HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Spannfutteranordnung zum Einspannen eines
Werkstücks während des Drehens, insbesondere eines Werkstücks, das dünn und
spröde ist und somit beim Einspannen dazu neigt, sich zu verbiegen, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 und wie im Dokument US-A-5 441 285 offenbart.
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Eine Spannfutteranordnung, die zum Einspannen eines dünnen und spröden
Werkstücks geeignet ist, ist in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung 7-256505 offenbart.
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Fig. 8 und 9 zeigen eine derartige Spannfutteranordnung, die einen
röhrenförmigen Spannkörper 51 aufweist, der konzentrisch auf der Hauptspindel einer
Drehmaschine befestigt ist, und eine Spannzange 52, die konzentrisch auf dem
Spannkörper 51 'befestigt ist, um einen Zentrierbezugsbereich eines Werkstücks
W zu ergreifen. Der Spannkörper 51 weist eine Vielzahl von kleinen
zylindrischen Öffnungen 53 auf, die auf einer Ebene senkrecht zur Achse des
Spannkörpers in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, wobei ihre Achsen sich
radial vom Spannkörper erstrecken. Ein Kolben P ist gleitend in jeder
zylindrischen Öffnung 53 aufgenommen, so dass ein Zylinder gebildet wird.
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Den Zylindern C wird Öl durch Ölleitungen 54 zugeführt, die im Spannkörper 51
ausgebildet sind, um zu bewirken, dass Stäbe L aus dem Innenumfang des
Spannkörpers 51 hervortreten, indem ein Druck auf die Kolben P ausgeübt wird.
Wenn der Öldruck gesenkt wird, werden die Stäbe L durch nicht dargestellte
Federn, die in den Kolben P angeordnet sind, zurückgezogen.
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Um ein Werkstück mit dieser Spannfutteranordnung einzuspannen, wird das
Werkstück W auf die Innenfläche des Spannkörpers 51 gesetzt, und sein
Zentrierbezugsbereich wird mit der Spannzange 52 eingespannt, um das Werkstück
zu zentrieren. In diesem Zustand wird das Werkstück W eingespannt, indem die
Stäbe L der Zylinder C gegen die Außenfläche des Werkstücks W gedrückt
werden.
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Bei dieser herkömmlichen Spannfutteranordnung wird das Werkstück mit einer
Vielzahl von Zylindern C eingespannt, die entlang des Umfangs konzentrisch mit
der Hauptspindel in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet sind. Ist das
Werkstück ein dünnes, sprödes Element, so wird ein niedriger Öldruck auf die
Zylinder C ausgeübt. Daher neigen die Kolben schon bei einer geringen
Oberflächenrauheit des Werkstücks dazu, sich in unterschiedlichen Graden zu bewegen.
Also hat diese Vorrichtung keine Selbstzentrierfunktion.
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Bei dieser Anordnung muss ein Werkstück zentriert werden, indem dessen
Zentrierbezugsbereich mit Hilfe der Spannzange 52 eingespannt wird, bevor es durch
die Vielzahl von Zylindern C eingespannt wird. Daher sind für Werkstücke mit
unterschiedlichen Zentrierbezugsbereichen unterschiedliche Spannzangen
erforderlich. Das heißt, für unterschiedliche Arten von Werkstücken W werden
unterschiedliche Spannfutter benötigt.
