卡盤的製作方法

2023-06-12 09:50:56 2

專利名稱：卡盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種卡盤(Spannfutter)、尤其用於卡緊曲軸的卡夾盤(Spannklauenfutter),其帶有可軸向調整的、在盤體(Futterkoerper)中引導的定心頂尖(Zentrierspitze)和可徑向於卡盤縱軸線調整的卡爪(Spannbacke)。
背景技術：
開頭所提及的類型的卡緊裝置已從文件DE 91 13 879 Ul中已知。在此經由液壓加載的活塞來調整卡爪。此外經常利用液壓結構實現定心頂尖的調整。在此可設置有活塞室用於在用於操縱卡爪的活塞中調整頂尖，以提供節省空間的雙活塞結構。在曲軸製造中曲軸毛坯在其端面上被平面銑削。接下來在每個端面上設置定心孔，其應使曲軸能夠精確地軸向夾緊用於其在徑向上的後續加工。曲軸通常藉助於兩個定心頂尖來卡緊，其中的一個固定地而另一個可軸向調整地來支承。利用用於調整定心頂尖的液壓組件僅可受限地實現對帶有低能耗的環保技術的要求。鑑於此產生尋找用於產生軸向操縱的新途經的必要性。

發明內容
因此本發明的目的是提供一種卡盤和一種用於運行開頭所提及的類型的卡盤的方法，其中，卡夾部件可以沒有液壓構件。

對於根據本發明的卡盤該目的由此來實現，即作為用於定心頂尖的軸向調整的促動器設置有電動機。該優點與本發明相聯繫，即電動機電氣地調整定心頂尖。因此相對於雙液壓調整使定心頂尖的精細的、可無級調節的且高能效的軸向調整成為可能。在製造曲軸中相應地來運行電動機，以便在曲軸的端面處使定心頂尖定心，其中，接下來夾緊在徑向上固定曲軸的卡爪。當為了軸向調整而設置有心軸傳動部(Spindeltrieb)時，證實為特別有利。由此提供為了定心頂尖的調整將電動機的旋轉運動轉化成平移運動的簡單的可能性。當心軸傳動部構造在可由電動機驅動的杆與定心頂尖之間時，是有意義的。該杆在此可被用於使不必直接將電動機聯接在心軸傳動部處。由此可以克服電動機與定心頂尖之間的路程，由此電動機可以與盤體的在卡盤的運行中旋轉的部件在空間上隔離地來布置。證實為優選的是，設置有可鬆開地與定心頂尖相連接的心軸元件(Spindelglied)。該心軸元件在電動機或杆轉動時軸向運動且在此帶動定心頂尖。如果在心軸傳動部磨損後應進行參與的部件的更新，則可以替換該心軸元件，而不必更換整個定心頂尖。此外，當在心軸元件與定心頂尖之間布置有彈性的元件時，是有利的。該彈性的元件被用於避免定心頂尖以電動機的全力撞到毛坯的端面上且由此損壞毛坯。證實為特別有利的是，杆支承在構造在盤體中的杆軸承(Stangenlager)中。如果從杆至電動機的待橋接的路程非常長，則在電動機的旋轉運動中的小的不平衡可導致在杆的面向定心頂尖的端部處的旋轉運動中的大的徑向分量(Radialanteil)。為了平衡該徑向分量且為了確保可靠的軸向引導，杆被支承在杆軸承中。此外，當在電動機與杆之間構造有傳動裝置、優選地行星傳動裝置時，是有利的。由此可施加作用在杆處的提高的轉矩。當為了操縱卡爪設置有能夠利用可電氣操縱的卡緊馬達(Spannmotor)驅動的螺紋空心杆(Gewindehohlstange)時，也是有利的。卡爪操縱由此同樣可以放棄使用液壓部件。相應地，定心頂尖可以利用電氣操縱首先使曲軸毛還軸向定心，接下來通過卡爪在軸向上來固定曲軸毛坯。