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Dokumentenidentifikation DE69703276T2 15.03.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0826451
Titel Selbstzentrierende Vorrichtung zum Halten von rotierenden Werkstückstangen
Anmelder Pietro Cucchi S.p.A., Bussero, Mailand/Milano, IT
Erfinder Cucchi, Pietro, 20060 Bussero, Milano, IT
Vertreter WUESTHOFF & WUESTHOFF Patent- und Rechtsanwälte, 81541 München
DE-Aktenzeichen 69703276
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 22.07.1997
EP-Aktenzeichen 972022917
EP-Offenlegungsdatum 04.03.1998
EP date of grant 11.10.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.03.2001
IPC-Hauptklasse B23B 13/12

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine einstellbare Vorrichtung zum Zentrieren schnelldrehender Stangen in mit Drehmaschinen verbundenen automatischen Magazinen und ein Magazin zur Verwendung mit einer solchen Vorrichtung.

Im Stand der Technik sind automatische Magazine, die Stangen nacheinander beladen und Drehmaschinenspindeln zuführen, allgemein bekannt. Diese Magazine können vom Typ Einspindel- oder Mehrspindel-Drehmaschinen versorgenden Typ sein.

Eine der Hauptschwierigkeiten bei diesen Magazinen ist, wie eine freie Drehung der Stangen ermöglicht wird, die auch mit großer und sehr großer Geschwindigkeit zugeführt werden können, ohne daß an der Stange Schwingungen auftreten. Diese Schwierigkeit ist umso schwieriger zu lösen, als der Durchmesser der zuzuführenden Stangen in einem sehr großen Bereich schwanken kann, wogegen der Vorschieber, der die Stange zur Drehmaschine vorschiebt, von festem Durchmesser ist, der größer als der der zugeführten Stange ist.

Im Stand der Technik werden Magazine vorgeschlagen, die entlang der Stangenbewegungsbahn Führungen aufweisen, welche beispielsweise eine Vielzahl in Umfangsrichtung angeordneter Segmente umfassen, die einen zylindrischen Kanal bilden, in dem sich die Stange und der zugehörige Vorschieber bewegen. Der zylindrische Kanal ist von gleichem Durchmesser wie der Vorschieber, um dessen Durchgang zu ermöglichen. Die der Führung zugeführte Stange hat somit seitliches Spiel, das sogar sehr groß sein kann.

Wenngleich die Stange am vorderen Ende von der Drehmaschinenspindel und am hinteren Ende von der Vorschieberspannvorrichtung (die ihrerseits vom zylindrischen Kanal geführt wird) gestützt wird, neigt die Stange bei großem Abstand zwischen der vorderen und der hinteren Stützstelle zum Durchbiegen, und ihre schnelle Drehung verursacht Schwingungen, die sich auf die Drehmaschine auswirken und dadurch die Arbeitsweise der Drehmaschine selbst verschlechtern.

US-A-3,927,585, auf dem der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, offenbart eine Zentriervorrichtung zum Halten von Stangen, die einer Spindel einer Drehmaschine zugeführt wird, und die eine Vielzahl Stäbe umfaßt, welche an ihren Enden von Ringen gestützt werden, die um die Stangenachse drehbar sind, damit die Stäbe die Innenabmessung des Durchlassen für die Stange verändern können.

Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Zentriervorrichtung, die je nach dem Durchmesser der verwendeten Stange auf einfache Weise einstellbar ist, um diese an zwischen deren Enden gelegenen Stellen auf wirkungsvolle Weise zu stützen und auch um mögliche Schwingungen zu dämpfen, während zur gleichen Zeit der Durchgang eines Vorschiebers von größerem Durchmesser ermöglicht wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Magazins, das eine solche Vorrichtung umfaßt.

Im Hinblick auf die vorstehend genannte Aufgabe wurde erfindungsgemäß eine Stütz- und Zentriervorrichtung gemäß Anspruch 1 entworfen.

Weiterhin wird ein Magazin vorgeschlagen, das eine solche Vorrichtung aufweist.

Zum besseren Verständnis der innovativen Grundsätze der vorliegenden Erfindung und der Vorteile, die sie gegenüber dem Stand der Technik bietet, wird eine mögliche, diese Grund sätze anwendende Ausführungsform nachstehend als nicht einschränkendes Beispiel anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Schrägansicht, zum Teil im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung,

Fig. 2 eine vereinfachte Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eines die in Fig. 1 dargestellte Zentriervorrichtung verwendenden Stangenmagazins,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht der in Fig. 1 dargestellten Zentriervorrichtung,

Fig. 4 den Schnitt IV-IV in Fig. 3.