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Wenn eine Führung verwendet wird, um ein Werkstück zu zentrieren, ist für
grobes Zerspanen kein so genaues Zentrieren erforderlich, da beim groben
Zerspanen die Bearbeitungstiefe groß ist. Wenn jedoch bei der Feinbearbeitung ein
großes Spiel zum Einsetzen der Führung vorgesehen ist, um verschiedene Arten
von Werkstücken bearbeiten zu können, ist das Spiel meist zu groß, wenn das
Werkstück klein ist. Durch ein zu großes Spiel wird es schwierig, das Werkstück
mit hoher Genauigkeit zu zentrieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung zu schaffen,
die einfach aufgebaut ist und mit der verschiedene Arten von dünnen und
spröden Werkstücken genau und fest eingespannt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung wird eine Spannfutteranordnung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 geschaffen. Eine derartige Spannfutteranordnung weist einen
röhrenförmigen Spannkörper auf, der konzentrisch auf einer Hauptspindel einer
Werkzeugmaschine befestigt ist, drei erste Zylinder und eine Vielzahl zweiter
Zylinder, die in dem Spannkörper vorgesehen sind, wobei die ersten und zweiten
Zylinder entlang eines Umfangs in einer Ebene senkrecht zur Spindel in
gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet sind, Kolben, die in den ersten und
zweiten Zylindern angeordnet und so ausgeführt sind, dass sie durch den Druck einer
Flüssigkeit radial hervortreten und durch den Druck einer Flüssigkeit wieder
zurückgezogen werden, wobei die ersten Zylinder in gleichen Winkelabständen
angeordnet sind und jeder der ersten und zweiten Zylinder einen Stab aufweist,
der dazu vorgesehen ist, aus einer zylindrischen Fläche des Spannkörpers
hervorzutreten und wieder zurückgezogen zu werden, und wobei die ersten und zweiten
Zylinder über eine in dem Spannkörper befindliche Druckmittelleitung mit einer
Druckmittelquelle in Verbindung stehen, wodurch ein Werkstück durch Anlegen
des Drucks der Flüssigkeit aus der Druckmittelquelle auf die Kolben eingespannt
wird, und ein Druckbeaufschlagungsmittel, um unabhängig von dem Druck der
Flüssigkeit aus der Druckmittelquelle einen Druck gegen das Werkstück auf die
Kolben der ersten Zylinder anzulegen.
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Bei dieser Anordnung wird ein Werkstück in den Spannkörper gesetzt. Dann
werden erste und zweite Zylinder betätigt, um das Werkstück einzuspannen. In
diesem Zustand wird ein Druck aus dem Druckbeaufschlagungsmittel auf die
Kolben der ersten Zylinder angelegt, damit diese Kolben weniger leicht durch die
Reaktionskraft des Werkstücks zurückgezogen werden. Obwohl ein schwacher
Flüssigkeitsdruck auf die Kolben der ersten und zweiten Zylinder angelegt wird,
um das Werkstück einzuspannen, übt somit das Druckbeaufschlagungsmittel
zusätzlichen Druck auf die ersten Zylinder aus, so dass die ersten Zylinder
weniger dazu neigen, zurückgezogen zu werden. Also haben die ersten Zylinder eine
Selbstzentrierfunktion.
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Damit wird ein Werkstück gedreht, während es durch die ersten Zylinder
zentriert und sowohl durch die ersten als auch durch die zweiten Zylinder
eingespannt ist. Nach dem Drehen wird das Werkstück entfernt, indem alle Zylinder
gelöst werden.
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Die Kolben der ersten und zweiten Zylinder werden durch den Druck einer
Flüssigkeit zurückgezogen. Wenn bei dieser doppeltwirkenden Anordnung die
Kolben vorwärts bewegt werden, werden sie nur durch den Druck der Flüssigkeit
beaufschlagt, und es wird keine Federkraft angewandt. Bei einer
einfachwirkenden Anordnung, bei der Federn erforderlich sind, ist es schwierig, alle Kolben
gleichmäßig zu beaufschlagen, da die Federn zum Beaufschlagen der Kolben
sich zwangsläufig in der Länge, dem Durchmesser und der Anzahl der
Windungen unterscheiden. Bei der doppeltwirkenden Anordnung, bei der Öldruck
angewandt wird, um die Kolben zurückzuziehen, besteht dieses Problem nicht.
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Gemäß der Erfindung kann jeder der Kolben an seinem Ende eine abnehmbare
Verlängerung aufweisen, wobei die Spannfutteranordnung außerdem einen Ring
aufweist, der in die zylindrische Oberfläche des Spannkörpers passt, wobei der
Ring Öffnungen aufweist, durch die die Verlängerungen der Kolben gleiten, um
aus der Oberfläche des Rings hervorzutreten und wieder zurückgezogen zu
werden. Mit dieser Vorrichtung können Werkstücke mit deutlich unterschiedlichen
Durchmessern eingespannt werden, ohne den Spannkörper zu wechseln.