當在螺紋空心杆與卡緊馬達的轉子之間設置有滑鍵傳動裝置(Gleitkeilgetriebe)時，是特別有意義的，其帶有非環形的空心輪、檢測轉子轉數(Rotorumdrehung)的軸式發電機(Wellengenerator)和以傳遞轉矩的方式與螺紋空心杆相聯結的鋼套。因此可能將馬達的高轉速轉換到螺紋套筒的低轉速上，由此可以非常精細地調整卡爪。當在螺紋空心杆和在盤體中所引導的用於調整卡爪的器件處構造有螺紋傳動(Gewindetrieb)時，證實為有利的。因此可軸向調整在盤體中大致平行於盤體縱軸線布置的用於調整卡爪的器件，其中，在它的面向卡爪的側面處可布置卡緊楔，其徑向向內或向外按壓卡爪。此外，當杆無接觸 地被引導通過螺紋空心杆時，是有利的。由此卡盤的操縱可非常節省空間來構造。一特別有利的實施形式特徵在於，在定心頂尖與電動機之間設置有可軸向調整的且經由摩擦配合可鬆開地與定心頂尖相連接的心軸杆。由此可能在需要時使心軸杆與定心頂尖分離。電動機不必在卡盤的應用期間隨其旋轉，儘管如此定心頂尖的安裝保持直立。在設計中，當定心頂尖多件式地由心軸杆容納部、至少一個彈性元件和頂尖部件(Spitzenteil)形成時,證實為有意義。由此在該結構中通過彈簧組還確保，定心頂尖不以電動機的全力撞到待卡緊的工件的端面上。有利地，在心軸杆與電動機的轉子之間構造有心軸傳動部，以此這裡同樣提供將馬達的旋轉運動轉化成心軸杆的平移的有意義的可能性。當設置有調節電動機的控制單元時，是特別有利的。因此通過電動機可使定心頂尖以與卡盤相同的轉速圍繞其軸線旋轉，以此其在卡盤的運行中不從定心的位置中調整出。在本發明的範圍中同樣有意義的是提供一種用於運行卡盤的方法，卡盤帶有:可軸向調整的、在盤體中引導的定心頂尖；帶有可鬆開地經由彈性元件與定心頂尖相連接的調整元件(Stellglied);帶有具有測量裝置(Messgeraet)的電動機；且帶有用於將旋轉運動轉化成平移的器件，其中，用於將旋轉運動轉化成平移的器件通過電動機的旋轉在定心頂尖的帶動下引起調整元件的軸向調整，直至在調整元件關於定心頂尖相對運動時對彈性元件施加有力且通過在測量裝置處變化的測量值來檢測由此進行的工作。
由此測量值用於確定定心頂尖何時碰撞到待加工的工件的端面上，以使其定心。優選地，測量裝置在此形成為安培表且測量電流。電動機總是以相同的轉速來運行，其中，其根據作用在轉子處的阻力需要不一樣多的電流。所需的電流的該變化與待對彈性元件施加的力相關。電流強度越大，定心頂尖因此越緊地貼靠在工件處。


下面對於在附圖中所示的實施例詳細地來闡述本發明；其中:
圖1顯示通過根據本發明的卡盤的第一實施形式的縱剖面，
圖2顯示通過從現有技術中已知的、帶有液壓部件的卡盤的縱剖面，以及 圖3顯示通過根據本發明的另一實施形式的縱剖面。附圖標記清單 I盤體
2定心頂尖 3卡盤縱軸線 4卡爪 5電動機 6心軸傳動部 7桿
8心軸元件 9彈性元件 10桿軸承 11傳動裝置 12卡緊馬達 13螺紋空心杆 14滑鍵傳動裝置 15空心輪 16軸式發電機 17鋼套 18夾板
19用於調整卡爪的器件 20心軸杆 21心軸杆容納部 22彈性元件 23頂尖部件 24控制單元 25液壓部件 26活塞室 27活塞
28 卡緊活 塞(Spannkolben)29卡緊活塞室 30帶傳動部 31驅動輪
32 行星滾子傳動裝置(Planetenrollengetriebe)
33彈簧 34卡緊楔 35罩殼。
