(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体軸（７）に沿って直線移動可能な支持体（１１，４７，７３，１０３）と、
支持体に可動に配置されかつワークピース（２）又はワークピース（２）を収容するワークピース収容部分（６０）を第１の側から支持する第１の支持要素（９，４５，７１，９１，１１１）と、
支持体に可動に配置されかつワークピース（２）又はワークピース（２）を収容するワークピース収容部分（６０）を第２の側から支持する第２の支持要素（１０，４６，７２，９２，１１２）を有し、
支持体（１１，４７，７３，１０３）が、支持体軸（７）をスピンドル（１）の回転軸（８）に対して平行に整向可能である、
スピンドル（１）に固定される細長いワークピース（２）の調心をするための装置において、
第１の支持要素（９，４５，７１，９１，１１１）が、第１の移動方向（２３，４８）へ直線移動可能で、第１の回転軸（２３ａ，４８ａ）を中心として回転可能に支持体（１１，４７，７３，１０３）に配置され、
第２の支持要素（１０，４６，７２，９２，１１２）が、第１の移動方向（２３，４８）とは異なる第２の移動方向（２４，４９）へ直線移動可能で、第２の回転軸（２４ａ，４９ａ）を中心として回転可能に支持体（１１，４７，７３，１０３）に配置され、
第一の回転軸（２３ａ，４８ａ）と支持体軸（７）の間の角度が、０°より大きく１８０°より小さく、
第２の回転軸（２４ａ，４９ａ）と支持体軸（７）の間の角度が、０°より大きく１８０°より小さく、
第１の支持要素（９，４５，７１，９１，１１１）が、細長い第１の支持部分（９ａ，４５ａ）を備え、この第１の支持部分に、ワークピース（２）又はワークピース（２）を収容するワークピース収容部分（６０）が当接し、
第２の支持要素（１０，４６，７２，９２，１１２）が、細長い第２の支持部分（１０ａ，４６ａ）を備え、この第２の支持部分に、ワークピース（２）又はワークピース（２）を収容するワークピース収容部分（６０）が当接し、
第１の支持要素（９，４５，７１，９１，１１１）と第２の支持要素（１０，４６，７２，９２，１１２）の初期位置で、第１の支持部分（９ａ，４５ａ）と第２の支持部分（１０ａ，４６ａ）が、その長手方向を互いに平行で支持体（１１，４７，７３，１０３）の支持体軸（７）に対して平行に整向可能であり、
支持体（１１，４７，７３，１０３）が、両支持要素（９，１０，４５，４６，７１，７２，９１，９２，１１１，１１２）のためにそれぞれ１つの固定装置（１６，１７，５２，５３）を備え、これら固定装置によって、両支持要素（９，１０，４５，４６，７１，７２，９１，９２，１１１，１１２）が、支持体（１１，４７，７３，１０３）に、直線移動及び回転に関する位置を固定可能である、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
第１の支持要素（９，４５）が、平坦な第１のワークピース当接面（２２）を備え、第２の支持要素（１０，４６）が、平坦な第２のワークピース当接面（４０）を備え、第１のワークピース当接面（２２）と第２のワークピース当接面（４０）の間の角度が、０°より大きく１８０°より小さい、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
支持体（１１，４７，７３，１０３）が、第１のガイド（１２，１１３）を備え、この第１のガイドに沿って、第１の支持要素（９，４５，７１，９１，１１１）が第１の移動方向（２３，４８）へ移動可能である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
支持体（１１，４７，７３，１０３）が、第２のガイド（１３）を備え、この第２のガイドに沿って、第２の支持要素（１０，４６，７２，９２，１１２）が第２の移動方向（２４，９２）へ移動可能である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
第１の回転軸（２３ａ，４８ａ）が、第１の移動方向（２３，４８）に対して垂直である、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
第２の回転軸（２４ａ，４９ａ）が、第２の移動方向（２４，４９）に対して垂直である、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
第１のガイド（１２）に沿って第１の移動方向（２３，４８）へ移動可能に配置された第１のキャリッジ（１４，５０，７４）が設けられ、第１の支持要素（９，４５，７１）が、第１のキャリッジ（１４，５０，７４）に対して第１の回転軸（２３ａ，４８ａ）を中心として回転可能である、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
第２のガイド（１３）に沿って第２の移動方向（２４，４９）へ移動可能に配置された第２のキャリッジ（１５，５１，７５）が設けられ、第２の支持要素（１０，４６，７２）が、第２のキャリッジ（１５，５１，７５）に対して第２の回転軸（２４ａ，４９ａ）を中心として回転可能である、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
両支持要素（９，１０，７１，７２）の少なくとも一方が、段部（２１，７８）を備え、この段部によって、支持要素が、段部に対応付けされたキャリッジ（１４，１５，７４，７５）に支持される、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
両ガイド（１２，１３，１１３）の少なくとも一方が、一端にガイド限度（６２）を備え、このガイド限度（６２）に、バネ（１９，２０，５４，５５）が配置され、ガイド（１２，１３，４８，４９，１１３）に配置されたキャリッジ（１４，１５，５０，５１，７４，７５）が、バネ（１９，２０，５４，５５）に支持される、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
