I relative to a plane which is aligned at right angles to the stroke direction H, greater than a minimum angle of at least 25 degrees, at least 30 degrees or at least 35 degrees. This ensures that the force of the drive device 25 is sufficient to move the spindle nut 62 along the spindle 59 while the carrier part 40 with the
  • Support member assembly 22 to move from the rest position I in the direction of the support position II.
  • the inclination angle is measured between a plane which is oriented perpendicular to the stroke direction H, and a connecting line on the drive selement 78, which connects the centers of the bearings at the first end 77 and the second end 79.
  • Support member assembly 22 moves away in the stroke direction H from the workpiece 13th
  • the support member 40 by means of the axle pin 82 by the two parallel to the clamping axis A with spaced Antriebsele elements 78 moves. It is advantageous if the direction from the axle pin or the axis of rotation D relative to the clamping axis A is adjustable.
  • the bezel 20 example according to an adjustment 90.
  • the one adjusting device 90 is realized in the embodiment by we least one of the two bearing pin 75.
  • the portion of the trunnion 75, at which the first end 77 of the drive member 78 is supported, is arranged eccentrically opposite to the portion of the trunnion 75 which is connected to the spindle nut 62.
  • the adjustment means 90 may be provided by means of an eccentric portion between the axial pin 82 and the second end 79 of the drive member 78.
  • the invention relates to a steady rest 20 and a method for supporting a rod-shaped workpiece 13 which extends along a clamping axis A defined by a clamping device 12.
  • the bezel 20 has a support member assembly 22 with two support members 23, each having a support surface 24. In a support position II are all support surfaces 24 at a respective support point 26 on the workpiece 13 at.
  • a detection device 30 is adapted to touch the touching of the support surfaces 24 with the workpiece 13 upon reaching the support position II to it.
  • the support member assembly 22 is supported by a Lagerein device 42, which can be updated det as a guide device 85, till in the movement in the stroke direction.
  • the drive means 25 and the bearing means 42 are designed such that they point to a support 26, when a support surface 24, the workpiece 13 touched before reaching the support position II, a further BEWE tion of this support surface 24 for Einspannachse A hini det, whereby the desired alignment of the workpiece 13 is maintained in its extension along the clamping axis A.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lünette (20) sowie ein Verfahren zum Abstützen eines stabförmigen Werkstücks (13), das sich entlang einer durch eine Einspanneinrichtung (12) definierten Einspannachse (A) erstreckt. Die Lünette (20) weist eine Stützteilanordnung (22) mit zwei Stützteilen (23) auf, die jeweils eine Stützfläche (24) haben. In einer Stützstellung (II) liegen alle Stützflächen (24) an einer jeweiligen Stützstelle (26) am Werkstück(13) an. Mittels einer Antriebseinrichtung (25) kann die Stützteilanordnung (22) in einer Hubrichtung (H) von einer Ruhestellung (I) in die Stützstellung (II) und umgekehrt bewegt werden. Eine Erfassungseinrichtung (30) ist dazu eingerichtet, das Berühren der Stützflächen (24) mit dem Werkstück (13) bei Erreichen der Stützstellung (II) zu erfassen. Die Stützteilanordnung (22) wird über eine Lagereinrichtung (42), die auch als Führungseinrichtung (85) ausgebildet sein kann, bei der Bewegung in Hubrichtung (H) abgestützt. Die Antriebseinrichtung (25) und die Lagereinrichtung (42) sind dabei derart ausgeführt, dass sie an einer Stützstelle (26), wenn eine Stützfläche (24) das Werkstück (13) vor Erreichen der Stützstellung (II) berührt, eine weitere Bewegung dieser Stützfläche (24) zur Einspannachse (A) hin vermeidet, wodurch die gewünschte Ausrichtung des Werkstücks (13) in seiner Erstreckung entlang der Einspannachse (A) aufrechterhalten bleibt.

Description

Lünette und Verfahren zum Abstützen eines stabförmigen
Werkstücks
[0001] Die Erfindung betrifft eine Lünette sowie ein Verfahren zum Abstützen eines mit einem axialen Ende in ei ner Einspanneinrichtung einer Werkzeugmaschine gehaltenen, sich entlang einer Einspannachse der Einspanneinrichtung erstreckenden stabförmigen Werkstücks. Stabförmige Werkstü cke werden zur Bearbeitung, beispielsweise zum Schleifen und/oder Erodieren, mit einem axialen Ende in einer Ein spanneinrichtung eingespannt und erstrecken sich von dort aus frei zu ihrem jeweiligen anderen axialen Ende hin. Wäh rend der Bearbeitung des Werkstücks können radiale Kräfte auf das Werkstück einwirken, beispielsweise durch Andrücken einer Schleifscheibe am Werkstück. Das Werkstück soll den noch seine Ausrichtung entlang der Einspannachse beibehal ten. Um dies zu erreichen, kann eine Lünette verwendet wer den, die das Werkstück an mehreren Stützstellen abstützt und ein Auslenken oder Verbiegen des Werkstücks aus seiner Erstreckung entlang der Einspannachse vermeidet.
[0002] Das Abstützen des Werkstücks muss wiederholbar sehr genau erfolgen. Eine Stützteilanordnung der Lünette muss so positioniert werden, dass Stützflächen der
Stützteilanordnung an der jeweils zugeordneten Stützstelle an der Außenfläche des Werkstücks anliegen, ohne das Werk stück aus seiner Erstreckung entlang der Einspannachse zu bewegen. Die Lünette soll äußere Kräfte abstützen, die über ein Bearbeitungswerkzeug auf das Werkstück einwirken. Die Lünette wird durch eine Bedienperson einer Werkzeugmaschine manuell eingestellt, so dass sie in der Stützstellung mit den wenigstens zwei Stützflächen am Werkstück anliegt und das Werkstück seine Erstreckung entlang der Einspannachse beibehält. Das manuelle Einrichten der Lünette ist zeitauf wendig .
[0003] Die Firma Anca verweist auf ihrer Internetseite (www.anca.com) auf eine automatisch höhenverstellbare Lü nette (AHAS) . Hierzu wird oberhalb des Werkstücks eine fes te Referenzfläche angeordnet. Die Lünette wird dann von der entgegengesetzten unteren Seite gegen das Werkstück gefah ren, drückt das Werkstück gegen die Referenzfläche und wird angehalten, wenn eine dem Durchmesser des Werkstücks ent sprechende Höhenposition erreicht ist. Dennoch ist eine re lativ aufwendige manuelle Einstellung der Lünette erforder lich, was aus dem erläuternden Video hervorgeht
(https : //www . youtube . com/watch?v=NdptNlGcVW8 ) .
[0004] WO 98/02789 Al beschreibt eine Lünette, die als zusätzliche CNC-Achse ausgeführt ist und parallel zum Werk stück verschiebbar auf der Maschine gelagert ist. Das Ab stützen des Werkstücks mittels der Lünette kann in dem Be reich erfolgen, in dem das Werkstück durch ein Bearbei tungswerkzeug bearbeitet wird. Angepasst an den Bearbei tungsablauf wird die Lünette daher parallel zum Werkstück verschoben .
[0005] Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik kann es als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, das Anbringen und Einstellen einer Lünette an ein Werkstück bzw. einen neuen Werkstücktyp zu verbessern.
[0006] Diese Aufgabe wird mittels der Lünette gemäß Pa- tentanspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Patentanspruch 14 gelöst .
[0007] Die erfindungsgemäße Lünette ist zum Abstützen eines in der Einspanneinrichtung an einem Ende gehaltenen und sich ausgehend von der Einspanneinrichtung zum entge gengesetzten Ende erstreckendes stabförmiges Werkstück ein gerichtet. Das Werkstück erstreckt sich entlang einer Ein spannachse, die durch die Einspanneinrichtung definiert ist. Das stabförmige Werkstück kann abschnittsweise zylind risch bzw. kreiszylindrisch und/oder konisch sein. Es kann sich beispielsweise um ein Werkstück handeln, das zur Her stellung eines Rotationswerkzeuges verwendet wird.
[0008] Die Lünette hat eine Stützteilanordnung mit we nigstens zwei Stützteilen. Die Stützteile können Bestand teil eines gemeinsamen Körpers oder als separate Körper ausgebildet sein. Jedes Stützteil hat wenigstens eine
Stützfläche. Die Stützflächen der beiden Stützteile begren zen eine nutähnliche Vertiefung, in die das Werkstück teil weise hineinragt, wenn sich die Stützteilanordnung in einer Stützstellung befindet und die wenigstens zwei Stützflächen das Werkstück an jeweils einer Stützstelle berühren. Die Stützstellen der wenigstens zwei Stützflächen sind mit Ab stand zueinander angeordnet.
[0009] Die Lünette hat eine Antriebseinrichtung. Die An triebseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Stützteilan ordnung in einer Hubrichtung zwischen einer Ruhestellung und der Stützstellung zu bewegen. In der Ruhestellung sind die Stützflächen bzw. die Stützteile mit Abstand zum Werk stück angeordnet und keine Stützfläche liegt am Werkstück an. In der Ruhestellung kann beispielsweise ein Werkstück- wechsel durchgeführt werden.
[0010] Mittels einer Führungs- oder Lagereinrichtung der Lünette ist die Stützteilanordnung in Hubrichtung bewegbar geführt oder gelagert. Die Lagereinrichtung und/oder die Antriebseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Bewegung ei nes Stützteils mit einer Stützfläche aus der Ruhestellung in die Stützstellung der Stützteilanordnung derart zu füh ren oder zu lenken, dass ab dem Zeitpunkt, zu dem eine der wenigstens zwei Stützflächen zuerst in Kontakt mit dem Werkstück gelangt, diese zuerst mit dem Werkstück in Kon takt gelangte Stützfläche nicht mehr oder nur derart bewegt wird, dass an der Stützstelle, an der die Stützfläche an dem Werkstück anliegt, keine Bewegung der Stützfläche radi al zur Einspannachse mehr erfolgt. Dadurch wird verhindert, dass eine mit dem Werkstück zur Anlage gelangte Stützfläche ein Auslenken bzw. Verbiegen des Werkstückes bewirkt und dessen Ausrichtung entlang der Einspannachse beeinträch tigt .
[0011] Die Lünette weist außerdem eine Erfassungsein richtung auf, die dazu eingerichtet ist, das Erreichen der Stützstellung zu erfassen, also die Situation, in der alle vorhandenen Stützflächen das Werkstück an der jeweils zuge ordneten Stützstelle berühren. Hat die Erfassungseinrich tung das Erreichen der Stützstellung festgestellt, wird die Antriebseinrichtung gestoppt, so dass die Bewegung sämtli cher Stützteile in Hubrichtung ebenfalls gestoppt wird.
