DE3228749C2 - Einrichtung zur Bestimmung des Arbeitsbereiches eines doppeltwirkenden Spannzylinders zur Betätigung von Spanneinrichtungen an Werkzeugmaschinen, insbesondere von auswechselbaren Spannfuttern an Drehmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung des Arbeitsbereiches eines doppeltwirkenden Spannzylinders zur Betätigung von Spanneinrichtungen an Werkzeugmaschinen, insbesondere von auswechselbaren Spannfuttern an Drehmaschinen, deren Antriebe zur Durchführung der Werkstückbearbeitung bei außerhalb des jeweiligen Arbeitshubes befindlichem Spannzylinder blockiert sind, mit einer mit dem Spannkolben des Spannzylinders verbundenen Schaltstange, deren Bewegung zur Überwachung des jeweiligen Arbeitshubes unter Berücksichtigung von Nachspannhüben überwacht ist. Um eine zwangsläufige Festlegung des Arbeitshubes der jeweils verwendeten Spanneinrichtung zu erzielen, sind die durch einen dem Gesamthub entsprechenden Leerhub der jeweiligen Spanneinrichtung erzeugten, den jeweiligen Arbeitshub begrenzenden Stellungen der durch Sensoren überwachten Schaltstange für die Dauer eines ununterbrochenen Bearbeitungsvorganges speicherbar. Diese jeweils einen Nachspannhub gewährleistenden Stellungen der Schaltstange werden bei einem Abschalten der Werkzeugmaschine oder bei einem Wechsel der Spanneinrichtung selbsttätig gelöscht.

Description

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weils einen Sensor versehen ist, der einerseits durch das Erfindung ist der auf den Schlitten wirkende Stellmotor Schaltstück in seine den jeweiligen Arbeitshub begren- durch einen Stellzylinder gebildet, dessen über eine KoI-zende Endstellung und andererseits durch einen beim benstange am Schlitten angreifender Stellkolben in Abschalten der Werkzeugmaschine oder bei einem Wirkrichtung durch eine Rückstellfeder belastet und Wechsel der Spanneinrichtung selbsttätig vdrksam wer- 5 entgegen dieser Rückstellfeder durch Druckmittel in eidenden Stellmotor in eine Nullstellung überführbar ist, ne Ruhestellung überführbar ist Eine derartige Ausbil- und daß jeder Sensor auf einem Schlitten angeordnet ist, dung des Stellmotors nutzt nicht nur die bei Werkzeugder in einer Längsführung eines Lagergehäuses entge- maschinen üblicherweise in Form von Druckluft oder gen einer Haltekraft verschiebbar ist Drucköi vorhandene Energiequelle aus. sondern stellt

Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung der Ein- io darüber hinaus sicher, daß die Rückstellfedern bei ei-

richtung zur Bestimmung des Arbeitsbereiches eines nem Abschalten der Werkzeugmaschine oder bei einem

doppeltwirkenden Spannzylinders zur Betätigung von Ausfall der Druckmittelquelle die erfindungsgemäße

auswechselbaren Spanneinrichtungen an Werkzeugma- Einrichtung selbsttätig in die Nullstellung überführen, in

schinen wird der Arbeitsbereich der jeweils angebauten der ein Wiederanlaufen der Werkzeugmaschine ohne

Spanneinrichtung selbsttätig aufgrund eines Leerhubes 15 vorherige Bestimmung des jeweils zulässigen Arbeits-

