DE102008063575B4 - Automatisches Drehherz - Google Patents

Abstract

Öffnendes und verschließendes automatisches Drehherz mit zwei Drehherzbacken für Backenfutter bei Drehmaschinen und Schleifmaschinen dadurch gekennzeichnet dass das Drehherz mit zwei Verbindungsbolzen (4, 5) mittels zwei Kardanringen (7, 9) mit dem Antrieb verbunden ist und die Neigung des mittleren Kardanringes (7) durch einen Bolzen (5), welcher sich ein einem Langloch im äußeren Kardanring befindet, begrenzt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein automatisches Drehherz nach dem Oberbegriff in Anspruch 1 zur Verwendung bei Drehmaschinen und Schleifmaschinen.
• Der Einsatz von Drehherzen bei Drehmaschinen und Schleifmaschinen ist seit langem bekannt. Im Werkzeugbau werden Drehherzen für Drehmaschinen und Schleifmaschinen eingesetzt, wenn das Backenfutter das Werkstück nicht optimal bzw. absolut querkraftfrei halten kann oder eine Bearbeitung zwischen Spitzen zwingend notwendig ist. Das Drehen erfolgt bei dessen Einsatz zwischen 2 Spitzen. Diese Situation tritt vor allem dann ein, wenn das Werkstück über 2 Zentren verfügt und der Spanndurchmesser nicht konzentrisch zu den Zentren läuft.
• Innerhalb der Drehherzen gibt es eine mannigfaltige Formenauswahl. Für verschiedenste Anwendungen gibt es verschiedene Formen. Ein automatisches zweigeteiltes Drehherz mit Federrückzug und federbetätigter Spannung ist jedoch nicht bekannt. Gleiches gilt für die 3-fach kardanische Aufhängung.
• Bekannt ist der Einsatz eines Kardangelenkes bei einer Mitnehmerspitze in DPMA Patentschrift 1096161. Dieses ist jedoch gerade nicht für ein Drehherz vorgesehen, sondern alleinig für eine Mitnehmerspitze.
• Weiterhin ist aus der DPMA Offenlegungsschrift DE 4032881 A der Einsatz eines Kardanischen Lagers für einzuspannende Werkstücke bekannt. Diese kardanische Aufhängung ist jedoch nicht zum Einsatz bei Drehmaschinen/Schleifmaschinen entwickelt, sondern zur Abstützung von ausschließlich axial wirkenden Kräften auf ein ruhendes Werkstück wie beim Schleifen oder Fräsen. Es betrifft deshalb die vorliegende Erfindung nicht. Zudem wirkt die genannte Erfindung nicht in Zusammenhang mit einem zweigeteilten Drehherz.
• Beim Einsatz von Spannbacken und anderen Mitnahmesystemen wie zum Beispiel Ausgleichende Futter mit integrierter Zentrierspitze besteht eine Gefahr für die Oberflächenbeschaffenheit und Formbeständigkeit des Werkstückes und führt meist zur Verspannung des Werkstückes.
• Gleichfalls wirken beim Spannen starke Querkräfte auf das Material. Durch den starken Andruck kann zusätzlich die Form an sich und die Oberfläche in Mitleidenschaft gezogen werden. Dies erst recht bei dünnwandigen Werkstücken. Gleiches gilt für unrunde Werkstücke oder solche die keine gerade Achse besitzen. Starre Standardaufsatzbacken können zu starken Punktbelastungen und zum Abdrängen von den Zentrierspitzen des Werkstückes führen. Gleichfalls muss beim automatischen Beschicken der Werkstücke zwischen 2 Spitzen darauf geachtet werden, dass auch kleinere Schräglagen ausgeglichen werden können. Ein Beschickung ohne Beschädigung der Materialoberfläche ist notwendig. Gleichfalls kann beim Einspannen eine Störung dergestalt auftreten, dass dadurch die Konzentrizität zwischen Spitze und zu bearbeitenden Flächen nicht mehr gegeben sein kann.
• Aufgabe der Patentanmeldung ist es, eine Vorrichtung zu erschaffen bei welcher gewährleistet ist, dass die Oberfläche des Werkstückes beim Drehen und Schleifen nicht beschädigt wird und keine Verwindung des Werkstückes eintritt.
• Die Aufgabe wird durch ein automatisches Drehherz gemäß Anspruch 1 gelöst.
• Durch die Anordnung des automatischen Drehherzens mit Kardanlagerungen, wie in Anspruch 1 genannt, wird gewährleistet, dass Weder die Materialoberfläche noch die Form und Lage des Werkstückes beeinträchtigt werden. Querkräfte wirken auf das Werkstück nicht ein.
• Das Drehherz wird mechanisch auseinander gezogen, beispielsweise durch Kraftvermittlung über die 2 Grundbacken. Sei es nun über die Spannbacke oder über gesonderte Bolzen. Es entsteht ein Abstand zwischen den Drehherzbacken. Sobald das Drehherz nicht mehr aufgespannt wird, ziehen die Drehherzbacken mittels der Federn sich wieder zusammen und spannen das Werkstück querkraftfrei ein. Der Druck bleibt konstant aufgrund der definierten Federspannung.
• Ein weiterer Vorteil ist die kardanische Aufhängung des Drehherzens. Vom Kraftpunkt am Außenrand an wird der erste Kardanring, dann der zweite Kardanring und dann das Drehherz angetrieben. Das Drehherz ist selbst an zwei gegenüberliegenden Kraftübertragungspunkten am mittleren Kardanring befestigt. Das Verdrehen der einzelnen Ringe einschließlich des Drehherzens um die jeweiligen Aufhängung ist begrenzt, entweder bauartbedingt oder durch gesonderte Begrenzungseinheiten.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