[0012] Mittels dieser Lünette kann das Werkstück effek tiv abgestützt werden, ohne dessen eingestellte und ge wünschte Ausrichtung bzw. Erstreckung entlang der Einspan nachse zu beeinträchtigen. Die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks ist dadurch verbessert. Gelangen die Stützflä chen nicht gleichzeitig in Kontakt mit dem Werkstück, wird entweder die Bewegung des Stützteils, dessen Stützfläche bereits in Kontakt mit dem Werkstück ist, angehalten und lediglich die Bewegung des wenigstens einen weiteren
Stützteils in Hubrichtung fortgesetzt, oder es wird eine Gleitbewegung der zuerst in Kontakt mit dem Werkstück ge langten Stützfläche entlang des Werkstücks ermöglicht, bis auch die wenigstens eine weitere Stützfläche am Werkstück anliegt. Diese beiden Maßnahmen sind durch eine entspre chende konstruktive Ausgestaltung der Antriebseinrichtung bzw. der Lagereinrichtung realisiert. Eine zusätzliche Ab stützung des Werkstücks auf der der Stützteilanordnung ent gegengesetzten Seite ist erfindungsgemäß nicht notwendig. Das Werkstück wird auch ohne eine solche zusätzliche Ab stützung nicht aus seiner gewünschten Ausrichtung entlang der Einspannachse heraus bewegt bzw. verformt.
[0013] Es ist vorteilhaft, wenn die Stützteile während des Betriebs der Lünette relativ zueinander unbeweglich an einem gemeinsamen Trägerteil angeordnet sind. Es kann vor gesehen sein, dass die Stützteile austauschbar bzw. lösbar am gemeinsamen Trägerteil angeordnet sind und deren Abstand einstellbar ist. Jedoch ist zumindest während des Betriebs eine Verschiebung oder Bewegung der Stützteile relativ zu einander entlang des Trägerteils nicht vorgesehen. Unter dem Betrieb ist hierbei die Verwendung der Lünette zum Ab stützen von Werkstücken bei deren Bearbeitung und/oder Aus wechslung während des Betriebs der Werkzeugmaschine zu ver stehen, wobei die Stützteilanordnung zwischen der Ruhestel lung und der Stützstellung bewegt werden kann, beispiels weise bei einem Werkstückwechsel. [0014] Die Antriebseinrichtung kann bei einem Ausfüh rungsbeispiel zumindest zwei Antriebselemente aufweisen, die am Trägerteil an jeweils einer Angriffsstelle angrei fen. Die wenigstens zwei Angriffsstellen sind mit Abstand zueinander angeordnet. Die beiden Angriffsstellen sind vor zugsweise parallel zur Einspannachse gesehen mit Abstand zueinander am Trägerteil vorhanden. Es ist vorzugsweise we nigstens eine Einstelleinrichtung vorhanden, um die beiden Antriebselemente bzw. die Angriffsstellen relativ zueinan der zu bewegen oder zu verschieben, so dass die Ausrichtung einer Geraden, die die Angriffsstellen miteinander verbin det, einstellbar ist. Beispielsweise kann an jeder An griffsstelle ein ringförmig geschlossenes Lager vorhanden sein, deren Mittelpunkte durch die Gerade verbunden sind. Mittels der Einstelleinrichtung kann die Gerade relativ zur Einspannachse ausgerichtet werden.
[0015] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Einstelleinrichtung wenigstens einen Exzenter aufwei sen. Der Exzenter kann Bestandteil eines Lagers sein und kann vorzugsweise an einem der Angriffsstelle eines An triebselements entgegengesetzten Ende angeordnet sein.
[0016] Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das Trägerteil mittels der Lagereinrichtung quer zur Hubrichtung und quer zur Einspannachse in einem rotatorischen oder einem trans latorischen Freiheitsgrad bewegbar gelagert ist. Alternativ zu dieser Lagerung des Trägerteils kann auch lediglich zu mindest eines der Stützteile quer zur Hubrichtung und quer zur Einspannachse in dem rotatorischen oder translatori schen Freiheitsgrad beweglich gelagert sein. Durch diesen zusätzlichen Freiheitsgrad kann eine Ausgleichsbewegung der Stützteilanordnung relativ zur Einspannachse stattfinden, so dass sich die Stützteile bei der Bewegung der Stützteil anordnung in Hubrichtung sozusagen selbsttätig positionie ren und lediglich eine geringe Kraft auf das Werkstück aus üben, die kleiner ist als eine Mindestkraft, die notwendig wäre, um das Werkstück aus seiner Erstreckung entlang der Einspannachse auszulenken bzw. zu verbiegen.
[0017] Es ist vorteilhaft, wenn das Trägerteil drehbar oder schwenkbar um eine Drehachse gelagert ist. Beispiels weise kann das Trägerteil drehfest mit einem Achsstift ver bunden sein, der sich entlang der Drehachse erstreckt.
Dadurch ist der zusätzliche Freiheitsgrad realisiert. Die Dreh- oder Schwenkbewegung um die Drehachse kann in einem Winkelbereich von maximal 5 Grad oder maximal 10 Grad oder maximal 15 Grad begrenzt sein.
[0018] Die schwenkbare Lagerung des Trägerteils ist eine sehr einfache und effiziente Möglichkeit, um die Stützteil anordnung während der Hubbewegung aus der Ruhestellung in die Stützstellung relativ zum Werkstück bzw. zur Einspan nachse auszurichten.
[0019] Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Lünette ei ne Klemmeinrichtung aufweist. Die Klemmeinrichtung kann zwischen einem Klemmzustand und einem Freigabezustand umge schaltet werden. In dem Klemmzustand wird der durch die An triebseinrichtung bzw. die Lagereinrichtung bereitgestellte zusätzliche Freiheitsgrad eliminiert und das Trägerteil wird in seiner erreichten Lage festgeklemmt. Im Freigabezu stand ist die Bewegung des Trägerteils in dem zusätzlichen Freiheitsgrad quer zur Einspannachse und quer zur Hubrich tung ermöglicht. [0020] Das Umschalten von dem Freigabezustand in dem Klemmzustand erfolgt zumindest nach dem erstmaligen Errei chen der Stützstellung. Wird die Klemmeinrichtung gemeinsam mit dem Trägerteil in Hubrichtung bewegt, kann bei dem Be arbeiten gleichartiger Werkstücke die Klemmstellung für sämtliche nachfolgende Bearbeitungen gleichartiger Werkstü cke aufrechterhalten bleiben. Dadurch ist gewährleistet, dass alle Werkstücke identisch bearbeitet werden. Alterna tiv hierzu wäre es auch möglich, den Klemmzustand nach dem Bearbeiten jedes Werkstücks aufzuheben und die Klemmein richtung bei jeder Hubbewegung der Stüt zteilanordnung von der Ruhestellung in die Stützstellung im Freigabezustand zu halten, so dass sich die Stüt zteilanordnung bei jedem Werk stück entsprechend dem vorhandenen zusätzlichen Freiheits grad ausrichten kann.
[0021] Die Klemmeinrichtung kann wenigstens ein bewegba res und/oder elastisch verformbares Klemmteil aufweisen.
Das bewegbare bzw. verformbare Klemmteil kann mit einem weiteren Klemmteil Zusammenarbeiten, um das Trägerteil zwi schen den beiden Klemmteilen festzuklemmen, wenn sich die Klemmeinrichtung im Klemmzustand befindet.
[0022] Die Klemmeinrichtung ist vorzugsweise fluidisch umschaltbar. Das wenigstens eine bewegbare und/oder elas tisch verformbare Klemmteil oder die Klemmeinrichtung kann beispielsweise einen Fluidraum aufweisen, der zum Bewegen und/oder Verformen des Klemmteils mit Fluiddruck beauf schlagbar ist. Durch Anlegen oder Abschalten des Fluid drucks kann die Klemmeinrichtung zwischen dem Klemmzustand und dem Freigabezustand umschaltbar sein.
[0023] Vorzugsweise befindet sich die Klemmeinrichtung bei anliegendem Fluiddruck im Freigabezustand. Über ein me chanisches Mittel, beispielsweise eine Vorspanneinrichtung, kann das Klemmteil zur Erzeugung einer Klemmkraft beauf schlagt werden. Die Klemmeinrichtung kann mithin mechanisch in dem Klemmzustand vorgespannt sein und durch Anlegen ei nes Fluiddrucks in den Freigabezustand umgeschaltet werden.
[0024] Bei einer bevorzugten Ausführungsform umschließt ein bewegbares bzw. verformbares Klemmteil den Achsstift in Umfangsrichtung zumindest teilweise. Der Fluidraum kann da bei im Bereich des Spalts zwischen dem Klemmteil und dem Achsstift gebildet sein. Liegt kein Fluiddruck an, übt das Klemmteil eine radiale Klemmkraft auf den Achsstift aus und verhindert dessen Drehbewegung um die Drehachse. Wird ein Fluiddruck angelegt, entsteht ein Abstand zwischen dem Klemmteil und dem Achsstift und die Reibkraft zwischen dem Klemmteil und dem Achsstift wird zumindest soweit redu ziert, dass sich der Achsstift bei einer Berührung der Stützteilanordnung mit einem Werkstück frei um die Drehach se drehen kann.
[0025] Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stützteile insgesamt oder wenigstens im Bereich der jewei ligen Stützfläche zumindest teilweise elektrisch leitfähig. Die Stützteile sind elektrisch voneinander isoliert. Sie können somit unterschiedliche elektrische Potentiale auf weisen. Es ist bevorzugt, wenn wenigstens eines der zwei Stützteile oder das Werkstück mit einem ersten elektrischen Potential elektrisch verbunden ist und wenn zumindest eines der Stützteile mit einem zweiten elektrischen Potential elektrisch verbunden ist. Die beiden elektrischen Potentia le sind unterschiedlich hoch, so dass bei einer elektri schen Verbindung ein Strom fließt. Dadurch kann eine Berüh- rung zwischen dem Werkstück und dem wenigstens einen Stütz teil mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden. Bei dem ersten elektrischen Potential kann es sich beispiels weise um ein Massepotential handeln.
[0026] Vorzugsweise wird ein Stromkreis geschlossen, wenn die Stützteilanordnung die Stützstellung erreicht hat und beide Stützflächen das Werkstück berühren. Alternativ hierzu kann jeweils ein separater elektrischer Stromkreis geschlossen werden, wenn eine Stützfläche, die Bestandteil des betreffenden Stromkreises ist, das Werkstück berührt und das Stützteil und das Werkstück vor dem Kontakt auf un terschiedlichen elektrischen Potentialen liegen. Dadurch kann separat jede Berührung einer Stützfläche mit dem Werk stück durch die Erfassungseinrichtung erfasst werden.
