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    • 专利摘要:
    Dievorliegende Erfindung betrifft einen Spindelstock für eine Drehmaschinesowie eine Drehmaschine mit einem solchen Spindelstock. Der Spindelstockweist eine an einem Spindelstockkörper (8) gelagerte Drehspindel(9) auf, welche übereinen Spindelantrieb (7) in Rotation um eine Maschinenachse (10)versetzt werden kann, wobei die Drehspindel (9) eine Aufnahme (3) für ein Werkstück aufweist,wobei die Aufnahme (3) derart ausgebildet ist, dass zwei Enden (5,5') eines in der Aufnahme (3) aufgenommenen Werkstücks (4)simultan bearbeitet werden können,und wobei die Aufnahme (3) eine Spannvorrichtung (15) für das Werkstück (4) aufweist.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung(15) mit einer durch einen Energiespeicher (22) erzeugten Spannkraftbeaufschlagt wird, um das Werkstück (4)in der Aufnahme (3) zu fixieren, die Spannvorrichtung (15) über eineEinspanneinrichtung (30) entspannt werden kann, um das Einsetzenund/oder die Entnahme des Werkstücks(4) zu ermöglichen,und in der Drehspindel (9) wenigstens eine Ausnehmung (23) vorgesehenist, in der ein Kraftübertragungselement(24) zur Übertragungder durch den Energiespeicher (22) erzeugten Spannkraft zu der Spannvorrichtung(15) angeordnet ist.
    公开号:DE102004019722A1
    申请号:DE200410019722
    申请日:2004-04-20
    公开日:2005-12-01
    发明作者:Martin Dipl.-Ing.(FH) Müller；Bernd Dipl.-Ing. Stopp
    申请人:Dr-Ing Robert Stopp Werkzeugmaschinen GmbH；ROBERT STOPP WERKZEUGMASCHINEN；
    IPC主号:B23B3-16
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft einen Spindelstock für eine Drehmaschinemit einer an einem Spindelstockkörpergelagerten Drehspindel, welche übereinen Spindelantrieb in Rotation um eine Maschinenachse versetztwerden kann, wobei die Drehspindel eine Aufnahme für ein Werkstück aufweist, wobeidie Aufnahme derart ausgebildet ist, dass zwei Enden eines in derAufnahme aufgenommen Werkstückssimultan bearbeitet werden könnenund wobei die Aufnahme eine Spannvorrichtung für das Werkstück aufweist.
    [0002] Drehmaschinenmit einem derartigen Spindelstock sind unter den Bezeichnungen Mittendrehmaschineund Mittenantriebsmaschine bekannt. Sie haben den Vorteil, dasszwei Enden des Werkstücks gleichzeitigbearbeitet werden können.Hierdurch könnendie Bearbeitungszeiten erheblich reduziert werden.
    [0003] Eintypisches Einsatzgebiet fürsolche Maschinen ist die Fertigbearbeitung von achs- oder rohrförmigen Komponenten.Aufgrund der Entwicklung der Werkstoffe und des Strebens nach einerGewichtsreduktion von Bauteilen werden diese Komponenten immer kleiner.So liegen typische Durchmesserbereiche für die Werkstücke im Bereich15 bis 50mm und die Werkstücklängen beginnenoft bei 80 bis 100mm. Bekannte Drehmaschinen sind zur Bearbeitungdieser Werkstückein der Regel nicht geeignet, jedenfalls nicht mit der erforderlichenBearbeitungsgenauigkeit. An die Rundlaufgenauigkeit der Drehmaschinenwerden erhöhteAnforderungen gestellt, da moderne Formgebungsverfahren endkonturnaheRohteile erzeugen, welche durch die Bearbeitung in der Drehmaschinefertig bearbeitet werden. Hierbei steht die Zerspanungsleistungweniger im Vordergrund als die die Bearbeitung kurzer Bauteile ermöglichendekurze Spannlänge,eine hohe Rundlaufgenauigkeit sowie eine schnelle automatische Be-und Entladung der Maschine.