festgelegt Bei diesem Leerhub der angebauten Spann- bereiches ausgeschlossen ist

einrichtung werden die die Sensoren tragenden Schiit- Gemäß einem weiteren Merkmal im Rahmen der Erten in eine Stellung verschoben, die dem Gesamthub findung sind die in entgegengesetzter Richtung wirkenentspricht Um im Bereich beider Endstellungen den den Stellzylinder an dem mit den Längsführungen für erforderlichen Nachspannhub sicherzustellen, werden 20 die die Sensoren tragenden Schlitten versehenen Lagerdie Sensoren derart an ihrem Schlitten angeordnet, daß gehäuse angeordnet, das zugleich als Führung und Versie bereits vor Erreichen der jeweiligen Endstellung ei- drehsicherung für das mit den Schaltnocken versehene nen Schaltimpuls zur Begrenzung des Arbeitsbereiches Schaltstück ausgebildet ist Hierdurch ergibt sich eine abgeben. Um bei einem Ausschalten der Werkzeugma- besonders einfache konstruktive Ausbildung, die weischine oder bei einem Wechsel der Spanneinrichtung 25 terhin dadurch verbessert werden kann, daß die Schalteine Aufhebung der durch den Leerhub erzeugten Stel- nocken erfindungsgemäß in axialen Aussparungen des lungen zu erreichen, sind Stellmotoren vorgesehen, die Lagergehäuses verdrehsicher geführt sind,
die Schlitten in ihre Nullstellung überführen. Die erfin- Der in jeder gespeicherten Endstellung der Schaltdungsgemäße Einrichtung ergibt somit mit einfachen stange erforderliche Nachspannhub wird erfindungsge- und störungsfrei arbeitenden mechanischen Bauteilen 30 maß dadurch gewährleistet, daß die axiale Erstreckung eine zuverlässige Erfassung und Überwachung des je- der Schaltnocken und die Ansprechbarkeit der Sensoweiligen Arbeitshubes unter Verwendung des tatsädili- ren aufeinander abgestimmt sind. Bei der Verwendung chen Gesamthubes der jeweils angebauten Spannein- berührungsloser Grenztaster als Sensoren sorgt deren richtung. aktive Schaltzone, die vor der Erreichung des mechani-

Bei einem Abschalten der Werkzeugmaschine oder 35 sehen Anschlages einen Schaltimpuls abgibt, für die Einnach einem Wechsel der verwendeten Spanneinrich- haltung des Nachspannhubes. Werden dagegen elektrotung werden durch einen Leerhub der jeweiligen mechanische Endschalter üblicher Bauart verwendet, Spanneinrichtung selbsttätig diejenigen Stellungen der kann durch entsprechende Auflaufschrägen dafür ge-Schaltstange festgelegt die dem jeweiligen Arbeitshub sorgt werden, daß ein den Arbeitshub begrenzender unter Berücksichtigung der erforderlichen Nachspann- 40 Schaltimpuls bereits abgegeben wird, bevor der den hübe entsprechen. Hierzu sind weder den einzelnen Endschalter tragende Schlitten seine durch Anschlag Spanneinrichtungen zugeordnete Codiereinrichtungen begrenzte Endstellung erreicht,
erforderlich, noch ist ein Auswechseln von Schaltkurven Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird insge- oder ein Verstellen von Endschaltern von Hand durch- samt der Vorteil erreicht, daß jegliche Fehler bei der zuführen. Das Festlegen der jeweiligen Endstellungen 45 Einstellung oder Umstellung des jeweiligen Arbeitshuder Schaltstange erfolgt ausschließlich durch einen vor bes ausgeschlossen sind, weil der Gesamthub der jewei-Beginn der eigentlichen Bearbeitung durchzuführenden ligen Spanneinrichtung selbsttätig vermessen und abge-Leerhub. Die in geeigneter Weise gespeicherten Stel- sichert wird, wodurch sich eine wesentlich gesteigerte lungen für den jeweiligen Arbeitshub werden selbsttätig Betriebssicherheit ergibt. Außerdem entfällt der Zeitgelöscht, sobald die Werkzeugmaschine abgeschaltet 50 aufwand für das Einstellen oder Umstellen von Senso- oder eine Spanneinrichtung ausgewechselt wird. ren, weil für das selbsttätige Festlegen des aktuellen

Da weder komplizierte elektronische Bauelemente, Arbeitshubes der jeweiligen Spanneinrichtung nur ein

beispielsweise Codiereinrichtungen und Code-Übertra- einmaliges Betätigen des Spann- und Lösvorganges not-

gungsvorrichtungen, verwendet, noch Schaltkurven wendig ist, was als Funktionskontrolle der Spannein-

ausgewechselt oder Endschalter verstellt werden müs- 55 richtung vor Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine

sen, läßt sich die erfindungsgemäße Einrichtung ohne sowieso durchgeführt wird. Durch das selbsttätige Lö-

Schwierigkeiten auch an vorhandenen Werkzeugma- sehen der zuvor festgelegten Endstellungen der Schalt-

schinen nachträglich anbringen, so daß ein universeller stange bei einem Abschalten der Werkzeugmaschine

Einsatz der erfindungsgemäBen, die Sicherheit erheb- oder bei einem Wechsel der Spanneinrichtung wird zu-

lich steigernden Einrichtung möglich ist. 60 verlässig verhindert, daß die Werkzeugmaschine mit ei-