具體實施例方式在圖2中以作為用於卡緊曲軸的卡夾盤的實施例示出由現有技術已知的卡盤，其中，這裡利用液壓部件25實現定心頂尖2和卡爪4的調整。這裡在盤體I中所引導的定心頂尖2具有在活塞室26中引導的軸環形的(bundfoermig)活塞27。該活塞室26位於卡緊活塞28後面，卡緊活塞28在其方面在卡緊活塞室29中來引導。其用於卡爪4的徑向於卡盤縱軸線3定向的調整且可液壓地加載。在卡緊過程中在此首先軸向調 整定心頂尖2，直至其碰到工件的端面。接下來利用液壓器件加載卡緊活塞28用於調整卡爪4，以將卡爪4貼靠在工件處且徑向地固定該工件。為了鬆開工件，可以同時與活塞27 —起來操縱卡緊活塞28，或者首先軸向調整定心頂尖2且接下來鬆開卡爪4。圖1顯示根據本發明的卡盤的一實施形式，也以作為卡夾盤(其尤其適合於卡緊曲軸)的實施方案，其帶有可軸向調整的、在盤體I中引導的定心頂尖2和可徑向於卡盤縱軸線3調整的卡爪4。為了定心頂尖2的軸向調整，設置有電動機5。定心頂尖2關聯有心軸元件8，其與杆7構造心軸傳動部6用於定心頂尖2的軸向調整。在心軸元件8與定心頂尖2之間設置有以螺旋彈簧的形式的彈性元件9。在此不必強制為螺旋彈簧。同樣可使用其它的彈簧類型，例如碟形彈簧、漸開彈簧(Evolutfeder)、環形彈簧或者其它的彈簧類型。此外在盤體I中構造有杆軸承10，在其中來引導杆7。在當前的實施例中在電動機5與杆7之間布置有傳動裝置11。為了操縱卡爪4，設置有能夠利用可電氣操縱的卡緊馬達12驅動的螺紋空心杆
13。杆7無接觸地被引導通過螺紋空心杆13。在螺紋空心杆13與卡緊馬達12的轉子之間設置有滑鍵傳動裝置14，其帶有非環形的空心輪15、檢測轉子轉數的軸式發電機16和以傳遞轉矩的方式與螺紋空心杆13相聯結的鋼套17。在所示的實施例中轉子經由帶傳動部30與驅動輪31 (其驅動軸式發電機16)相連接。鋼套17經由行星滾子傳動裝置32驅動螺紋空心杆13。在該實施例中該行星滾子傳動裝置32通過多個同軸於卡盤縱軸線3布置的彈簧33來固定，這確保螺紋空心杆13的可靠的驅動。如在所示出的實施例中可見，電動機5和卡緊馬達12形成為本發明的不隨盤體I旋轉的構件。為了調整卡爪4，在螺紋空心杆13與在盤體I中引導的、用於調整卡爪4的器件19之間構造有夾板18。在背向夾板18的側面上，用於調整卡爪4的器件19具有卡緊楔34。電動機5關聯有調節性的控制單元24。優選地在加工時使杆7和螺紋空心杆13的轉速彼此相協調，其精確地對應於卡盤的轉速。在此確保在卡盤的運行期間卡爪4和定心頂尖2保持其卡緊的或定心的位置。圖3顯示根據本發明的卡盤的另一實施形式，其中，在此在定心頂尖2與電動機5之間設置有可軸向調整的且經由摩擦配合可鬆開地與定心頂尖2相連接的心軸杆20。這裡所示的定心頂尖2由心軸杆容納部21、至少一個彈性元件22和頂尖部件23多件式地來形成。在當前的實施例中在此碟形彈簧設置為彈性元件22。為了心軸杆20的軸向調整，在電動機5與心軸杆20之間構造有心軸傳動部6。心軸杆20在所示的實施形 式中軸向地在罩殼35中來引導。
權利要求
1.一種卡盤、尤其用於卡緊曲軸的卡夾盤，其帶有可軸向調整的、在盤體(I)中引導的定心頂尖(2)和可徑向於卡盤縱軸線(3)調整的卡爪(4)，其特徵在於，為了所述定心頂尖⑵的軸向調整，設置有電動機(5)。
2.根據權利要求1所述的卡盤，其特徵在於，為了所述定心頂尖(2)的軸向調整，設置有心軸傳動部(6)。
3.根據權利要求2所述的卡盤，其特徵在於，所述心軸傳動部(6)構造在可由所述電動機(5)驅動的杆(7)與所述定心頂尖⑵之間。