各固定装置（１６，１７）が、クランプ装置であり、このクランプ装置が、固定された位置で支持要素（９，１０，４５，４６，７１，７２，９１，９２，１１１，１１２）を支持体（１１，４７，７３，１０３）に押し付ける、ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
装置が、第１及び第２の支持要素（４５，４６）に当接するワークピース収容部分（６０）を備え、このワークピース収容部分（６０）が、ワークピース（２）のための凹部（６１）を備える、ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
固定装置（５２，５３）が、ワークピース収容部分（６０）を第１及び／又は第２の支持要素（４５，４６）に押し付ける部分を備える、ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
装置が、第１及び第２の支持要素（９，１０，４５，４６）に当接するワークピース（２）に力を加えてワークピース（２）を挟み込むワークピースプレス要素（４４）を備える、ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
第１の移動方向（２３，４８）と第１の回転軸（２３ａ，４８ａ）が、支持体軸（７）に対して垂直な第１の平面内に延在し、
第２の移動方向（２４，４９）と第２の回転軸（２４ａ，４９ａ）が、支持体軸（７）に対して垂直な第２の平面内に延在し、第１の平面と第２の平面が同一又は平行であり、
第１の回転軸（２３ａ，４８ａ）が、第１の移動方向（２３，４８）に対して垂直であり、
第２の回転軸（２４ａ，４９ａ）が、第２の移動方向（２４，４９）に対して垂直である、
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルに配置されるワークピースの調心をするための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械は、一般にスピンドルを備え、このスピンドルに加工すべき大抵はシリンダ状のワークピースが配置される。ワークピースの配置は、スピンドルのワークピースインターフェースで行なわれる。ワークピースインターフェースにおいて、ワークピースが挟み込まれる。工具でワークピースを加工するために、ワークピースは、スピンドルにより回転される。このような加工の１つに、例えば精密切削加工又は研削がある。高精度でのワークピースの加工を可能にするために、ワークピースは、スピンドルに対して相対的に調心しなければならない。この場合、スピンドルの回転軸とワークピースの長手方向軸は、一致させられる。これにより、回転時のワークピースのアンバランス及びばたつき運動が回避される。ワークピースインターフェースは、調心において高い繰返し精度を備えていなければならない。これは、ワークピースの交換時に常に調心において同じ高い精度が得られることを意味する。このため、チャッキング及びワークピースの調心をするための装置が使用される。
【０００３】
回転時に長いワークピースを支持するために、慣用英語でｓｔｅａｄｙ  ｒｅｓｔｓと呼ばれる振止めが周知である。このような装置は、加工時の長いワークピースの撓めを防止するために使用される。これら装置は、３つ以上の支台を備え、これら支台が、スピンドルの回転軸に対して半径方向にワークピースに力を加え、異なった側から、特に下から、上から、そして側方から、ワークピースに作用する。これら装置は、好ましくは同じ角度間隔で全円にわたって分配され、ワークピースは、全円の中心に存在する。この場合、全円は、スピンドルの回転軸に対して垂直な平面の一部である。摩耗支台の位置は、調整可能である。
【０００４】
更に、ワークピースの調心のためにクレセントＶブロックと呼ばれる支台が周知である。これら支台は、長手方向に延在する凹部を備える。凹部は、一方の側に向かって開放し、横断面は半円形又は三角形である。ワークピースは、凹部の領域内で支台に当接し、この支台によって位置決めされる。
【０００５】
スピンドルの回転軸に対して相対的にワークピースを調心するために、周知の装置は、スピンドルの回転軸に対して垂直に、しかもｘ軸とこれに対して垂直なｙ軸の方向に移動される。この場合、ｘ軸及びｙ軸は、スピンドルの回転軸に対して垂直である。更に、装置は、通常はスピンドルの回転軸に対して平行に移動させることができる。これは、ｘ軸に対してもｙ軸に対しても垂直なｚ軸の方向の移動に一致する。
【０００６】
この場合、周知の装置によって確かにワークピース用の支台を、スピンドルの回転軸に対して垂直に移動させて、スピンドルの回転軸に対して平行なワークピースのズレを補償できることが、欠点であることが分かった。しかしながら、同時に支台の整向をスピンドルの回転軸に対して相対的に変更することが可能でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第２  ７６９  ４６６号明細書
【特許文献２】米国特許第６  ７９９  ４９４号明細書
【特許文献３】独国特許第７２１  ４０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の根底にある課題は、高い繰返し精度でスピンドルの回転軸に対して相対的なワークピースの位置の良好な調整を可能にし、互いに垂直な方向への平行移動だけでなく、ワークピースのための収容部の傾倒も可能なワークピースの調心をするための装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１の特徴を有する装置によって解決される。この装置は、第１の支持要素、第２の指示要素及び両支持要素を支持する支持体を備える。第１の支持要素及び第２の支持要素は、共にワークピース又はワークピースを収容する付加的なワークピース収容部分のための支持部を構成する。ワークピース又はワークピースを収容するワークピース収容部分が下から支持要素によって支持される場合、支持要素は支台を構成する。しかしながら支持要素は、この側から又は上からワークピース又はワークピース収容部分を支持することもできる。
