DE3531011A1 - Vorrichtung fuer drehmaschinen zum fuehren oder spannen von stangenmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Drehmaschi­ nen zum Führen oder Spannen von Stangenmaterial mit einem rohrförmigen, beidendig offenen Aufnahmekörper für das Stangenmaterial, wobei wenigstens ein Endab­ schnitt des Aufnahmekörpers durch Axialschlitzung in mehrere, radial bewegliche Segmentteile aufgeteilt ist und wobei dieser Endabschnitt mit einer äußeren, sich zum Ende des Aufnahmekörpers hin verjüngende Konusstumpffläche zum radialen Zusammendrücken der Segmentteile aufgrund einer Axialkraft versehen ist, mit einem feststehenden Gehäuse, in dem der Aufnahme­ körper rotiertbar gelagert ist, und mit einem Stellglied zur Ausübung der Axialkraft auf den Aufnahmekörper.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist das als Stellhülse oder dergleichen ausgebildete Stellglied vorzugsweise axial einstellbar, um über ein zwischen­ geschaltetes Druckteil eine Axialkraft auf den Aufnah­ mekörper auszuüben, damit dessen Segmentteile auf den gewünschten Innenarbeitsdurchmesser eingestellt werden (DE-Al-29 03 915, DE-Ul-81 35 511). Wenn ein oder meh­ rere Längenabschnitte des in dem eingestellten Aufnah­ mekörper gehaltenen Stangenmaterials abgedreht wor­ den sind, muß das Stangenmaterial durch eine Vorschub­ bewegung wieder vorbewegt werden, um neue Längenab­ schnitte abdrehen zu können. Hierzu wird der gesamte Innenarbeitsdurchmesser des Aufnahmekörpers nicht ver­ ändert, wenn es sich um Führungszangen handelt, so daß das Stangenmaterial durch die eingestellte, enge Spiel­ passung zwischen dem Aufnahmekörper und dem Stangen­ material hindurchgeschoben werden muß, was durch den dadurch entstehenden, relativ hohen Reibungswiderstand zwischen diesen beiden Teilen entsprechend vorsichtig und daher relativ langsam erfolgen muß, oder der Ar­ beitsdurchmesser des Aufnahmekörpers wird zwecks Nach­ schiebens des Stangenmaterials gelockert, wenn es sich um Spannzangen handelt, deren Segmentteile das Stangenmaterial während des Abdrehvorganges mit Fest­ sitz festhalten, und anschließend wieder neu einge­ stellt, welche Lockerung bzw. Neueinstellung durch Handbedienung erfolgt.

Durch das langsame Nachschieben des Stangenmaterials bzw. durch die erwähnte Handbedienung erhöhen sich die Ne­ benzeiten beim Positionieren eines neuen Längenabschnit­ tes des Stangenmaterials in dem Aufnahmekörper beträcht­ lich, was zu entsprechend hohen Fertigungszeiten und Fertigungskosten führt. Ferner ist die erwähnte Hand­ bedienung auch umständlich und weiter erst dann durch­ zuführen, wenn die Arbeitsspindel der Drehmaschine zum Stillstand gekommen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung einer Vorrichtung der einleitend angeführten Art da­ hingehend, daß ein schnelleres Vorschieben bzw. ein zeitlich verkürztes Neupositionieren des zu bearbei­ tenden Stangenmaterials ermöglicht ist.

Die Lösung der Aufgabe geht von der angegebenen Vor­ richtung aus und kennzeichnet sich dadurch, daß mit dem Stellglied eine Kraftantriebseinrichtung zur Verstellung des Stellgliedes verbunden ist.

In bevorzugter Ausgestaltung des Gegenstandes der Er­ findung besteht ein Merkmal darin, daß die Kraftan­ triebseinrichtung aus einer Kolben-Zylinder- Ein­ heit besteht, die mittelbar oder unmittelbar an dem Stellglied angreift. Die Einrichtung kann an einem Ringteil oder Scheibenteil oder dergleichen angreifen, welches in Wirkverbindung mit dem Stellglied steht, wobei das Ringteil usw. starr mit dem Stellglied ver­ bunden ist, derart, daß die Winkelstellung des erste­ ren um die Längsachse des Aufnahmekörpers relativ zum letzteren wählbar ist. Das Ringteil kann aus einem Klemmring bestehen, der mit Festsitz auf einer Um­ fangsfläche des Stellgliedes sitzt.

