Werkstücks

[0001] Die Erfindung betrifft eine Lünette sowie ein Verfahren zum Abstützen eines mit einem axialen Ende in ei ner Einspanneinrichtung einer Werkzeugmaschine gehaltenen, sich entlang einer Einspannachse der Einspanneinrichtung erstreckenden stabförmigen Werkstücks. Stabförmige Werkstü cke werden zur Bearbeitung, beispielsweise zum Schleifen und/oder Erodieren, mit einem axialen Ende in einer Ein spanneinrichtung eingespannt und erstrecken sich von dort aus frei zu ihrem jeweiligen anderen axialen Ende hin. Wäh rend der Bearbeitung des Werkstücks können radiale Kräfte auf das Werkstück einwirken, beispielsweise durch Andrücken einer Schleifscheibe am Werkstück. Das Werkstück soll den noch seine Ausrichtung entlang der Einspannachse beibehal ten. Um dies zu erreichen, kann eine Lünette verwendet wer den, die das Werkstück an mehreren Stützstellen abstützt und ein Auslenken oder Verbiegen des Werkstücks aus seiner Erstreckung entlang der Einspannachse vermeidet.

[0002] Das Abstützen des Werkstücks muss wiederholbar sehr genau erfolgen. Eine Stützteilanordnung der Lünette muss so positioniert werden, dass Stützflächen der

Stützteilanordnung an der jeweils zugeordneten Stützstelle an der Außenfläche des Werkstücks anliegen, ohne das Werk stück aus seiner Erstreckung entlang der Einspannachse zu bewegen. Die Lünette soll äußere Kräfte abstützen, die über ein Bearbeitungswerkzeug auf das Werkstück einwirken. Die Lünette wird durch eine Bedienperson einer Werkzeugmaschine manuell eingestellt, so dass sie in der Stützstellung mit den wenigstens zwei Stützflächen am Werkstück anliegt und das Werkstück seine Erstreckung entlang der Einspannachse beibehält. Das manuelle Einrichten der Lünette ist zeitauf wendig .

[0003] Die Firma Anca verweist auf ihrer Internetseite (www.anca.com) auf eine automatisch höhenverstellbare Lü nette (AHAS) . Hierzu wird oberhalb des Werkstücks eine fes te Referenzfläche angeordnet. Die Lünette wird dann von der entgegengesetzten unteren Seite gegen das Werkstück gefah ren, drückt das Werkstück gegen die Referenzfläche und wird angehalten, wenn eine dem Durchmesser des Werkstücks ent sprechende Höhenposition erreicht ist. Dennoch ist eine re lativ aufwendige manuelle Einstellung der Lünette erforder lich, was aus dem erläuternden Video hervorgeht

(https : //www . youtube . com/watch?v=NdptNlGcVW8 ) .

[0004] WO 98/02789 Al beschreibt eine Lünette, die als zusätzliche CNC-Achse ausgeführt ist und parallel zum Werk stück verschiebbar auf der Maschine gelagert ist. Das Ab stützen des Werkstücks mittels der Lünette kann in dem Be reich erfolgen, in dem das Werkstück durch ein Bearbei tungswerkzeug bearbeitet wird. Angepasst an den Bearbei tungsablauf wird die Lünette daher parallel zum Werkstück verschoben .

[0005] Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik kann es als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, das Anbringen und Einstellen einer Lünette an ein Werkstück bzw. einen neuen Werkstücktyp zu verbessern.

[0006] Diese Aufgabe wird mittels der Lünette gemäß Pa- tentanspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Patentanspruch 14 gelöst .

[0007] Die erfindungsgemäße Lünette ist zum Abstützen eines in der Einspanneinrichtung an einem Ende gehaltenen und sich ausgehend von der Einspanneinrichtung zum entge gengesetzten Ende erstreckendes stabförmiges Werkstück ein gerichtet. Das Werkstück erstreckt sich entlang einer Ein spannachse, die durch die Einspanneinrichtung definiert ist. Das stabförmige Werkstück kann abschnittsweise zylind risch bzw. kreiszylindrisch und/oder konisch sein. Es kann sich beispielsweise um ein Werkstück handeln, das zur Her stellung eines Rotationswerkzeuges verwendet wird.

[0008] Die Lünette hat eine Stützteilanordnung mit we nigstens zwei Stützteilen. Die Stützteile können Bestand teil eines gemeinsamen Körpers oder als separate Körper ausgebildet sein. Jedes Stützteil hat wenigstens eine

Stützfläche. Die Stützflächen der beiden Stützteile begren zen eine nutähnliche Vertiefung, in die das Werkstück teil weise hineinragt, wenn sich die Stützteilanordnung in einer Stützstellung befindet und die wenigstens zwei Stützflächen das Werkstück an jeweils einer Stützstelle berühren. Die Stützstellen der wenigstens zwei Stützflächen sind mit Ab stand zueinander angeordnet.

[0009] Die Lünette hat eine Antriebseinrichtung. Die An triebseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Stützteilan ordnung in einer Hubrichtung zwischen einer Ruhestellung und der Stützstellung zu bewegen. In der Ruhestellung sind die Stützflächen bzw. die Stützteile mit Abstand zum Werk stück angeordnet und keine Stützfläche liegt am Werkstück an. In der Ruhestellung kann beispielsweise ein Werkstück- wechsel durchgeführt werden.

[0010] Mittels einer Führungs- oder Lagereinrichtung der Lünette ist die Stützteilanordnung in Hubrichtung bewegbar geführt oder gelagert. Die Lagereinrichtung und/oder die Antriebseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Bewegung ei nes Stützteils mit einer Stützfläche aus der Ruhestellung in die Stützstellung der Stützteilanordnung derart zu füh ren oder zu lenken, dass ab dem Zeitpunkt, zu dem eine der wenigstens zwei Stützflächen zuerst in Kontakt mit dem Werkstück gelangt, diese zuerst mit dem Werkstück in Kon takt gelangte Stützfläche nicht mehr oder nur derart bewegt wird, dass an der Stützstelle, an der die Stützfläche an dem Werkstück anliegt, keine Bewegung der Stützfläche radi al zur Einspannachse mehr erfolgt. Dadurch wird verhindert, dass eine mit dem Werkstück zur Anlage gelangte Stützfläche ein Auslenken bzw. Verbiegen des Werkstückes bewirkt und dessen Ausrichtung entlang der Einspannachse beeinträch tigt .

[0011] Die Lünette weist außerdem eine Erfassungsein richtung auf, die dazu eingerichtet ist, das Erreichen der Stützstellung zu erfassen, also die Situation, in der alle vorhandenen Stützflächen das Werkstück an der jeweils zuge ordneten Stützstelle berühren. Hat die Erfassungseinrich tung das Erreichen der Stützstellung festgestellt, wird die Antriebseinrichtung gestoppt, so dass die Bewegung sämtli cher Stützteile in Hubrichtung ebenfalls gestoppt wird.