【００１０】
両支持要素は、ワークピースを異なった方向に支持するので、ワークピース又は付加的なワークピース収容部分は、支持要素に当接した時に複数の側から支持され、スピンドル軸に対する半径方向のその位置が限定される。
【００１１】
第１及び第２の支持要素は、垂直方向の対称平面に対して対称に支持体に配置することができる。
【００１２】
支持体は、支持体軸に沿って直線移動可能である。この場合、支持体は、支持体軸がスピンドルの回転軸に対して実質的に平行であるように整向可能である。支持体軸に沿った支持体の移動により、スピンドルに対する支持体の間隔を調整することができる。この場合、スピンドルの回転軸と支持体軸は、例えば共通の垂直な平面の一部である。
【００１３】
第１の支持要素は、第１の移動方向へ直線移動可能で、第１の回転軸を中心として回転可能に支持体に配置されている。第２の支持要素は、第１の移動方向とは異なる第２の移動方向へ直線移動可能で、第２の回転軸を中心として回転可能に支持体に配置されている。両支持要素は、互いに依存していない。その位置は、互いに依存せずに調整可能である。第１の移動方向及び第２の支持要素が移動可能な第２の移動方向は、０°より大きくかつ少なくとも１８０°より小さい角度で交差する２つの直線を張設する。両移動方向は、好ましくは９０°±４５°の角度で交差する。これは、４５°〜１３５°の角度範囲に一致する。
【００１４】
第１の回転軸と支持体軸の間の角度は、０°より大きく１８０°より小さい。第２の回転軸と支持体軸の間の角度も、０°より大きく１８０°より小さい。第１の回転軸も第２の回転軸も、支持体軸に対して平行ではない。
【００１５】
第１の支持要素は、細長い第１の支持部分を備え、この第１の支持部分に、ワークピース又はワークピースを収容するワークピース収容部分が当接する。第２の支持要素は、細長い第２の支持部分を備え、この第２の支持部分に、ワークピース又はワークピースを収容するワークピース収容部分が当接する。従って、第１の支持部分は、第１の支持要素の、配置すべきワークピース又はワークピース収容部分に面した部分である。相応に、第２の支持部分は、第２の支持要素の、ワークピース又はワークピース収容部分に面した部分である。有利には、第１の支持部分と第２の支持部分は、互いに面している。第１の支持要素と第２の支持要素の初期位置で、第１の支持部分と第２の支持部分は、その長手方向を互いに平行で支持体軸に対して平行に整向されている。この初期位置に関して、第１の支持部分と第２の支持部分は、支持体軸に対して平行な方向に、支持体軸に対して垂直な方向より大きい広がりを有する。
【００１６】
支持体が、その支持体軸をスピンドルの回転軸に対して平行に配置されている場合には、両支持体の支持部分が、スピンドルの回転軸に対するワークピースの軸方向の、スピンドルに配置されたワークピースの支持部を構成する。従ってワークピースは、従来技術から周知の装置の場合のように点で支持されるのではなく、軸方向に一定の距離にわたって支持されるが、この距離は、支持部分のその長手方向の長さに一致する。有利には、ワークピース又はワークピース収容体は、同じ軸方向の距離にわたって第１の支持部分と第２の支持部分によって支持される。有利には、ワークピースの直径に比例した軸方向の距離にわたる第１及び第２の支持要素による支持が行なわれる。両支持部分のその長手方向の長さに対するワークピースの直径の比は、好ましくは１対１〜１対４である。特に好ましくは実質的に１対３の比である。
【００１７】
有利には、両支持部分は、その長手方向に同じ長さである。
【００１８】
有利には、第１の支持部分と第２の支持部分は、支持体軸の方向に実質的に同じ高さにある。両社は、互いにずれていない。
【００１９】
有利には、第１の移動方向の直線と第２の移動方向の直線は、支持体がスピンドルに配置された時にスピンドルの回転軸上に位置する点で交差する。
【００２０】
第１の移動方向の第１の支持要素の移動と第２の移動方向の第２の支持要素の移動により、第１の支持部分とスピンドルの回転軸との間と第２の支持部分とスピンドルの回転軸との間の間隔は、スピンドルに配置されたワークピースが第１の支持部分と第２の支持部分に当接し、これら支持部分によって支持されるように調整される。
【００２１】
第１の回転軸を中心とする第１の支持要素の回転により、第１の支持部分のその長手方向の整向は、第１の支持部分が長手方向にワークピースに対して平行で、ワークピースが第１の支持部分の長手方向に沿って第１の支持部分に当接するように、スピンドルに配置されたワークピース又はワークピース支持体の整向に適合される。相応のことが、第２の回転軸を中心とする第２の支持要素の回転に対して当て嵌まる。これは、ワークピースが一点で第１の支持要素と第２の支持要素によって支持されるだけでなく、一定の距離にわたって軸方向に支持されることを生じさせる。支持点は、ある距離にわたって軸方向に分配されている。
【００２２】
このようにして、スピンドルの回転軸に対して垂直なｘ軸及びｙ軸に対するワークピースの位置だけを調整することができる。支持要素の回転は、ワークピースをスピンドルの回転軸に対して相対的に整向するために、２つの角度の調整も、従ってワークピース及びワークピースの長手方向軸の回転又は傾倒も可能にする。
【００２３】