[0027] Die Antriebseinrichtung kann ein selbsthemmendes Getriebe aufweisen. Beispielsweise kann die Antriebsein richtung eine Spindel-Mutter-Anordnung aufweisen. Die Spin delachse kann sich rechtwinklig zur Einspannachse und mit Abstand zu der Einspannachse erstrecken. Durch das Drehen der Spindel bewegt sich die Mutter entlang der Einspannach se und diese Bewegung kann durch ein Getriebe oder eine Kopplungsanordnung der Antriebseinrichtung in eine Hubbewe gung in Hubrichtung umgesetzt werden, um die Stützteilan ordnung zwischen der Ruhestellung und der Stützstellung zu bewegen .
[0028] Zum Abstützen des Werkstücks kann wie folgt vor gegangen werden:
[0029] Die Stützteilanordnung wird zunächst aus der Ru hestellung heraus in Richtung der Stützstellung bewegt. Ge- langen die wenigstens zwei Stützflächen nicht gleichzeitig in Kontakt mit dem Werkstück, kann die Lagereinrichtung derart ausgestaltet sein, dass die zuerst in Kontakt mit dem Werkstück gelangte Stützfläche am Werkstück entlang gleitet, bis auch die zweite Stützfläche das Werkstück be rührt. Sobald die wenigstens zwei Stützflächen das Werk stück berühren, ist die Stützstellung erreicht, was durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird. Die Antriebsein richtung wird dann stillgesetzt. In dieser Lage kann die Position bzw. Ausrichtung der Stützteilanordnung durch eine Klemmeinrichtung fixiert werden, indem die Klemmeinrichtung in einen Klemmzustand umgeschaltet wird. Der Klemmzustand kann auch bei weiteren Hubbewegungen zwischen der Ruhestel lung und der Stützstellung aufrechterhalten werden und wird vorzugsweise erst dann aufgehoben, wenn ein Werkstück mit anderen Abmessungen bearbeitet bzw. abgestützt werden soll.
[0030] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die
Stützteile unabhängig voneinander in Hubrichtung zu bewegen und die Bewegung jedes Stützteils genau dann zu stoppen, wenn die jeweilige Stützfläche das Werkstück berührt. Bei dieser Ausführung ist es nicht erforderlich, dass die
Stützteile in einem Freiheitsgrad quer zur Hubrichtung be wegbar gelagert sind.
[0031] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge ben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeich nungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
[0032] Figur 1 eine schematische, blockschaltbildähnli che Darstellung einer Werkzeugmaschine in Form einer Schleifmaschine mit einer Lünette, deren Stützteilanordnung sich in Ruhestellung befindet,
[0033] Figur 2 die Werkzeugmaschine aus Figur 1, wobei sich die Stützteilanordnung der Lünette in Stützstellung befindet,
[0034] Figur 3 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung einer Ausführungsform einer Lünette,
[0035] Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer Erfassungs einrichtung für die Lünette aus Figur 3,
[0036] Figur 5 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Lü nette,
[0037] Figur 6 ein Ausführungsbeispiel einer Erfassungs einrichtung für die Lünette aus Figur 5,
[0038] Figur 7 eine schematische Darstellung eines Aus führungsbeispiels einer Lagereinrichtung der Lünette in der Darstellung gemäß Figur 5,
[0039] Figur 8 die Lünette aus Figur 7 in einer schema tischen, blockschaltbildähnlichen Seitenansicht,
[0040] Figur 9 die Lünette in der Darstellung gemäß Fi gur 7, wobei sich die Stützteileanordnung in der Stützstel lung befindet,
[0041] Figur 10 die Lünette in der Darstellung gemäß Fi gur 8, wobei sich die Stützteileanordnung in der Stützstel- lung befindet,
[0042] Figur 11 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lünette,
[0043] Figur 12 eine perspektivische Teildarstellung der Lünette aus Figur 11,
[0044] Figur 13 eine schematische Prinzipdarstellung der Lagereinrichtung sowie einer Klemmeinrichtung der Lünette gemäß der Figuren 11 und 12, wobei sich die Stützteilean- ordnung in der Ruhestellung befindet,
[0045] Figur 14 die Prinzipdarstellung gemäß Figur 13, wobei sich die Stützteileanordnung der Lünette in der
Stützstellung befindet,
[0046] Figur 15 eine Teildarstellung der Führungsein richtung der Lünette gemäß der Figuren 11-14,
[0047] Figur 16 eine alternative Ausgestaltungsmöglich keit der Stützteilanordnung der Lünette in einer Prin zipdarstellung,
[0048] Figur 17 eine perspektivische Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Stützteilanordnung,
[0049] Figur 18 eine perspektivische Ansicht eines ande ren Ausführungsbeispiels einer Lünette,
[0050] Figur 19 ein Schnittbild der Lünette aus Figur 18 in einer Schnittebene rechtwinklig zur Einspannachse, [0051] Figur 20 ein Schnittbild der Lünette gemäß der Figuren 18 und 19 in einer Schnittebene, die durch die Hub richtung und die Einspannachse aufgespannt ist,
[0052] Figuren 21 und 22 jeweils eine vereinfachte, schematisierte Darstellung der Wirkungsweise einer
Klemmeinrichtung der Lünette gemäß der Figuren 18-20,
[0053] Figuren 23 und 24 jeweils eine geschnittene Teil darstellung der Lünette gemäß der Figuren 18-20 in einer Ebene rechtwinklig zur Einspannachse, wobei sich die
Stützteilanordnung bei unterschiedlich großen Werkstücken jeweils in der Stützstellung befindet.
[0054] In den Figuren 1 und 2 ist stark schematisiert eine Werkzeugmaschine 10 veranschaulicht, die beim Ausfüh rungsbeispiel als Schleifmaschine ausgebildet ist und dem entsprechend ein Schleifwerkzeug 11 aufweist. Die Werkzeug maschine bzw. Schleifmaschine hat eine Einspanneinrichtung 12 zum Halten eines zu bearbeitenden Werkstücks 13. Dabei wird das Werkstück 13 mit einem Ende in der Einspannein richtung 12 eingespannt und ragt von dieser Einspannstelle aus frei zum jeweils anderen Ende hin. Bei dem Werkstück 13 handelt es sich um ein stabförmiges Werkstück, das zumin dest abschnittsweise zylindrisch und/oder konisch sein kann. Bei dem Werkstück 13 kann es sich um einen Rohling handeln, aus dem das gewünschte Teil, insbesondere ein Werkzeug, hergestellt wird oder es kann sich um ein bereits existierendes Werkzeug handeln, das nachbearbeitet und ins besondere nachgeschliffen wird. Im eingespannten und kor rekt ausgerichteten Zustand erstreckt sich das stabförmige Werkstück 13 entlang einer Einspannachse A, die durch die Einspanneinrichtung 12 definiert ist. In dieser Lage sind eine Längsachse des Werkstücks 13 und die Einspannachse A deckungsgleich .
[0055] Die Werkzeugmaschine 10 hat außerdem eine Maschi nenachsanordnung 14 mit mehreren Maschinenachsen, insbeson dere bis zu drei oder mehr translatorische Maschinenachsen
15 und/oder bis zu drei oder mehr rotatorische Maschinen achsen 16, die in den Figuren 1 und 2 stark schematisiert veranschaulicht sind. Die Maschinenachsanordnung 14 ist da zu eingerichtet, die Relativposition und Relativausrichtung zwischen dem Schleifwerkzeug 11 und einem in der Einspan neinrichtung 12 eingespannten Werkstück 13 während der Be arbeitung zu steuern oder zu regeln. Die genaue Anordnung der translatorischen Achsen 15 und der rotatorischen Achsen
16 kann variieren und beschränkt sich nicht auf die in den Figuren 1 und 2 lediglich beispielhaft schematisch angege bene Anordnung.
[0056] Während der Bearbeitung des stabförmigen Werk stücks 13 mittels des Schleifwerkzeugs 11 ist es erwünscht, dass die Ausrichtung des stabförmigen Werkzeugs 13 entlang der Einspannachse A erhalten bleibt, um die erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit zu erreichen. Je länger ein stab förmiges Werkstück 13 ist bzw. je geringer der Durchmesser des stabförmigen Werkstücks 13 ist, desto eher kann durch die bei der Bearbeitung auftretenden Kräfte eine Auslenkung des Werkstücks 13 aus der idealen Ausrichtung entlang der Einspannachse A erfolgen. Um das Werkstück gegen solche Be arbeitungskräfte abzustützen, ist eine Lünette 20 vorhan den. Die Lünette 20 kann an unterschiedlichen Stellen ent lang der Einspannachse A auf einem Maschinenbett 21 der Werkzeugmaschine 10 angeordnet werden. Sie kann als Schaft lünette unmittelbar benachbart zur Einspanneinrichtung 12 oder als Stützlünette im Bereich des der Einspanneinrich tung 12 entgegengesetzten Endes des Werkstücks 13 positio niert werden.
[0057] Die Lünette 20 hat eine Stützteilanordnung 22 mit wenigstens zwei Stützteilen 23, wobei jedes Stützteil 23 eine Stützfläche 24 aufweist. In den Figuren 1 und 2 ist die Stützteilanordnung 22 lediglich stark schematisiert veranschaulicht. Die Stützteilanordnung 22 ist beispiels weise in den Figuren 3, 5, 7, 9-12, 19 oder 23 und 24 zu erkennen. Die Stützflächen 24 der beiden Stützteile 23 be grenzen insbesondere eine nutförmige oder rinnenförmige Aussparung zwischen den beiden Stützteilen 23. Die Stütz flächen 24 können somit zumindest Abschnitte der die Aus sparung begrenzenden Nutflanken bilden.
[0058] Die Stützflächen 24 sind bei einigen Ausführungs beispielen jeweils eben. Sie sind relativ zueinander und zu einer Hubrichtung H geneigt, in der die Stützteilanordnung 22 bewegbar ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, das schematisch in Figur 16 veranschaulicht ist, kann jede Stützfläche 24 konkav gekrümmt sein und in Richtung der Einspannachse A betrachtet einen kreisbogenförmigen Verlauf aufweisen. Der Krümmungsradius ist bei dieser Ausführung an den Außenradius des Werkstücks 13 an der abzustützenden Stelle angepasst.