    [0004] EineMittendrehmaschine ist aus der DE 32 47 586 A1 bekannt. Die aus diesem Dokumentbekannte Drehmaschine ist fürdie Bearbeitung von schmalen, ring- oder scheibenförmige Werkstücke bestimmt.Zum Einspannen des Werkstückssind mehrere überden Umfang verteilte Backen vorgesehen, welche über zwei gegeneinander verdrehbare Ringeverstellt werden. Durch eine an den Ringen vorgesehene Exenterfläche werdendie Backen dabei nach innen bewegt, bis sie an dem Werkstück angreifenund dieses einspannen. Nachteilig bei dieser Gestaltung ist jedoch,dass keine hohen Rundlaufgenauigkeiten erzielt werden können. Zudemist zum Antrieb der Drehspindel ein außenliegender Riementrieb vorgesehen,welcher anfälligfür Verschmutzungenist. Insbesondere beim Zerspanen anfallende Späne und Metallpartikel können andem Riementrieb angreifen und diesen in kurzer Zeit zerstören.
    [0005] Eineweitere Mittendrehmaschine ist aus der US 2,619,709 bekannt. Das Einspannendes Werkstückserfolgt hier überBacken, welche durch Verdrehen eines schneckenförmiges Bauteil betätigt werden.Auch bei dieser Gestaltung könnenhohe Rundlaufgenauigkeiten nicht erreicht werden. Zudem ist dieBetätigungdes Backenfutters technisch aufwendig und zeitintensiv, was beieiner automatisierten Produktion nachteilig ist.
    [0006] Dervorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Spindelstockund eine Drehmaschine mit einem solchen Spindelstock derart weiterzuentwickeln,dass dieser eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit ermöglicht unddabei eine geringe axiale Baulängeaufweist.
    [0007] DieseAufgabe wird bei einem eingangs genannten Spindelstock und einerDrehmaschine mit einem solchen Spindelstock dadurch gelöst, dassdie Spannvorrichtung mit einer durch einen Energiespeicher erzeugtenSpannkraft beaufschlagt wird, um das Werkstück in der Aufnahme zu fixieren,die Spannvorrichtung übereine Entspanneinrichtung entspannt werden kann, um das Einsetzenund/oder die Entnahme des Werkstückszu ermöglichenund in der Drehspindel wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen ist,in der ein Kraftübertragungselementzur Übertragungder durch den Energiespeicher erzeugten Spannkraft zu der Spannvorrichtungangeordnet ist.
    [0008] Diedurch einen Energiespeicher, beispielsweise eine Feder erzeugteSpannkraft ermöglichtes, ein Werkstücksicher und vor allem schnell in der Aufnahme zu fixieren. Aufwendigemechanische Zustellbewegungen sind nicht erforderlich, so dass dieBe- und Entladung der Drehmaschine zeitsparend erfolgen kann. Hierbeigarantiert die erfindungsgemäße Gestaltungeine hohe Rundlaufgenauigkeit und ermöglicht, aufgrund der kurzenerzielbaren Baulänge inRichtung der Maschinenachse, die Bearbeitung von Werkstücken miteiner geringen Längsabmessung.Die erfindungsgemäße Gestaltungermöglicht zudemeine räumlicheTrennung von Energiespeicher und Spannvorrichtung.
    [0009] Einehohe Stabilitätund damit eine hohe Rundlaufgenauigkeit wird dadurch erreicht, dassdie Drehspindel überzwei Lagerstellen um die Maschinenachse drehbar an dem Spindelstockkörper gelagertist.
    [0010] Gemäß einervorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Spindelantriebals ein Riemen und Riemenscheibe aufweisender Riementrieb ausgebildet.
    [0011] Eineweitere Verbesserung wird dadurch erreicht, dass der Riemen unddie Riemenscheibe in einem zwischen den zwei Lagerstellen liegendenBereich angeordnet ist. Hierdurch wird insbesondere eine kompakteBauform erreicht bei der der Riementrieb gut vor Spänen undVerschmutzungen geschütztwerden kann.
    [0012] Einebesonders kompakte Bauform wird auch dadurch erreicht, dass diewenigstens eine Ausnehmung die Drehspindel durchtritt und insbesondereals Durchgangsbohrung ausgebildet ist.
    [0013] Gemäß einerWeiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist der wenigstens einenAusnehmung auf ihrer ersten Seite eine Aufnahme für den Energiespeicherzugeordnet.
    [0014] VorteilhafterWeise weist die wenigstens eine Ausnehmung einen erweiterten, dieAufnahme für denEnergiespeicher bildenden Abschnitt auf.
    [0015] Gemäß einervorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich die wenigstenseine Ausnehmung und das Kraftübertragungselementin einer Richtung parallel zur Maschinenachse.
    [0016] Einehohe Spannkraft bei kompakter Bauform wird dadurch erreicht, dassmehrere Ausnehmungen, welche jeweils mit einem Kraftübertragungselementund einem Energiespeicher versehen sind, insb. gleichmäßig in Umfangsrichtungverteilt in der Drehspindel angeordnet sind.