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfin- nem fehlerhaft eingestellten Arbeitshub anläuft, weil

uungsgciiiSwcn ^inriCutung ist der jeweils einen Sensor »ich die Sensoren üi diesem Fall m ihrer Nuiisieiiung

tragende Schlitten mit einem mit dem zugehörigen befinden, die den Arbeitshub Null zur Folge hat, so daß

Schaltnocken des Schaltstückes zusammenwirkenden jede Stellung der Schaltstange als unzulässig angesehen

Mitnehmer versehen, so daß die erfindungsgemäße Ein- 65 wird, weshalb zwangsläufig erforderlich ist, vor Beginn

richtung aus einer geringen Anzahl von Bauteilen be- des Bearbeitungsvorganges einen Leerhub zur Festle-

steht. gung des jeweiligen Arbeitsbereiches durchzuführen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeisoiel der

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erfindungsgemäßen Einrichtung schematisch darge- des Spannzylinders 3 wird die zugehörige Stellung des H

stellt Es zeigt Futterkolbens 2c und damit der Spannbacken 26 festge-

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen doppeltwir- stellt. Zu diesem Zweck ist der Kolben 3a des Spannzy-

kenden Spannzylinder zur Betätigung eines Backenfut- linders 3 mit einer Schaltstange 6 verbunden, die aus

ters und mit einer Einrichtung zur Bestimmung des je- 5 dem Spannzylinder 3 heraus und durch die Welle des

weiligen Arbeitsbereiches, Druckmittelüberleitungsgehäuses 5 hindurchgeführt ist.

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechenden Darstellung, Am freien Ende dieser Schaltstange 6 ist gemäß F i g. 3

mit einem anstelle des Backenfutters angebauten mittels Kugellagern 7 ein Schaltstück 8 angeordnet, das

Spanndorn, beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei

Fig.3 einen Längsschnitt durch das in den Fig. 1 10 Schaltnocken 8a und 86 versehen ist. Diese radial vom und 2 in einer Seitenansicht dargestellte Ausführungs- Schaltstück 8 abstehenden Schaltnocken 8a und 86 sind beispiel der Einrichtung zur Bestimmung des Arbeitsbe- in axialen Aussparungen 9a eines Lagergehäuses 9 gereiches, führt, so daß das Schaltstück 8 zwar durch die Schalt-

F i g. 4 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie stange 6 in Längsrichtung mitgenommen wird, über sei-

IV-IV in F i g. 3, 15 ne Schaltnocken 8a und 86 jedoch gegen Verdrehung

F i g. 5 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit gesichert ist Die Verwendung der Kugellager 7 ist hier-

zur Verdeutlichung des Nachspannhubes eines beruh- bei erforderlich, weil sich die Schaltstange 6 beim darge-

rungslosen Grenztasters und stellten Ausführungsbeispiel mit dem an der Spindel 1

F i g. 6 eine der F i g. 5 entsprechende Darstellung bei der Werkzeugmaschine befestigten Spannzylinder 3

der Verwendung eines elektromechanischen Endschal- 20 dreht

ters. Jeder der Schaltnocken 8a bzw. 86 arbeitet mit einem

Die Zeichnung zeigt in den F i g. 1 und 2 eine Spindel Sensor 10a bzw. 106 zusammen, der jeweils an einem

1 einer im übrigen nicht dargestellten Drehmaschine, an Schlitten 11 angeordnet ist Jeder der beiden Schlitten

deren vorderem Flansch eine Spanneinrichtung 2 befe- 11 ist in einer Längsführung 96 des Lagergehäuses 9

stigt ist Diese Spanneinrichtung 2 wird in F i g. 1 durch 25 verschiebbar und zwar entgegen der Klemmkraft einer

ein Backenfutter gebildet Auf der Zeichnung sind der Tellerfeder 12, die zwischen dem Kopf einer in den

Futterkörper 2a und eine aus Grund- und Aufsatzbacke Schlitten 11 eingeschraubten Schraube 13 und einer au-

bestehende Spannbacke 26 zu erkennen. Der Antrieb ßen an einem Teil des Lagergehäuses 9 anliegenden

der Spannbacken 26 erfolgt durch einen Futterkolben Unterlegscheibe 14 angeordnet ist