[0059] Die beiden Stützteile 23 der Stützteilanordnung 22 sind in einer Querrichtung, rechtwinklig zur Einspan nachse A nebeneinander angeordnet. In Richtung der Einspan nachse A ist die durch die Stützflächen 24 begrenzte Aus sparung offen. Vorzugsweise ist der Querschnitt der Ausspa rung in Richtung der Einspannachse A betrachtet konstant. Er kann beispielsweise dreieckförmig oder dreieckähnlich oder im Wesentlichen die Form eines Kreissegments (Figur 16) aufweisen.
[0060] Mittels einer Antriebseinrichtung 25 ist die Stützteilanordnung 22 in Hubrichtung H, die rechtwinklig zur Einspannachse A und rechtwinklig zur Querrichtung Q ausgerichtet ist, zwischen einer Ruhestellung I und einer Stützstellung II bewegbar. In der Ruhestellung I sind die Stützteile 23 und die Stützflächen 24 von dem sich entlang der Einspannachse A erstreckenden Werkstück 13 entfernt. In der Ruhestellung I kann beispielsweise ein Werkstückwechsel vorgenommen werden, wie es schematisch in Figur 1 veran schaulicht ist. In der Stützstellung II liegen sämtliche und beispielsgemäß die beiden Stützflächen 24 der
Stützteilanordnung 22 an einer jeweiligen Stützstelle 26 am Werkstück 13 an (vergleiche z.B. Figuren 2, 9 und 10) . Die Stützstellen 26 sind in Umfangsrichtung um das Werkstück 13 betrachtet mit Abstand zueinander angeordnet. In der Stütz stellung II der Stützteilanordnung 22 greift ein in Hub richtung H unterer Bereich des Werkstücks 13 in die Ausspa rung zwischen den Stützteilflächen 24 bzw. zwischen den Stützteilen 23 ein.
[0061] Die Lünette 20 hat außerdem eine Erfassungsein richtung 30. Die Erfassungseinrichtung 30 ist dazu einge richtet, das Erreichen der Stützstellung II zu erfassen.
Die Erfassungseinrichtung 30 erzeugt beim Ausführungsbei spiel ein elektrisches Signal, zumindest zu dem Zeitpunkt, zu dem die beiden Stützflächen 24 am Werkstück 13 zur Anla ge kommen. Wird das Erreichen der Stützstellung II durch die Erfassungseinrichtung 30 erkannt, wird die Antriebsein richtung 25 unverzüglich stillgesetzt. Dadurch wird ein Auslenken des Werkstücks 13 aus seiner Erstreckung entlang der Einspannachse A verhindert.
[0062] Die Stützteile 23 sind vollständig, zumindest aber teilweise und jedenfalls im Bereich der Stützfläche 24 elektrisch leitend. Die Stützteile 23 der Stützteilanord- nung 22 sind elektrisch voneinander isoliert. Die Erfas sungseinrichtung 30 weist eine Gleichspannungsquelle 31 auf, mittels der eine Gleichspannung UG erzeugt wird. Ein Massepotential GND bildet ein erstes elektrisches Potential und die Gleichspannung UG bildet ein von dem ersten
elektrischen Potential verschiedenes zweites elektrisches Potential. Es können auch zwei andere, voneinander ver schiedene elektrische Potentiale verwendet werden. Im Prin zip arbeitet die Erfassungseinrichtung 30 derart, dass ein Stützteil 23 verglichen mit dem anderen Stützteil 23 oder dem Werkstück 13 auf einem unterschiedlichen elektrischen Potential liegt, solange keine Berührung vorliegt, und dass bei der Berührung des Werkstücks 13 mit einer Stützfläche 24 oder mit beiden Stützflächen 24 ein Stromkreis geschlos sen wird. Das Schließen dieses Stromkreises kann durch eine Auswerteeinheit 32 der Erfassungseinrichtung 30 erkannt werden. Die Auswerteeinheit 32 kann daraufhin beispielswei se wenigstens ein Ansteuersignal PI, P2 für die Antriebs einrichtung 25 erzeugen. Die Anzahl der Ansteuersignale PI, P2 hängt von der Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 25 und insbesondere der vorhandenen unabhängig steuerbaren An triebseinheiten 33 ab.
[0063] Die Erfassungseinrichtung 30 kann bei einem Aus führungsbeispiel auch dazu eingerichtet sein, das Berühren jeder Stützfläche 24 am Werkstück 13 separat zu erfassen. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in den Figuren 3 und 4 veranschaulicht .
[0064] Bei dem in den Figuren 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 13 über die Einspan neinrichtung 12 mit dem Massepotential GND verbunden. Die Gleichspannungsquelle 31 ist über jeweils eine Schaltein richtung 34 elektrisch mit jeweils einem Stützteil 23 ver bunden. Sobald das betreffende Stützteil 23 in Kontakt mit dem Werkstück 13 gelangt, entsteht ein Potentialunterschied und es kann ein Strom von der Gleichspannungsquelle 31 zum Massepotential GND fließen. Dabei schaltet die Schaltein richtung 34, die mit der Auswerteeinheit 32 elektrisch ver bunden ist. Der Schaltvorgang kann durch die Auswerteein heit 32 erkannt werden.
[0065] Bei dem in Figur 4 veranschaulichten Ausführungs beispiel weisen die Schalteinrichtungen 34 eine galvanische Trennung auf und sind beispielsweise durch Optokoppler ge bildet. In der elektrischen Verbindung zwischen der Gleich spannungsquelle 31 und dem Stützteil 23 ist jeweils die Optokopplerdiode 35 angeordnet. Der Optokopplertransistor 36 ist in Reihe zwischen einer Bezugsspannung UB und der Auswerteeinheit 32 angeordnet. Wenn der primärseitige
Stromkreis mit der Optokopplerdiode 35 geschlossen wird und ein Strom durch die Optokopplerdiode 35 fließt, schaltet der Optokopplertransistor 36 um und geht beispielsgemäß in seinen leitenden Zustand. Dadurch liegt die Bezugsspannung UB am betreffenden Eingang der Auswerteeinheit 32 an, so dass die Auswerteeinheit 32 den Zeitpunkt erfasst, zu dem das betreffende Stützteil 23 das Werkstück 13 berührt.
[0066] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 3 und 4 können die beiden Stützteile 23 durch jeweils eine separate Antriebseinheit 33 in Hubrichtung H bewegt werden. Sobald die Stützfläche 24 des betreffenden Stützteils 23 das Werkstück 13 berührt, erzeugt die Erfassungseinrichtung 30 bzw. die Auswerteeinheit 32 ein entsprechendes Ansteuer signal PI bzw. P2 und schaltet die zugeordnete Antriebsein heit 33 ab. Die jeweils andere Antriebseinheit 33 wird se parat und unabhängig davon betrieben, bis auch das andere Stützteil 23 das Werkstück 13 berührt und die betreffende Antriebseinheit 33 abgeschaltet wird.
[0067] Wie es in Figur 3 veranschaulicht ist, kann die Einspannachse A in Querrichtung Q betrachtet versetzt sein relativ zu einer Mittelebene M, die mittig zwischen den beiden Stützteilen 23 angeordnet ist. Dies führt dazu, dass bei der Hubbewegung der Stützteilanordnung 22 nicht sämtli che Stützflächen 24 gleichzeitig in Kontakt mit dem Werk stück 13 gelangen. Durch das unabhängige Bewegen der Stütz teile 23 in Hubrichtung H wird jede Bewegung des betreffen den Stützteils 23 genau dann gestoppt, wenn er das Werk stück 13 berührt. Somit bleibt die Erstreckung des Werk stücks 13 entlang der Einspannachse A aufrechterhalten. Es wird effektiv durch die Stützteileanordnung 22 mit den Stützteilen 23 abgestützt. Ein aufwendiges Ausrichten der Lünette 20 derart, dass die Mittelebene M zwischen den Stützteilen 23 exakt deckungsgleich ist mit der Einspan nachse A, kann entfallen. Der Aufwand für das Einrichten der Lünette an der Werkzeugmaschine 10 ist daher erheblich reduziert .
[0068] Anstelle zweier völlig separat ansteuerbarer An triebseinheiten 33 kann es in Abwandlung zu dem Ausfüh rungsbeispiel auch möglich sein, lediglich eine Antriebs einheit 33 vorzusehen und ein Differentialgetriebe zwischen der Antriebseinheit und den beiden separat bewegbaren
Stützteilen 23 zwischenzuschalten. Sobald das erste Stütz teil 23 am Werkstück 13 anliegt, wird lediglich noch das andere Stützteil 23 bewegt. Wenn die Erfassungseinrichtung 30 das Erreichen der Stützstellung II feststellt, wird die Antriebseinheit stillgesetzt.
[0069] Bei den Ausführungsbeispielen der Lünette 20 ge mäß der Figuren 5-24 sind die Stützteile 23 nicht separat und unabhängig voneinander angeordnet, sondern an einem ge meinsamen Trägerteil 40 angeordnet. Die Antriebseinrichtung 25 verfügt bei diesen Ausführungsbeispielen über eine ein zige Antriebseinheit 33, beispielsweise einen Elektromotor, der das Trägerteil 40 mit der daran angeordneten Stützteil anordnung 22 in Hubrichtung H bewegt. Die beiden Stützteile 23 der Stützteilanordnung 22 sind über eine elektrische Isolationsanordnung 41 elektrisch voneinander isoliert. Zwischen den beiden Stützteilen 23 kann somit kein elektri scher Strom unmittelbar oder mittelbar über das Trägerteil 40 fließen. Die elektrische Isolationsanordnung 41 kann beispielsweise eine Trennschicht aufweisen, die die Stütz teile 23 vom Trägerteil 40 trennt sowie eine weitere Trenn schicht, die die beiden Stützteile 23 voneinander trennt. Anstelle einer Trennschicht zwischen den beiden Stützteilen 23 könnte auch ein Luftspalt vorhanden sein.
[0070] Die Erfassungseinrichtung 30 kann bei allen Aus führungsbeispielen entsprechend der Figur 4 ausgeführt sein. Bei Ausführungsbeispielen, die lediglich eine An triebseinheit 33 aufweisen, ist es alternativ dazu jedoch ausreichend, wenn die Erfassungseinrichtung 30 das Errei chen der Stützstellung II erkennt. [0071] Bei dem in den Figuren 5 und 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Erfassungseinrichtung 30 ist ein Stützteil 23 über die Schalteinrichtung 34 mit der Gleich spannungsquelle 31 elektrisch verbunden. Das jeweils andere Stützteil ist mit dem Massepotential GND verbunden. Berührt das Werkstück 13 beide Stützteile 23, wird ein Stromkreis zwischen der Gleichspannungsquelle 31 und dem Massepotenti al GND geschlossen und das Schalten der Schalteinrichtung 34 kann analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 durch die Erfassungseinrichtung 32 erfasst werden. Sobald die Stützstellung II erreicht ist, erzeugt die Erfassungsein richtung 32 das (einzige) Ansteuersignal PI für die An triebseinrichtung 25 und setzt die Antriebseinrichtung 25 still .