[0012] Mittels dieser Lünette kann das Werkstück effek tiv abgestützt werden, ohne dessen eingestellte und ge wünschte Ausrichtung bzw. Erstreckung entlang der Einspan nachse zu beeinträchtigen. Die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks ist dadurch verbessert. Gelangen die Stützflä chen nicht gleichzeitig in Kontakt mit dem Werkstück, wird entweder die Bewegung des Stützteils, dessen Stützfläche bereits in Kontakt mit dem Werkstück ist, angehalten und lediglich die Bewegung des wenigstens einen weiteren

Stützteils in Hubrichtung fortgesetzt, oder es wird eine Gleitbewegung der zuerst in Kontakt mit dem Werkstück ge langten Stützfläche entlang des Werkstücks ermöglicht, bis auch die wenigstens eine weitere Stützfläche am Werkstück anliegt. Diese beiden Maßnahmen sind durch eine entspre chende konstruktive Ausgestaltung der Antriebseinrichtung bzw. der Lagereinrichtung realisiert. Eine zusätzliche Ab stützung des Werkstücks auf der der Stützteilanordnung ent gegengesetzten Seite ist erfindungsgemäß nicht notwendig. Das Werkstück wird auch ohne eine solche zusätzliche Ab stützung nicht aus seiner gewünschten Ausrichtung entlang der Einspannachse heraus bewegt bzw. verformt.

[0013] Es ist vorteilhaft, wenn die Stützteile während des Betriebs der Lünette relativ zueinander unbeweglich an einem gemeinsamen Trägerteil angeordnet sind. Es kann vor gesehen sein, dass die Stützteile austauschbar bzw. lösbar am gemeinsamen Trägerteil angeordnet sind und deren Abstand einstellbar ist. Jedoch ist zumindest während des Betriebs eine Verschiebung oder Bewegung der Stützteile relativ zu einander entlang des Trägerteils nicht vorgesehen. Unter dem Betrieb ist hierbei die Verwendung der Lünette zum Ab stützen von Werkstücken bei deren Bearbeitung und/oder Aus wechslung während des Betriebs der Werkzeugmaschine zu ver stehen, wobei die Stützteilanordnung zwischen der Ruhestel lung und der Stützstellung bewegt werden kann, beispiels weise bei einem Werkstückwechsel. [0014] Die Antriebseinrichtung kann bei einem Ausfüh rungsbeispiel zumindest zwei Antriebselemente aufweisen, die am Trägerteil an jeweils einer Angriffsstelle angrei fen. Die wenigstens zwei Angriffsstellen sind mit Abstand zueinander angeordnet. Die beiden Angriffsstellen sind vor zugsweise parallel zur Einspannachse gesehen mit Abstand zueinander am Trägerteil vorhanden. Es ist vorzugsweise we nigstens eine Einstelleinrichtung vorhanden, um die beiden Antriebselemente bzw. die Angriffsstellen relativ zueinan der zu bewegen oder zu verschieben, so dass die Ausrichtung einer Geraden, die die Angriffsstellen miteinander verbin det, einstellbar ist. Beispielsweise kann an jeder An griffsstelle ein ringförmig geschlossenes Lager vorhanden sein, deren Mittelpunkte durch die Gerade verbunden sind. Mittels der Einstelleinrichtung kann die Gerade relativ zur Einspannachse ausgerichtet werden.

[0015] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Einstelleinrichtung wenigstens einen Exzenter aufwei sen. Der Exzenter kann Bestandteil eines Lagers sein und kann vorzugsweise an einem der Angriffsstelle eines An triebselements entgegengesetzten Ende angeordnet sein.

[0016] Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das Trägerteil mittels der Lagereinrichtung quer zur Hubrichtung und quer zur Einspannachse in einem rotatorischen oder einem trans latorischen Freiheitsgrad bewegbar gelagert ist. Alternativ zu dieser Lagerung des Trägerteils kann auch lediglich zu mindest eines der Stützteile quer zur Hubrichtung und quer zur Einspannachse in dem rotatorischen oder translatori schen Freiheitsgrad beweglich gelagert sein. Durch diesen zusätzlichen Freiheitsgrad kann eine Ausgleichsbewegung der Stützteilanordnung relativ zur Einspannachse stattfinden, so dass sich die Stützteile bei der Bewegung der Stützteil anordnung in Hubrichtung sozusagen selbsttätig positionie ren und lediglich eine geringe Kraft auf das Werkstück aus üben, die kleiner ist als eine Mindestkraft, die notwendig wäre, um das Werkstück aus seiner Erstreckung entlang der Einspannachse auszulenken bzw. zu verbiegen.

[0017] Es ist vorteilhaft, wenn das Trägerteil drehbar oder schwenkbar um eine Drehachse gelagert ist. Beispiels weise kann das Trägerteil drehfest mit einem Achsstift ver bunden sein, der sich entlang der Drehachse erstreckt.

Dadurch ist der zusätzliche Freiheitsgrad realisiert. Die Dreh- oder Schwenkbewegung um die Drehachse kann in einem Winkelbereich von maximal 5 Grad oder maximal 10 Grad oder maximal 15 Grad begrenzt sein.

[0018] Die schwenkbare Lagerung des Trägerteils ist eine sehr einfache und effiziente Möglichkeit, um die Stützteil anordnung während der Hubbewegung aus der Ruhestellung in die Stützstellung relativ zum Werkstück bzw. zur Einspan nachse auszurichten.

[0019] Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Lünette ei ne Klemmeinrichtung aufweist. Die Klemmeinrichtung kann zwischen einem Klemmzustand und einem Freigabezustand umge schaltet werden. In dem Klemmzustand wird der durch die An triebseinrichtung bzw. die Lagereinrichtung bereitgestellte zusätzliche Freiheitsgrad eliminiert und das Trägerteil wird in seiner erreichten Lage festgeklemmt. Im Freigabezu stand ist die Bewegung des Trägerteils in dem zusätzlichen Freiheitsgrad quer zur Einspannachse und quer zur Hubrich tung ermöglicht. [0020] Das Umschalten von dem Freigabezustand in dem Klemmzustand erfolgt zumindest nach dem erstmaligen Errei chen der Stützstellung. Wird die Klemmeinrichtung gemeinsam mit dem Trägerteil in Hubrichtung bewegt, kann bei dem Be arbeiten gleichartiger Werkstücke die Klemmstellung für sämtliche nachfolgende Bearbeitungen gleichartiger Werkstü cke aufrechterhalten bleiben. Dadurch ist gewährleistet, dass alle Werkstücke identisch bearbeitet werden. Alterna tiv hierzu wäre es auch möglich, den Klemmzustand nach dem Bearbeiten jedes Werkstücks aufzuheben und die Klemmein richtung bei jeder Hubbewegung der Stüt zteilanordnung von der Ruhestellung in die Stützstellung im Freigabezustand zu halten, so dass sich die Stüt zteilanordnung bei jedem Werk stück entsprechend dem vorhandenen zusätzlichen Freiheits grad ausrichten kann.

