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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Lünette zum Aufspannen und/oder
zur Halterung eines Werkstückes
auf einer Drehmaschine mit drei in einer gemeinsamen Ebene angeordneten
Haltegliedern, von denen zwei Halteglieder als spiegelbildlich zueinander
angeordnete schwenkbar gelagerte Winkelhebel ausgebildet sind und
wobei zwischen diesen ein in Richtung auf die Werkstückachse
geradlinig durch einen von Druckmittel beaufschlagbaren Betätigungskolben
verschiebbares mittleres Halteglied eingesetzt ist, das ein mit
Steuerflächen
versehenes Mittelstück
trägt,
das mit den freien Enden der Winkelhebel zusammenwirkt und wobei
die Lünette
mit einem durch die Verstellbewegungen des Mittelstückes und/oder
des mittleren Haltegliedes betätigbaren Weggeber
versehen ist.
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Durch
die
DE 37 19 103 C2 ist
eine Lünette dieser
Art bekannt. Der Weggeber ist hierbei als Drehweggeber mit rechteckigen
Ausgangssignalen oder als Linearweggeber mit analogen Ausgangssignalen
ausgebildet, wobei die Verschiebung des Weggebers als impliziter
Indikator für
die Stellung der Halteglieder und somit der jeweiligen Spannstellung
der Lünette
fungiert.
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Bei
der bekannten Ausgestaltung ist das Verstellglied des Weggebers
als Zugstange, Gewindespindel oder Zahnleiste ausgestaltet oder
durch ein Bauteil der Lünette gebildet,
in dem in dieses in Form einer Reihe oder zweier gegeneinander versetzt
angeordneter Reihen schlitzartiger, hintereinander angeordneter
Ausnehmungen eingearbeitet sind.
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Nachteilig
ist hierbei, dass im Falle, dass der Weggeber ein separates Element
ist, ein bedeutender zusätzlicher
Raumbedarf axial zur Verschieberichtung des Weggebers erforderlich
ist, um die Verschiebung des Weggebers zu ermöglichen und um beispielsweise
Kollisionen des Weggebers mit weiteren, in der Nähe der Lünette befindlichen Bauteilen, beispielsweise
mit anderen Werkstücken
oder Geräten,
zu vermeiden. Besonders nachteilig ist dabei auch, dass, um diesen
erhöhten
Raumbedarf zu vermeiden, der maximal mögliche Spannbereich häufig in
unvorteilhafter Weise eingeschränkt
werden muß, so
dass der Einsatzbereich der Lünette
beeinträchtigt ist.
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Im
dem Fall, dass der Weggeber in ein Bauteil der Lünette eingearbeitet ist, ist
es häufig
unvorteilhaft, dass das Bauteil aufwändig bearbeitet werden muß und dass
durch die Formung von Ausnehmungen teilweise Eigenschaften des Bauteils,
beispielsweise seine Stabilität,
in Mitleidenschaft gezogen werden, so dass gegebenenfalls zusätzliche
Gegenmaßnahmen
erforderlich werden, um die volle Funktionsfähigkeit des Bauteils sicherzustellen.
Zudem ist diese zweite Form der Ausgestaltung des Weggebers nur
bei spezifischen Bauformen der Lünette überhaupt
anwendbar, insbesondere da der Weggeber derart anzuordnen ist, dass
durch diesen die Bewegung der Reihe bzw. der Reihen von Ausnehmungen
auswertbar ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weggeber für Lünetten zu
schaffen, der eine präzise
Ermittlung der Stellung wenigstens eines Haltegliedes der Lünette ermöglicht,
universell und kostengünstig
einsetzbar ist und einen geringen zusätzlichen Raumbedarf erfordert.
Außerdem
soll der Weggeber bei nahezu allen Lünettenarten ohne Schwierigkeiten
verwendbar und auch nachträglich einbaubar
sein, vor allem aber soll durch diesen die Funktionsfähigkeit
der Lünette,
insbesondere deren Einspannbereich, nicht beeinträchtigt werden.
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Gemäß der Erfindung
wird dies bei einer Lünette
der vorgenannten Gattung dadurch erreicht, dass der Weggeber als
mit einem Ende fest an dem Mittelstück, einem der äußeren Halteglieder
oder dem Betätigungskolben
befestigter Seilzug, als Band oder als in seiner Länge verformbares
Zugglied ausgebildet ist, und dass der Seilzug oder das Band mit seinem
anderen Ende auf einer Aufrollvorrichtung aufspannbar ist, die ortsfest
an einem den Betätigungskolben
aufnehmenden Zylinder und/oder dem Lünettengehäuse abgestützt ist.