4.根據權利要求3所述的卡盤，其特徵在於，設置有可鬆開地與所述定心頂尖(2)相連接的心軸元件(8)。
5.根據權利要求4所述的卡盤，其特徵在於，在所述心軸元件(8)與所述定心頂尖(2)之間設置有彈性元件(9)。
6.根據權利要求3至5中任一項所述的卡盤，其特徵在於，所述杆(7)支承在構造在所述盤體(I)中的杆軸承(10)中。
7.根據權利要求3至6中任一項所述的卡盤，其特徵在於，在所述電動機(5)與所述杆(7)之間構造有傳動裝置(11)、優選地行星傳動裝置。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的卡盤，其特徵在於，為了操縱所述卡爪(4)設置有能夠利用可電氣操縱的卡緊馬達(12)驅動的螺紋空心杆(13)。
9.根據權利要求8所述的卡盤，其特徵在於，在所述螺紋空心杆(13)與所述卡緊馬達(12)的轉子之間 設置有滑鍵傳動裝置(14)，其帶有非環形的空心輪(15)、檢測轉子轉數的軸式發電機(16)和以傳遞 轉矩的方式與所述螺紋空心杆(13)相聯結的鋼套(17)。
10.根據權利要求8或者9所述的卡盤，其特徵在於，在所述螺紋空心杆(13)與在所述盤體⑴中引導的用於調整所述卡爪⑷的器件(19)之間構造有夾板(18)。
11.根據權利要求8至10中任一項所述的卡盤，其特徵在於，所述杆(7)無接觸地被引導通過所述螺紋空心杆(13)。
12.根據權利要求1所述的卡盤，其特徵在於，在所述定心頂尖(2)與所述電動機(5)之間設置有可軸向調整的且經由摩擦配合可鬆開地與所述定心頂尖(2)相連接的心軸杆(20)。
13.根據權利要求11所述的卡盤，其特徵在於，所述定心頂尖(2)多件式地由心軸杆容納部(21)、至少一個彈性元件(22)和頂尖部件(23)形成。
14.根據權利要求11或者12所述的卡盤，其特徵在於，在所述心軸杆(20)與所述電動機(5)的轉子之間構造有心軸傳動部(6)。
15.根據權利要求1至13中任一項所述的卡盤，其特徵在於，設置有調節所述電動機(5)的控制單元(24)。
16.一種用於運行卡盤、尤其根據權利要求5至11中任一項所述的卡盤的方法，所述卡盤帶有:可軸向調整的、在所述盤體(I)中引導的定心頂尖(2);帶有可鬆開地經由彈性元件(22)與所述定心頂尖(2)相連接的調整元件；帶有具有測量裝置的電動機(5);且帶有用於將旋轉運動轉化成平移的器件，其特徵在於，用於將旋轉運動轉化成平移的所述器件通過所述電動機(5)的旋轉在所述定心頂尖(2)的帶動下引起所述調整元件的軸向調整，直至在所述調整元件關於所述定心頂尖(2)相對運動時對所述彈性元件(22)施加有力且通過在所述測量裝置處變化的測量值來檢測由此進行的工作。
17.根據權利要求16所述的方法，其特 徵在於，所述測量裝置形成為安培表且測量電流。
全文摘要
本發明涉及一種卡盤、尤其用於卡緊曲軸的卡夾盤，其帶有可軸向調整的、在盤體(1)中引導的定心頂尖(2)和可徑向於卡盤縱軸線(3)調整的卡爪(4)。為了定心頂尖(2)的軸向調整，設置有電動機(5)。
文檔編號B23B31/36GK103240432SQ201310040199
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月1日 優先權日2012年2月1日
發明者J.塔格朗, E.杭萊特 申請人:羅姆股份有限公司