Unter den Zeichnungen ist in Fig. 1 eine Zentriervorrichtung dargestellt, die insgesamt mit 10 bezeichnet und in Übereinstimmung mit der Erfindung hergestellt ist. Die Vorrichtung 10 weist Stäbe 11 auf, deren Enden durch Anbringen in gleichen Zwischenabständen mit zwei gleichachsig angeordneten zugehörigen Ringen 12, 13 so verbunden sind, daß ein Durchlaßkanal für eine Stange definiert ist. Die Enden der Stäbe sind so verbunden, daß sie in der Ringebene schrägstellbar sind, und die Ringe können sich um eine gemeinsame Achse gegenseitig verdrehen. Beim Drehen der Ringe neigen sich die Stäbe in bezug auf die Erzeugenden eines imaginären Zylinders, dessen Grundflächen, wie deutlich in Fig. 1 erkennbar, durch die Ringe selbst definiert sind. Auf diese Weise definieren die schräggestellten Stäbe durch ihre Hülle in einer zur Kanalachse senkrechten Ebene zwischen den Ringen einen kreisrunden Durchlaß, dessen Durchmesser von der Ringverdrehung abhängig ist.

Gemäß Fig. 2 ist die Vorrichtung 10 so abgestützt, daß sie mit axialer Ausrichtung zur Bewegungsbahn oder zum Durchlaß für eine Stange 14 in einem Magazin 15 frei drehbar ist. Die Stange wird in der Bewegungsbahn durch einen Vorschieber 37 bewegt. Das Magazin, vom Ein- oder Mehrspindel-Typ, ist im übrigen von im wesentlichen herkömmlicher Ausführung und wird hier nicht weiter beschrieben oder dargestellt. Handelt es sich um eine Mehrspindel-Drehmaschine, weist jeder Kanal für das Zuführen einer Stange eine erfindungsgemäße Vorrichtung auf.

Die Stellung der Vorrichtung in der Zuführbahn wird so gewählt, daß die Vorrichtung die Stange an einer solchen Stelle zwischen der Drehmaschine und der Vorschieberspannvorrichtung stützt, daß eine Durchbiegung der Stange so klein wie möglich gehalten wird und daß als Folge davon auch die Schwingungen so klein wie möglich gehalten werden, die entstehen, wenn die Länge der Stange zwischen den Stützen so ist, daß nicht akzeptable Schwingungen entstehen würden, wenn sie nur an ihren Enden abgestützt wäre.

In den Figuren ist eine mögliche Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, die es ermöglicht, daß die Vorrichtung ohne weiteres die erforderliche Festigkeit erhält und an der Magazinkonstruktion sicher befestigt ist, während zur gleichen Zeit die Vorrichtung selbst frei drehbar ist, den Durchlaßkanal abhängig vom Durchmesser der zugeführten Stange einzustellen vermag und eine elastische Gegenwirkung erzeugt, welche die Schwingungsdämpfung unterstützt und den Durchgang eines Vorschiebers von größerem Durchmesser als die zugeführte Stange ermöglicht.

Wie in Fig. 3 deutlich zu erkennen, weist die Vorrichtung zwei Endhülsen 16, 17 auf, die von einer zylindrischen Wand oder einem Rohr 18 zur Bildung eines Zylinders fest verbunden sind, der einen zylindrischen Hohlraum 28 begrenzt, in dem mit Stäben 11 verbundene Ringe 12, 13 aufgenommen sind. In der Achse der Vorrichtung ist ein offener Durchlaß 19 für eine abzustützende Stange ausgebildet, die über die Hülse 16 ein- und die Hülse 17 ausgeschoben wird. Der Durchlaß 19 ist von größerem Durchmesser als sowohl der dicksten zuzuführenden Stange als auch des Magazinvorschiebers.

Die Hülsen 16, 17 sind an Trägern im Magazin mit Wälzlagern 20, 21 gelagert, so daß die gesamte Vorrichtung sich um ihre eigene Mittelachse 36 frei drehen kann.