[0021] Die Klemmeinrichtung kann wenigstens ein bewegba res und/oder elastisch verformbares Klemmteil aufweisen.

Das bewegbare bzw. verformbare Klemmteil kann mit einem weiteren Klemmteil Zusammenarbeiten, um das Trägerteil zwi schen den beiden Klemmteilen festzuklemmen, wenn sich die Klemmeinrichtung im Klemmzustand befindet.

[0022] Die Klemmeinrichtung ist vorzugsweise fluidisch umschaltbar. Das wenigstens eine bewegbare und/oder elas tisch verformbare Klemmteil oder die Klemmeinrichtung kann beispielsweise einen Fluidraum aufweisen, der zum Bewegen und/oder Verformen des Klemmteils mit Fluiddruck beauf schlagbar ist. Durch Anlegen oder Abschalten des Fluid drucks kann die Klemmeinrichtung zwischen dem Klemmzustand und dem Freigabezustand umschaltbar sein.

[0023] Vorzugsweise befindet sich die Klemmeinrichtung bei anliegendem Fluiddruck im Freigabezustand. Über ein me chanisches Mittel, beispielsweise eine Vorspanneinrichtung, kann das Klemmteil zur Erzeugung einer Klemmkraft beauf schlagt werden. Die Klemmeinrichtung kann mithin mechanisch in dem Klemmzustand vorgespannt sein und durch Anlegen ei nes Fluiddrucks in den Freigabezustand umgeschaltet werden.

[0024] Bei einer bevorzugten Ausführungsform umschließt ein bewegbares bzw. verformbares Klemmteil den Achsstift in Umfangsrichtung zumindest teilweise. Der Fluidraum kann da bei im Bereich des Spalts zwischen dem Klemmteil und dem Achsstift gebildet sein. Liegt kein Fluiddruck an, übt das Klemmteil eine radiale Klemmkraft auf den Achsstift aus und verhindert dessen Drehbewegung um die Drehachse. Wird ein Fluiddruck angelegt, entsteht ein Abstand zwischen dem Klemmteil und dem Achsstift und die Reibkraft zwischen dem Klemmteil und dem Achsstift wird zumindest soweit redu ziert, dass sich der Achsstift bei einer Berührung der Stützteilanordnung mit einem Werkstück frei um die Drehach se drehen kann.

[0025] Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stützteile insgesamt oder wenigstens im Bereich der jewei ligen Stützfläche zumindest teilweise elektrisch leitfähig. Die Stützteile sind elektrisch voneinander isoliert. Sie können somit unterschiedliche elektrische Potentiale auf weisen. Es ist bevorzugt, wenn wenigstens eines der zwei Stützteile oder das Werkstück mit einem ersten elektrischen Potential elektrisch verbunden ist und wenn zumindest eines der Stützteile mit einem zweiten elektrischen Potential elektrisch verbunden ist. Die beiden elektrischen Potentia le sind unterschiedlich hoch, so dass bei einer elektri schen Verbindung ein Strom fließt. Dadurch kann eine Berüh- rung zwischen dem Werkstück und dem wenigstens einen Stütz teil mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden. Bei dem ersten elektrischen Potential kann es sich beispiels weise um ein Massepotential handeln.

[0026] Vorzugsweise wird ein Stromkreis geschlossen, wenn die Stützteilanordnung die Stützstellung erreicht hat und beide Stützflächen das Werkstück berühren. Alternativ hierzu kann jeweils ein separater elektrischer Stromkreis geschlossen werden, wenn eine Stützfläche, die Bestandteil des betreffenden Stromkreises ist, das Werkstück berührt und das Stützteil und das Werkstück vor dem Kontakt auf un terschiedlichen elektrischen Potentialen liegen. Dadurch kann separat jede Berührung einer Stützfläche mit dem Werk stück durch die Erfassungseinrichtung erfasst werden.

[0027] Die Antriebseinrichtung kann ein selbsthemmendes Getriebe aufweisen. Beispielsweise kann die Antriebsein richtung eine Spindel-Mutter-Anordnung aufweisen. Die Spin delachse kann sich rechtwinklig zur Einspannachse und mit Abstand zu der Einspannachse erstrecken. Durch das Drehen der Spindel bewegt sich die Mutter entlang der Einspannach se und diese Bewegung kann durch ein Getriebe oder eine Kopplungsanordnung der Antriebseinrichtung in eine Hubbewe gung in Hubrichtung umgesetzt werden, um die Stützteilan ordnung zwischen der Ruhestellung und der Stützstellung zu bewegen .

[0028] Zum Abstützen des Werkstücks kann wie folgt vor gegangen werden:

[0029] Die Stützteilanordnung wird zunächst aus der Ru hestellung heraus in Richtung der Stützstellung bewegt. Ge- langen die wenigstens zwei Stützflächen nicht gleichzeitig in Kontakt mit dem Werkstück, kann die Lagereinrichtung derart ausgestaltet sein, dass die zuerst in Kontakt mit dem Werkstück gelangte Stützfläche am Werkstück entlang gleitet, bis auch die zweite Stützfläche das Werkstück be rührt. Sobald die wenigstens zwei Stützflächen das Werk stück berühren, ist die Stützstellung erreicht, was durch die Erfassungseinrichtung erfasst wird. Die Antriebsein richtung wird dann stillgesetzt. In dieser Lage kann die Position bzw. Ausrichtung der Stützteilanordnung durch eine Klemmeinrichtung fixiert werden, indem die Klemmeinrichtung in einen Klemmzustand umgeschaltet wird. Der Klemmzustand kann auch bei weiteren Hubbewegungen zwischen der Ruhestel lung und der Stützstellung aufrechterhalten werden und wird vorzugsweise erst dann aufgehoben, wenn ein Werkstück mit anderen Abmessungen bearbeitet bzw. abgestützt werden soll.

[0030] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die

Stützteile unabhängig voneinander in Hubrichtung zu bewegen und die Bewegung jedes Stützteils genau dann zu stoppen, wenn die jeweilige Stützfläche das Werkstück berührt. Bei dieser Ausführung ist es nicht erforderlich, dass die

Stützteile in einem Freiheitsgrad quer zur Hubrichtung be wegbar gelagert sind.