Durch diese Lösung werden die Fertigungszeiten und demzufolge auch die Fertigungskosten beträchtlich herabgesetzt, weil die beim Vorschieben bzw. Neupo­ sitionieren des Stangenmaterials anfallenden Neben­ zeiten wesentlich verkürzt sind. Dies ist einmal auf die Verwendung der schnell betätigbaren Kraftantriebs­ einrichtung zur Einstellung des Innenarbeits­ durchmessers des Aufnahmekörpers und zum anderen auf die dadurch schnell vorzunehmende, übergroße Einstel­ lung des genannten Innenarbeitsdurchmessers zum er­ leichterten, d.h. stark reibungsgeminderten Verschie­ ben des neu in dem Aufnahmekörper zu positionierenden Stangenmaterials zurückzuführen. Insbesondere letzte­ res ist bei der Verwendung des Aufnahmekörpers als Führungszange sehr vorteilhaft, da die in der Regel endbearbeitete Oberfläche des Stangenmaterials geschont wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den anlie­ genden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht gemäß der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Endansicht,

Fig. 3 eine abgeänderte Ausführung des Gegenstan­ des nach Fig. 1 in vergrößerter Endansicht,

Fig. 4 das Ausführungsbeispiel im Axialschnitt unter Verwendung des Gegenstandes nach den Fig. 1 bis 3,

Fig. 5 eine Endansicht gemäß dem Pfeil A in Fig. 4,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform in teilweiser und axial geschnittener Darstellung.

Nach den Fig. 1 und 2 umfaßt die Vorrichtung einen rohrförmigen, beidendig offenen Aufnahmekörper 1, der vorzugsweise auf seiner gesamten Länge mehrmals voll­ ständig axial durchtrennt ist, so daß mehrere vollstän­ dig voneinander getrennte Segmentteile 2 gebildet sind, die kreisförmig um eine zentrale und gemeinsame Dreh­ achse 3 herum angeordnet sind. Durch elastische Distanz­ elemente 11; 14 werden die Segmentteile 2 auf Abstand zueinander gehalten, wodurch zwischen den Segmenttei­ len durchgehende Spalte 4 gebildet sind. Durch die Schaffung vollständig voneinander getrennter Segment­ teile 2 ist ein relativ großer radialer Einstellbereich in dem Aufnahmekörper 1 geschaffen, der etwa 4 mm errei­ chen kann.

Die Segmentteile 2 begrenzen in ihrem der Drehachse 3 zugewandten Bereich einen Materialdurchgang 5, durch den sich das zu bearbeitende Stangenmaterial 6 erstreckt (Fig. 3). Im dargestellten Fall ist der Durchgang 5 im Querschnitt kreisförmig ausgebildet, um Rundmate­ rial aufnehmen zu können. Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß der Durchgang ein anderes Querschnittspro­ fil aufweisen kann, z.B. ein mehreckiges Profil.

Der durch die Segmentteile 2 gebildete Körper 1 weist vorzugsweise an seinen beiden Enden je eine Konus­ stumpffläche 7 und 8 auf, die in üblicher Weise gegen entsprechende Gegenkonusflächen (Fig. 4) zur Anlage kommen, wenn die Segmentteile in radialer Richtung verstellt werden. Die Konusstumpfflächen 7 und 8 ver­ jüngen sich zu den Enden des Körpers 1 hin. Die Ver­ jüngung ist so durchgeführt, daß der spitze Winkel alpha jeder Konusstumpffläche vorzugsweise in einem Bereich von 30° bis 60° liegt. Hierdurch wird eine sehr feine und sicher arbeitende Radialverstellung 5 der Segmentteile 2 erzielt.

Die an die Spalte 4 angrenzenden, besonderen Flächen­ bereiche 9 jeder Konusstumpffläche 7, 8 sind durch Wegnahme von Material gebildet, und zwar entlang der gesamten axialen Länge der Konusstumpfflächen, so daß jede Fläche in diesem Bereich im Durchmesser kleiner ist als in ihrem übrigen Bereich. In einfacher Weise sind die erwähnten Flächenbereiche 9 durch ebene An­ flächungen hergestellt. Diese Gestaltung der Konus­ stumpfflächen verbessert ebenfalls die radiale Ein­ stellbarkeit der Segmentteile 2.

Die Innenflächen 10 der Segmentteile 2, die die Spalte 4 begrenzen, sind ausgespart, um den bereits erwähnten elastischen, z.B. aus Gummi bestehenden Distanzele­ menten 11 einen guten Halt zu geben. Ferner zeigt Fig. 1, daß jede Innenfläche 10 zwei axial voneinander beabstandete Aussparungen 12 aufweist, die durch radial von außen zur Drehachse 3 des Körpers 1 ver­ laufende Bohrungen gebildet sind, wobei jede Bohrung durch Entfernung von Material aus dem einen Segment­ teil und Material aus dem anderen Segmentteil gebildet ist. Dadurch liegen die Aussparungen 12 des einen Seg­ mentteiles den Aussparungen 12 des anderen Segment­ teiles genau gegenüber, so daß jeweils sich gegenüber­ liegende Aussparungen gemeinsam ein elastisches Distanz­ element aufnehmen.