Die Hülse 16 trägt auf ihrem Umfang drehbar eine Einstellringmutter 22, die gegen Drehung mit einer Schraube 23 blockiert werden kann, welche in einen Schieber 24 in einer entsprechende Vertiefung 25 in der Hülse eingreift. In der Ringmutter 22 sind Zapfen 26 parallel zur Vorrichtungsachse so befestigt, daß sie in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze 27 in der Hülse 16 durchdringen und in den Zylinderhohlraum 28 eindringen. Die Zapfen 26 wirken als Führungen, an denen der Ring 12 mittels eigener Aufnahmen 29 an seinem Umfang axial verschiebbar ist.

Die entgegengesetzte Hülse 17 ist mit einer Führungsringmutter 30 verbunden, die radial herausragende Zapfen 31 aufweist, die zum Gleiten in in der zylindrischen Wand 18 ausgebildeten Nuten 32 bestimmt sind. Die Nuten 32 sind so gestaltet, daß bei axialer Verschiebung der Führungsringmutter 30 eine Drehung derselben relativ zum Zylinder entsteht. Insbesondere entsteht beim Verschieben der Ringmutter in dem Maße, daß sich die beiden Ringe 12, 13 voneinander weg bewegen, eine Drehung, welche die Schrägstellung der Stäbe reduziert und dadurch den durch die genannten Stäbe definierten Durchlaßquerschnitt vergrößert.

Zwischen der Führungsringmutter 30 und der Hülse 17 ist eine Axialschubfeder 33 angeordnet, die den Ring 13 zum Ring 12 hin drängt, dadurch für eine elastische Vorrichtung zum Verengen des von den schräggestellten Stäben gebildeten Durch lasses sorgt. Vorteilhafterweise kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, welche den Federdruck oder die Federvorlast und als Folge davon die auf die Stäbe ausgeübte Kraft zum Auseinanderbewegen derselben einstellt, wodurch der Durchlaß zwischen ihnen wieder vergrößert wird.

Die Einstellvorrichtung kann beispielsweise von einer Betätigungsringmutter 34 gebildet sein, die es ermöglicht, daß ein in die Hülse 17 eingeschraubter Ring 35 von Hand gedreht wird, und eine Stütze für die Feder bildet.

Die Arbeitsweise ist folgende: Die Einstellung der Vorrichtung geschieht mit der Ringmutter 22, um ein Schrägstellen der Stäbe zu ermöglichen, bis zwischen den genannten Stäben ein Durchlaß erreicht ist, der an den Durchmesser der zuzuführenden Stangen angepaßt ist. Bei Bedarf kann die elastische Kraft, mit der die Stäbe eine die Vorrichtung durchlaufende Stange halten, durch Betätigen der Ringmutter 34 eingestellt werden. Beim Zuführen einer Stange bewegt der Magazinvorschieber die Stange weiter, wobei er sie zuerst in die Vorrichtung 10 und danach in die Drehmaschinenspindel einschiebt. Die Vorrichtung 10 führt die Stange seitlich, indem sie sie an einer Stelle in der Mitte stützt. Die Anlagestellen zwischen der Stange und der Zentriervorrichtung 10 sind durch das Sichberühren von Zylindern mit gegeneinander schräggestellten Achsen gegeben. Daher kann sich die Stange im Zylinder sehr weich bewegen. Außerdem hat sich herausgestellt, daß dies eine ausgezeichnete Zentrierwirkung bietet und Schwingungen an der Stange dämpft.

Während der verschiedenen Bearbeitungsgänge der Drehmaschine bewegt der Vorschieber die Stange durch die Vorrichtung 10 vorwärts. Sobald der Vorschieberkopf die Vorrichtung 10 erreicht, dringt er in den Durchlaß 19 ein und übt auf die schräggestellten Stäbe 11 Druck an der Stelle des kleinsten Durchmessers des von ihnen gebildeten Durchlasses aus. Der ausgeübte Schub ist von solcher Stärke, daß er die Gegenkraft der Feder 33 überwindet, und als Folge davon haben die Stäbe das Bestreben, sich geradezurichten, wobei sie den Ring 13 drehen und ihn vom Ring 12 weg bewegen. Somit kann der Vorschieber seine Bewegung zur Drehmaschine hin fortsetzen und ist seinerseits durch die Vorrichtung 10 in bester Weise gestützt, trotz des Umstandes, daß sein Durchmesser von dem der Stange verschieden ist.