[0031] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge ben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeich nungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

[0032] Figur 1 eine schematische, blockschaltbildähnli che Darstellung einer Werkzeugmaschine in Form einer Schleifmaschine mit einer Lünette, deren Stützteilanordnung sich in Ruhestellung befindet,

[0033] Figur 2 die Werkzeugmaschine aus Figur 1, wobei sich die Stützteilanordnung der Lünette in Stützstellung befindet,

[0034] Figur 3 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung einer Ausführungsform einer Lünette,

[0035] Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer Erfassungs einrichtung für die Lünette aus Figur 3,

[0036] Figur 5 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Lü nette,

[0037] Figur 6 ein Ausführungsbeispiel einer Erfassungs einrichtung für die Lünette aus Figur 5,

[0038] Figur 7 eine schematische Darstellung eines Aus führungsbeispiels einer Lagereinrichtung der Lünette in der Darstellung gemäß Figur 5,

[0039] Figur 8 die Lünette aus Figur 7 in einer schema tischen, blockschaltbildähnlichen Seitenansicht,

[0040] Figur 9 die Lünette in der Darstellung gemäß Fi gur 7, wobei sich die Stützteileanordnung in der Stützstel lung befindet,

[0041] Figur 10 die Lünette in der Darstellung gemäß Fi gur 8, wobei sich die Stützteileanordnung in der Stützstel- lung befindet,

[0042] Figur 11 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lünette,

[0043] Figur 12 eine perspektivische Teildarstellung der Lünette aus Figur 11,

[0044] Figur 13 eine schematische Prinzipdarstellung der Lagereinrichtung sowie einer Klemmeinrichtung der Lünette gemäß der Figuren 11 und 12, wobei sich die Stützteilean- ordnung in der Ruhestellung befindet,

[0045] Figur 14 die Prinzipdarstellung gemäß Figur 13, wobei sich die Stützteileanordnung der Lünette in der

Stützstellung befindet,

[0046] Figur 15 eine Teildarstellung der Führungsein richtung der Lünette gemäß der Figuren 11-14,

[0047] Figur 16 eine alternative Ausgestaltungsmöglich keit der Stützteilanordnung der Lünette in einer Prin zipdarstellung,

[0048] Figur 17 eine perspektivische Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Stützteilanordnung,

[0049] Figur 18 eine perspektivische Ansicht eines ande ren Ausführungsbeispiels einer Lünette,

[0050] Figur 19 ein Schnittbild der Lünette aus Figur 18 in einer Schnittebene rechtwinklig zur Einspannachse, [0051] Figur 20 ein Schnittbild der Lünette gemäß der Figuren 18 und 19 in einer Schnittebene, die durch die Hub richtung und die Einspannachse aufgespannt ist,

[0052] Figuren 21 und 22 jeweils eine vereinfachte, schematisierte Darstellung der Wirkungsweise einer

Klemmeinrichtung der Lünette gemäß der Figuren 18-20,

[0053] Figuren 23 und 24 jeweils eine geschnittene Teil darstellung der Lünette gemäß der Figuren 18-20 in einer Ebene rechtwinklig zur Einspannachse, wobei sich die

Stützteilanordnung bei unterschiedlich großen Werkstücken jeweils in der Stützstellung befindet.

[0054] In den Figuren 1 und 2 ist stark schematisiert eine Werkzeugmaschine 10 veranschaulicht, die beim Ausfüh rungsbeispiel als Schleifmaschine ausgebildet ist und dem entsprechend ein Schleifwerkzeug 11 aufweist. Die Werkzeug maschine bzw. Schleifmaschine hat eine Einspanneinrichtung 12 zum Halten eines zu bearbeitenden Werkstücks 13. Dabei wird das Werkstück 13 mit einem Ende in der Einspannein richtung 12 eingespannt und ragt von dieser Einspannstelle aus frei zum jeweils anderen Ende hin. Bei dem Werkstück 13 handelt es sich um ein stabförmiges Werkstück, das zumin dest abschnittsweise zylindrisch und/oder konisch sein kann. Bei dem Werkstück 13 kann es sich um einen Rohling handeln, aus dem das gewünschte Teil, insbesondere ein Werkzeug, hergestellt wird oder es kann sich um ein bereits existierendes Werkzeug handeln, das nachbearbeitet und ins besondere nachgeschliffen wird. Im eingespannten und kor rekt ausgerichteten Zustand erstreckt sich das stabförmige Werkstück 13 entlang einer Einspannachse A, die durch die Einspanneinrichtung 12 definiert ist. In dieser Lage sind eine Längsachse des Werkstücks 13 und die Einspannachse A deckungsgleich .

[0055] Die Werkzeugmaschine 10 hat außerdem eine Maschi nenachsanordnung 14 mit mehreren Maschinenachsen, insbeson dere bis zu drei oder mehr translatorische Maschinenachsen

15 und/oder bis zu drei oder mehr rotatorische Maschinen achsen 16, die in den Figuren 1 und 2 stark schematisiert veranschaulicht sind. Die Maschinenachsanordnung 14 ist da zu eingerichtet, die Relativposition und Relativausrichtung zwischen dem Schleifwerkzeug 11 und einem in der Einspan neinrichtung 12 eingespannten Werkstück 13 während der Be arbeitung zu steuern oder zu regeln. Die genaue Anordnung der translatorischen Achsen 15 und der rotatorischen Achsen

16 kann variieren und beschränkt sich nicht auf die in den Figuren 1 und 2 lediglich beispielhaft schematisch angege bene Anordnung.

[0056] Während der Bearbeitung des stabförmigen Werk stücks 13 mittels des Schleifwerkzeugs 11 ist es erwünscht, dass die Ausrichtung des stabförmigen Werkzeugs 13 entlang der Einspannachse A erhalten bleibt, um die erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit zu erreichen. Je länger ein stab förmiges Werkstück 13 ist bzw. je geringer der Durchmesser des stabförmigen Werkstücks 13 ist, desto eher kann durch die bei der Bearbeitung auftretenden Kräfte eine Auslenkung des Werkstücks 13 aus der idealen Ausrichtung entlang der Einspannachse A erfolgen. Um das Werkstück gegen solche Be arbeitungskräfte abzustützen, ist eine Lünette 20 vorhan den. Die Lünette 20 kann an unterschiedlichen Stellen ent lang der Einspannachse A auf einem Maschinenbett 21 der Werkzeugmaschine 10 angeordnet werden. Sie kann als Schaft lünette unmittelbar benachbart zur Einspanneinrichtung 12 oder als Stützlünette im Bereich des der Einspanneinrich tung 12 entgegengesetzten Endes des Werkstücks 13 positio niert werden.

[0057] Die Lünette 20 hat eine Stützteilanordnung 22 mit wenigstens zwei Stützteilen 23, wobei jedes Stützteil 23 eine Stützfläche 24 aufweist. In den Figuren 1 und 2 ist die Stützteilanordnung 22 lediglich stark schematisiert veranschaulicht. Die Stützteilanordnung 22 ist beispiels weise in den Figuren 3, 5, 7, 9-12, 19 oder 23 und 24 zu erkennen. Die Stützflächen 24 der beiden Stützteile 23 be grenzen insbesondere eine nutförmige oder rinnenförmige Aussparung zwischen den beiden Stützteilen 23. Die Stütz flächen 24 können somit zumindest Abschnitte der die Aus sparung begrenzenden Nutflanken bilden.