    [0017] VorteilhafterWeise ist der Energiespeicher als Feder ausgebildet, welche insb.eine Mehrzahl von Federelementen aufweisendes Federpaket aufweist.Die Feder kann z.B. kostengünstigaus einer Mehrzahl von Tellerfedern zusammengesetzt sein.
    [0018] Gemäß einervorteilhaften Bauform ist das Kraftübertragungselement über einenersten Verbindungsabschnitt auf einer ersten Seite der Drehspindelmit dem Energiespeicher verbunden und überträgt über einen zweiten Verbindungsabschnittauf einer zweiten Seite der Drehspindel die durch den Energiespeichererzeugte Spannkraft zur Spannvorrichtung. Hierdurch kann insbesondereeine kompakte Bauform erreicht werden, bei der der Energiespeicher(Feder) auf der einen Seite der Drehspindel angeordnet und ggf.ganz oder teilweise in dieser aufgenommen ist.
    [0019] Erfindungsgemäß kann dabeidas Kraftübertragungselement über Zwischenelementemit dem Energiespeicher und/oder der Spannvorrichtung verbundensein.
    [0020] Gemäß einervorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass dieSpannkraft von dem Kraftübertragungselementauf wenigstens einen Druckkörpermit einer zur Maschinenachse geneigten Innenfläche übertragen wird, und dass diegeneigte Innenflächedes wenigstens einen Druckkörpersmit einer korrespondierenden geneigten Außenflächen der Spannvorrichtung zusammenwirkt.Durch die geneigten Innenflächeund Außenfläche wirdeine Wirkung nach Art eines Keils erzielt, um die für das Einspannendes Werkstückserforderliche Kraft zu vergrößern. Hierbei können diegeneigten Innen- und Außenflächen z.B.jeweils konusförmigausgebildet sein.
    [0021] Erfindungsgemäß kann weiterhindie Entspanneinrichtung ein Betätigungselementaufweisen, durch welches das Kraftübertragungselement entgegender Spannkraft des Energiespeichers in eine Freigabeposition bewegtwerden kann, um die auf die Spannvorrichtung wirkende Spannkraftzu reduzieren oder aufzuheben.
    [0022] Vorteilhafterweiseweist die Entspanneinrichtung wenigstens einen am Spindelstockkörper festgelegtenDruckzylinder auf, überwelchen das Betätigungselementbewegt werden kann. Hierdurch kann die Spannvorrichtung hydraulischoder auch pneumatisch entspannt werden, um das Werkstück zu entnehmen,wobei ein besonders schneller automatisierter Wechsel des Werkstücks erfolgenkann. Indem der Druckzylinder an dem Spindelstockkörper festgelegtist, ist der Anschluss des nicht rotierenden Druckzylinders besonderseinfach, da keine aufwendigen und von der Dichtigkeit problematischenAnschlüssein das rotierende System vorgesehen werden müssen.
    [0023] Alternativkann die Entspanneinrichtung wenigstens einen am Spindelstockkörper festgelegten Hebelmechanismusaufweisen. Auch überdiesen kann die Spannvorrichtung automatisiert entspannt werden.
    [0024] Indemdie Spannvorrichtung als Spannzange, insbesondere Segmentspannzangeausgebildet ist, kann das Werkstückbesonders einfach und schnell an der Drehspindel fixiert werden.
    [0025] Einebesonders hohe Rundlaufgenauigkeit wird dadurch erreicht, dass dieSegmentspannzange als Doppelkonuszange ausgebildet ist.
    [0026] EineVerbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit wird auch dadurch erreicht,dass die Spannvorrichtung wenigstens zwei axial von einander beabstandeteSpannstellen fürdas Werkstückbildet.
    [0027] WeitereZiele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegendenErfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielenanhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellteMerkmale fürsich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,auch unabhängigvon ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
    [0028] Eszeigen:
    [0029] 1:Eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Drehmaschine;
    [0030] 2:Eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spindelstocks;
    [0031] 3:Eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spindelstocks.