[0072] Es hat sich gezeigt, dass die vorstehend erläu terte Art der elektrischen Ermittlung bzw. Erfassung des Erreichens der Stützstellung II der Stützteilanordnung 22 oder des Berührkontakts einer Stützfläche 24 mit dem Werk stück 13 sehr schnell erfolgen kann. Es treten fast keine Schaltverzögerungen zwischen dem Zeitpunkt des Berührens der Stützfläche (n) 24 am Werkstück 13 sowie dem Stillsetzen der Antriebseinrichtung 25 auf.
[0073] In Abwandlung zu dieser Art der elektrischen Er fassung, können auch andere Erfassungsmittel wie Näherungs sensoren, Kraftsensoren, Berührungssensoren, usw. einge setzt werden, um den Berührkontakt zwischen einer Stützflä che 24 und dem Werkstück 13 und/oder Erreichen der Stütz stellung II zu erfassen.
[0074] Wie erläutert, findet beim Betrieb der Lünette 20 bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 5-24 keine Relativbewegung der Stützteile 23 zueinander statt. Diese sind am Trägerteil 40 angeordnet. Um einen Versatz zwischen der Einspannachse A und der Mittelachse M ausgleichen zu können, der durch eine nicht exakte Ausrichtung der Lünette in Querrichtung Q gegenüber der Einspannachse A an der Werkzeugmaschine 10 verursacht werden kann, weist die Lü nette 20 eine Führungseinrichtung oder Lagereinrichtung 42 auf, die dem Trägerteil 40 und mithin der Stüt zteilanord- nung 22 beim Ausführen der Hubbewegung in Hubrichtung H ei nen zusätzlichen Bewegungsfreiheitsgrad in Querrichtung Q ermöglicht. Bei einem Ausführungsbeispiel kann dieser zu sätzlicher Freiheitsgrad durch ein Drehen oder Neigen des Trägerteils 40 erreicht werden, so dass die Mittelebene M zwischen den beiden Stützteilen 23 der Stüt zteilanordnung 22 gegenüber einer Bezugsebene E, die durch die Richtung parallel zur Einspannachse A und durch die Hubrichtung H aufgespannt ist, geneigt werden kann. Diese Neigung ist schematisch in Figur 9 veranschaulicht. Die Bezugsebene E kann beispielsweise eine Vertikalebene darstellen.
[0075] Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5-15 weist die Lagereinrichtung 42 eine sich in Hubrichtung H erstreckende Lagerausnehmung 43 in einem ersten Lagerteil 44 auf. Am Trägerteil 40 ist ein Lagervorsprung 45, bei spielsgemäß ein Lagerzapfen 46 vorhanden, der in die La gerausnehmung 43 eingreift. In Querrichtung Q verbleibt da bei ein Spiel oder Freiraum zwischen dem Lagerzapfen 46 und dem ersten Lagerteil 44. Mit anderen Worten wird der Lager zapfen 46 bei der Bewegung in Hubrichtung H nicht exakt spielfrei geführt, sondern kann sich innerhalb der La gerausnehmung 43 in Querrichtung Q bewegen.
[0076] Zu der Lagereinrichtung 42 gehören beim Ausfüh- rungsbeispiel ein zweites Lagerteil 47 und ein drittes La gerteil 48, auf denen sich das Trägerteil 40 mit einem von der Einspannachse A bzw. dem Werkstück 13 entgegengesetzten Endabschnitt 40a abstützt. Zwischen den Lagerteilen 47, 48 und dem Endabschnitt 40a des Trägerteils 40 kann eine
Gleitlagerstelle oder Wälzlagerstelle gebildet sein. Beim Ausführungsbeispiel sind das zweite Lagerteil 47 und das dritte Lagerteil 48 durch jeweils eine Rolle 49 gebildet. Der sich an den Lagerteilen 47, 48 bzw. den Rollen 49 ab stützende Endabschnitt 40a des Trägerteils 40 verjüngt sich in Hubrichtung H von den Stützteilen 23 weg, insbesondere symmetrisch zur Mittelebene M. An den Berührstellen zwi schen den Lagerteilen 47, 48 bzw. den Rollen 49 verläuft die Fläche des Endabschnitts 40a unter einem Winkel kleiner als 90° geneigt zur Hubrichtung H. Beim Ausführungsbeispiel ist die Kontur des Endabschnitts 40a kreisbogenförmig ge krümmt - und kann beispielsweise einen halbkreisförmigen Verlauf aufweisen - so dass die Tangenten zu der gekrümmten Fläche an den Berührstellen geneigt zur Hubrichtung H ver laufen .
[0077] Mittels der Antriebseinrichtung 25 kann der Ab stand der Rollen 49 in Querrichtung Q verändert werden. Werden die Rollen 49 aufeinander zubewegt, rollen sie am Endabschnitt 40a des Trägerteils 40 ab und das Trägerteil 40 mit der Stützteilanordnung 22 wird in Hubrichtung H auf die Einspannachse A zu bewegt. Durch das Spiel zwischen den Lagerzapfen 46 und dem ersten Lagerteil 44 innerhalb der Lageraussparung 43 und dadurch, dass das Trägerteil 40 am zweiten und dritten Lagerteil 47, 48 nur an- oder aufliegt, kann sich die Mittelebene M gegenüber der Bezugsebene E neigen. In Figur 7 ist die Situation dargestellt, bei der während der Hubbewegung zunächst eine der beiden Stützflä- chen 24 in Kontakt mit dem Werkstück 13 gelangt. Dadurch, dass die Lagereinrichtung 42 keine spielfreie Führung be reitstellt und einen Bewegungsfreiheitsgrad in Querrichtung Q ermöglicht, gleitet die zuerst in Kontakt mit dem Werk stück 13 gelangende Stützfläche 24 bei der weiteren Hubbe wegung des Trägerteils 40 an der Außenfläche des Werkstücks 13 entlang. Dabei findet an der Stützstelle 26, an der die Stützfläche 24 am Werkstück 13 anliegt, keine Relativbewe gung der Stützfläche 24 radial zur Einspannachse A statt. Zwar bewegt sich das Stützteil 23 bis zum endgültigen Er reichen der Stützstellung II weiter relativ zum Werkstück 13, jedoch drängt das bereits anliegende Stützteil 23 das Werkstück 13 nicht aus seiner gewünschten Ausrichtung ent lang der Einspannachse A. Vielmehr bewirkt die Anlage zwi schen dem Stützteil 23 und dem Werkstück 13 eine Neigungs oder Kippbewegung des Trägerteils 40 mit der Stützteilan ordnung 22 gegenüber der Bezugsebene E. Wenn schließlich die Stützstellung II erreicht ist (Figur 9) , ist die Mit telebene M gegenüber der Bezugsebene E geneigt. Das Werk stück 13 wird an zwei Stützstellen 26 durch jeweils eine Stützfläche 24 berührt und abgestützt.
[0078] Der zusätzliche Kippfreiheitsgrad des die
Stützteilanordnung 22 tragenden Trägerteils 40 wird nach dem Erreichen der Stützstellung II mittels einer Klemmein richtung 53 eliminiert. Die Klemmeinrichtung 53 hat hierfür wenigstens ein in Querrichtung Q bewegbares oder ein ver formbares erstes Klemmteil 54. Durch eine entsprechende Verformung oder Bewegung in Querrichtung Q kann das erste Klemmteil 54 das Trägerteil 40 oder ein anderes mit dem Trägerteil 40 verbundenes Bauelement gegen ein zweites Klemmteil 55 drücken und mit einer Klemmkraft beaufschla gen. Beispielsweise kann das zweite Klemmteil 55 in Quer- richtung Q feststehend ausgeführt sein. Bei dem schematisch in den Figuren 7-10 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das zweite Klemmteil 55 durch das erste Lagerteil 44 gebildet .
[0079] In den Figuren 11 und 12 ist eine Realisierungs möglichkeit für die Lünette 20 veranschaulicht. In der Teildarstellung gemäß Figur 12 ist ein Ausführungsbeispiel für die Antriebseinrichtung 25 zu erkennen. Die durch einen Elektromotor gebildete Antriebseinheit 33 treibt eine Spin del 59 an, deren Spindelachse S beispielsgemäß in Querrich tung Q und mit Abstand zur Einspannachse A ausgerichtet ist. Die Spindel 59 ist beim Ausführungsbeispiel aus einem ersten Spindelteil 60 und einem zweiten Spindelteil 61 ge bildet. Die beiden Spindelteile 60, 61 haben ein einander entgegengesetzt gewendelte Gewinde (Links- oder Rechtsge winde) . Auf jedem Spindelteil 60, 61 sitzt eine Spindelmut ter 62, wobei die eine Spindelmutter 62 das erste Lagerteil 47 und die andere Spindelmutter 62 das zweite Lagerteil 48 trägt. Die beiden Spindelteile 60, 61 sind über ein Kop pelelement 63 drehfest miteinander verbunden. Lediglich ein Spindelteil und beispielsgemäß das erste Spindelteil 60 ist unmittelbar mit der Antriebseinheit 33 verbunden. Wird das erste Spindelteil 60 angetrieben, dreht sich aufgrund der drehfesten Kopplung auch das zweite Spindelteil 61 in die selbe Drehrichtung. Wegen der entgegengesetzten Gewindewen delung bewegen sich die Spindelmuttern 62 in Querrichtung Q entweder voneinander weg oder aufeinander zu, abhängig vom Drehsinn der Spindel 59. Den Weg, den jede Spindelmutter 62 dabei relativ zu einem Bezugspunkt in Querrichtung Q zu rücklegt, ist gleich groß. Abhängig von der Drehrichtung der Antriebseinheit 33 bewegt sich das Trägerteil 40 mit der Stützteilanordnung 22 in Hubrichtung H in Richtung der Stützstellung II oder umgekehrt in Richtung der Ruhestel lung I .