[0058] Die Stützflächen 24 sind bei einigen Ausführungs beispielen jeweils eben. Sie sind relativ zueinander und zu einer Hubrichtung H geneigt, in der die Stützteilanordnung 22 bewegbar ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, das schematisch in Figur 16 veranschaulicht ist, kann jede Stützfläche 24 konkav gekrümmt sein und in Richtung der Einspannachse A betrachtet einen kreisbogenförmigen Verlauf aufweisen. Der Krümmungsradius ist bei dieser Ausführung an den Außenradius des Werkstücks 13 an der abzustützenden Stelle angepasst.

[0059] Die beiden Stützteile 23 der Stützteilanordnung 22 sind in einer Querrichtung, rechtwinklig zur Einspan nachse A nebeneinander angeordnet. In Richtung der Einspan nachse A ist die durch die Stützflächen 24 begrenzte Aus sparung offen. Vorzugsweise ist der Querschnitt der Ausspa rung in Richtung der Einspannachse A betrachtet konstant. Er kann beispielsweise dreieckförmig oder dreieckähnlich oder im Wesentlichen die Form eines Kreissegments (Figur 16) aufweisen.

[0060] Mittels einer Antriebseinrichtung 25 ist die Stützteilanordnung 22 in Hubrichtung H, die rechtwinklig zur Einspannachse A und rechtwinklig zur Querrichtung Q ausgerichtet ist, zwischen einer Ruhestellung I und einer Stützstellung II bewegbar. In der Ruhestellung I sind die Stützteile 23 und die Stützflächen 24 von dem sich entlang der Einspannachse A erstreckenden Werkstück 13 entfernt. In der Ruhestellung I kann beispielsweise ein Werkstückwechsel vorgenommen werden, wie es schematisch in Figur 1 veran schaulicht ist. In der Stützstellung II liegen sämtliche und beispielsgemäß die beiden Stützflächen 24 der

Stützteilanordnung 22 an einer jeweiligen Stützstelle 26 am Werkstück 13 an (vergleiche z.B. Figuren 2, 9 und 10) . Die Stützstellen 26 sind in Umfangsrichtung um das Werkstück 13 betrachtet mit Abstand zueinander angeordnet. In der Stütz stellung II der Stützteilanordnung 22 greift ein in Hub richtung H unterer Bereich des Werkstücks 13 in die Ausspa rung zwischen den Stützteilflächen 24 bzw. zwischen den Stützteilen 23 ein.

[0061] Die Lünette 20 hat außerdem eine Erfassungsein richtung 30. Die Erfassungseinrichtung 30 ist dazu einge richtet, das Erreichen der Stützstellung II zu erfassen.

Die Erfassungseinrichtung 30 erzeugt beim Ausführungsbei spiel ein elektrisches Signal, zumindest zu dem Zeitpunkt, zu dem die beiden Stützflächen 24 am Werkstück 13 zur Anla ge kommen. Wird das Erreichen der Stützstellung II durch die Erfassungseinrichtung 30 erkannt, wird die Antriebsein richtung 25 unverzüglich stillgesetzt. Dadurch wird ein Auslenken des Werkstücks 13 aus seiner Erstreckung entlang der Einspannachse A verhindert.

[0062] Die Stützteile 23 sind vollständig, zumindest aber teilweise und jedenfalls im Bereich der Stützfläche 24 elektrisch leitend. Die Stützteile 23 der Stützteilanord- nung 22 sind elektrisch voneinander isoliert. Die Erfas sungseinrichtung 30 weist eine Gleichspannungsquelle 31 auf, mittels der eine Gleichspannung UG erzeugt wird. Ein Massepotential GND bildet ein erstes elektrisches Potential und die Gleichspannung UG bildet ein von dem ersten

elektrischen Potential verschiedenes zweites elektrisches Potential. Es können auch zwei andere, voneinander ver schiedene elektrische Potentiale verwendet werden. Im Prin zip arbeitet die Erfassungseinrichtung 30 derart, dass ein Stützteil 23 verglichen mit dem anderen Stützteil 23 oder dem Werkstück 13 auf einem unterschiedlichen elektrischen Potential liegt, solange keine Berührung vorliegt, und dass bei der Berührung des Werkstücks 13 mit einer Stützfläche 24 oder mit beiden Stützflächen 24 ein Stromkreis geschlos sen wird. Das Schließen dieses Stromkreises kann durch eine Auswerteeinheit 32 der Erfassungseinrichtung 30 erkannt werden. Die Auswerteeinheit 32 kann daraufhin beispielswei se wenigstens ein Ansteuersignal PI, P2 für die Antriebs einrichtung 25 erzeugen. Die Anzahl der Ansteuersignale PI, P2 hängt von der Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 25 und insbesondere der vorhandenen unabhängig steuerbaren An triebseinheiten 33 ab.

[0063] Die Erfassungseinrichtung 30 kann bei einem Aus führungsbeispiel auch dazu eingerichtet sein, das Berühren jeder Stützfläche 24 am Werkstück 13 separat zu erfassen. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in den Figuren 3 und 4 veranschaulicht .

[0064] Bei dem in den Figuren 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 13 über die Einspan neinrichtung 12 mit dem Massepotential GND verbunden. Die Gleichspannungsquelle 31 ist über jeweils eine Schaltein richtung 34 elektrisch mit jeweils einem Stützteil 23 ver bunden. Sobald das betreffende Stützteil 23 in Kontakt mit dem Werkstück 13 gelangt, entsteht ein Potentialunterschied und es kann ein Strom von der Gleichspannungsquelle 31 zum Massepotential GND fließen. Dabei schaltet die Schaltein richtung 34, die mit der Auswerteeinheit 32 elektrisch ver bunden ist. Der Schaltvorgang kann durch die Auswerteein heit 32 erkannt werden.

[0065] Bei dem in Figur 4 veranschaulichten Ausführungs beispiel weisen die Schalteinrichtungen 34 eine galvanische Trennung auf und sind beispielsweise durch Optokoppler ge bildet. In der elektrischen Verbindung zwischen der Gleich spannungsquelle 31 und dem Stützteil 23 ist jeweils die Optokopplerdiode 35 angeordnet. Der Optokopplertransistor 36 ist in Reihe zwischen einer Bezugsspannung UB und der Auswerteeinheit 32 angeordnet. Wenn der primärseitige

Stromkreis mit der Optokopplerdiode 35 geschlossen wird und ein Strom durch die Optokopplerdiode 35 fließt, schaltet der Optokopplertransistor 36 um und geht beispielsgemäß in seinen leitenden Zustand. Dadurch liegt die Bezugsspannung UB am betreffenden Eingang der Auswerteeinheit 32 an, so dass die Auswerteeinheit 32 den Zeitpunkt erfasst, zu dem das betreffende Stützteil 23 das Werkstück 13 berührt.