支持部分に、両支持要素のそれぞれは、ワークピース当接面を備える。ワークピースは、両支持要素にそのワークピース当接面で接触する。付加的なワークピース収容部分が設けられている場合には、ワークピース収容部分は、両支持要素にそのワークピース当接面で接触する。この場合、ワークピースは、支持要素に直接的には接触しない。
【００２４】
第１の移動方向、第２の移動方向、第１の回転軸、第２の回転軸又は支持体軸に関する上の記載並びに以下のテキストに含まれる記載は、付属する直線が交差するか、直線が曲がっているかのどちらかであることに関係する。曲がった直線の場合には、角度は、曲がった直線に対して平行で、一点を通る２つの直線の角度に一致する。
【００２５】
本発明の有利な形成によれば、第１の移動方向と第２の移動方向を再現する両直線が、支持体軸に対して垂直な平面内に延在する。
【００２６】
本発明の別の有利な形成によれば、第１の回転軸が、第１の移動方向に対して垂直である。
【００２７】
本発明の別の有利な形成によれば、第２の回転軸が、第２の移動方向に対して垂直である。
【００２８】
本発明の別の有利な形成によれば、第１の支持要素が、実質的に平坦な第１のワークピース当接面を備え、第２の支持要素が、実質的に平坦な第２のワークピース当接面を備える。第１のワークピース当接面は、第１の支持部分の表面の一部である。第２のワークピース当接面は、第２の支持部分の表面の一部である。第１のワークピース当接面と第２のワークピース当接面の間の角度は、０°より大きく１８０°より小さい。第１の支持要素支持面は、一貫した面とすること又は複数の面部分から構成することができる。相応のことが、第２の支持要素支持面に対しても当て嵌まる。ワークピースは、第１のワークピース当接面と第２のワークピース当接面に当接する。ワークピースは、第１の支持要素及び第２の支持要素に第１のワークピース当接面及び第２のワークピース当接面で接触する。第１のワークピース当接面と第２のワークピース当接面の間の角度は、好ましくは６０°より大きく１２０°より小さい。角度は、特に好ましくは実質的に９０°である。
【００２９】
本発明の別の有利な形成によれば、支持体が、第１の支持要素のために第１のガイドを備える。この第１のガイドに沿って、第１の支持要素が第１の移動方向へ移動可能である。この第１の移動方向は、１つの直線を定義する。有利には、第１の移動方向は、支持体軸に垂直な平面内に延在する。
【００３０】
本発明の有利な形成によれば、支持体が、第２の支持要素のために第２のガイドを備える。この第２のガイドに沿って、第２の支持要素が第２の移動方向へ移動可能である。この第２の移動方向は、第２の直線を定義する。有利には、第２の移動方向は、支持体軸に対して垂直な平面内に延在する。
【００３１】
本発明の有利な形成によれば、第１の移動方向と第２の移動方向の間の角度が、０°より大きく１８０°より小さい。第１の移動方向と第２の移動方向は、平行ではない。角度は、好ましくは６０°〜１２０°である。角度は、特に好ましくは実質的に９０°である。
【００３２】
本発明の別の有利な形成によれば、第１の移動方向によって定義される第１の直線と第２の移動方向によって定義される第２の直線が、支持体軸に対して垂直な平面の一部である。
【００３３】
本発明の別の有利な形成によれば、第１のガイド及び／又は第２のガイドが、支持体の斜面として形成されている。この斜面に沿って、第１の支持要素及び／又は第２の支持要素が移動するか、第１の支持要素及び／又は第２の支持要素を担持する付加的な部品が、第１の移動方向もしくは第２の移動方向へ移動する。この並進運動は、実質的に斜面を上下するように行なわれる。
【００３４】
本発明の別の有利な形成によれば、第１の回転軸が、第１の支持要素の第１のガイドに対して実質的に垂直である。第１の回転軸は、第１の移動方向に対して実質的に垂直であり、この第１の移動方向に沿って、第１の支持要素が第１のガイドに沿って移動可能である。
【００３５】
本発明の別の有利な形成によれば、第２の回転軸が、第２の支持要素の第２のガイドに対して実質的に垂直である。第２の回転軸は、第２の移動方向に対して実質的に垂直であり、この第２の移動方向に沿って、第２の支持要素が第２のガイドに沿って移動可能である。第１の回転軸及び第２の回転軸は、好ましくは１つの平面内に延在し、角度をもって交差する。この角度は、例えば、第１のガイド及び第２のガイドが特に第１のガイド及び第２のガイドの移動方向と交差する角度に一致する。平面は、好ましくは支持体の支持体軸に対して垂直である。
【００３６】
本発明の別の有利な形成によれば、第１のガイドに沿って第１の移動方向へ移動可能に配置された第１のキャリッジが設けられている。第１の支持要素は、第１のキャリッジに対して回転可能である。第１のガイドに沿った第１のキャリッジの運動は、第１の移動方向への第１の支持要素の直線運動を生じさせる。
【００３７】
本発明の別の有利な形成によれば、第２のガイドに沿って第２の移動方向へ移動可能に配置された第２のキャリッジが設けられている。第２の支持要素は、第２のキャリッジに対して回転可能である。第２のガイドに沿った第２のキャリッジの運動は、第２の移動方向への第２の支持要素の直線運動を生じさせる。
【００３８】
本発明の別の有利な形成によれば、第１の支持要素が、少なくとも部分的に、第１のガイドに沿って移動可能に配置されたキャリッジとして形成されている。従って、第１のキャリッジは、第１の支持要素の一部である。
【００３９】
本発明の別の有利な形成によれば、第２の支持要素が、少なくとも部分的に、第２のガイドに沿って移動可能に配置されたキャリッジとして形成されている。従って、第２のキャリッジは、第２の支持要素の一部である。
【００４０】
本発明の別の有利な形成によれば、両ガイドの少なくとも一方が、一端にガイド限度を備えている。このガイド限度に、バネが配置されている。ガイドに配置されたキャリッジは、間接的又は直接的にバネに支持される。バネが撓められていない初期位置から出発して、キャリッジがガイドに沿って移動されると、バネは撓められる。撓められたバネは、キャリッジに、ガイドに対して平行に作用する力を加える。バネは、キャリッジを、その初期位置へ押し戻す。バネは、例えばコイルバネとすることができる。機械的なバネの代わりに、空気バネ又は空気圧式駆動装置を設けることもできる。