Alternativ können gemäß Fig. 3 die Innenflächen 10 auch mit Bohrungen 13 versehen sein, die sich senk­ recht zu diesen Flächen erstrecken. Auch in diesem Fall sind auf jeder Innenfläche 10 zwei Bohrungen 13 mit Abstand voneinander angeordnet, wobei die Boh­ rungen des einen Segmentteiles den Bohrungen des anderen Segmentteiles koaxial gegenüberliegen. Als elastische Elemente sind hier vorzugsweise wendel­ förmige Metallfedern 14 vorgesehen, wobei jeweils zwei sich gegenüberliegende Bohrungen gemeinsam eine Feder 14 aufnehmen.

Auf seiner zylindrischen Außenfläche, und zwar beispiels­ weise im Bereich seiner axialen Mitte, ist der Aufnah­ mekörper 1 mit einer Umfangsnut 15 versehen, die alle drei Segmentteile 2 erfaßt. In dieser Umfangsnut 15 befindet sich ein elastisches Ringelement 16, das z.B. aus Gummi bestehen kann und die drei Segmentteile zu­ sammenhält. Hierdurch ist es möglich, daß die elasti­ schen Distanzelemente 11; 14, die die Segmentteile 2 auf Abstand halten, lose in den Aussparungen 12 bzw. Bohrungen 13 gehaltert sind.

Gemäß Fig. 4 ist der Aufnahmekörper 1 in einer rotie­ renden Buchse 17 gehalten, die mittels zweier Wälzlager 18 und 19 in einem Gehäuse 20 rotierbar gelagert ist. Das Gehäuse 20 ist in üblicher Weise feststehend an einer Drehmaschine 21 befestigt, z.B. durch eine Nut­ ringmutter 27. Die radiale Arbeitseinstellung des Durchganges 5 des Aufnahmekörpers 1 wird auf folgende Weise vorgenommen. Hierzu wird ein hülsen­ förmiges Druckteil 22 verwendet, das in diesem Fall mit seinem Innenkonus 23 gegen die eine Konusstumpf­ fläche 8 des Körpers 1 drückt, während die andere Konusstumpffläche 7 des Körpers 1 gegen eine axial ortsfeste Gegenkonusfläche der umlaufenden Buchse 17 anliegt. Andererseits liegt das Druckteil 22 gegen ein axiales Wälzlager 24 an, gegen das wiederum federnde Mittel 25, z.B. ein Satz Tellerfedern, drücken. Gegen die Tellerfedern drückt ein z.B. hülsenförmiges Stell­ glied 26,das seinerseits über eine Gewindeverbindung mit dem feststehenden Gehäuse 20 in Eingriff steht.

Das Stellglied 26 ist ferner mit einer Kraftantriebs­ einrichtung 28, z.B. mit einer Kolben-Zylinder- Einheit, verbunden, derart, daß das Stellglied um die Längsachse 3 des Aufnahmekörpers 1 verdreht wird, um letzteren über das Druckteil 22 in radialer Richtung ein­ stellen zu können, d.h. daß dessen Innendurchmesser ver­ größert und verkleinert wird, um das Stangenmaterial 6 zu halten.

Im dargestellten Beispiel ist die Einrichtung 28 mittel­ bar mit dem Stellglied 26 verbunden, und zwar über eine Hebelanordnung 29 und ein Ringteil 30, welch letzteres ein Klemmring sein kann, der mit Klemmsitz auf einer Umfangsfläche des Stellgliedes 26 sitzt (Fig. 4). Das Ringteil 30, oder alternativ ein Scheibenteil oder ein anderes vergleichbares Bauteil, kann auch mittels einer Verzahnung mit dem Stellglied verbunden sein, derart, daß Ringteil und Stellglied zueinander um die Längsachse 3 des Aufnahmekörpers 1 in kleinen Winkelabschnitten eingestellt werden können. Der bei 31 in üblicher Weise mittels einer Schraube (nicht gezeigt) starr befestigte Klemmring 30 gestattet seine stufenlose Einstellung an dem Stellglied 26.

Die Kraftantriebseinrichtung 28 kann jedoch auch unmittelbar an dem Stellglied 26 angreifen oder auch an dem Ringteil 30 oder dergleichen.

Auch kann das Innenende des Stellgliedes 26 mit einem inneren, axial einstellbaren oder nicht axial einstellbaren Mitnehmerteil 32 versehen sein, z.B. mit einem Gewindering oder mit einem üblichen Sicherungs­ ring. Das Mitnehmerteil kommt gegen eine Schulter des Druckteiles 22 zur Anlage, um das Druckteil erforder­ lichenfalls axial zurückzubewegen, wenn dazu die Kraft der Distanzelemente 11, 14 des Aufnahmekörpers 1 bei gelöster Einrichtung 28 nicht ausreichen sollte.