[0066] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 3 und 4 können die beiden Stützteile 23 durch jeweils eine separate Antriebseinheit 33 in Hubrichtung H bewegt werden. Sobald die Stützfläche 24 des betreffenden Stützteils 23 das Werkstück 13 berührt, erzeugt die Erfassungseinrichtung 30 bzw. die Auswerteeinheit 32 ein entsprechendes Ansteuer signal PI bzw. P2 und schaltet die zugeordnete Antriebsein heit 33 ab. Die jeweils andere Antriebseinheit 33 wird se parat und unabhängig davon betrieben, bis auch das andere Stützteil 23 das Werkstück 13 berührt und die betreffende Antriebseinheit 33 abgeschaltet wird.

[0067] Wie es in Figur 3 veranschaulicht ist, kann die Einspannachse A in Querrichtung Q betrachtet versetzt sein relativ zu einer Mittelebene M, die mittig zwischen den beiden Stützteilen 23 angeordnet ist. Dies führt dazu, dass bei der Hubbewegung der Stützteilanordnung 22 nicht sämtli che Stützflächen 24 gleichzeitig in Kontakt mit dem Werk stück 13 gelangen. Durch das unabhängige Bewegen der Stütz teile 23 in Hubrichtung H wird jede Bewegung des betreffen den Stützteils 23 genau dann gestoppt, wenn er das Werk stück 13 berührt. Somit bleibt die Erstreckung des Werk stücks 13 entlang der Einspannachse A aufrechterhalten. Es wird effektiv durch die Stützteileanordnung 22 mit den Stützteilen 23 abgestützt. Ein aufwendiges Ausrichten der Lünette 20 derart, dass die Mittelebene M zwischen den Stützteilen 23 exakt deckungsgleich ist mit der Einspan nachse A, kann entfallen. Der Aufwand für das Einrichten der Lünette an der Werkzeugmaschine 10 ist daher erheblich reduziert .

[0068] Anstelle zweier völlig separat ansteuerbarer An triebseinheiten 33 kann es in Abwandlung zu dem Ausfüh rungsbeispiel auch möglich sein, lediglich eine Antriebs einheit 33 vorzusehen und ein Differentialgetriebe zwischen der Antriebseinheit und den beiden separat bewegbaren

Stützteilen 23 zwischenzuschalten. Sobald das erste Stütz teil 23 am Werkstück 13 anliegt, wird lediglich noch das andere Stützteil 23 bewegt. Wenn die Erfassungseinrichtung 30 das Erreichen der Stützstellung II feststellt, wird die Antriebseinheit stillgesetzt.

[0069] Bei den Ausführungsbeispielen der Lünette 20 ge mäß der Figuren 5-24 sind die Stützteile 23 nicht separat und unabhängig voneinander angeordnet, sondern an einem ge meinsamen Trägerteil 40 angeordnet. Die Antriebseinrichtung 25 verfügt bei diesen Ausführungsbeispielen über eine ein zige Antriebseinheit 33, beispielsweise einen Elektromotor, der das Trägerteil 40 mit der daran angeordneten Stützteil anordnung 22 in Hubrichtung H bewegt. Die beiden Stützteile 23 der Stützteilanordnung 22 sind über eine elektrische Isolationsanordnung 41 elektrisch voneinander isoliert. Zwischen den beiden Stützteilen 23 kann somit kein elektri scher Strom unmittelbar oder mittelbar über das Trägerteil 40 fließen. Die elektrische Isolationsanordnung 41 kann beispielsweise eine Trennschicht aufweisen, die die Stütz teile 23 vom Trägerteil 40 trennt sowie eine weitere Trenn schicht, die die beiden Stützteile 23 voneinander trennt. Anstelle einer Trennschicht zwischen den beiden Stützteilen 23 könnte auch ein Luftspalt vorhanden sein.

[0070] Die Erfassungseinrichtung 30 kann bei allen Aus führungsbeispielen entsprechend der Figur 4 ausgeführt sein. Bei Ausführungsbeispielen, die lediglich eine An triebseinheit 33 aufweisen, ist es alternativ dazu jedoch ausreichend, wenn die Erfassungseinrichtung 30 das Errei chen der Stützstellung II erkennt. [0071] Bei dem in den Figuren 5 und 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Erfassungseinrichtung 30 ist ein Stützteil 23 über die Schalteinrichtung 34 mit der Gleich spannungsquelle 31 elektrisch verbunden. Das jeweils andere Stützteil ist mit dem Massepotential GND verbunden. Berührt das Werkstück 13 beide Stützteile 23, wird ein Stromkreis zwischen der Gleichspannungsquelle 31 und dem Massepotenti al GND geschlossen und das Schalten der Schalteinrichtung 34 kann analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 durch die Erfassungseinrichtung 32 erfasst werden. Sobald die Stützstellung II erreicht ist, erzeugt die Erfassungsein richtung 32 das (einzige) Ansteuersignal PI für die An triebseinrichtung 25 und setzt die Antriebseinrichtung 25 still .

[0072] Es hat sich gezeigt, dass die vorstehend erläu terte Art der elektrischen Ermittlung bzw. Erfassung des Erreichens der Stützstellung II der Stützteilanordnung 22 oder des Berührkontakts einer Stützfläche 24 mit dem Werk stück 13 sehr schnell erfolgen kann. Es treten fast keine Schaltverzögerungen zwischen dem Zeitpunkt des Berührens der Stützfläche (n) 24 am Werkstück 13 sowie dem Stillsetzen der Antriebseinrichtung 25 auf.

[0073] In Abwandlung zu dieser Art der elektrischen Er fassung, können auch andere Erfassungsmittel wie Näherungs sensoren, Kraftsensoren, Berührungssensoren, usw. einge setzt werden, um den Berührkontakt zwischen einer Stützflä che 24 und dem Werkstück 13 und/oder Erreichen der Stütz stellung II zu erfassen.

[0074] Wie erläutert, findet beim Betrieb der Lünette 20 bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 5-24 keine Relativbewegung der Stützteile 23 zueinander statt. Diese sind am Trägerteil 40 angeordnet. Um einen Versatz zwischen der Einspannachse A und der Mittelachse M ausgleichen zu können, der durch eine nicht exakte Ausrichtung der Lünette in Querrichtung Q gegenüber der Einspannachse A an der Werkzeugmaschine 10 verursacht werden kann, weist die Lü nette 20 eine Führungseinrichtung oder Lagereinrichtung 42 auf, die dem Trägerteil 40 und mithin der Stüt zteilanord- nung 22 beim Ausführen der Hubbewegung in Hubrichtung H ei nen zusätzlichen Bewegungsfreiheitsgrad in Querrichtung Q ermöglicht. Bei einem Ausführungsbeispiel kann dieser zu sätzlicher Freiheitsgrad durch ein Drehen oder Neigen des Trägerteils 40 erreicht werden, so dass die Mittelebene M zwischen den beiden Stützteilen 23 der Stüt zteilanordnung 22 gegenüber einer Bezugsebene E, die durch die Richtung parallel zur Einspannachse A und durch die Hubrichtung H aufgespannt ist, geneigt werden kann. Diese Neigung ist schematisch in Figur 9 veranschaulicht. Die Bezugsebene E kann beispielsweise eine Vertikalebene darstellen.