    [0032] 1 zeigteine erfindungsgemäße Drehmaschinemit einem auf einem Maschinenbett 1 angeordneten Spindelstock 2,welcher eine Aufnahme 3 für ein Werkstück 4 aufweist.Diese Drehmaschine wird auch als Mittendrehmaschine oder Mittenantriebsmaschinebezeichnet. Die Aufnahme 3 für das Werkstück 4 istdabei derart ausgebildet, dass zwei Enden 5, 5' des Werkstücks 4 simultanbearbeitet werden können.Dies wird dadurch erreicht, dass das Werkstück 4 in seinem mittlerenBereich eingespannt wird, wobei die Enden 5, 5' beidseits desSpindelstocks 2 vorstehen. In dieser Position können dieEnden 5, 5' durchnicht dargestellte Werkzeuge bearbeitet werden, welche beidseitsdes Spindelstocks 2 auf Werkzeugschlitten 6, 6' angeordnetsind. Durch diese könnendie Werkzeuge in Richtung des Durchmessers des Werkstücks 4 (x-Richtung)und in einer Richtung senkrecht hierzu (z-Richtung) bewegt werden.
    [0033] Diedargestellte Drehmaschine weist darüber hinaus einen Spindelantrieb 7 auf,welcher unterhalb des Spindelstocks 2 angeordnet ist.
    [0034] Die 2 und 3 veranschaulichengenauer zwei Ausführungsformendes erfindungsgemäßen Spindelstocks 2.Soweit diese übereinstimmen, werdensie nachfolgend gemeinsam beschrieben, wobei für entsprechende Teile die selbenBezugszeichen verwendet werden. Dabei ist in den 2 und 3 jeweilsein senkrechter Schnitt durch den Spindelstock 2 entlangder Maschinenachse 10 dargestellt.
    [0035] DerSpindelstock 2 weist eine an einem Spindelstockkörper 8 gelagerteDrehspindel 9 auf. Die Drehspindel 9 kann über denSpindelantrieb 7 in Rotation um eine Maschinenachse 10 versetztwerden. Hierzu ist die Drehspindel 9 über zwei Wälzlager 11 an demSpindelstockkörper 8 drehbargelagert. Die Maschinenachse 10 ist dabei eine gedachteDrehachse, um welche die Drehspindel 9 rotiert.
    [0036] DerSpindelstockkörper 8 weistzwei parallel in einem Abstand zueinander angeordnete Platten 12, 12' auf, welchejeweils eine kreisförmige Öffnung aufweisen,in die jeweils ein Wälzlager 11 eingesetzt ist.Die beiden Platten 12, 12' sind zur Erzielung einer hohenStabilität über einenSteg 13 verbunden, so dass ein nach außen geschlossenes Spindelstockgehäuse entsteht.Durch die dargestellte Lagerung der Drehspindel 9 an zweiLagerstellen wird eine hohe Stabilität und eine entsprechend guteRundlaufgenauigkeit erreicht.
    [0037] Beiden dargestellten Ausführungsformenist der Spindelantrieb 7 als ein Riementrieb ausgebildet. Entsprechendweist die Drehspindel 9 eine Riemenscheibe 14 auf, über dieein Riemen (nicht dargestellt) läuft.Der Riemen wird durch einen mit dem Riemen in Eingriff stehendenMotor (nicht dargestellt), welcher unterhalb des Maschinenbetts 1 angeordnetist, in Bewegung versetzt. Riemen und Riemenscheibe 14 sinddabei in einem zwischen den zwei Wälzlagern 11, 11' liegenden Bereichangeordnet. Die Riemenscheibe 14 ist nach außen durchdie Platten 12, 12' undden Steg 13 des Spindelstockkörpers 8 umschlossen,so dass der Riementrieb gegen Verschmutzungen, insbesondere gegenbeim Drehen anfallende Späneund Metallabrieb optimal geschütztist. Der Riemen kann insbesondere als Keilriemen oder Zahnriemenausgeführtsein.
    [0038] Inder Mitte der Drehspindel ist die Aufnahme 3 angeordnet,in die das Werkstückzur Bearbeitung eingesetzt werden kann. Zur Fixierung des Werkstücks 4 istdabei eine Spannvorrichtung 15 vorgesehen. Bei der in 2 dargestelltenAusführungsform bildetdie Spannvorrichtung 15 wenigstens zwei axial in Richtungder Maschinenachse 10 voneinander beabstandete Spannstellenfür dasWerkstück 4.Hierzu sind nebeneinander zwei Segmentspannzangen 16, 16' in der Drehspindel 9 angeordnet.Jede Segmentspannzange besteht aus einer Mehrzahl von untereinanderelastisch verbundenen Segmenten. Bei der vorliegenden Erfindungkönnenauch genormte Spannzangen nach DIN 6343 eingesetzt werden. Ein Einspannendes Werkstücks 4 erfolgtdabei dadurch, dass Druckkörper 17, 17' mit einer zurMaschinenachse 10 genannten Innenfläche vorgesehen ist, welchemit korrespondierenden geneigten Außenflächen der Spannvorrichtung 15 zusammenwirken. Hierbeisind Innenflächeund Außenfläche konusförmig unddie Druckkörper 17, 17' ringförmig ausgebildet.Durch das Zusammenwirken von Innen- und Außenflächeentsteht eine Keilwirkung, überdie der Durchmesser der Aufnahme 3 verringert werden kann,um das Werkstückin der Aufnahme 3 zu fixieren. Die Druckkörper 17, 17' sind bei derdargestellten Ausführungsformals Konushülsenausgebildet.