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Weitere Merkmale und Aufgaben von für das Verständnis der vorliegenden
Erfindung nützlichen Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der
Zeichnung näher beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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In der Zeichnung zeigen:
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Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Ausführungsform;
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Fig. 2 eine Vorderansicht dieser Ausführungsform;
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Fig. 3 einen Teilschnitt durch diese Ausführungsform;
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Fig. 4A einen vertikalen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform;
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Fig. 4B eine perspektivische Darstellung eines Kolbens und einer
Verlängerung, die mit dem Kolben zu verbinden ist;
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Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Aufspannvorrichtung zur
Befestigung von Verlängerungselementen;
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Fig. 6 eine perspektivische Darstellung, aus der ersichtlich wird, wie
Verlängerungselemente und ein zweiter Ring befestigt werden;
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Fig. 7 einen vertikalen Schnitt, aus dem ersichtlich wird, wie
Verlängerungselemente und ein zweiter Ring befestigt werden;
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Fig. 8 einen vertikalen Schnitt durch eine herkömmliche
Spannfutteranordnung; und
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Fig. 9 eine Vorderansicht derselben.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachfolgend werden die Ausführungsformen gemäß Fig. 1-7 beschrieben. Die in
der folgenden Beschreibung verwendeten Begriffe "vorn" und "hinten" beziehen
sich jeweils auf die Seite, die axial von der Drehmaschinenspindel entfernt ist
und die Seite, die axial zur Drehmaschinenspindel führt.
[Erste Ausführungsform - nicht durch die Erfindung abgedeckt]
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein
säulenartiges Gehäuse 1. Eine scheibenförmige Grundplatte 2 ist koaxial auf der
Rückseite des Gehäuses 1 befestigt. Auf der Rückseite der Grundplatte 2 ist eine
Übergangsplatte 3 koaxial befestigt. Diese drei Teile sind durch Bolzen B1
mit
einander verbunden. Ein zylindrischer Ausgleichsring 4 ist auf einem vorderen
Schulterbereich des Gehäuses 1 angeordnet und durch Bolzen B2 an dem
Gehäuse befestigt. Diese vier Elemente bilden einen Spannkörper 10. Die
Übergangsplatte 3 des Spannkörpers 10 ist durch Bolzen B3 konzentrisch auf der Endfläche
einer Hauptspindel einer nicht dargestellten Drehmaschine befestigt.
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An seiner vorderen Endfläche weist das Gehäuse 1 eine Öffnung 5 auf, die
konzentrisch zur Drehmaschinenspindel ist. Ein Werkstück W wird vorübergehend
in die Öffnung 5 gesetzt, um es einzuspannen. Entlang ihrer Außenkante ist die
Öffnung 5 verjüngt, damit ein Werkstück reibungslos in die Öffnung 5 eingesetzt
werden kann. Eine Öffnung 6, die einen kleineren Durchmesser hat als die
Öffnung 5, ist koaxial an der Unterseite der Öffnung 5 ausgebildet. Ein Werkstück-
Anschlagring 7 wird in die Öffnung 6 eingesetzt und durch Bolzen B4 an dem
Gehäuse 1 befestigt.
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Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, weist das Gehäuse 1 drei Zylinder 11 und 21
Zylinder 12 auf, also insgesamt 24 Zylinder, die auf einer einzigen Ebene senkrecht
zur Achse der Hauptspindel der Drehmaschine in gleichmäßigen
Winkelabständen von 15º angeordnet sind. Die drei Zylinder 11 sind in gleichmäßigen
Winkelabständen von 120º angeordnet. Jeder Zylinder 11, 12 weist eine zylindrische
Öffnung auf, die im Gehäuse 1 ausgebildet ist und sich in radialer Richtung der
Drehmaschinenspindel erstreckt, einen Kolben P11, P12, der gleitend in die
Öffnung eingesetzt ist, und einen Stab L11, L12, der in dem Kolben P11, P12
integriert ist. In der nachfolgenden Beschreibung werden die drei Zylinder 11 als
erste Zylinder bezeichnet, während die 21 Zylinder 12 als zweite Zylinder 12
bezeichnet werden.
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Die Stäbe L11, L12 der Zylinder 11, 12 sind so ausgeführt, dass sie um einen
vorherbestimmten Betrag aus der Öffnung 5 in dem Gehäuse 1 hervorragen,
wenn ein Öldruck auf die Kolben P11, P12 angelegt wird. Die Zylinder 11, 12
sind einfachwirkende Zylinder, d. h. die Stäbe und Kolben werden durch den
Öldruck vorwärts bewegt und durch in den Zylindern 11, 12 befestigte Federn 5
zurückbewegt.