2c, der axial verschiebbar im Futterkörper 2a geführt ist 30 Nach dem Anbau der in Form eines Backenfutters in

und über ein Keilgetriebe mit den Grundbacken der F i g. 1 dargestellten Spanneinrichtung 2 an die Spindel 1

Spannbacken 26 im Eingriff steht wird durch ein vollständiges öffnen und Schließen der

Aufgrund der Konstruktion der Spanneinrichtung 2 Spannschrauben 26 mittels des Spannzylinders 3 der

ergibt sich ein Gesamthub H der Spanneinrichtung 2, Gesamthub //der Spanneinrichtung 2 auf den Spannzy-

der in F i g. 1 unterhalb der Spanneinrichtung 2 einge- 35 linder 3 übertragen. Unterhalb dieses Spannzylinders 3

tragen ist ist in F i g. 1 der mögliche Gesamtweg G des Kolbens 3a

Um bei einem Einspannen eines Werkstückes zwi- des Spannzylinders 3 eingezeichnet Innerhalb dieses

sehen den Spannbacken 26 sowohl von außen als auch Gesamtweges G liegt der Gesamthub H der angebau-

von innen den Aufbau der für die jeweilige Bearbeitung ten Spanneinrichtung 2.

erforderlichen Haltekraft zu garantieren, muß ausge- 40 Bei diesem Leerhub der angebauten Spanneinrichschlossen werden, daß sich der Futterkolben 2c am vor- tung 2 werden die die Sensoren 10a bzw. 106 tragenden deren oder hinteren Ende seines Gesamthubes //befin- Schlitten 11 entgegen der Klemmkraft der Tellerfedern det, bevor die notwendige Spannkraft aufgebaut ist 12 in eine Stellung verschoben, die dem Gesamthub H Wegen einer möglichen Deformation des Werkstückes entspricht Zu diesem Zweck ist der in den Figuren am oder eines Eingrabens der Backenverzahnungen in das 45 oberen Teil des Lagergehäuses 9 angeordnete Schlitten Werkstück muß in jedem Fall dafür gesorgt werden, daß 11 mit einem Mitnehmer 11a versehen, der an der linken noch ein Zusatzweg der Spannbacken 26 möglich ist, Stirnfläche des Schaltnockens 8a zur Anlage kommt, wenn diese am Werkstück anliegen. Aus diesem Grunde wogegen der am unteren Teil des Lagergehäuses 9 anergibt sich der Arbeitshub A durch beidseitige Verrin- geordnete Schlitten 11 einen Mitnehmer 116 besitzt, der gerung des Gesamthubes H durch einen sogenannten 50 mit der rechten Stirnfläche des Schaltnockens 86 zu-Nachspannhub N. sammenwirkt

Zur Betätigung der Spanneinrichtung 2 ist an einem Im linken Teil der F i g. 1 ist zu erkennen, daß durch

hinteren Flansch la der Spindel 1 ein mit der Spindel 1 eine Bewegung des Kolbens 3a nach links über die KoI-

umlaufender Spannzylinder 3 befestigt dessen Kolben benstange 6 und den Schaltnocken 8a des Schaltstückes

3a über eine Kolbenstange 36 und eine Betätigungsstan- 55 8 der den Sensor 10a tragende Schlitten 11 nach links in

ge 4 mit dem Futterkolben 2c verbunden ist Bei diesem eine Stellung verschoben worden ist, die das linke Ende

Spannzylinder 3 handelt es sich um einen doppeltwir- des Gesamthubes H repräsentiert Durch die anschlie-

kenden Zylinder, beispielsweise einen Hydraulikzylin- ßende Bewegung des Kolbens 3a nach rechts wurde

der, dem das Druckmittel über ein Druckmittelüberlei- über den Schaltnocken 86 des Schaltstückes 8 der den

tungsgehäuse 5 zugeführt wird. Dieses Druckmittel- 60 Sensor 106 tragende Schlitten 11 nach rechts in eine

Überleitungsgehäuse 5 besitzt eine mit der Spindel 1 und das andere Ende des Gesamthubes H repräsentierende

dem Spannzylinder 3 umlaufende Welle, in welcher die Stellung mitgenommen. Der auf diese Weise durchge-

entsprechenden Bohrungen zum Spannzylinder 3 aus- führte Leerhub der Spanneinrichtung 2 hat somit zu

gebildet sind, sowie ein stillstehendes, auf der rotieren- einer Speicherung der den Gesamthub //definierenden

den Welle gelagertes Gehäuse, welches die Druckmit- 65 Stellungen der Schaltstange 6 und damit auch der ent-

telanschlüsse für eine auf der Zeichnung nicht darge- sprechenden Stellungen des Futterkolbens 2c geführt

stellte Druckmittelquelle trägt Damit die Schlitten 11 vor jedem Leerhub zur Defi-