    [0039] Beider in 2 dargestellten Ausführungsform sind die Segmentspangen 16, 16' in einer Bohrung 18 derDrehspindel 9 angeordnet. Die Bohrung 18 weistan ihrer Seite einen, den Querschnitt verringernden Bund 19 auf,an welcher die Segmentspannzange 16 mit einer zur Maschinenachse 10 senkrecht verlaufendenAnschlagflächeanliegt. Jeder Segmentspannzange 16, 16' ist dabei jeweilsein Druckkörper 17, 17' zugeordnet,wobei der Druckkörper 17 derSegmentspannzange 16 an einer senkrecht zur Maschinenachse 10 verlaufendenAnschlagflächeder Segmentspannzange 16' anliegt. Aufdiese Weise wird durch Druck auf den Druckkörper 17' der Segmentspannzange 16' gleichzeitigeine Kraft auf den Druckkörper 17 derSegmentspannzange 16 ausgeübt, so dass beide Segmentspannzangengleichzeitig betätigtwerden können.Die Segmentspannzangen 16, 16' und die Druckkörper 17, 17' sind von derdem Bund 19 entgegengesetzten offenen Seite in die Bohrung 18 eingesetzt.Indem die Druckkörper 17, 17' in einer Richtungparallel zur Maschinenachse 10 bewegt werden, können die Segmentspannzangen 16, 16' geöffnet odergeschlossen werden, da die Bewegung der Druckkörper 17, 17' über diegeneigten Innenflächenund Außenflächen ineine radiale Bewegung der Segmentspannzangen 16, 16' umgesetzt wird.
    [0040] Beider in 3 dargestellten Ausführungsform ist die Spannvorrichtung 15 andersausgebildet als in 2. In 3 ist nureine wechselseitig geschlitzte Spannzange 20 vorgesehen.Der als Doppelkonuszange ausgebildeten Spannzange 20 sind beidseitszwei Druckkörper 21, 21' zugeordnet.Die Spannzange 20 weist zwei zur Maschinenachse 10 geneigteAußenflächen auf,welche mit entsprechenden Innenflächen der Druckkörper 21, 21' zusammenwirken.Die Außenflächen derSpannzange 20 und die Innenflächen der Druckkörper 21, 21' sind wiederumkonusförmigausgebildet. Die Außenflächen derSpannzange 20 sind in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet.Gleiches gilt fürdie entsprechenden Innenflächender beiden Druckkörper 21, 21', welche alsKonushülsenausgebildet sind.
    [0041] Spannzange 20 undDruckkörper 21, 21' sind in einerBohrung 18 der Drehspindel 9 angeordnet. Hierbeiist, wie bei der in 2 gezeigten Ausführungsform,ein den Durchmesser der Bohrung 18 verringernder Bund 19 vorgesehen,an welchem der Druckkörper 21 anliegt.Die Spannzange 20 ist auf diese Weise zwischen den Druckkörpern 21 und 21' gehalten. EineBewegung des Druckkörpers 21' in Richtungzu dem Druckkörper 21 führt zu einerBewegung der Elemente der Spannzange 20 in radialer Richtungnach innen, was ein Einspannen des Werkstücks in der Aufnahme 3 ermöglicht.
    [0042] DieSpannvorrichtung 15 wird sowohl bei der in 2 alsauch bei der in 3 dargestellten Ausführungsformmit einer durch einen Energiespeicher 22 erzeugten Spannkraftbeaufschlagt, um das Werkstückin der Aufnahme 3 zu fixieren. Dabei ist in der Drehspindel 9 wenigstenseine Ausnehmung 23 vorgesehen, in der ein Kraftübertragungselement 24 vorgesehenist, welches die durch den Energiespeicher 22 erzeugteSpannkraft zu der Spannvorrichtung 15 überträgt. Die durch den Energiespeicher 22 erzeugteSpannkraft wird dabei überdas Kraftübertragungselement 24 (undden Zugring 28 sowie den Schraubring 29) auf dieDruckkörper 17, 17' bzw. 21, 21' übertragen,was es ermöglicht,die Spannvorrichtung 15 selbsttätig in einer geschlossenen,also das Werkstück 4 spannendenPosition zu halten.