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In die Zylinder 11, 12 wird Öl aus einer nicht dargestellten Öldruckquelle durch
eine Ölleitung 14 eingeleitet, um einen Öldruck auf die Rückseite der Kolben
P11, P12 anzulegen. Wie dargestellt, weist die Ölleitung 14 eine Lücke 13 auf,
die zwischen dem Ausgleichsring 4 und dem Gehäuse 1 definiert ist und mit den
hinteren Bereichen 33 der Zylinder 11, 12 in Verbindung steht; erste Kanäle, die
im Ausgleichsring 4 radial außerhalb der entsprechenden Zylinder 12 ausgebildet
sind und sich im Wesentlichen parallel zur Drehmaschinenspindel und von der
Lücke 13 zum Übergang zwischen dem Ausgleichsring 4 und dem Gehäuse 1 auf
die Drehmaschinenspindel zu erstrecken; zweite Kanäle, die mit den
entsprechenden ersten Kanälen in Verbindung stehen und sich durch das Gehäuse 1 zum
Übergang zwischen dem Gehäuse 1 und der Grundplatte 2 erstrecken; und dritte
Kanäle, die mit den entsprechenden zweiten Kanälen in Verbindung stehen und
sich radial durch die Grundplatte 2 zu deren Mitte hin erstrecken, wo sie mit
einer Ölzufuhrleitung 15 verbunden sind, die zur Öldruckquelle führt.
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Der Kolben P11 jedes ersten Zylinders 11 ist an seiner Hinterseite 21 zur Achse
geneigt. Im Gehäuse 1 sind Stäbe 23 parallel zur Drehmaschinenspindel gleitend
angeordnet. Jeder Stab 23 weist eine hintere, geneigte Fläche 22 auf, die dazu
vorgesehen ist, an den hinteren geneigten Flächen 21 des entsprechenden
Kolbens P11 anzustoßen. An ihren anderen Enden werden die Stäbe 23 durch
Druckfedern 26 über einen ringförmigen Kolben 25, der in einer im hinteren Bereich
des Gehäuses 1 ausgebildeten ringförmigen Nut 24 aufgenommen ist,
beaufschlagt. Somit werden die geneigten Flächen 22 der Stäbe 23 normal gegen die
geneigten Flächen 21 der Kolben P11 gedrückt, so dass die Kolben P11 durch die
Federn 26 von der Drehmaschine radial nach innen beaufschlagt werden.
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Zum vorderen Ende des Kolbens 25 führt eine Ölleitung 34, die sich durch das
Gehäuse 1 und die Grundplatte 2 erstreckt und mit einer zweiten Ölzufuhrleitung
35 in Verbindung steht, die sich durch die Ölzufuhrleitung 15 zur Öldruckquelle
erstreckt. In den Figuren bezeichnet der Buchstabe O einen O-Ring und der
Buchstabe Q eine Ventilschraube, die Ableitungsöffnungen abdeckt, durch die
Entlüftungsschlitze und Ölleitungen 14 und 34 zugänglich gemacht werden,
damit diese gereinigt werden können.
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Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Spannfutteranordnung dieser
Ausführungsform beschrieben.
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Über die Ölzufuhrleitung 35 wird durch Aktivieren eines nicht dargestellten
Hydraulikkreises Öl in die Ölleitung 34 geleitet, um die Stäbe 23 gegen den
Widerstand der Federn 26 zurückzuziehen. In diesem Zustand wird kein Öl durch die
Leitung 15 in die Ölleitung 14 geleitet, damit kein Öldruck auf einen der
Zylinder 11, 12 angelegt wird. Somit werden die Kolben P11, P12 bis an die Grenze
zurückgezogen. In diesem Zustand wird ein Werkstück W in die Öffnung 5 des
Gehäuses 1 eingesetzt, bis es gegen den Werkstück-Anschlag 7 gedrückt wird.