Über die jeweilige Stellung des Kolbens 3a innerhalb nierung des Gesamthubes H in eine Nullstellung über-

führt werden, sind am Lagergehäuse 9 Stellmotoren angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 werden diese Stellmotoren jeweils durch einen Stellzylinder 15 gebildet, der ebenfalls am Lagergehäuse 9 angeordnet bzw. ausgebildet ist. In jedem Stellzylinder 15 ist ein Stellkolben 15a mit einer Kolbenstange 156 angeordnet, die aus dem Gehäuse des Stellzylinders 15 herausragt und am zugehörigen Schlitten 11 angreifen kann, um diesen Schlitten 11 über seinen Mitnehmer 11a bzw. lib an den zugehörigen Schaltnocken 8a bzw. Sb des Schaltstückes 8 anzudrücken. Dieses Andrücken wird durch eine im Inneren der Kolbenstange 15i> angeordnete Rückstellfeder 15c erreicht, die sich einerseits an der Kolbenstange 15b und andererseits an einem Verschlußdeckei 15c/ abstützt, der den Kolbenraum des Stellzylinders 15 abschließt. Die Rückstellfeder 15c wird stets dann wirksam, wenn das den Stellkolben 15a entgegengesetzt zur Wirkrichtung der Rückstellfeder 15c wirksame Druckmittel abgeschaltet wird, wie dies beispielsweise beim Stillsetzen der Werkzeugmaschine oder bei einem Wechsel der Spanneinrichtung 2 erfolgt. In dieser Situation drücken die beiden in entgegengesetzter Richtung wirksamen Stellkolben 15a der Stellzylinder 15 die beiden Schlitten 11 gegen die Schaltnocken 8a und Sb des Schaltstückes 8, so daß die Sensoren zuverlässig in eine Nullstellung gelangen, die eine Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine verhindert, solange die Sensoren 10a und Wb nicht durch eine erneuten Leerhub der jeweils angedeuteten Spanneinrichtung 2 in ihre den Gesamthub H definierenden Stellungen überführt worden sind.

Auf die voranstehend beschriebene Weise werden somit die beiden Endstellungen des Gesamthubes H der Spanneinrichtung 2 gespeichert Um im Bereich beider Endstellungen den erforderlichen Nachspannhub N sicherzustellen, wird die in F i g. 5 dargestellte Situation ausgenutzt Die Fig.5 zeigt mit strichpunktierten Linien an der Stirnfläche des als berührungsloser Grenztaster ausgebildeten Sensors 10a dessen aktive Schaltzone. Sobald der ebenfalls in F i g. 5 erkennbare Schaltnocken 8a in den Bereich dieser aktiven Schaltzone kommt, wird bereits der erforderliche Schaltimpuls des Sensors 10a ausgelöst Zwischen diesem Auslösen des Schaltimpulses und der körperlichen Anlage des Schaltnockens 8a am zugehörigen Mitnehmer 11a liegt somit der gewünschte Nachspannhub N, der ebenfalls in F i g. 5 eingezeichnet ist Die voranstehend beschriebene Einrichtung erlaubt auf diese Weise eine Inbetriebnahme der Werkzeugmaschine nur innerhalb des in F i g. 1 eingezeichneten Arbeitshubes A, der sich vom Gesamthub H durch die Subtraktion der beiden Nachspannhübe Af unterscheidet