[0075] Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5-15 weist die Lagereinrichtung 42 eine sich in Hubrichtung H erstreckende Lagerausnehmung 43 in einem ersten Lagerteil 44 auf. Am Trägerteil 40 ist ein Lagervorsprung 45, bei spielsgemäß ein Lagerzapfen 46 vorhanden, der in die La gerausnehmung 43 eingreift. In Querrichtung Q verbleibt da bei ein Spiel oder Freiraum zwischen dem Lagerzapfen 46 und dem ersten Lagerteil 44. Mit anderen Worten wird der Lager zapfen 46 bei der Bewegung in Hubrichtung H nicht exakt spielfrei geführt, sondern kann sich innerhalb der La gerausnehmung 43 in Querrichtung Q bewegen.

[0076] Zu der Lagereinrichtung 42 gehören beim Ausfüh- rungsbeispiel ein zweites Lagerteil 47 und ein drittes La gerteil 48, auf denen sich das Trägerteil 40 mit einem von der Einspannachse A bzw. dem Werkstück 13 entgegengesetzten Endabschnitt 40a abstützt. Zwischen den Lagerteilen 47, 48 und dem Endabschnitt 40a des Trägerteils 40 kann eine

Gleitlagerstelle oder Wälzlagerstelle gebildet sein. Beim Ausführungsbeispiel sind das zweite Lagerteil 47 und das dritte Lagerteil 48 durch jeweils eine Rolle 49 gebildet. Der sich an den Lagerteilen 47, 48 bzw. den Rollen 49 ab stützende Endabschnitt 40a des Trägerteils 40 verjüngt sich in Hubrichtung H von den Stützteilen 23 weg, insbesondere symmetrisch zur Mittelebene M. An den Berührstellen zwi schen den Lagerteilen 47, 48 bzw. den Rollen 49 verläuft die Fläche des Endabschnitts 40a unter einem Winkel kleiner als 90° geneigt zur Hubrichtung H. Beim Ausführungsbeispiel ist die Kontur des Endabschnitts 40a kreisbogenförmig ge krümmt - und kann beispielsweise einen halbkreisförmigen Verlauf aufweisen - so dass die Tangenten zu der gekrümmten Fläche an den Berührstellen geneigt zur Hubrichtung H ver laufen .

[0077] Mittels der Antriebseinrichtung 25 kann der Ab stand der Rollen 49 in Querrichtung Q verändert werden. Werden die Rollen 49 aufeinander zubewegt, rollen sie am Endabschnitt 40a des Trägerteils 40 ab und das Trägerteil 40 mit der Stützteilanordnung 22 wird in Hubrichtung H auf die Einspannachse A zu bewegt. Durch das Spiel zwischen den Lagerzapfen 46 und dem ersten Lagerteil 44 innerhalb der Lageraussparung 43 und dadurch, dass das Trägerteil 40 am zweiten und dritten Lagerteil 47, 48 nur an- oder aufliegt, kann sich die Mittelebene M gegenüber der Bezugsebene E neigen. In Figur 7 ist die Situation dargestellt, bei der während der Hubbewegung zunächst eine der beiden Stützflä- chen 24 in Kontakt mit dem Werkstück 13 gelangt. Dadurch, dass die Lagereinrichtung 42 keine spielfreie Führung be reitstellt und einen Bewegungsfreiheitsgrad in Querrichtung Q ermöglicht, gleitet die zuerst in Kontakt mit dem Werk stück 13 gelangende Stützfläche 24 bei der weiteren Hubbe wegung des Trägerteils 40 an der Außenfläche des Werkstücks 13 entlang. Dabei findet an der Stützstelle 26, an der die Stützfläche 24 am Werkstück 13 anliegt, keine Relativbewe gung der Stützfläche 24 radial zur Einspannachse A statt. Zwar bewegt sich das Stützteil 23 bis zum endgültigen Er reichen der Stützstellung II weiter relativ zum Werkstück 13, jedoch drängt das bereits anliegende Stützteil 23 das Werkstück 13 nicht aus seiner gewünschten Ausrichtung ent lang der Einspannachse A. Vielmehr bewirkt die Anlage zwi schen dem Stützteil 23 und dem Werkstück 13 eine Neigungs oder Kippbewegung des Trägerteils 40 mit der Stützteilan ordnung 22 gegenüber der Bezugsebene E. Wenn schließlich die Stützstellung II erreicht ist (Figur 9) , ist die Mit telebene M gegenüber der Bezugsebene E geneigt. Das Werk stück 13 wird an zwei Stützstellen 26 durch jeweils eine Stützfläche 24 berührt und abgestützt.

[0078] Der zusätzliche Kippfreiheitsgrad des die

Stützteilanordnung 22 tragenden Trägerteils 40 wird nach dem Erreichen der Stützstellung II mittels einer Klemmein richtung 53 eliminiert. Die Klemmeinrichtung 53 hat hierfür wenigstens ein in Querrichtung Q bewegbares oder ein ver formbares erstes Klemmteil 54. Durch eine entsprechende Verformung oder Bewegung in Querrichtung Q kann das erste Klemmteil 54 das Trägerteil 40 oder ein anderes mit dem Trägerteil 40 verbundenes Bauelement gegen ein zweites Klemmteil 55 drücken und mit einer Klemmkraft beaufschla gen. Beispielsweise kann das zweite Klemmteil 55 in Quer- richtung Q feststehend ausgeführt sein. Bei dem schematisch in den Figuren 7-10 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das zweite Klemmteil 55 durch das erste Lagerteil 44 gebildet .