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Dann wird durch den Hydraulikkreis die Zufuhr von Öl über die Leitung 35 in
die Ölleitung 34 gestoppt. Nun werden unter der Beaufschlagungskraft der
Federn 26, die über den Kolben 25 übertragen wird, die Stäbe 23 vorwärts bewegt
(in Fig. 1 und 3 nach rechts bewegt), um das Werkstück W zu zentrieren. In
die
sem Zustand wird Öl in die Ölleitung 14 geleitet, die sowohl zu den ersten als
auch zu den zweiten Zylindern 11, 12 führt, um die Kolben P11, P12 der ersten
und zweiten Zylinder 11, 12 vorwärts zu bewegen.
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Der Öldruck, der über die Leitung 14 auf die Kolben P11, P12 angelegt wird, ist
für dünne und spröde Werkstücke so schwach, dass die Kolben P12 der Zylinder
12 in unterschiedlichen Graden bewegt werden, wenn das Werkstück W
exzentrisch ist oder eine raue Oberfläche hat. Doch die Kolben P11 der Zylinder 11
werden nicht nur durch den schwachen Öldruck beaufschlagt, der über die
Leitung 14 angelegt wird, sondern auch durch die Beaufschlagungskraft der Federn
26 über den Kolben 25 und die Stangen 23, da die geneigten Flächen 21 der
Kolben P11 gegen die geneigten Flächen 22 der Stäbe 23 gedrückt werden. Die
Kolben P11 neigen also beim Einspannen des Werkstücks weniger dazu, durch die
Reaktionskraft des Werkstücks 2 zurückbewegt zu werden, als die Kolben P12.
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Somit haben die Kolben P11 des ersten Zylinders eine Selbstzentrierfunktion
durch Klemmen des Werkstücks W. Das heißt, das Werkstück W wird durch die
ersten Zylinder 11 zentriert. Die zweiten Zylinder 12 verleihen ein zusätzliches
Einspanndrehmoment.
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Die Einspannkraft der ersten Zylinder 11 ist durch Druckänderung des Öls
einstellbar, das durch die zweite Ölzufuhrleitung 35 und die Ölleitung 34 in einen
Raum 27 geleitet wird, der durch die Endfläche des Kolbens 25 definiert wird,
welche mit den Stangen 23 und der ringförmigen Nut 23 in Kontakt steht. Das
heißt, durch Senken des Öldrucks im Raum 27 dehnen sich die Druckfedern 26
aus, so dass die Kolben P11 fester gegen das Werkstück gedrückt werden. Durch
Anheben des Öldrucks im Raum 27 werden die Federn 26 zusammengedrückt, so
dass die Einspannkraft der Kolben P11 abnimmt.
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Sobald das Werkstück W durch die ersten und zweiten Zylinder so zentriert und
eingespannt worden ist, dass das Werkstück W selbst dann nicht verformt wird,
wenn es ein dünnes Element ist, wird dessen Innenfläche durch die
Drehmaschine bearbeitet.
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Nach dem Drehen wird der Hydraulikkreis aktiviert, um das Öl in den
Ölleitungen 14, 34 abzugeben. Damit werden die Kolben P11, P12 durch die Federn S
zurückgezogen, und das Werkstück W wird gelöst. Dann wird das Werkstück
entfernt.
[Zweite Ausführungsform, die in den Umfang des Anspruchs 1 fällt]
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Die Zylinder 11, 12 der zweiten Ausführungsformen sind doppeltwirkende
Zylinder, wobei der Öldruck dazu verwendet wird, die Kolben P11, P12 vor- und
zurückzubewegen.
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Bei dieser doppeltwirkenden Anordnung ist anstatt der Federn 5 gemäß Fig. 1
eine nicht dargestellte Ölleitung zum Zurückziehen der Kolben P11, P12 parallel
zur Ölleitung 14 gemäß Fig. 1 ausgebildet. Die Ölleitung zum Zurückziehen der
Kolben steht an einem Ende mit den vorderen Enden der Zylinder 11, 12 und am
anderen Ende beispielsweise über ein Umschaltventil mit vier Öffnungen und
zwei Ventilpositionen mit einer Öldruckquelle in Verbindung. Wenn bei dieser
Anordnung das Ventil so umgeschaltet wird, dass die Ölleitung zum
Zurückziehen der Kolben sich zu einem Öltank oder zur Atmosphäre hin öffnet, wobei die
Ölleitung 14 mit der Öldruckquelle in Verbindung steht, so werden die Kolben
nach vorn bewegt. Wenn das Ventil umgeschaltet wird, um die Ölleitung zum
Zurückziehen der Kolben mit der Öldruckquelle zu verbinden, wobei die
Öllei
tung 14 mit einem Öltank oder mit der Atmosphäre in Verbindung steht, wird der
Ölfluss umgedreht, und die Kolben P11, P12 werden zurückgezogen. Im Übrigen
unterscheidet sich diese Ausführungsform sowohl in Bezug auf den Aufbau als
auch auf die Funktion nicht von der ersten Ausführungsform.