Eine entsprechende Wirkung kann auch erzielt werden, wenn als Sensor 10a bzw. Wb kein berührungsloser Grenztaster gemäß F i g. 5, sondern ein elektromechanischer Endschalter 16 verwendet wird, wie dies in F i g. 6 dargestellt ist. Der Stößel 16a dieses Endschalters 16 wird ebenso wie der Schaltnocken 8a mit Auflaufschrägen versehen. Die F i g. 6 zeigt mit unteren strichpunktierten Linien die Ausgangsstellung des dachförmigen Stößels 16a, die dieser Stößel 16a annimmt, wenn er nicht vom Schaltnocken 8a berührt wird. Wird der Stößel 16a dagegen vom Schaltnocken 8a in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung verschoben, erfolgt der Schaltimpuls. Dieser wird demgemäß abgegeben, bevor der Mitnehmer 11a des zugehörigen Schlittens 11 am Schaltnocken 8a anliegt Wenn der Stößel 16a in seine obere Endlage überführt wird, die mit der oberen strichpunktierten Linie dargestellt ist und in der Schaltnocken 8a und Mitnehmer 11a aneinander anliegen, erfolgt kein weiterer Schaltimpuls. Auf diese Weise wird wie beim berührungslosen Grenztaster auch beim elektromechanischen Endschalter 16 erreicht, daß der Gesamthub H an beiden Seiten durch Nachspannhübe N auf den Arbeitshub A verringert wird.

Nach der vorstehend beschriebenen Speicherung des Gesamthubes H bzw. des Arbeitshubes A der jeweils an die Spindel 1 angebauten Spanneinrichtung 2 durch die verschiebbaren Sensoren 10a und 10Z> ist eine bestimmungsgemäße Bewegung des Kolbens 3a des Spannzylinders 3 nur noch im Bereich des Arbeitshubes A möglich. Befindet sich der Kolben 3a außerhalb dieses gespeicherten Arbeitshubes A, wird ein Anlaufen der Spindel 1 durch die Maschinensteuerung verhindert. Außerdem würde die Werkzeugmaschine abgeschaltet, wenn durch unvorhergesehene Umstände der Kolben 3a den gespeicherten Arbeitshub A verlassen sollte.

Wenn die mit dem Backenfutter gemäß F i g. 1 durchzuführenden Bearbeitungsvorgänge beendet sind, kann das Backenfutter gemäß F i g. 1 beispielsweise durch einen Spanndorn ersetzt werden, wie er in F i g. 2 dargestellt ist. Dieser Spanndorn besitzt einen in einem Gehäuse 2d axial verschiebbaren Spannkolben 2e. Eine Axialbewegung dieses Spannkolbens 2e bewirkt über die in F i g. 2 erkennbaren Schrägflächen eine Spannbzw. Lösebewegung von Spannstücken 2f, die zwischen Druckstiften 2g und einer Zugschraube 2Λ eingespannt sind.

In F i g. 2 sind unterhalb der als Spanndorn ausgeführten Spanneinrichtung 2 ebenfalls der Gesamthub H\ und der zulässige Arbeitshub A\ eingezeichnet, wobei sich der Arbeitshub A\ vom Gesamthub H\ wiederum durch zwei Nachspannhübe N unterscheidet. Durch einen vollständigen Bewegungszyklus zum öffnen und Schließen des Spanndornes wird wiederum der zum Spanndorn gehörende Gesamthub H\ durch die Sensoren 10a und 10£> festgelegt. Die Einzeichnung dieses Gesamthubes H\ in den Gesamtweg G des Spannzylinders 3 in F i g. 2 zeigt, daß der Gesamthub H\ des Spanndornes nicht nur kleiner ist als der Gesamthub H des zuvor aufgespannten Backenfutters, sondern auch in einem anderen Bereich des Gesamtweges G des Kolbens 3a liegt

Durch eine Berücksichtigung der Nachspannhübe N werden somit nicht nur die Endstellungen der Schaltstange 6 des für den Spanndorn möglichen Gesamthubes H\ gespeichert, sondern auch der zugehörige Arbeitshub A\. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Kolben 3a des Spannzylinders 3 nach Speicherung der Werte des angebauten Spanndornes ausschließlich innerhalb des nunmehr zulässigen Arbeitshubes A\ liegen kann, wenn die Werkzeugmaschine betrieben wird. Insbesondere eine Drehbewegung der Spindel 1 wird nur zugelassen, wenn sich der Kolben 3a innerhalb des für den Spanndorn festgelegten Arbeitshubs A\ befindet

Um eine Nullstellung der Sensoren 10a und Wb nicht nur bei einem Stillsetzen der Werkzeugmaschine, sondem auch bei einem Wechsel der an die Spindel 1 angebauten Spanneinrichtung 2 bei eingeschalteter Druckmittelversorgung sicherzustellen, kann neben dem Flansch der Spindel 1 ein berührungsloser Endschalter 17 angeordnet werden, der durch die rückwärtige Planfläche der jeweils angebauten Spanneinrichtung 2 bedämpft wird. Wird diese Spanneinrichtung 2 abgenommen, gibt der Endschalter 17 einen Impuls ab, der die Zufuhr des Druckmittels zu den Stellkolben 15a der