    [0043] ZurErzielung einer hohen Spannkraft auf engem Bauraum sind bei dendargestellten Ausführungsformenmehrere Ausnehmungen 23 gleichmäßig in Umfangsrichtung verteiltin der Drehspindel 9 angeordnet. In den Ausnehmungen 23 istjeweils ein Kraftübertragungselement 24 undein Energiespeicher 22 vorgesehen. In den 2 und 3 sindjeweils zwei identische Ausnehmungen 23 mit jeweils einemKraftübertragungselement 24 dargestellt.
    [0044] DieAusnehmung 23 durchtritt die Drehspindel 9 vonder einen bis zur gegenüberliegendenSeite und ist als Durchgangsbohrung ausgebildet. Ausnehmungen 23 undKraftübertragungselemente 24 erstreckensich in einer Richtung parallel zur Maschinenachse 10.Jeder Ausnehmung 23 ist auf ihrer ersten Seite (in 2 und 3 links)eine Aufnahme 25 fürden Energiespeicher 22 zugeordnet. Hierzu weist die Ausnehmung 23 einenerweiterten, die Aufnahme fürden Energiespeicher bildenden Abschnitt 26 auf.
    [0045] Inder Aufnahme 25 ist der Energiespeicher 22 angeordnet,welcher vorliegend als eine nur schematisch dargestellte Feder ausgebildetist. Zur kostengünstigenErzielung einer hohen Federkraft kann ein eine Mehrzahl von Federelementenaufweisendes Federpaket, z.B. aus Tellerfedern, eingesetzt werden.
    [0046] DasKraftübertragungselementkann als Bolzen oder als Schraube ausgebildet sein. Bei der dargestelltenBauform mit einer Schraube kann der erweiterte Schraubenkopf alsAnschlag fürdie Feder 22 dienen. Auf diese Weise ergibt sich besonders einfachein erster Verbindungsabschnitt 27 des Kraftübertragungselement 24 zurVerbindung mit dem Energiespeicher 22. An seinem gegenüberliegenden Endeweist das Kraftübertragungselement 24 einen zweitenVerbindungsabschnitt 33 auf, um die durch den Energiespeicher 22 erzeugteSpannkraft auf die Spannvorrichtung 15 zu übertragen.
    [0047] DasKraftübertragungselement 24 ist über Zwischenelementemit der Spannvorrichtung 15 verbunden. Hierzu ist das Kraftübertragungselement 24 über einSchraubgewinde in einem Zugring 28 gehalten, welcher über einenSchraubring 29 auf den Druckkörper 17' bzw. 21' wirkt.
    [0048] Dererfindungsgemäße Spindelstock 2 weist darüber hinaus,wie in 2 erkennbar ist, eine Entspanneinrichtung 30 auf,um die Spannvorrichtung 15 beim Einsetzen bzw. bei derEntnahme des Werkstücks 4 zuentspannen. Hierzu weist die Entspanneinrichtung 30 einBetätigungselement 31 auf,durch welches das Kraftübertragungselement 24 entgegen derSpannkraft des Energiespeichers 22 in eine Freigabepositionbewegt werden kann. Auf diese Weise wird die auf die Spannvorrichtung 15 unddamit auf das Werkstück 4 wirkendeKraft soweit reduziert oder aufgehoben, dass der Bestückungsvorgangerfolgen kann.