【００４１】
本発明の別の有利な形成によれば、両支持要素の少なくとも一方が、段部を備え、この段部によって、支持要素が、段部に対応付けされたキャリッジにガイド限度とは反対側の端面で支持される。
【００４２】
本発明の別の有利な形成によれば、支持体が、少なくとも１つの固定装置を備えている。この固定装置によって、支持体における両支持要素の少なくとも一方の位置が、ロック又は固定することができる。例えば第１の支持要素のための第１の固定装置と第２の支持要素のための第２の固定装置を設けることができる。
【００４３】
本発明の別の有利な形成によれば、固定装置が、クランプ装置である。このクランプ装置は、固定された位置で支持要素を支持体に押し付け、支持要素を支持体で固定する。
【００４４】
本発明の別の有利な形成によれば、支持体が、垂直な対称平面に対して鏡面対称である。支持体の支持体軸は、対称平面内に延在するか、対称平面に対して平行に延在する。
【００４５】
本発明の別の有利な形成によれば、装置が、第１及び第２の支持要素に当接するワークピースに力を加えるワークピースプレス要素を備える。このワークピースプレス要素は、ワークピースを第１及び第２の支持要素に押し付ける。ワークピースプレス要素は、クランピングフィンガと呼ぶことができる。
【００４６】
本発明の別の有利な形成によれば、装置が、第１及び第２の支持要素に当接するワークピース収容部分を備えている。このワークピース収容部分は、ワークピースのための細長い凹部を備える。この場合、凹部は、好ましくはスピンドル軸に対して平行に整向されている。このため、ワークピース収容部分は、好ましくは細長い凹部が支持体軸に対して平行に整向されているように、支持要素に配置される。ワークピース収用部分は、例えば固定装置によって支持要素に固定することができる。このようにして、ワークピースの交換時にワークピース収容部分の位置が維持されたままとなり、新たに調整する必要がない。ワークピース収用部分が実質的にハーフシリンダの形態を備える場合、ワークピース収用部分は、ハーフムーンと呼ぶことができる。
【００４７】
本発明の別の有利な形成によれば、ワークピース収用部分内のワークピースのための凹部は、支持体軸に対して実質的に平行に延在する。
【００４８】
本発明の別の有利な形成によれば、固定装置が、ワークピース収容部分を第１及び／又は第２の支持要素に押し付ける部分を備える。このようにして、ワークピース収用部分は、位置を固定することができる。
【００４９】
本発明の別の利点及び有利な形成は、後続の説明、図面及び特許請求の範囲から読取り可能である。
【００５０】
図面にワークピースの調心をするための装置の６つの実施例が図示されている。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ワークピースを有するスピンドルとワークピースの調心をするための複数の装置の側面図
【図２】ワークピースの調心をするための装置の第１の実施例の斜視図
【図３】図２によるワークピースの調心をするための装置の断面図
【図４】図２による装置の分解図
【図５】図２による装置の第１の支持要素の斜視図
【図６】ワークピースを有する図２による装置
【図７】ワークピースの調心をするための装置の第２の実施例の前から見た図
【図８】図７によるワークピースの調心をするための装置の斜視図
【図９】ワークピースの調心をするための装置の第３の実施例の斜視図
【図１０】図９によるワークピースの調心をするための装置の断面図
【図１１】図９によるワークピースの調心をするための装置の分解図
【図１２】ワークピースの調心をするための装置の第４の実施例の分解図
【図１３】ワークピースの調心をするための装置の第５の実施例の斜視図
【図１４】図１３によるワークピースの調心をするための装置の断面図
【図１５】図１３によるワークピースの調心をするための装置の分解図
【図１６】ワークピースの調心をするための装置の第６の実施例の分解図
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１は、ワークピース２を有するスピンドル１とワークピースの調心をするための複数の装置３，４，５を示す。ワークピースの調心をするための第１の装置３は、スピンドル１のチャッキング装置６に隣接して配置されている。スピンドルに対する間隔は、小さい範囲内でのみ変更可能である。第２の装置４及び第３の装置５は、チャッキング装置６に対して大きい間隔を備える。これら装置は、支持体軸７に沿って移動可能である。３つ全ての装置３，４，５は、ワークピース２の長手方向軸をスピンドル１の回転軸８と一致させるために使用される。支持体軸７は、スピンドルの回転軸８に対して実質的に平行である。３つの装置３，４及び５は、図２〜７に詳細に図示されている。
【００５３】
図２〜６で、ワークピースの調心をするための装置３の第１の実施例が示されている。ワークピースは、図２〜５には図示されていない。図６でのみ確認可能である。装置３は、第１の支持要素９と、第２の支持要素１０と、第１のガイド１２及び第２のガイド１３、第１のキャリッジ１４、第２のキャリッジ１５、第１の固定装置１６及び第２の固定装置１７を有する、両支持要素９，１０を支持する支持体１１とを備える。支持体１１の表面の２つは、ガイドとして、しかも第１のキャリッジ１４のための第１のガイド１２及び第２のキャリッジ１５のための第２のガイド１３として形成されている。ガイドとして形成された支持体１１の表面は、平坦な面である。これら表面は、それぞれ１つの斜面を構成し、この斜面に沿って第１のキャリッジ１４と第２のキャリッジ１５が移動する。第１及び第２のガイドに載っている第１及び第２のキャリッジの表面も平坦な面である。ガイド１２，１３にガイドピン１８が配置されている。これらガイドピンは、キャリッジ１４，１５の横のガイドをするために使用される。中心に配置されたピンは、ガイド１２，１３に沿ったキャリッジ１４，１５の移動距離を制限する。このピンは、ガイドのためにも使用される。両キャリッジ１４，１５は、ガイド１２，１３上を上方及び下方へ摺動することができる平らな部品として形成されている。キャリッジは、一方向にだけ前後に移動することができる。