1

Kraftpunkt

2

Werkstück

3

Spannbacke

4

Äußerer Bolzen

5

Mittlerer Bolzen

6

Langloch

7

Mittlerer Kardanring

8

Drehherz

9

Äußerer Kardanring

10

Spitze/Dorn

11

Planscheibe

12

Spannkolben

13

Verbindungsschraube

14

Stellschraube

15

Innenliegende Feder

16

Abstand zwischen den Spannbacken

17

Drehherzbacken

• 1
• Beinhaltet eine Draufsicht auf die Figur von schräg oben.
• Dabei ist erkenntlich dass das Drehherz (8) mittels der Spannbacken (3) geöffnet wird. Der Abstand (16) zwischen den beiden Drehherzbacken (17) wird erzeugt, indem diese durch die Spannbacken (3) auseinander gezogen werden. Dann wird das Werkstück (2) eingespannt, indem das Drehherz (8) mit Federkraft (15) zurückfährt und das Werkstück umfasst. Als Anschlag für das Werkstück dient eine Zentrierspitze (10), die auch die Grundrichtung des Werkstückes vorgibt. Die Drehherzbacken (17) selbst sind austauschbar über Verbindungsschrauben (13).
• Bei den Kardanringen (7 und 9) ist ersichtlich, dass diese jeweils frei drehbar zum jeweils anderen, an den Kraftpunkten (1) und/oder Bolzen (4 und 5) aufgehängt sind. Der mittlere Kardanring (7) wird mit einem Bolzen (5) zur Spannbacke verbunden. Zur Erreichung einer vorgegebenen Drehmöglichkeit ist der mittlere Kardanring (7) über einen Bolzen (5) in einem Langloch (6) im äußeren Kardanring begrenzt.
• Der Antrieb des Drehherzens (8) erfolgt über den Kraftpunkt (1) am äußeren Rand der Spanneinheit. Von dort wird die Kraft über den äußeren (9) und dann über den mittleren Kardanring (7) auf das Drehherz (8) übertragen.
• 2
• Gezeigt wird der Schnitt durch die Spanneinheit in Längsrichtung mit zweigeteiltem automatischem Drehherz und der 3-fach kardanischen Aufhängung. Das Werkstück ist eingespannt.
• 3
• Gezeigt wird eine Draufsicht in welcher die Bolzen (4 und 5) für die kardanische Aufhängung und die Zugfeder (15) ausgeschnitten sind.

Claims (7)

1. Öffnendes und verschließendes automatisches Drehherz mit zwei Drehherzbacken für Backenfutter bei Drehmaschinen und Schleifmaschinen dadurch gekennzeichnet dass das Drehherz mit zwei Verbindungsbolzen (4, 5) mittels zwei Kardanringen (7, 9) mit dem Antrieb verbunden ist und die Neigung des mittleren Kardanringes (7) durch einen Bolzen (5), welcher sich ein einem Langloch im äußeren Kardanring befindet, begrenzt wird.
2. Vorrichtung nach 1. dadurch gekennzeichnet dass das Schließen des Drehherzes über Zugfedern einseitig oder beidseitig erfolgt.
3. Vorrichtung nach 1. dadurch gekennzeichnet dass das Drehherz austauschbare Drehherzbacken besitzt.
4. Vorrichtung nach 1. dadurch gekennzeichnet dass das Drehherz über eine kardanische Aufhängung mit dem Antrieb verbunden ist.
5. Vorrichtung nach 1. dadurch gekennzeichnet dass das Öffnen des Drehherzes durch einen mechanischen Antrieb erfolgt.
6. Vorrichtung nach 1. dadurch gekennzeichnet dass die zwei Kardanringe und das Drehherz um 5 Grad zur jeweiligen gegenseitigen Verbindung gedreht werden können.
7. Vorrichtung nach 1. dadurch gekennzeichnet der Antrieb über zwei Kraftpunkte (1) am äußeren Kardanring erfolgt.