An dieser Stelle leuchtet es ein, daß die angestrebten Zwecke durch das Vorsehen einer Zentriervorrichtung erreicht worden sind, die eine vollkommene elastische Stütze einer Stange und einen Durchlaß und eine Stütze für einen Vorschieber von verschiedenem Durchmesser ermöglicht. Die vorstehende Beschreibung einer die innovativen Grundsätze der vorliegenden Erfindung anwendenden Ausführungsform ist eindeutig nur zum Zwecke der Erläuterung gegeben und ist nicht als Einschränkung des hier beanspruchten Erfindungsumfangs zu interpretieren. Beispielsweise können sich der äußere Aufbau der Vorrichtung und die Maßverhältnisse zwischen den verschiedenen Bauteilen abhängig von praktischen Forderungen verändern, und die Einstellung der elastischen Kraft, welche den Durchlaß zwischen den die Verengung bildenden Stäben aufrechterhält, kann ebenfalls verschieden sein, oder es kann sogar auf die genannte elastische Kraft verzichtet werden. Außerdem kann anstelle einer axialen elastischen Kraft eine elastische Kraft zum Drehen der Ringe direkt ausgeübt werden, wobei, wie es sich für einen Fachmann ohne weiteres ergibt, die Federschubeinrichtung modifiziert ist. Die Stäbe 11 können aus Stahl oder aus Kunststoff (beispielsweise Teflon) hergestellt sein, ausgehend auch vom Werkstoff der zuzuführenden Stangen, um im Hinblick auf leichten Gang und Abnutzungsfestigkeit gute Merkmale aufzuweisen.


Anspruch[de]

1. Stütz- und Zentriervorrichtung für eine zugeführte Stange an einem Stangenmagazin für Drehbänke, umfassend eine Vielzahl Stäbe (11), die an den Enden von einer ersten (12) und einer zweiten (13) einander zugewandten Stütze getragen sind, wobei die Stäbe (11) so angeordnet sind, daß sie einen Durchlaß (19) für die Stange auf der Innenseite der Vielzahl Stäbe bilden, die Stützen (12, 13) um die Durchlaßachse (36) gegenseitig verdrehbar sind, um die Stäbe (11) in bezug auf diese Achse schrägzustellen und somit die Abmessungen eines solchen Durchlasses in Querrichtung zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (12, 13) durch Federkraft aufeinander zu geschoben sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen von einem Paar Ringe (12, 13) gebildet sind, deren Achsen (36) mit der Durchlaßachse zusammenfallen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (12, 13) und die Stäbe (11) in einer zylindrischen Hülle mit einer mit der Durchlaßachse zusammenfallenden Achse gehalten sind, die von einer ersten (16) und einer zweiten (17) Endhülse, in denen Öffnungen als Verlängerung des Durchlasses (19) ausgebildet sind, und von einer zylindrischen Wand (18) zwischen den Hülsen gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stütze (12) an der ersten Hülse (16) mit Zwischenschaltung einer Einrichtung (22) zum Einstellen der gegenseitigen Winkelstellung angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine um die erste Hülse (16) drehbare Ringmutter (22) und parallel zur Durchlaßachse ausgerichtete Tragzapfen (26) zum Anbringen der ersten Stütze (12) und Drehfestmachen derselben mit der Ringmutter (22) umfaßt, wodurch ihr axiales Verschieben relativ zur Ringmutter ermöglicht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stütze (13) mit der zweiten Hülse (17) mit Zwischenschaltung einer in Richtung auf die erste Stütze (12) wirkenden Federschubeinrichtung (33) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (34) zum Einstellen der Vorlast der Federschubeinrichtung aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlasteinstelleinrichtung eine in der zweiten Hülse (17) durch Drehen axial verstellbare Ringmutter (34) aufweist, die durch Schrauben eine Stütze (35) der als Feder (33) ausgebildeten Schubeinrichtung in axialer Richtung bewegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stütze (13) mit radialen Zapfen (31) verbunden ist, die in Nuten (32) in der zylindrischen Wand (18) gleiten, um eine Drehung der zweiten Stütze bei deren axialer Verschiebung hervorzurufen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Hülse an ihrem Umfang mit Wälzlagern (20, 21) zur Lagerung am Magazin versehen sind, wobei eine freie Drehung des Magazins axial ermöglicht ist.

11. Stangenmagazin für Drehbänke mit wenigstens einem Schiebedurchlaß für eine Stange zusammen mit einem Vorschieber (37) zum axialen Verschieben der Stangenstücke und einer im genannten Durchlaß angeordneten Stütz- und Zentriervorrichtung (10) für die Stange gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.







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