[0080] In Figur 15 ist die Lagerausnehmung 43 sowie der Lagervorsprung 45 bzw. der Lagerzapfen 46 veranschaulicht. Die Lagerausnehmung 43 ist beispielsgemäß durch einen in Hubrichtung H zur Einspannachse A hin offene schlitzförmige Aussparung gebildet. Die Breite dieser Lagerausnehmung 43 in Querrichtung Q ist größer als die Abmessung des Lager vorsprungs 45 bzw. der Durchmesser des Lagerzapfens 46, so dass ein Bewegungsspiel verbleibt.
[0081] Das zweite Klemmteil 55 bzw. das erste Lagerteil 44 ist plattenförmig ausgestaltet. Das erste Lagerteil 44 ist gegenüber dem Trägerteil 40 feststehend an einem Gehäu se der Lünette 20 angeordnet.
[0082] In den Figuren 13 und 14 ist auch ein Ausfüh rungsbeispiel zur Realisierung der Klemmeinrichtung 53 ver anschaulicht. Die Klemmeinrichtung 53 ist fluidbetätigt und kann über das Anlegen oder Abschalten eines Fluiddrucks, vorzugsweise eines pneumatischen Drucks zwischen einem Freigabezustand III (Figur 13) und einem Klemmzustand IV (Figur 14) umgeschaltet werden. Hierzu weist die Klemmein richtung 53 beispielsgemäß einen Fluidraum 66 auf. Durch Druckbeaufschlagung dieses Fluidraums 66 kann das erste Klemmteil 54 oder ein Teil des ersten Klemmteils 54 relativ zum zweiten Klemmteil 55 bewegt werden, um das Umschalten zwischen dem Freigabezustand III und dem Klemmzustand IV zu bewirken .
[0083] Beispielsgemäß weist das erste Klemmteil 54 ein über eine Federanordnung 67 in dem Klemmzustand V vorge- spanntes Klemmelement 68 auf. Das Klemmelement 68 ist mit einem Kolben 69 verbunden, der in einem Zylinderraum 70 des ersten Klemmteils 54 angeordnet ist. Der Fluidraum 66 bil det einen Teil des Zylinderraums und wird durch den Kolben 69 fluiddicht begrenzt. Bei einer Druckerzeugung im Fluid raum 66 bewegt der Kolben 69 das Klemmelement 68 entgegen der Kraft der Federanordnung 67 vom Trägerteil 40 weg und schaltet die Klemmeinrichtung 53 in den Freigabezustand III (Figur 13) . Wird der Fluiddruck in dem Fluidraum 66 abge baut, drängt die Federanordnung 67 das Klemmelement 68 zum Trägerteil 40 hin und schaltet die Klemmeinrichtung 53 in den Klemmzustand IV um (Figur 14) . Der Übersichtlichkeit halber ist die Fluidverbindung einer Fluidquelle zum Fluid raum 66 in den Figuren 13 und 14 nicht veranschaulicht.
[0084] Wie es anhand der schematischen Darstellungen in den Figuren 13 und 14 veranschaulicht ist, weist das erste Lagerteil 44 wenigstens eine Wälzlagereinrichtung 64. Die Wälzlagereinrichtung 64 hat ein Wälzelement 65, beispiels gemäß eine Kugel. Die Kugel ist gegen das Trägerteil 40 vorgespannt beweglich in der Wälzlagereinrichtung 64 ange ordnet. Durch das Umschalten der Klemmeinrichtung 53 in den Klemmzustand IV, werden die Wälzelemente 65 der Wälzlager einrichtungen 64 verschoben. Ein Spalt zwischen dem Träger teil 40 und dem zweiten Klemmteil 55, in den die Wälzele mente 65 im Freigabezustand III hineinragen, um am Träger teil 40 anzuliegen (Figur 13) , wird geschlossen und das Trägerteil 40 liegt flächig an einer oder mehreren Stellen am zweiten Klemmteil 55 an. Das erste Klemmteil 54 erzeugt über das Klemmelement 68 eine Klemmkraft und das Trägerteil 40 wird zwischen dem Klemmelement 68 und dem zweiten Klemm teil 55 im Klemmzustand IV klemmend gehalten. [0085] Entsprechend den Wälzlagereinrichtungen 64 am zweiten Klemmteil 55 kann auch am ersten Klemmteil 54 we nigstens eine derartige Wälzlagereinrichtung 64 vorhanden sein. Im Freigabezustand III der Klemmeinrichtung 53 kann das Trägerteil 40 parallel zur Erstreckungsrichtung der Einspannachse A durch die Wälzlagereinrichtungen 64 abge stützt werden. Die Wälzelemente 65 gestatten dabei eine Be wegung in Querrichtung Q sowie in Hubrichtung H des Träger teils mit geringer Reibung.
[0086] Jedes Wälzelement 65 bildet eine Anlagestelle.
Bei anderen Ausführungsformen können die Anlagestellen auch durch andere Lagerelemente gebildet sein. Die Wälzelemente 65 oder andere, alternative Lagerelemente können auch fest stehend bzw. unverschiebbar ausgebildet sein, so dass sie beim Umschalten der Klemmeinrichtung 53 in den Klemmzustand IV, nicht verschoben werden.
[0087] Bei der beschriebenen Ausführungsform der
Klemmeinrichtung 53 kann der Freigabezustand III nur durch Bereitstellen eines Fluiddrucks in der Fluidkammer 66 auf rechterhalten werden. Die Klemmeinrichtung 53 ist durch die Federanordnung 67 mechanisch in dem Klemmzustand IV vorge spannt. Es versteht sich, dass auch eine andere Ausführung vorgesehen werden kann, bei der bei Anlegen eines Fluid drucks der Klemmzustand eingenommen wird und der Freigabe zustand durch Abschalten des Fluiddrucks eingenommen wird.
[0088] Bei dem in den Figuren 13 und 14 veranschaulich ten Ausführungsbeispiel ist das Klemmelement 68 als separa ter bewegbarer Klemmbacken des ersten Klemmteils 54 ausge führt. Das Klemmelement 68 kann auch ein verformbarer Be standteil des ersten Klemmteils 54 sein. Beispielsweise kann das erste Klemmteil 54 als elastisch verformbarer Hohlkörper ausgeführt sein, dessen eine Wand zumindest ab schnittsweise das Klemmelement 68 bildet. Durch Druckbeauf schlagung des Hohlraums, der den Fluidraum 66 darstellt, kann das erste Klemmelement 54 verformt werden und dadurch zum Beispiel in den Klemmzustand IV überführt werden.
[0089] In Figur 17 ist eine weiter abgewandelte Ausfüh rungsform der Stützteilanordnung 22 veranschaulicht. Die Stützteilanordnung 22 weist bei diesem Ausführungsbeispiel vier Stützteile 23 mit jeweils einer Stützfläche 24 auf.
Die Stützteile 23 bilden jeweils ein Paar von zwei in Quer richtung Q benachbart angeordneten Stützteilen 23. Die bei den Paare der Stützteile 23 sind parallel zur Erstreckungs richtung der Einspannachse A hintereinander angeordnet. Sämtliche Stützteile 23 sind mittels der Isolationsanord nung 41 voneinander elektrisch isoliert. Die Stützteile 23 sitzen auf einem gemeinsamen Trägerteil 40. Dieses Träger teil 40 hat zusätzlich zu dem durch die Lagereinrichtung 42 bereitgestellten Bewegungsfreiheitsgrad in Querrichtung Q einen weiteren Bewegungsfreiheitsgrad parallel zur Erstre ckungsrichtung der Einspannachse A. Über die Erfassungsein richtung 30 wird der Berührkontakt jeder Stützfläche 24 am Werkstück 13 erfasst und die Stützstellung II ist dann er reicht, wenn alle vier Stützflächen 24 am Werkstück 13 an- liegen. Dadurch kann auch die Neigung der Stützteilanord nung 22 relativ zur Einspannachse A korrigiert und das Werkstück 13 ohne Beeinträchtigung der Ausrichtung entlang der Einspannachse A abgestützt werden. Bei dieser Ausfüh rung ist es analog zum Ausführungsbeispiel gemäß der Figu ren 3 und 4 auch möglich, dass jedes Stützteil 23 separat in Hubrichtung H angetrieben und bei Kontakt mit dem Werk stück 13 individuell angehalten wird. [0090] In den Figuren 18-24 ist ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel der Lünette 20 dargestellt. Die Antriebsein richtung 25 hat eine einzige, durch einen Elektromotor ge bildete Antriebseinheit, die eine Spindel 59 drehbar an treibt. Die Spindelachse S der Spindel 59 erstreckt sich in Querrichtung Q mit Abstand zur Einspannachse A. Auf der Spindel 59 ist eine durch Drehen der Spindel 59 in Quer richtung Q bewegbare Spindelmutter 62 angeordnet. Die Spin delmutter 62 weist zwei sich entlang einer gemeinsamen Ge raden, die parallel zur Einspannachse A ausgerichtet ist, angeordnete Lagerzapfen 75 auf. Die Lagerzapfen 75 ragen ausgehend von der Spindelmutter 62 in entgegengesetzte Richtungen weg. An jedem Lagerzapfen 75 ist mittels eines Wälzlagers 76 ein erstes Ende 77 jeweils eines Antriebsele ments 78 drehbar gelagert. Das jeweils andere, dem ersten Ende 77 entgegengesetzte zweite Ende 79 jedes Antriebsele ments 78 ist mittels eines weiteren Wälzlagers 76 an einem Achsstift 82 drehbar gelagert. Die Wälzlager 76 an den zweiten Enden 79 stellen jeweils eine Angriffsstelle dar, an denen ein Antriebselement 78 am Achsstift 82 angreift. Parallel zur Einspannachse A sind die beiden Antriebsele mente 78 mit Abstand zueinander angeordnet. Die Länge des Antriebselements 78 zwischen den Lagerstellen am ersten En de 77 und am zweiten Ende 79 ist ein Parameter, der den ma ximalen Hub der Stützteilanordnung 22 in Hubrichtung H mit bestimmt .
[0091] Benachbart zum ersten Ende 77 ist an jedem Lager zapfen 75 ein Stützlager 80, das als Wälzlager ausgeführt ist, angeordnet. Über das Stützlager 80 kann sich das be nachbarte Antriebselement 78 auf einer Basisplatte 81 der Lünette 20 abstützen. Bei einer Bewegung der Spindelmutter 62 entlang der Spindel 59 wälzt sich das Stützlager 80 auf der Basisplatte 81 ab. In der Stützstellung II in das An triebselement 78 eingeleitete Kräfte werden über das Stütz lager 80 an der Basisplatte 81 abgestützt und müssen nicht über die Antriebseinrichtung 25 abgestützt werden.