    [0049] Beider in 2 dargestellten Ausführungsform weist die Entspanneinrichtung 30 wenigstenseinen am Spindelstockkörper 8 festgelegtenDruckzylinder 32 auf, überwelchen das Betätigungselement 31 bewegtwerden kann. Der als hydraulisches oder pneumatisches Bauteil ausgelegteDruckzylinder (Druckmedium Luft oder Hydraulikflüssigkeit) ist bei der dargestelltenAusführungsformals Ringzylinder ausgebildet. Es können jedoch auch einzelne kleinereDruckzylinder überden Umfang verteilt angeordnet werden. Die Anordnung des Druckzylinders 32 unddes Betätigungselements31 am Spindelstockkörper 8 hatden Vorteil, dass diese Bauteile nicht mit der Drehspindel 9 rotieren,wodurch die Zufuhr der fürdie Betätigungerforderlichen Druckmediums besonders einfach erfolgen kann. ZumEntspannen der Spannvorrichtung 15 wird über dieBetätigungdes Druckzylinders 32 das Betätigungselement 31 nach außen bewegt.Hierbei kommt das Betätigungselement 31 miteinem hieran ausgebildeten Vorsprung 33 mit dem Zugring 28 inKontakt und bewegt diesen nach außen. Das mit dem Zugring 28 verbundene Kraftübertragungselement 24 wirdgleichfalls nach außenbewegt, entgegen der Spannkraft des Energiespeichers 22.Daher werden die Druckkörper 17, 17' von der Spannkraftentlastet. Die in den Segmentspannzangen 16, 16' enthaltenenelastischen Elemente bewegen die Segmentspannzange nach außen, sodass das Werkstückfreigegeben wird. Die Entspanneinrichtung 30 wird erfindungsgemäß bei Spindelhaltbetätigt.In der dargestellten Ruheposition des Druckzylinders 32 berührt dasBetätigungselement 31 diedrehenden Teile der Drehspindel 9 nicht.
    [0050] Indemder Druckzylinder 32 zurück in seine Ausgangspositionbewegt wird, gibt das Betätigungselement 31 denZugring 28 frei, so dass die durch den Energiespeicher 22 erzeugteSpannkraft wieder auf die Druckkörper 17, 17' wirken kann,um ein Werkstück 4 inder Aufnahme 3 festzulegen. Die Bewegung des Druckzylinders 32 zurück in seineRuheposition kann durch Anlegen eines Unterdrucks erfolgen, durchwelchen das Betätigungselement 31 nach innenbewegt wird.
    [0051] Beider in 3 dargestellten Ausführungsform erfolgt der Entspannvorgangnicht hydraulisch sondern mechanisch. Entsprechend weist die Entspanneinrichtung 30 keinenDruckzylinder, sondern einen am Spindelstockkörper 8 festgelegtenund nicht näherdargestellten Hebelmechanismus auf, über welchen der Zugring 28 nachaußenbewegt werden kann. Fürden Kraftangriff des nicht dargestellten Hebels ist an dem Zugring 28 einVorsprung 34 vorgesehen.
    1 Maschinenbett 2 Spindelstock 3 Aufnahmefür Werkstück 4 Werkstück 5,5' Endendes Werkstücks 6,6' Werkzeugschlitten 7 Spindelantrieb 8 Spindelstockkörper 9 Drehspindel 10 Maschinenachse 11,11' Wälzlager 12,12' Platten 13 Steg 14 Riemenscheibe 15 Spannvorrichtung 16,16' Segmentspannzangen 17,17' Druckkörper 18 Bohrungin Drehspindel 19 Bund 20 Spannzange 21,21' Druckkörper 22 Energiespeicher 23 Ausnehmung 24 Kraftübertragungselement 25 Aufnahme 26 Abschnitt(der Aufnahme 23) 27 ersterVerbindungsabschnitt 28 Zugring 29 Schraubring 30 Entspanneinrichtung 31 Betätigungselement 32 Druckzylinder 33 zweiterVerbindungsabschnitt 34 Vorsprung
    权利要求:
    Claims (20)
    [1] Spindelstock (2) für eine Drehmaschine mit eineran einem Spindelstockkörper(8) gelagerten Drehspindel (9), welche über einenSpindelantrieb (7) in Rotation um eine Maschinenachse (10)versetzt werden kann, wobei die Drehspindel (9) eine Aufnahme(3) fürein Werkstückaufweist, wobei die Aufnahme (3) derart ausgebildet ist,dass zwei Enden (5, 5') eines in der Aufnahme (3)aufgenommen Werkstücks (4)simultan bearbeitet werden könnenund wobei die Aufnahme (3) eine Spannvorrichtung (15)für das Werkstück (4)aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung(15) mit einer durch einen Energiespeicher (22)erzeugten Spannkraft beaufschlagt wird, um das Werkstück (4)in der Aufnahme (3) zu fixieren, die Spannvorrichtung (15) über eine Entspanneinrichtung(30) entspannt werden kann, um das Einsetzen und/oder dieEntnahme des Werkstücks(4) zu ermöglichen,und in der Drehspindel (9) wenigstens eine Ausnehmung (23)vorgesehen ist, in der ein Kraftübertragungselement(24) zur Übertragungder durch den Energiespeicher (22) erzeugten Spannkraftzu der Spannvorrichtung (15) angeordnet ist.