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Die doppeltwirkende Anordnung hat den Vorteil, dass die Kolben P11 und P12
durch den Öldruck gleichmäßiger beaufschlagt werden als durch die Federn S.
Bei der einfachwirkenden Anordnung, bei der die Federn S zum Zurückziehen
der Kolben verwendet werden, werden die Kolben durch die einzelnen Federn S
beaufschlagt, während ein Werkstück durch die Kolben eingespannt wird. Die
Federn S variieren zwangsläufig bezüglich der Länge, des Durchmessers und der
Anzahl der Windungen. Somit wirken meist unterschiedliche
Beaufschlagungskräfte auf die jeweiligen Kolben, so dass es für die Kolben schwierig wird, das
Werkstück gleichmäßig zu ergreifen. Hierdurch erhöht sich die Möglichkeit, dass
das Werkstück sich verbiegt. Bei der doppeltwirkenden Anordnung, bei der zum
Zurückziehen der Kolben ein Öldruck verwendet wird, besteht dieses Problem
nicht.
[Dritte Ausführungsform]
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Die dritte Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform.
Die Modifikation trifft auch für die zweite Ausführungsform zu. Mit der
Spannfutteranordnung dieser Ausführungsform können dünne und spröde Werkstücke
mit deutlich unterschiedlichen Durchmessern ergriffen werden. In Fig. 4, die die
dritte Ausführungsform zeigt, sind die Bereiche, die sie mit der ersten
Ausführungsform gemeinsam hat, nur in groben Zügen dargestellt und durch
strichpunktierte Linien umrissen.
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Die in Fig. 4A dargestellte Vorrichtung weist einen zweiten Ring 41 auf, der in
der Öffnung 5 des Gehäuses 1 aufgenommen ist. Jeder Kolben P11', P12' weist
eine Verlängerung 42 auf.
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Wie in Fig. 4B dargestellt, weist jeder Stab L11', L12' der Kolben P11', P12'
einen Kopf 43' kleinen Durchmessers auf, der einen Querschnitt in Form des
Buchstaben T besitzt. Die Verlängerungen 42 sind zylindrische Elemente, die
den gleichen Durchmesser wie die Kolben P11', P12' besitzen, und jede weist
eine T-förmige Nut 43 auf, die sich diametral über deren zylindrische Endfläche
und axial bis zu einer vorherbestimmten Tiefe erstreckt. Durch In-Eingriff-
Bringen der Köpfe 43' kleinen Durchmessers mit den entsprechenden T-
förmigen Nuten 43 werden die Verlängerungen 42 mit den jeweiligen Kolben
P11', P12' verbunden. In jeder Verlängerung 42 ist nahe der T-Nut 43 ein
Stiftloch 44 ausgebildet, was den nachfolgend noch zu erläuternden Zweck hat.
Ebenfalls aus den nachfolgend erläuterten Gründen ist ein Ausschnitt 44' mit
rechteckigem Profil und vorherbestimmter Tiefe im Umfang der Verlängerung 42
ausgebildet.
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Der zweite Ring 41 weist einen Flansch auf, der satt an der Innenwandung des
Gehäuses 1 anliegt. Im zweiten Ring 41 sind radiale Durchgangsöffnungen 45 so
ausgebildet, dass sie mit den jeweiligen Kolben P11', P12' fluchten, wenn der
Ring 41 in die Öffnung 5 des Gehäuses 1 gesetzt wird. Mit dem in die Öffnung 5
gesetzten Ring 41 können die Verlängerungen 42 der Kolben P11', P12' sich aus
dem Innenumfang des Rings 41 vor- und zurückbewegen, indem sie in den
jeweiligen radialen Öffnungen 45 gleiten.