Stellzylinder 15 unterbricht und durch die auf diese Weise wirksam werdenden Rückstellfedern 15c bewirkt, daß die Sensoren 10a und 106 in die Nullstellung überführt werden. In dieser Nullstellung sind die beiden Sensoren 10a und iOb durch die Schaltnocken 8a und 8b bedämpft, so daß kein zulässiger Arbeitshub A bzw. A\ existiert und die Werkzeugmaschine nur dann in Betrieb genommen werden kann, wenn der jeweilige Arbeitshub A der angebauten Spanneinrichtung 2 durch Ausführen eines Leerhubes ermittelt und durch die Stellung der Sensoren 10a und 10Zj gespeichert wird. Eine Fehlbedienung und ein unzulässiger Betriebszustand der Werkzeugmaschine und der jeweils angebauten Spanneinrichtung 2 sind deshalb ausgeschlossen, da die Werkzeugmaschine nur dann in Betrieb genommen werden kann, wenn der der jeweils angebauten Spanneinrichtung 2 zugehörende Arbeitshub A bzw. A\ ermittelt worden ist, wobei diese Ermittlung auf einfache Weise durch Ausführen eines Leerhubes der jeweiligen angebauten Spanneinrichtung 2 erfolgt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

1 2 Erstreckung der Schaltnocken (8a; Sb) und die Patentansprüche: Ansprechbarkeit der Sensoren (10a; tOb) in jeder Endstellung der Schlitten (11) ein Nachspannhub

1. Einrichtung zur Bestimmung des Arbeitsbe- (N) gewährleistet ist
reiches eines doppeltwirkenden Spannzylinders 5

zur Betätigung von Spanneinrichtungen an Werk-

zeugmaschinen, insbesondere von auswechselbaren Spannfuttern an Drehmaschinen, deren Antriebe zur Durchführung der Werkstückbearbei- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimtiuig bei außerhalb des jeweiligen Arbeitshubes io mung des Arbeitsbereiches eines doppeltwirkenden befindlichem Spannzylinder blockiert sind, mit ei- Spannzylinders zur Betätigung von Spanneinrichtungen ner mit dem Spannkolben des Spannzylinders an Werkzeugmaschinen, insbesondere von auswechselverbundenen Schaltstange, deren Bewegung zur baren Spannfuttern an Drehmaschinen, deren Antriebe Überwachung des jeweiligen Arbeitshubes unter zur Durchführung der Werkstückbearbeitung bei au-Berücksichtigung von Nachspannhüben überwacht 15 ßerhalb des jeweiligen Arbeitshubes befindlichem ist, wobei die durch einen dem Gesamthub en- Spannzylinder blockiert sind, mit einer mit dem Spannsprechenden Leerhub der jeweiligen Spannein- kolben des Spannzylinders verbundenen Schaltstange, richtung srzeugten, den jeweiligen Arbeitshub be- deren Bewegung zur Überwachung des jeweiligen Argi-enzenden Stellungen der Schaltstange für die beitshubes unter Berücksichtigung von Nachspannhü-Dauei eines ununterbrochenen Bearbeitungsvor- 20 ben überwacht ist, wobei die durch einen dem Gesamtganges speicherbar sind und diese jeweils einen hub entsprechenden Leerhub der jeweiligen Spannein-Nachspannhub gewährleistenden Stellungen der richtung erzeugten, den jeweiligen Arbeitshub begren-Schaltstange bei einem Abschalten der Werk- zenden Stellungen der Schaltstange für die Dauer eines zeugmaschine oder bei einem Wechsel der ununterbrochenen Bearbeitungsvorganges speicherbar Spanneinrichtung selbsttätig gelöscht werden, 25 sind und diese jeweils einen Nachspannhub gewährleidadurch gekennzeichnet, daß die Schalt- stenden Stellungen der Schaltstange bei einem Abschalstange (6) mit einem Schaltstück (8) mit minde- ten der Werkzeugmaschine oder bei einem Wechsel der stens zwei Schaltnocken (8a, Sb) für jeweils einen Spanneinrichtung selbsttätig gelöscht werden.
Sensor (10a bzw. 10b) versehen ist, der einerseits Derartige Einrichtungen sind aus der DE-OS durch das Schaltstück (8) in seine den jeweiligen 30 30 04 988 sowie aus der älteren deutschen Patentanmel-Arbeitshub (A, A\) begrenzende Endstellung und dung P 31 05 872.8-14 (vgl. DE-OS 31 05 872) bekannt, andererseits durch einen beim Abschalten der Während die Einrichtung zur Einstellung von zwei einen Werkzeugmaschine oder bei einem Wechsel der Spannhub begrenzenden Endspannpositionen eines Spanneinrichtung (2) selbsttätig wirksam werden- doppeltwirkenden Spannzylinders nach der DE-OS den Stellmotor (15) in eine Nullstellung überführ- 35 30 04 988 jeder einwechselbaren Spanneinrichtung eibar ist, und daß jeder Sensor (10a, 10b) auf ei- nen Sollhub zuordnet, der in einem Codegeber enthalnem Schlitten (11) angeordnet ist, der in einer ten ist und von einem Codeleser gelesen und der Steuer-Längsführung (9b) eines Lagergehäuses (9) entge- einrichtung zugeführt wird, wird bei der Einrichtung zur gen einer Haltekraft verschiebbar ist Bestimmung des Arbeitsbereiches eines doppeltwirken-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 40 den Spannzylinders nach der älteren DE-Patentanmelzeichnet, daß der Schlitten (11) mit einem mit den dung P 31 05 872.8-14 der Arbeitshub der jeweils angezugehörigen Schaltnocken (8a; Sb) des Schaltstückes bauten Spanneinrichtung dadurch festgelegt, daß die (8) zusammenwirkenden Mitnehmer (11a; Hb) ver- durch einen dem Gesamthub entsprechenden Leerhub sehen ist. der jeweiligen Spanneinrichtung mittels eines Längen-