    [2] Spindelstock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Drehspindel (9) über zwei Lagerstellen um dieMaschinenachse (10) drehbar an dem Spindelstockkörper (8)gelagert ist.
    [3] Spindelstock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass der Spindelantrieb (7) als ein Riemen und Riemenscheibe(14) aufweisender Riementrieb ausgebildet ist.
    [4] Spindelstock nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,dass der Riemen und die Riemenscheibe (14) in einem zwischenden zwei Lagerstellen (11) liegenden Bereich angeordnetist.
    [5] Spindelstock nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass die wenigstens eine Ausnehmung (23) die Drehspindel(9) durchtritt und insbesondere als Durchgangsbohrung ausgebildetist.
    [6] Spindelstock nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dass der wenigstens einen Ausnehmung (23) auf ihrer erstenSeite eine Aufnahme (25) für den Energiespeicher (22)zugeordnet ist.
    [7] Spindelstock nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass die wenigstens eine Ausnehmung (23) einen erweiterten,die Aufnahme (25) für denEnergiespeicher (22) bildenden Abschnitt aufweist.
    [8] Spindelstock nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass die wenigstens eine Ausnehmung (23) und das Kraftübertragungselement(24) sich in einer Richtung parallel zur Maschinenachse(10) erstrecken.
    [9] Spindelstock nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass mehrere Ausnehmungen (23), welche jeweils mit einemKraftübertragungselement(24) und einem Energiespeicher (22) versehen sind,insb. gleichmäßig in Umfangsrichtung verteiltin der Drehspindel (9) angeordnet sind.
    [10] Spindelstock nach einem der Ansprüche 1 bis 9,dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (22) alsFeder ausgebildet ist, welche insb. eine Mehrzahl von Federelementenaufweisendes Federpaket aufweist.
    [11] Spindelstock nach einem der Ansprüche 1 bis 10,dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (24) über einenersten Verbindungsabschnitt (27) auf einer ersten Seiteder Drehspindel (9) mit dem Energiespeicher (22)verbunden ist und übereinen zweiten Verbindungsabschnitt (33) auf einer zweitenSeite der Drehspindel (9) die durch den Energiespeicher(22) erzeugte Spannkraft zur Spannvorrichtung (15) überträgt.
    [12] Spindelstock nach einem der Ansprüche 1 bis 11,dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (24) über Zwischenelemente(28, 29) mit dem Energiespeicher (22)und/oder der Spannvorrichtung (15) verbunden ist.
    [13] Spindelstock nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,dass die Spannkraft von dem Kraftübertragungselement (24)auf wenigstens einen Druckkörper(17, 17', 21, 21') mit einerzur Maschinenachse (10) geneigten Innenfläche übertragen wird,und dass die geneigte Innenflächedes wenigstens einen Druckkörpers(17, 17', 21, 21') mit einer korrespondierendengeneigten Außenfläche der Spannvorrichtung(15) zusammenwirkt.
    [14] Spindelstock nach einem der Ansprüche 1 bis 13,dadurch gekennzeichnet, dass die Entspanneinrichtung (30)ein Betätigungselement(31) aufweist, durch welches das Kraftübertragungselement (24) entgegender Spannkraft des Energiespeichers (22) in eine Freigabepositionbewegt werden kann, um die auf die Spannvorrichtung (15)wirkende Spannkraft zu reduzieren oder aufzuheben.
    [15] Spindelstock nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,dass die Entspanneinrichtung (30) wenigstens einen am Spindelstockkörper (8)festgelegten Druckzylinder (32) aufweist, über welchendas Betätigungselement(31) bewegt werden kann.
    [16] Spindelstock nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,dass die Entspanneinrichtung (30) wenigstens einen am Spindelstockkörper (8)festgelegten Hebelmechanismus aufweist.
    [17] Spindelstock nach einem der Ansprüche 1 bis 16,dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (15)als Spannzange (20), insbesondere als Segmentspannzange(16, 16) ausgebildet ist.
    [18] Spindelstock nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,dass die Spannzange (20) als Doppelkonuszange ausgebildetist.
    [19] Spindelstock nach einem der Ansprüche 1 bis 18,dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (15)wenigstens zwei axial von einander beabstandete Spannstellen für das Werkstück (4)bildet.
    [20] Drehmaschine mit einem Spindelstock (2)gemäß einemder vorangehenden Ansprüche.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004019722B4|2007-10-25|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-12-01| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
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