[0092] Der Achsstift 82 ist drehfest mit dem Trägerteil 40 verbunden. Beim Ausführungsbeispiel hat das Trägerteil 40 zwei parallel zur Einspannachse A entgegengesetzte Wand abschnitte 40b, in die die entgegengesetzten Enden des Achsstiftes 82 eingreifen und - beispielsweise über eine Passfeder oder ähnliches - eine drehfeste Verbindung zu dem Trägerteil 40 hersteilen.
[0093] Die Lagereinrichtung 42 kann bei dem hier be schriebenen Ausführungsbeispiel auch als Führungseinrich tung 85 bezeichnet werden. Die Führungseinrichtung 85 hat wenigstens eine und beispielsgemäß zwei Führungssäulen 86, die parallel zur Einspannachse A betrachtet mit Abstand zu einander angeordnet sind. Die Führungssäulen 86 greifen in einen Führungsschuh 87 ein und sind dort in Hubrichtung H relativ zum Führungsschuh 87 bewegbar angeordnet. Diese Führung ist so ausgestaltet, dass ein Führungsspiel in Qu errichtung Q gewährleistet ist. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Führungsschuh 87 gegenüber der Basisplatte 81 unbeweglich angeordnet und die wenigstens eine Führungssäule 86 ist fest mit dem Trägerteil 40 ver bunden. Alternativ könnte auch der Führungsschuh 87 fest mit dem Trägerteil 40 und die wenigstens eine Führungssäule 86 fest mit der Basisplatte 81 verbunden sein. Wesentlich ist für die Führungseinrichtung 85 (die bei diesem Ausfüh rungsbeispiel die Lagereinrichtung 42 bildet) , dass das Trägerteil 40 einen Bewegungsfreiheitsgrad in Querrichtung Q aufweist.
[0094] Bei dem Ausführungsbeispiel kann sich das Träger teil 40 um eine Drehachse D drehen, die durch die Mittel achse des Achsstiftes 82 gebildet ist. Dadurch kann eine auf einer Oberseite des Trägerteils 40 oberhalb des Achs stiftes 82 (in Hubrichtung H gesehen) angeordnete
Stützteilanordnung 22 mit wenigstens zwei Stützteilen 23 relativ zur Einspannachse A geneigt oder gekippt werden, so dass sich die Mittelebene M zwischen den Stützteilen 23 ge genüber einer Bezugsebene E neigen kann, wie es anhand der Figuren 7-10 erläutert wurde. Diese Neigungsbewegung wird durch die Führungseinrichtung 85 entsprechend dem vorhande nen Führungsspiel begrenzt. Eine Neigbarkeit im Bereich von wenigen Grad ist jedoch ausreichend, um etwaige Abweichun gen beim Ausrichten der Lünette 20 in Querrichtung Q rela tiv zur Einspannachse A ausgleichen zu können.
[0095] Die Lünette 20 weist außerdem eine Klemmeinrich tung 53 auf. Die Klemmeinrichtung 53 weist ein erstes Klemmteil 54 auf, das mit der wenigstens einen Führungssäu le 86 fest verbunden ist. Das erste Klemmteil 54 ist im Be reich zwischen den Wandabschnitten 40b des Trägerteils 40 angeordnet und umschließt den Achsstift 82 in dessen Um fangsrichtung zumindest teilweise. Das erste Klemmteil 54 ist elastisch verformbar und liegt im nicht verformten Ru hezustand fest an einem Abschnitt der Umfangsfläche des Achsstiftes 82 an. Dadurch wird eine Drehung des Achsstif tes 82 relativ zum ersten Klemmteil 54 verhindert und die Klemmeinrichtung 53 befindet sich in dem Klemmzustand IV.
Da das erste Klemmteil 54 mit der wenigstens einen Füh rungssäule 86 der Führungseinrichtung 85 verbunden ist, wird im Klemmzustand IV eine Neigung des Trägerteils 40 um die Drehachse D verhindert.
[0096] An einer Stelle kann zwischen das erste Klemmteil 54 und den Achsstift 82 ein Fluid unter Druck eingebracht werden (Figur 22) . Dadurch wird das erste Klemmteil 54 elastisch verformt und beispielsgemäß radial zum Achsstift 82 aufgeweitet. Es entsteht ein Spalt zwischen dem Achs stift 82 und dem ersten Klemmteil 54, der ausreichend groß ist, um eine Relativverdrehung des ersten Klemmteils 54 und des Achsstiftes 82 um die Drehachse D zu ermöglichen. Die Klemmeinrichtung 53 befindet sich im Freigabezustand III. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der drehfest mit dem Trägerteil 40 verbundene Achsstift 82 sozusagen als Be standteil des Trägerteils 40 betrachtet werden.
[0097] Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Klemmein richtung 53 gemeinsam mit dem Trägerteil 40 in Hubrichtung H bewegt. Somit kann nach dem erstmaligen Erreichen der Stützstellung II die Klemmeinrichtung 53 in den Klemmzu stand IV umgeschaltet werden und in diesem Klemmzustand IV verbleiben, solange dasselbe oder gleichartige Werkstücke 13 bearbeitet werden. Ein nochmaliges Umschalten der
Klemmeinrichtung 53 in die Freigabestellung III und ein er neutes Justieren der Stüt zteilanordnung 22 relativ zur Ein spannachse A sind bei den nachfolgenden Hubbewegungen zwi schen der Ruhestellung I und der Stützstellung II nicht er forderlich. Lediglich wenn Werkstücke 13 mit anderen Außen abmessungen verwendet werden, wird die Klemmeinrichtung 53 in den Freigabezustand III umgeschaltet und richtet sich bei einer erstmaligen Hubbewegung von der Ruhestellung I in die Stützstellung II erneut an dem Werkstück 13 aus.
[0098] In den Figuren 23 und 24 ist jeweils die Stütz- stellung II der Stützteilanordnung 22 der Lünette 20 veran schaulicht, wobei das Werkstück 13 in Figur 23 einen ersten Durchmesser dl und das Werkstück 13 in Figur 24 einen zwei ten Durchmesser d2 aufweist, der größer ist als der erste Durchmesser dl. Für die unterschiedlichen Werkstücke 13 können erforderlichenfalls unterschiedliche Stützteile 23 an dem Trägerteil 40 angebracht werden. Bei unterschiedli chen Durchmessern der Werkstücke 13 kann sich das Antrieb selement 28 in unterschiedlichen Ausrichtungen befinden, wenn die Stützteilanordnung 22 in der Stützstellung II an geordnet ist. Während sich das Antriebselement 28 gemäß Fi gur 23 bei Erreichen der Stützstellung II zwischen seinen Enden 77, 79 in etwa in Hubrichtung H erstreckt, ist das Antriebselement 78 bei Werkstücken 13 mit größerem Durch messer bei Erreichen der Stützstellung II gegenüber der Hubrichtung H geneigt (Figur 24) .
[0099] Vorzugsweise ist der Neigungswinkel , den das Antriebselement 78 in der Ruhestellung I relativ zu einer Ebene einnimmt, die rechtwinklig zur Hubrichtung H ausge richtet ist, größer als ein Mindestwinkel von mindestens 25 Grad, mindestens 30 Grad oder mindestens 35 Grad. Dadurch ist sichergestellt, dass die Kraft der Antriebseinrichtung 25 ausreicht, um die Spindelmutter 62 entlang der Spindel 59 zu bewegen und dabei das Trägerteil 40 mit der
Stützteilanordnung 22 aus der Ruhestellung I in Richtung zur Stützstellung II zu bewegen. Der Neigungswinkel wird zwischen einer Ebene, die rechtwinklig zur Hubrichtung H ausgerichtet ist, und einer Verbindungslinie am Antrieb selement 78 gemessen, die die Mittelpunkte der Lager am ersten Ende 77 und am zweiten Ende 79 verbindet.
[0100] Wenn sich die Antriebselemente 78 bei einer Bewe- gung der Spindelmutter 62 entlang der Spindel 59 aufrichtet und der Neigungswinkel zunimmt, bewegt sich die
Stützteilanordnung 22 in Hubrichtung H auf das Werkstück 13 zu. Bewegt sich die Spindelmutter 62 in die entgegengesetz te Richtung, nimmt der Neigungswinkel ab und die
Stützteilanordnung 22 entfernt sich in Hubrichtung H vom Werkstück 13.
[0101] Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Träger teil 40 mittels des Achsstiftes 82 durch die zwei parallel zur Einspannachse A mit Abstand angeordneten Antriebsele mente 78 bewegt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Aus richtung des Achsstiftes bzw. der Drehachse D gegenüber der Einspannachse A einstellbar ist. Hierfür weist die Lünette 20 beispielsgemäß eine Einstelleinrichtung 90 auf. Die Ein stelleinrichtung 90 ist beim Ausführungsbeispiel durch we nigstens einen der beiden Lagerzapfen 75 realisiert. Der Abschnitt des Lagerzapfens 75, an dem sich das erste Ende 77 des Antriebselements 78 abstützt, ist exzentrisch gegen über dem Abschnitt des Lagerzapfens 75 angeordnet, der mit der Spindelmutter 62 verbunden ist. Durch eine Drehung des Lagerzapfens relativ zur Spindelmutter 62 kann somit eine exzentrische Bewegung des exzentrischen Abschnitts des La gerzapfens 75, auf dem sich das Antriebselement 78 ab stützt, bewirkt werden. Dadurch kann das Antriebselement 78 in seiner Erstreckungsrichtung relativ zum jeweils anderen Antriebselement 78 verschoben werden. Auf diese Weise ist durch die Exzenter-Einstelleinrichtung 90 beim Ausführungs beispiel eine Neigung und mithin eine Neigungskorrektur der Drehachse D bzw. des Achsstiftes 82 relativ zur Einspan nachse A ermöglicht.
[0102] In Abwandlung zum dargestellten Ausführungsbei- spiel kann die Einstelleinrichtung 90 mittels eines exzent rischen Abschnitts auch zwischen dem Achsstift 82 und dem zweiten Ende 79 des Antriebselements 78 vorgesehen sein.