【００５４】
支持体は、ガイド限度６２を備えている。各ガイド１２，１３に、１つのガイド限度６２が付設されている。両ガイド限度６２のそれぞれにバネ１９，２０が配置されている。これらバネは、ピン３７及びスリーブ３８で付属のガイド限度に固定されている。その下端で、両キャリッジ１４，１５は、それぞれ１つのバネ１９，２０に支持される。バネ１９，２０のキャリッジ１４，１５とは反対側の端部は、支持体１１の付属のガイド限度６２に支持される。両キャリッジ１４，１５が下方へ移動されると、バネ１９，２０が圧縮される。キャリッジ１４，１５に相応のバネ力が作用する。
【００５５】
第１の支持要素９は、第１のキャリッジ１４に配置されている。第１の支持要素も平らな部品として形成され、少なくとも部分的に第１のキャリッジ１４に載っている。第１の支持要素９は、段部２１を備え、この段部で、第１の支持要素が第１のキャリッジ１４に支持される。段部２１は、第１のキャリッジ１４のバネ１９とは反対側の端面に載っている。
【００５６】
段部２１は、第１の支持部分９ａを残りの第１の支持要素９から分離する。第１の支持部分９ａは、細長く形成されている。その長手方向軸は、図２及び３に図示した第１の支持要素９の初期位置で支持体軸７に対して平行である。第１の支持部分９ａと、第２の支持要素の相応の第２の支持部分１０ａに、ワークピース２は当接する。これは、図６に図示されている。
【００５７】
支持部分９ａの段部２１とは反対の側に、第１の支持要素９の第１のワークピース当接面２２が存在する。この第１のワークピース当接面は、支持部分９ａの表面の一部である。ワークピース当接面において、ワークピース２は支持要素９に接触する。この場合、ワークピース当接面は、ワークピース２に対する正接平面を構成する。
【００５８】
第１の支持要素９は、第１のキャリッジ１４と共に第１のガイド１２に沿って第１の移動方向２３へ移動可能である。更に、第１の支持要素９は、第１のキャリッジ１４に対して第１の回転軸２３ａを中心として回転可能である。第１の回転軸２３ａは、第１の移動方向２３に対して垂直である。第１の回転軸２３ａは、支持体１１のネジ孔２７内に保持されたネジ２６によって設定される。第１のキャリッジ１４は、ネジ２６に対して相対的に移動可能とするために、長穴２９を備える。第１の支持要素９は、同様にネジ２６に対して相対的に移動可能とするために長穴３０を備える。更に、第１の支持要素９は、ネジ２６に対して相対的に回転可能である。
【００５９】
ネジ２６は、更に第２の機能を有する。このネジは、第１の固定装置１６の一部である。固定装置は、更に板バネ３１を備え、この板バネは、一端を、支持体１１のところで１つのネジ３２及び２つのピン３３，３４によって挟み込まれる。板バネ３１の他端は、通し穴３５を備え、この通し穴にネジ２６が通される。ネジ２６は、ネジヘッド３６を備え、このネジヘッドのすぐ隣にバネ２８を備える。第１及び第２の支持要素９，１０の位置を調整するために、ネジ２６が緩められるので、板バネ３１は撓めることができる。第１の支持要素９の位置を固定するため、ネジは、ネジ２６のネジヘッド３６がバネ２８を圧縮し、板バネ３１を第１の支持要素９、第１のキャリッジ１４及び支持体１１の第１のガイド１２に押し付けるまで、ネジ孔２７内へねじ込まれる。これにより、第１の支持要素９が支持体によって固定される。
【００６０】
バネ１９は、ピン３７及びピン３７に装着されたスリーブヘッド３９を有するスリーブ３８を介して支持体１１に保持されている。
【００６１】
第２の支持要素１０は、第１の支持要素９に応じて細長い第２の支持部分１０ａを備える。この部分は、段部２１ａによって残りの第２の支持要素１０から分離される。第２の支持部分１０ａの段部２１ａとは反対の側は、第２のワークピース当接面４０として形成されている。図２及び３に図示した第２の支持要素１０の初期位置で、第２の支持部分１０ａは、その長手方向を支持体軸７に対して平行に整向されている。
【００６２】
第２の支持要素１０、第２のガイド１３、第２のキャリッジ１５及び第２の固定装置１７は、第１の支持要素９、第１のガイド１２、第１のキャリッジ１４及び第１の固定装置１６と全く同じに構成され、同じ構成要素を備える。これに関して、装置は対称に構成されている。一致する構成要素に対して、図面では、少なくとも部分的に同じ符号が使用される。第２の支持要素は、第２のガイド１３に沿って第２の移動方向２４へ移動可能で、第２の回転軸２４ａを中心として回転可能である。第２の回転軸２４ａは、第２のネジ２６ａによって設定される。
【００６３】
図６には、ワークピース２及びワークピースプレス要素４４と共に第１の実施例による装置３が前から見た図で図示されている。ワークピースプレス要素４４は、力をワークピース２に加え、このワークピースを、第１の支持要素９及び第２の支持要素１０によって構成される支台に押し付ける。この場合、ワークピース２は、第１の支持要素９のワークピース当接面と第２の支持要素１０の第２のワークピース当接面に当接する。このようにして、ワークピース２は挟み込まれる。ワークピースプレス要素４４の力は、ワークピース２の重力と共に両支持要素９，１０及び付属のキャリッジ１４，１５に伝達される。ワークピースの位置の繰返し精度を保証するために、支持要素９，１０と付属のキャリッジは、ワークピースプレス要素４４の力とワークピース２の重力の作用下で動いてはいけない。