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Zweckmäßig ist
es hierbei, der Aufrollvorrichtung ein Potentiometerrad zuzuordnen,
durch das in Abhängigkeit
von der Länge
des auf der Aufrollvorrichtung befindlichen Seilzuges elektrische
Signale generierbar sind, und der Aufrollvorrichtung ein Rückstellelement,
beispielsweise einen Federmotor, zuzuordnen.
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Ferner
ist es vorteilhaft, den Innenraum des Gehäuses der Lünette und/oder den Innenraum
der Aufrollvorrichtung mit einem Sperrmittel, beispielsweise Sperrluft,
zu befüllen,
wobei der Innenraum des Gehäuses
und der Innenraum der Aufrollvorrichtung über einen vorzugsweise in die
Wandung des Zylinders eingearbeiteten Kanal miteinander verbunden
sein sollten, und bei einer Durchführung des Seilzuges durch eine
Wand des Gehäuses
die Durchgangsöffnung
mit einer Drossel zu versehen oder als Drossel auszubilden ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist
es möglich,
den Weggeber auf einfache und kostengünstige Weise in gewünschte,
insbesondere in zur Verschieberichtung des mittleren Haltegliedes,
z. B. achssenkrecht verlaufende Richtungen umzulenken und so den
Raumbedarf längs
der Verschieberichtung der verstellbaren Bauteile erheblich zu reduzieren.
Auch ermöglicht
diese Lösung,
vorhandene Zwischenräume,
z. B. bereits in der Lünette
vorhandene Hohlräume,
zur Aufnahme des Weggebers zu nutzen. Vorteilhaft ist dabei des
Weiteren, dass durch den reduzierten Raumbedarf des Weggebers Einschränkungen
des Spannbereichs der Lünette
vermieden werden.
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Der
Seilzug ermöglicht
in Verbindung mit der Aufrollvorrichtung ferner eine Aufrollung
bzw. Abrollung auf einfache und besonders raumsparende Weise. Auch
sind diese Bauteile kostengünstig
herzustellen, weisen nur ein geringes Gewicht auf und sind vielseitig
einsetzbar. Durch den Federmotor wird dabei die Zugspannung des
Messwertgebers konstant gehalten, so dass die Messgenauigkeit gleich
bleibt.
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Auch
ist es vorteilhaft, dass der Weggeber ein Potentiometerrad aufweist,
durch das in Abhängigkeit
von der Position des Seilzuges elektrische Signale generierbar sind.
Dies bietet eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, mechanoelektrisch
die Position des Weggebers bzw. eine Veränderung seiner Position auszuwerten.
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Nachfolgend
ist ein Ausführungsbeispiel
der gemäß der Erfindung
ausgebildeten mit einem als Seilzug ausgestalteten Weggeber versehene
Lünette in
einem Teilausschnitt dargestellt und beschrieben.
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Die
mit 1 bezeichnete Lünette
dient zum Einspannen und/oder zur Halterung eines Werkstückes auf
einer Werkzeugmaschine und weist dazu drei in einem Gehäuse 2 angeordnete
Halteglieder 3, 4a und 4b auf, von denen
das mittlere Halteglied 3 in Richtung des einzuspannenden
Werkstückes
axial verschiebbar ist und die beiden äußeren Halteglieder 4a und 4b um
einen nicht gezeigten Gelenkbolzen verschwenkbar gelagert sind.
Um dies zu ermöglichen,
ist an dem mittleren Halteglied 3 ein Mittelstück 5 angebracht,
an dem Steuerflächen 6 angearbeitet sind,
an denen die äußeren Halteglieder 4a und 4b anliegen.
Bei einer Verstellung des mittleren Haltegliedes 3, die
mittels eines in einem Zylinder 7 angeordneten Kolbens 8 bewerkstelligt
wird, dessen Kolbenstange 9 mit dem mittleren Halteglied 3 fest
verbunden ist, werden die äußeren Halteglieder 4a und 4b radial
nach innen bzw. nach außen
verschwenkt. Dadurch ist stets eine zentrische Einspannung eines Werkstückes gewährleistet.
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Um
die jeweilige Position des mittleren Haltegliedes 3 und
somit auch der beiden äußeren Halteglieder 4a und 4b in
Bezug auf das Werkstück
ermitteln zu können,
ist die Lünette 1 mit
einem Weggeber 11 ausgestattet, der als Seilzug 12 ausgebildet
ist und somit eine reversible Form aufweist. Mit dem einen Ende 13 ist
der Seilzug 12, der durch eine in das Gehäuse 2 eingearbeitete
Durchgangsöffnung 15 in dessen
Innenraum 21 geführt
ist, an dem Mittelstück 5 befestigt,
das andere Ende 14 ist dagegen in einer in einem Gehäuse 17 eingesetzten
Aufrollvorrichtung 16 angebracht. Die Aufrollvorrichtung 16 ist
des Weiteren mit einem Potentiometerrad 18 versehen und über eine
mehradrige Signalleitung 19 mit einer Steuereinheit 20 verbunden.