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 45 meßgerätes ermittelten Endstellungen im Steuergerät gekennzeichnet, daß der auf den Schlitten (11) speicherbar sind und der jeweilige Arbeitshub durch wirkende Stellmotor durch einen Stellzylinder (15) Berücksichtigen von Nachspannhüben im Steuergerät gebildet ist, dessen über eine Kolbenstange (15Z>) festlegbar ist. Die Endstellungen der jeweiligen Spannam Schlitten (11) angreifender Stellkolben (15a^ in einrichtung werden hierbei durch elektrische Impulse Wirkrichtung durch eine Rückstellfeder (15c) be- 50 des Längenmeßgerätes ermittelt und auf elektronilastet und entgegen dieser Rückstellfeder (15c) schem Wege gespeichert sowie zur Berücksichtigung durch Druckmittel in eine Ruhestellung überführ- der Nachspannhübe verarbeitet.

bar ist Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ein-

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis richtung der als bekannt vorausgesetzten Art zu schaf-

3, dadurch gekennzeichnet, daß die in entgegen- 55 fen, mit der eine rein mechanische Speicherung der den setzter Richtung wirkenden Stellzylinder (15) an jeweiligen Arbeitshub unter Berücksichtigung eines dem mit den Längsführungen (9b) für die die Nachspannhubes begrenzenden Stellungen erfolgt, so Sensoren (10a, 10b) tragenden Schlitten (11) ver- daß auf das Vorhandensein elektronischer Bauelemente sehenen Lagergehäuse (9) angeordnet sind, das verzichtet werden kann, ohne daß hierbei auf die selbstzugleich als Führung und Verdrehsicherung für 60 tätige Ermittlung des der jeweiligen Spanneinrichtung das mit den Schaltnocken (8a, Sb) versehene zugeordneten Arbeitshubes aufgrund tatsächlicher Schaustück (8) ausgebildet ist Werte anhand eines Leerhubes und auf eine zwangswei-

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis se Löschung der gespeicherten Endstellungen bei einem

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltnocken Abschalten der Werkzeugmaschine oder bei einem (8a, Sb) in axialen Aussparungen (9a) des Lager- 65 Wechsel der Spanneinrichtung verzichtet wird,
gehäuses (9) verdrehsicher geführt sind. Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungs-

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis gemäß vorgesehen, daß die Schaltstange mit einem

5, dadurch gekennzeichnet, daß durch die axiale Schaltstück mit mindestens zwei Schaltnocken für je-