【００６４】
第１及び第２の支持要素９，１０と第１及び第２のキャリッジ１４，１５を調整するため、図面に図示したワークピース２に実質的に一致する基準ワークピースが使用される。支持要素９，１０は、基準ワークピースの位置に一致する角度で整向される。第１及び第２のキャリッジ１４，１５は、相応に下方へ移動される。バネ１９，２０が圧縮される。撓められたこれらバネ１９，２０のバネ力は、基準ワークピースと反作用する。力が相互に相殺されると、力のバランスが生じる。第１の支持要素９と第２の支持要素１０の調整された位置は、両固定装置１６，１７によって固定される。両調整要素９，１０及びキャリッジ１４，１５のこの調整は、セットアップと呼ぶことができる。調整は、異なった形状を有する他のワークピースが使用される場合にだけ変更される。両支持要素９，１０の固定された位置は、基準ワークピースの代わりにスピンドルに取り付けられる別のワークピースのために利用される。
【００６５】
第１のガイド１２と第２のガイド１３の間の角度は、第１の実施例の場合は９０°である。水平に対する第１のガイド１２の角度は、４５°である。水平に対する第２のガイド１３の角度は、４５°である。装置３は、垂直な対称平面に対して実質的に鏡面対称となるように構成されている。
【００６６】
図７及び８に、ワークピースの調心をするための装置４の第２の実施例が図示されている。これは、図１の第２及び第３の装置に一致する実施例である。
【００６７】
構成は、第１の実施例の場合と実質的に同一である。装置は、同様に、第１の支持部分４５ａを有する第１の支持要素４５と、第２の支持部分４６ａを有する第２に支持要素４６と、斜面として形成された第１のガイド、斜面として形成された第２のガイド、第１のキャリッジ５０、第２のキャリッジ５１、第１の固定装置５２及び第２の固定装置５３を有する、両支持要素４５，４６を支持する支持体４７とを備える。第１の支持部分４５ａは、残りの第１の支持要素に対して垂直に整向されている。第２の支持部分４６ａは、残りの第２の支持要素に対して垂直に整向されている。第１の支持要素４５は、ガイドのおかげで第１の移動方向４８に沿って移動可能で、第１の回転軸４８ａを中心として回転可能である。第２の支持要素４６は、ガイドのおかげで第２の移動方向４９に沿って移動可能で、第２の回転軸４９ａを中心として回転可能である。支持体４７は、同様に実質的に三角形の形態を備える。バネ５４，５５を有するキャリッジガイドと、板バネ５６，５７及びネジ５８，５９を有する固定装置は、実質的に図２〜６による第１の実施例に応じて構成されている。第１の実施例に対して２つの原理的な違いがある：
【００６８】
ワークピースのためのシリンダ状の凹部６１を有するワークピース収容部分６０が設けられている。凹部６１は、細長い窪みとして形成されている。この窪みは、ワークピース収用部分の一方の端面から他方の端面まで達している。ワークピース収容部分６０は、実質的に半円形シリンダの形態を備える。下方へ向いた表面は、円形である。側部を、ワークピース収容部分は面取りされている。ワークピース収容部分は、第１の支持要素４５と第２の支持要素４６に当接する。
【００６９】
第１の実施例に対する第２の相違点は、固定装置５２，５３の板バネ５６，５７が不動に挟み込まれたその端部とは反対側の端部において尖っていて、ワークピース収容部分６０まで達することにある。ワークピース収容部分６０が板バネ５６，５７の先のとがった端部の側において平坦化され、板バネが平坦化された側まで達するので、板バネにより、支持要素４５，４６の位置だけでなく、ワークピース収容部分６０の位置も固定することができる。板バネは、両側からワークピース収容部分６０に押し付けられる。
【００７０】
図９〜１１には、ワークピースの調心をするための装置７０の第３の実施例が図示されている。この装置は、第１の支持要素７１、第２の支持要素７２、支持体７３、第１のキャリッジ７４、第２のキャリッジ７５の形態と、第１及び第２のキャリッジ７４，７５の並進運動をガイドするためのガイドピン７６の位置において第１の実施例とは異なる。残りの全ての構成要素は、第１の実施例と一致し、従って、これら構成要素は、図面内で符号を備えておらず、以下で詳細には説明されていない。このため、図２〜６に対する図面の説明を参照されたい。第１の支持要素７１は、第１のキャリッジ７４の側に付加的な凹部７７を備える。この凹部は、直接的に段部７８に続き、この段部で、第１の支持要素７１は第１のキャリッジ７４に支持される。第１のキャリッジ７４は、第１の実施例の第１のキャリッジとは違って、第１の支持要素７１の側に、第１の支持要素７１の方向に突出する２つの段部７９，８０を備える。組立て状態で、第１の支持要素７１は、第１のキャリッジ７４に当接する。その際、第１のキャリッジ７４の第１の段部７９は、凹部内に配置されている。第１のキャリッジ７４の長手方向の第１の段部７９の広がりは、キャリッジ７４又は第１の支持要素７１の長手方向の凹部の広がりよりも小さい。第１の段部７９と凹部の間には、十分に遊びがあるので、第１の支持要素７１と第１のキャリッジ７４の回転は、妨害されない。第１のキャリッジ７４の第２の段部８０は、第１の支持要素７１の段部７８とは反対側の端面に続く。
【００７１】
支持体７３は、第１の実施例とは違って、上側が平坦化され、その下側が切込みなく一貫している。第１の実施例と一致して、支持体７３は、実質的に三角形の形態を備える。
【００７２】
第１の実施例とは違って、第３の実施例の場合、第１のキャリッジ７４の並進運動をガイドするために４つのガイドピン７６が設けられている。ガイドピンの位置は、第１のキャリッジ形態にも影響を与える。第１のキャリッジ７４の側部に、ガイドピンのための切込み８１が設けられている。これら切込みは、第１のキャリッジ７４の並進運動時にガイドピン７６に沿ってガイドするために使用され、移動距離を制限する。