Die Kolben-Zylinder-Einheit 28 bewirkt die axiale Ver­ stellung des Stellgliedes 26 durch Verdrehung des Stellgliedes. In einer alternativen Ausführungsform kann die Kolben-Zylinder-Einheit auch in der Vorrich­ tung integriert sein und das Stellglied lediglich axial verstellen, wie Fig. 5 zeigt.

Bei diesem Beispiel ist ein den rückwärtigen Abschnitt des Druckteiles 22 koaxial umgebendes, hülsenförmiges Stellglied 33 lediglich axialbeweglich ausgebildet. Dieses Stellglied trägt auf seinem Außenumfang etwa in der Mitte einen Kolben 34, der sich ringförmig um das Stellglied erstreckt und radial auswärts vorsteht. Der Kolben 34 kann mit dem Stellglied ein einstückiges Bauteil bilden, aber auch als gesondertes Teil daran befestigt sein. Stellglied 33 und Kolben 34 sind von einem Zylinder 35 koaxial umgeben, derart, daß auf jeder Seite des Kolbens ein mit Druckfluid zu versor­ gender Ringraum 36 und 37 gebildet ist, wobei jeder Ringraum über seinen Einlaß 38 bzw. 39 versorgt wird. Der Zylinder ist im gezeigten Fall mittels eines End­ flansches 35 a an einem Gewindering 40, z.B. mittels Schrauben, befestigt, der seinerseits auf dem Gehäuse 20 aufgeschraubt und daran bei 41 mittels einer Schrau­ be gesichert ist. An seinem anderen Ende ist der Zy­ linder 35 durch einen getrennten Deckel 35 b abgeschlos­ sen. In diesem Fall dienen die Durchgangsbohrungen 42 und 43 der Endwände des Zylinders als Lagerstellen für das Stellglied 33. Wird der Kolben 34 über den Einlaß 38 beaufschlagt, bewegt sich das Stellglied 33 gemäß dem Pfeil 44 und schließt den Aufnahmekörper 1.Eine Beaufschlagung des Kolbens über den anderen Einlaß 39 öffnet den Aufnahmekörper.

Claims (10)

1. Vorrichtung für Drehmaschinen zum Führen oder Spannen von Stangenmaterial mit einem rohrförmigen, beiden­ dig offenen Aufnahmekörper für das Stangenmaterial, wobei wenigstens ein Endabschnitt des Aufnahmekörpers durch Axialschlitzung in mehrere, radial bewegliche Segmentteile aufgeteilt ist und wobei dieser Endab­ schnitt mit einer äußeren, sich zum Ende des Aufnah­ mekörpers hin verjüngenden Konusstumpffläche zum radialen Zusammendrücken der Segmentteile aufgrund einer Axialkraft versehen ist, mit einem feststehen­ dem Gehäuse, in dem der Aufnahmekörper rotierbar gelagert ist, und mit einem Stellglied zur Ausübung der Axialkraft auf den Aufnahmekörper, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Betätigung des Stellgliedes (26) eine Kraftantriebseinrichtung (28; 34, 35) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftantriebseinrichtung (28) aus einer Kolben-Zylinder-Einheit besteht, die mittelbar oder unmittelbar an dem Stellglied angreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (28) an einem Ringteil (30) oder Scheibenteil oder dergleichen angreift, das in Wirk­ verbindung mit dem Stellglied (26) steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Hebelanordnung (29) vorgesehen ist, die einerseits an dem Ringteil (30) oder Schei­ benteil oder dergleichen oder alternativ an dem Stellglied (26) und andererseits an der Kraftan­ triebseinrichtung (28) angreift.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (30) oder Scheibenteil oder der­ gleichen starr mit dem Stellglied (26) verbunden ist, derart, daß die Winkelstellung des ersteren um die Längsachse (3) des Aufnahmekörpers (1) rela­ tiv zum letzteren wählbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Stellglied axial-und drehbeweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (30) aus einem Klemmring besteht, der mit Festsitz auf einer Umfangsfläche des Stell­ gliedes (26) sitzt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftantriebseinrichtung aus einem an einem nur axialbeweglichen Stellglied (33) vorgesehenen Kolben (34) und aus einem feststehenden, den Kolben und das Stellglied koaxial umgebenden, an der übri­ gen Vorrichtung befestigten Zylinder (35) besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (34) auf dem Außenumfang des Stell­ gliedes (33) in Form eines sich ringförmig um das Stellglied erstreckenden und radial auswärts vorste­ henden Teiles vorgesehen ist und vorzugsweise mit dem Stellglied ein einstückiges Bauteil bildet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrungen (42, 43) der beiden End­ wände (35 a, b) des Zylinders (35) die Lagerstellen für das Stellglied (33) bilden.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stellglied (26; 33) an seinem Innenende mit einem Mitnehmerteil (32) versehen ist.