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Wird
der Betätigungskolben 8 nach
rechts oder links verstellt, so wird durch die Verstellbewegungen
des Mittelstückes 5 der
Seilzug 12 auf- oder abgerollt. Dadurch werden durch das
Potentiometerrad 18 Signale generiert, die in der Steuereinheit 20 ausgewertet
werden und eine exakte Angabe über die
jeweilige Lage der Halteglieder 3, 4a und 4b in Bezug
auf das Werkstück
ermöglichen. Über die Steuereinheit 20 kann
auch ein dieser zugeordnetes Steuergerät 20', mittels dem die Zuführung des Druckmittels
zu dem Zylinder 7 und somit die Verstellbewegungen des
Betätigungskolbens 8 regelbar sind,
beeinflusst werden.
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Der
Weggeber 11 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Seilzug 12 in
Form eines kunststoffummanteltes Stahlseil mit kreisförmigen Querschnitt
dargestellt. Es ist aber auch möglich,
als Weggeber ein Material zu verwenden, dessen Form, zumindest in
einzelnen Bereichen, aufgrund seiner speziellen Material- oder geometrischen
Eigenschaften mittels geringer Krafteinwirkung verändert werden kann
und diese Formänderung
dabei reversibel ist. Alternativ kann der Seilzug 12 aus
anderen geeigneten metallischen oder nichtmetallischen Materialien oder
Verbundwerkstoffen, mit anderen Querschnittsformen sowie je nach
Anforderungen an die Lünette mit
als auch ohne Ummantelung zu verwenden.
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Dem
Innenraum 21 der Lünette 1 wird über einen
Anschluss 22 ein Sperrmittel, beispielsweise Sperrluft,
mit einem Überdruck
von 0,5 bis 1,0 bar zugeführt,
so dass in den Innenraum 21 keine Fremdstoffe, beispielsweise
Spritzwasser, eindringen können. Über einen
in den Zylinder 7 eingearbeiteten Kanal 24 ist
der Innenraum 21 des Gehäuses 2 mit dem Innenraum 23 der
Aufrollvorrichtung 16 verbunden, so dass auch die Aufrollvorrichtung 21 vor
durch äußere Einwirkungen
bedingte Verschmutzungen geschützt
ist. Mittels einer in die für
den Seilzug 12 vorgesehene Durchgangsöffnung 15 eingesetzten
Drossel 25 kann der Druck in den Innenräumen 21 und 23 leicht
eingestellt werden.
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Befindet
sich der Betätigungskolben 8 in
der hinteren Einstellung, ist die Feder des Federmotors bis auf
eine geringe Vorspannung entspannt und durch das Potentiometerrad 18 wird
ein Minimumsignal generiert, das eine zwischen einer ersten und
einer zweiten Ader der Singalleitung 19 abgreifbare Spannung
0 V oder ein durch eine Ader fließender Strom von 4 mA ist.
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Wird
der Betätigungskolben 8 in
Richtung des einzuspannenden Werkstückes verschoben, so wird der
Seilzug 12 von der Aufrollvorrichtung 15 abgerollt,
wodurch der Federmotor gespannt und gleichzeitig das Potentiometerrad 18 verstellt
wird. Dadurch ist am Potentiometerrad 18 ein elektrisches Signal
abgeifbar, das beispielsweise linear mit der Verschiebung des mittleren
Haltegliedes 3 und bei maximal möglicher Verschiebung ein Maximalsignal erreicht,
beispielsweise eine Spannung von 10 V zwischen der ersten und der
zweiten Ader der Signalleitung 11 oder ein Stromdurchfluss
durch eine Ader der Singalleitung von 20 mA.
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Somit
ist dem Potentiometerrad 18 ein Signal entnehmbar, das
ein präzises
Maß für die Position des
mittleren Halteglieds 3 und dadurch auch für die Position
der Halteglieder 4a und 4b.
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Dieses
Signal wird über
die Signalleitung 19 auf die Steuerungseinheit 20 übertragen
und kann zum zur mittelbaren Steuerung des mittleren Haltegliedes 3 ausgewertet
werden.
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Anstelle
der mechanoelektrischen Messung durch das Potentiometerrad 18 ist
es auch möglich, die
Verstellbewegung des Seilzuges 12 mittels eines optoelektronisch,
induktiv oder kapazitiv arbeitenden Signalaufnehmers und gegebenenfalls
zugehöriger geeigneter,
regelmäßig angeordneter
Markierungen auf dem Seilzug 12 zu erfassen.