【００７３】
第２の支持要素７２、第２のキャリッジ７５及び付属のガイドピンは、第３の実施例の場合は、第１の支持要素７１、第１のキャリッジ７４及び付属のガイドピンに応じて形成されている。
【００７４】
図１２には、ワークピースの調心をするための装置９０の第４の実施例が図示されている。この装置は、実質的に第３の実施例の装置７０と一致する。唯一の違いは、第３の実施例の場合は第１の支持要素７１と第１のキャリッジ７４が２つの別個の部品であることにある。第４の実施例の装置９０の場合、第１の支持要素９１と第１のキャリッジが一部材の部品を構成する。従って、キャリッジは、第１の支持要素９１の一部である。この場合は、第１の支持要素９１が、ガイドピン９６に沿った並進運動も、ネジ９７を中心とした回転運動も実施する。回転運動がガイドピン９６によって邪魔されないように、第１の支持要素９１とガイドピン９６の間に受分に遊びを設ける必要がある。第２の支持要素９２に対して、相応のことが当て嵌まる。第２の支持要素も、キャリッジと一部材で形成されている。
【００７５】
図１３〜１５に、ワークピースの調心をするための装置１００の第５の実施例が図示されている。この装置は、実質的に第３の実施例の装置７０に一致する。この装置７０とは、装置１００は、支持体１０３の形態において異なる。この支持体は、角の１つに面取りを有する実質的に矩形の形態を備える。第１及び第３の実施例に対する更なる違いは、ネジ１０４のヘッドが直接的に固定装置の板バネ１０５に支持され、バネを介していないことにある。
【００７６】
図１６には、ワークピースの調心をするための装置１１０の第６の実施例が図示されている。この装置は、第１及び第２の支持要素１１１及び１１２が部分的に、斜面として形成されたガイド１１３上を摺動するキャリッジとして形成されていることを除いて、第５の実施例の装置１００と一致する。図面には、第１の支持要素１１１に付設されたガイド１１３だけが認められる。第２の支持要素１１２に付設されたガイドは、相応に形成されている。第５の実施例の場合には第１の支持要素と第１のキャリッジが２つの別個の部品であったが、第６の実施例の場合には、第１の支持要素１１１と第１のキャリッジが１つの部品を構成する。相応のことが、第２の支持要素１１２に対しても当て嵌まる。
【００７７】
本発明の全ての特徴は、個々にでも、互いに任意に組み合わせても、本発明にとって重要である。
【符号の説明】
【００７８】
１        スピンドル
２        ワークピース
３        ワークピースの調心をするための第１の装置
４        ワークピースの調心をするための第２の装置
５        ワークピースの調心をするための第３の装置
６        チャッキング装置
７        支持体軸
８        スピンドルの回転軸
９        第１の支持要素
９ａ      第１の支持部分
１０      第２の支持要素
１０ａ    第２の支持部分
１１      支持体
１２      第１のガイド
１３      第２のガイド
１４      第１のキャリッジ
１５      第２のキャリッジ
１６      第１の固定装置
１７      第２の固定装置
１８      ガイドピン
１９      バネ
２０      バネ
２１      第１の段部
２１ａ    第２の段部
２２      第１のワークピース当接面
２３      第１の移動方向
２３ａ    第１の回転軸
２４      第２の移動方向
２４ａ    第２の回転軸
２５      
２６      第１のネジ
２６ａ    第２のネジ
２７      ネジ孔
２８      バネ
２９      長穴
３０      長穴
３１      板バネ
３２      ネジ
３３      ピン
３４      ピン
３５      通し穴
３６      ネジヘッド
３７      ピン
３８      スリーブ
３９      スリーブヘッド
４０      第２のワークピース当接面
４１      
４２      
４３      
４４      ワークピースプレス要素
４５      第１の支持要素
４６      第２の支持要素
４７      支持体
４８      第１の移動方向
４８ａ    第１の回転転軸
４９      第２の移動方向
４９ａ    第２の回転軸
５０      第１のキャリッジ
５１      第２のキャリッジ
５２      第１の固定装置
５３      第２の固定装置
５４      バネ
５５      バネ
５６      板バネ
５７      板バネ
５８      ネジ
５９      ネジ
６０      ワークピース収容部分
６１      凹部
６２      ガイド限度
７０      ワークピースの調心をするための装置
７１      第１の支持要素
７２      第２の支持要素
７３      支持体
７４      第１のキャリッジ
７５      第２のキャリッジ
７６      ガイドピン
７７      凹部
７８      段部
７９      段部
８０      段部
９０      ワークピースの調心をするための装置
９１      第１の支持要素
９２      第２の支持要素
９６      ガイドピン
９７      ネジ
１００    ワークピースの調心をするための装置
１０３    支持体
１０４    ネジ
１０５    板バネ
１１０    ワークピースの調心をするための装置
１１１    第１の支持要素
１１２    第２の支持要素
１１３    ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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