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Bei dieser Ausführungsform wird eine in Fig. 5 dargestellte Aufspannvorrichtung
46 verwendet, um die Verlängerungen 42 an den Kolben P11', P12' zu
befesti
gen und sie in die Öffnungen 45 des zweiten Rings 41 einzusetzen. Die
Aufspannvorrichtung 46 ist ein Ring 47, der aus einer dünnen Platte geformt ist und
eine Vielzahl von vertikalen Stiften 48 aufweist, die in den gleichen
Winkelabständen angeordnet sind wie die Zylinder 11, 12. Der Durchmesser der Stifte 48
ist klein genug, um zu ermöglichen, dass sie lose in die in den Verlängerungen
42 ausgebildeten Stiftlöcher 44 passen. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf
Fig. 6 und 7 beschrieben, wie die Verlängerungen 42 befestigt werden.
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Zunächst wird bewirkt, dass der Öldruck nachlässt, um alle Kolben P11', P12'
zurückzuziehen. In diesem Zustand werden die Verlängerungen 42 in die
Öffnungen 45 des zweiten Rings 41 eingesetzt. Dann werden Sicherungsbolzen 49
von einer Seite des Rings in den Ring 41 geschraubt, bis ihre Spitzen in die in
den Verlängerungen 42 ausgebildeten Ausschnitte 44' gelangen. Damit wird
verhindert, dass sich die Verlängerungen 42 drehen. Wenn die Bolzen 49 in den
Ausschnitten 44' aufgenommen sind, sind die in den Verlängerungen 42 nahe
den T-Nuten 43 ausgebildeten Stiftlöcher 44 parallel zur Drehmaschinenspindel
angeordnet.
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In diesem Zustand wird die Aufspannvorrichtung 42 in den zweiten Ring 41
eingepasst, um die Stifte 48 mit den Stiftlöchern 44 der jeweiligen
Verlängerungen 42 in Eingriff zu bringen, wodurch eine radiale Bewegung der
Verlängerungen 42 im zweiten Ring verhindert wird. Der so zusammengesetzte zweite Ring
41 wird dann in die Öffnung 5 des Gehäuses 1 eingesetzt. Wenn der Ring 41 in
die Öffnung 5 eingesetzt wird, werden die Köpfe 43' kleinen Durchmessers der
Stäbe L11', L12' der Kolben P11', P12', die nun vom Innenumfang des
Gehäuses 1 hervorragen, da kein Öldruck angelegt wird, mit den T-Nuten 43 der
Verlängerungen 42 in Eingriff gebracht. Wenn der Ring 41 vollständig in die
Öff
nung 5 passt, wird der Ring 41 durch Bolzen B5 an dem Gehäuse 1 befestigt.
Dann wird die Aufspannvorrichtung 46 entfernt.
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Der Ring 41 wird somit ortsfest angeordnet, wobei die Verlängerungen 42 mit
den Kolben P11', P12' verbunden sind. Durch die Anordnung des Rings 41 ist es
möglich, ein dünnes und sprödes Werkstück W einzuspannen, das einen
kleineren Durchmesser hat als ein Werkstück W, das in die Öffnung 5 gesetzt wird,
ohne dass sich darin ein zweiter Ring 41 befindet. Bei dieser Anordnung ist es
durch das Vorsehen von zweiten Ringen 41 mit unterschiedlichen Durchmessern
und mit Verlängerungen 42 unterschiedlicher Länge sowie von den jeweiligen
Ringen und Verlängerungen entsprechenden Aufspannvorrichtungen 46 möglich,
Werkstücke W mit deutlich unterschiedlichen Durchmessern einzuspannen, ohne
den Spannkörper 10 auszutauschen.
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Die Vorrichtungen der Ausführungsformen werden verwendet, um die
Außenkante eines Werkstücks W einzuspannen. Es ist jedoch auch möglich, die
Innenkante eines Werkstücks W einzuspannen, indem die Zylinder 11, 12 so
angeordnet werden, dass die Stäbe L radial nach außen ragen.
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Wie beschrieben, hat die Spannfutteranordnung gemäß der Erfindung einen
einfachen Aufbau, da sie zum Zentrieren von Werkstücken keine Spannklemmen
benötigt. Dennoch können mit dieser Spannfutteranordnung unterschiedliche
Arten von dünnen und spröden Werkstücken mit hoher Genauigkeit und
Zuverlässigkeit zentriert und eingespannt werden.