[0103] Die Erfindung betrifft eine Lünette 20 sowie ein Verfahren zum Abstützen eines stabförmigen Werkstücks 13, das sich entlang einer durch eine Einspanneinrichtung 12 definierten Einspannachse A erstreckt. Die Lünette 20 weist eine Stützteilanordnung 22 mit zwei Stützteilen 23 auf, die jeweils eine Stützfläche 24 haben. In einer Stützstellung II liegen alle Stützflächen 24 an einer jeweiligen Stütz stelle 26 am Werkstück 13 an. Mittels einer Antriebsein richtung 25 kann die Stützteilanordnung 22 in einer Hub richtung H von einer Ruhestellung I in die Stützstellung II und umgekehrt bewegt werden. Eine Erfassungseinrichtung 30 ist dazu eingerichtet, das Berühren der Stützflächen 24 mit dem Werkstück 13 bei Erreichen der Stützstellung II zu er fassen. Die Stützteilanordnung 22 wird über eine Lagerein richtung 42, die auch als Führungseinrichtung 85 ausgebil det sein kann, bei der Bewegung in Hubrichtung H abge stützt. Die Antriebseinrichtung 25 und die Lagereinrichtung 42 sind dabei derart ausgeführt, dass sie an einer Stütz stelle 26, wenn eine Stützfläche 24 das Werkstück 13 vor Erreichen der Stützstellung II berührt, eine weitere Bewe gung dieser Stützfläche 24 zur Einspannachse A hin vermei det, wodurch die gewünschte Ausrichtung des Werkstücks 13 in seiner Erstreckung entlang der Einspannachse A aufrecht erhalten bleibt. Bezugs zeichenliste :
10 Werkzeugmaschine
11 Schleifwerkzeug
12 Einspanneinrichtung
13 Werkstück
14 Maschinenachsanordnung
15 translatorische Maschinenachse
16 rotatorische Maschinenachse
20 Lünette
21 Maschinenbett
22 Stützteilanordnung
23 Stützteil
24 Stützfläche
25 Antriebseinrichtung
26 Stützstelle
30 Erfassungseinrichtung
31 Gleichspannungsquelle
32 Auswerteeinheit
33 Antriebseinheit
34 Schalteinrichtung
35 Optokopplerdiode
36 Optokopplertransistor
40 Trägerteil
40a Endabschnitt des Trägerteils 40b Wandabschnitt des Trägerteils
41 elektrische Isolationsanordnung
42 Lagereinrichtung
43 Lagerausnehmung erstes Lagerteil
Lagervorsprung
Lagerzapfen
zweites Lagerteil
drittes Lagerteil
Rolle
Klemmeinrichtung
erstes Klemmteil
zweites Klemmteil
Spindel
erstes Spindelteil
zweites Spindelteil
Spindelmutter
Koppelelement
Wälzlagereinrichtung
Wälzelement
Fluidraum
Federanordnung
Klemmelement
Kolben
Zylinderraum
Lagerzapfen
Wälzlager
erstes Ende des Antriebselements Antriebselement
zweites Ende des Antriebselements
Stützlager
Basisplatte
Achsstift 85 Führungseinrichtung
86 Führungssäule
87 Führungsschuh
90 Einstelleinrichtung Neigungswinkel
I Ruhestellung
II Stützstellung
III Freigabezustand
IV Klemmzustand
A Einspannachse
D Drehachse
E Bezugsebene
GND Massepotential H Hubrichtung
M Mittelebene
PI Ansteuersignal P2 Ansteuersignal Q Querrichtung
S Spindelachse
UB Bezugsspannung UG Gleichspannung

Claims

Patentansprüche :
1. Lünette (20), die zum Abstützen eines in einer Einspan neinrichtung (12) einer Werkzeugmaschine (10) gehalte nen, sich entlang einer Einspannachse (A) erstrecken den, stabförmigen Werkstücks (13) eingerichtet ist, mit einer Stützteilanordnung (22), die wenigstens zwei Stützteile (23) mit jeweils einer Stützfläche (24) auf weist, wobei die Stützflächen (24) dazu eingerichtet sind, das Werkstück (13) an voneinander mit Abstand an geordneten Stützstellen (26) abzustützen, mit einer Antriebseinrichtung (25) , die dazu eingerich tet ist, die Stützteilanordnung (22) in einer Hubrich tung (H) zwischen einer Stützstellung (II), in der die Stützflächen (24) an der jeweils zugeordneten Stütz stelle (26) am Werkstück (13) anliegen, und einer Ruhe stellung (I), in der die Stützflächen (24) mit Abstand zum Werkstück (13) angeordnet sind, zu bewegen, mit einer Lagereinrichtung (42), die zur bewegbaren La gerung der Stützteilanordnung (22) in Hubrichtung (H) eingerichtet ist, mit einer Erfassungseinrichtung (30), die dazu einge richtet ist, eine Berührung der Stützflächen (24) mit dem Werkstück (13) zu erfassen, wobei die Antriebseinrichtung (25) und/oder die Lager einrichtung (42) dazu eingerichtet ist, eine Bewegung jeder der vorhandenen Stützflächen (24) an der Stütz stelle (26) radial zur Einspannachse (A) zu vermeiden, nachdem diese Stützfläche (24) am Werkstück (13) an liegt, und wobei die Antriebseinrichtung (25) dazu eingerich tet ist, die Hubbewegung aller Stützteile (23) der Stützteilanordnung (22) in Hubrichtung (H) zu stoppen, sobald die Erfassungseinrichtung (30) erfasst hat, dass alle Stützflächen (24) das Werkstück (13) an der jewei ligen Stützstelle (26) berühren, so dass die Stützstel lung (II) erreicht ist.
2. Lünette nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Stützteile (23) wäh rend des Betriebs der Lünette (20) relativ zueinander unbeweglich an einem gemeinsamen Trägerteil (40) ange ordnet sind.
3. Lünette nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (25) zumindest zwei Antriebselemente (78) aufweist, die am Trägerteil (40) an jeweils einer Angriffsstelle an greifen, die mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei wenigstens eine Einstelleinrichtung (90) vorhan den ist, um die beiden Antriebselemente (78) relativ zueinander zu bewegen, so dass die Ausrichtung einer Geraden, die die Angriffsstellen verbindet, einstellbar ist .
4. Lünette nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (40) oder zumindest ein Stützteil (23) mittels der Lagereinrich tung (42) quer zur Hubrichtung (H) und quer zur Ein spannachse (A) in einem rotatorischen oder translatori- schen Freiheitsgrad beweglich gelagert ist, um eine Ausgleichsbewegung der Stützteilanordnung (22) relativ zu der Einspannachse (A) zu ermöglichen.
5. Lünette nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (40) dreh bar oder schwenkbar um eine Drehachse (D) gelagert ist.
6. Lünette nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (40) dreh test mit einem Achsstift (82) verbunden ist, der sich entlang der Drehachse (D) erstreckt.
7. Lünette nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Klemmeinrichtung (53) vorhanden ist, zwischen einem Klemmzustand (IV) und ei nem Freigabezustand (III) umschaltbar ist, und die dazu eingerichtet ist, nach dem erstmaligen Erreichen der Stützstellung (II) in den Klemmzustand (IV) umzuschal ten und das Trägerteil (40) in seiner erreichten Lage zu festzuklemmen und dadurch den rotatorischen oder translatorischen Freiheitsgrad quer zur Hubrichtung (H) und quer zur Einspannachse (A) zu eliminieren.
8. Lünette nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (53) ein bewegbares und/oder elastisch verformbares Klemm teil (54) aufweist, und dass ein Fluidraum (66) zum Be wegen und/oder Verformen des Klemmteiles (54) mit einem Fluiddruck beaufschlagbar ist, um die Klemmeinrichtung (53) zwischen dem Klemmzustand (IV) und dem Freigabezu stand (III) umzuschalten.
9. Lünette nach Anspruch 8 und nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmteil (54) den Achsstift (82) in Umfangsrichtung zumindest teilweise umschließt und der Fluidraum (66) durch einen Spalt zwischen dem Klemmteil (54) und dem Achsstift (82) ge bildet ist.
10. Lünette nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Stützteile (23) elektrisch leitfähig sind und elektrisch voneinander isoliert sind, so dass die Stützteile (23) unterschied liche elektrische Potentiale aufweisen können.
11. Lünette nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass eines der wenigstens zwei Stützteile (23) oder das Werkstück (13) mit einem ers ten elektrischen Potential (GND) elektrisch verbunden sind und dass zumindest eines der Stützteile mit einem zweiten elektrischen Potential (UG) elektrisch verbun den ist, das eine andere Höhe aufweist als das erste elektrische Potential (GND) .
12. Lünette nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Strom kreis geschlossen wird, wenn die Stützteilanordnung (22) die Stützstellung (II) erreicht hat und beide Stützflächen das Werkstück (13) berühren und dass die Erfassungseinrichtung (30) dazu eingerichtet ist, das Schließen des elektrischen Stromkreises zu erfassen.
13. Lünette nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (25) ein Spindel-Mutter-Anordnung (59, 62) aufweist, wobei sich die Spindelachse (S) rechtwinkelig zur Ein spannachse (A) und mit Abstand zu der Einspannachse (A) erstreckt .
14. Verfahren zum Abstützen eines in einer Einspanneinrich tung (12) einer Werkzeugmaschine gehaltenen, sich ent lang einer Einspannachse (A) erstreckenden, stabförmi gen Werkstücks (13) unter Verwendung einer Lünette (20) mit einer Stützteilanordnung (22), die wenigstens zwei Stützteile (23) mit jeweils einer Stützfläche (24) auf weist, mit einer Antriebseinrichtung (25) zum Bewegen der Stützteilanordnung (22) in einer Hubrichtung (H) zwischen einer Stützstellung (II) und einer Ruhestel lung (I), mit einer Lagereinrichtung (42) zur bewegba ren Lagerung der Stützteilanordnung (22) in Hubrichtung (H) und mit einer Erfassungseinrichtung (30), mit fol genden Schritten:
Bewegen der Stützteilanordnung (22) mittels der An triebseinrichtung (25) aus der Ruhestellung (I), in der die Stützflächen (24) mit Abstand zum Werkstück (13) angeordnet sind, in Hubrichtung (H) bis in die Stütz stellung (II), in der die Stützflächen (24) an einer jeweils zugeordneten Stützstelle (26) am Werkstück (13) anliegen, wobei die Stützstellen (26) mit Abstand zuei nander angeordnet sind, wobei die Antriebseinrichtung (25) und/oder die Lager einrichtung (42) eine Bewegung jeder der vorhandenen Stützflächen (24) an der Stützstelle (26) radial zur Einspannachse (A) vermeidet, sobald diese Stützfläche (24) am Werkstück (13) anliegt, und wobei die Antriebseinrichtung (25) die Hubbewegung aller Stützteile (23) der Stüt zteilanordnung (22) in Hubrichtung (H) stoppt, sobald die Erfassungseinrich tung (30) erfasst hat, dass die Stützstellung (II) er reicht ist, wobei alle Stützflächen (24) das Werkstück (13) an der jeweiligen Stützstelle (26) berühren.
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