[0079] In den Figuren 11 und 12 ist eine Realisierungs möglichkeit für die Lünette 20 veranschaulicht. In der Teildarstellung gemäß Figur 12 ist ein Ausführungsbeispiel für die Antriebseinrichtung 25 zu erkennen. Die durch einen Elektromotor gebildete Antriebseinheit 33 treibt eine Spin del 59 an, deren Spindelachse S beispielsgemäß in Querrich tung Q und mit Abstand zur Einspannachse A ausgerichtet ist. Die Spindel 59 ist beim Ausführungsbeispiel aus einem ersten Spindelteil 60 und einem zweiten Spindelteil 61 ge bildet. Die beiden Spindelteile 60, 61 haben ein einander entgegengesetzt gewendelte Gewinde (Links- oder Rechtsge winde) . Auf jedem Spindelteil 60, 61 sitzt eine Spindelmut ter 62, wobei die eine Spindelmutter 62 das erste Lagerteil 47 und die andere Spindelmutter 62 das zweite Lagerteil 48 trägt. Die beiden Spindelteile 60, 61 sind über ein Kop pelelement 63 drehfest miteinander verbunden. Lediglich ein Spindelteil und beispielsgemäß das erste Spindelteil 60 ist unmittelbar mit der Antriebseinheit 33 verbunden. Wird das erste Spindelteil 60 angetrieben, dreht sich aufgrund der drehfesten Kopplung auch das zweite Spindelteil 61 in die selbe Drehrichtung. Wegen der entgegengesetzten Gewindewen delung bewegen sich die Spindelmuttern 62 in Querrichtung Q entweder voneinander weg oder aufeinander zu, abhängig vom Drehsinn der Spindel 59. Den Weg, den jede Spindelmutter 62 dabei relativ zu einem Bezugspunkt in Querrichtung Q zu rücklegt, ist gleich groß. Abhängig von der Drehrichtung der Antriebseinheit 33 bewegt sich das Trägerteil 40 mit der Stützteilanordnung 22 in Hubrichtung H in Richtung der Stützstellung II oder umgekehrt in Richtung der Ruhestel lung I .

[0080] In Figur 15 ist die Lagerausnehmung 43 sowie der Lagervorsprung 45 bzw. der Lagerzapfen 46 veranschaulicht. Die Lagerausnehmung 43 ist beispielsgemäß durch einen in Hubrichtung H zur Einspannachse A hin offene schlitzförmige Aussparung gebildet. Die Breite dieser Lagerausnehmung 43 in Querrichtung Q ist größer als die Abmessung des Lager vorsprungs 45 bzw. der Durchmesser des Lagerzapfens 46, so dass ein Bewegungsspiel verbleibt.

[0081] Das zweite Klemmteil 55 bzw. das erste Lagerteil 44 ist plattenförmig ausgestaltet. Das erste Lagerteil 44 ist gegenüber dem Trägerteil 40 feststehend an einem Gehäu se der Lünette 20 angeordnet.

[0082] In den Figuren 13 und 14 ist auch ein Ausfüh rungsbeispiel zur Realisierung der Klemmeinrichtung 53 ver anschaulicht. Die Klemmeinrichtung 53 ist fluidbetätigt und kann über das Anlegen oder Abschalten eines Fluiddrucks, vorzugsweise eines pneumatischen Drucks zwischen einem Freigabezustand III (Figur 13) und einem Klemmzustand IV (Figur 14) umgeschaltet werden. Hierzu weist die Klemmein richtung 53 beispielsgemäß einen Fluidraum 66 auf. Durch Druckbeaufschlagung dieses Fluidraums 66 kann das erste Klemmteil 54 oder ein Teil des ersten Klemmteils 54 relativ zum zweiten Klemmteil 55 bewegt werden, um das Umschalten zwischen dem Freigabezustand III und dem Klemmzustand IV zu bewirken .

[0083] Beispielsgemäß weist das erste Klemmteil 54 ein über eine Federanordnung 67 in dem Klemmzustand V vorge- spanntes Klemmelement 68 auf. Das Klemmelement 68 ist mit einem Kolben 69 verbunden, der in einem Zylinderraum 70 des ersten Klemmteils 54 angeordnet ist. Der Fluidraum 66 bil det einen Teil des Zylinderraums und wird durch den Kolben 69 fluiddicht begrenzt. Bei einer Druckerzeugung im Fluid raum 66 bewegt der Kolben 69 das Klemmelement 68 entgegen der Kraft der Federanordnung 67 vom Trägerteil 40 weg und schaltet die Klemmeinrichtung 53 in den Freigabezustand III (Figur 13) . Wird der Fluiddruck in dem Fluidraum 66 abge baut, drängt die Federanordnung 67 das Klemmelement 68 zum Trägerteil 40 hin und schaltet die Klemmeinrichtung 53 in den Klemmzustand IV um (Figur 14) . Der Übersichtlichkeit halber ist die Fluidverbindung einer Fluidquelle zum Fluid raum 66 in den Figuren 13 und 14 nicht veranschaulicht.

[0084] Wie es anhand der schematischen Darstellungen in den Figuren 13 und 14 veranschaulicht ist, weist das erste Lagerteil 44 wenigstens eine Wälzlagereinrichtung 64. Die Wälzlagereinrichtung 64 hat ein Wälzelement 65, beispiels gemäß eine Kugel. Die Kugel ist gegen das Trägerteil 40 vorgespannt beweglich in der Wälzlagereinrichtung 64 ange ordnet. Durch das Umschalten der Klemmeinrichtung 53 in den Klemmzustand IV, werden die Wälzelemente 65 der Wälzlager einrichtungen 64 verschoben. Ein Spalt zwischen dem Träger teil 40 und dem zweiten Klemmteil 55, in den die Wälzele mente 65 im Freigabezustand III hineinragen, um am Träger teil 40 anzuliegen (Figur 13) , wird geschlossen und das Trägerteil 40 liegt flächig an einer oder mehreren Stellen am zweiten Klemmteil 55 an. Das erste Klemmteil 54 erzeugt über das Klemmelement 68 eine Klemmkraft und das Trägerteil 40 wird zwischen dem Klemmelement 68 und dem zweiten Klemm teil 55 im Klemmzustand IV klemmend gehalten. [0085] Entsprechend den Wälzlagereinrichtungen 64 am zweiten Klemmteil 55 kann auch am ersten Klemmteil 54 we nigstens eine derartige Wälzlagereinrichtung 64 vorhanden sein. Im Freigabezustand III der Klemmeinrichtung 53 kann das Trägerteil 40 parallel zur Erstreckungsrichtung der Einspannachse A durch die Wälzlagereinrichtungen 64 abge stützt werden. Die Wälzelemente 65 gestatten dabei eine Be wegung in Querrichtung Q sowie in Hubrichtung H des Träger teils mit geringer Reibung.

[0086] Jedes Wälzelement 65 bildet eine Anlagestelle.

Bei anderen Ausführungsformen können die Anlagestellen auch durch andere Lagerelemente gebildet sein. Die Wälzelemente 65 oder andere, alternative Lagerelemente können auch fest stehend bzw. unverschiebbar ausgebildet sein, so dass sie beim Umschalten der Klemmeinrichtung 53 in den Klemmzustand IV, nicht verschoben werden.

[0087] Bei der beschriebenen Ausführungsform der

Klemmeinrichtung 53 kann der Freigabezustand III nur durch Bereitstellen eines Fluiddrucks in der Fluidkammer 66 auf rechterhalten werden. Die Klemmeinrichtung 53 ist durch die Federanordnung 67 mechanisch in dem Klemmzustand IV vorge spannt. Es versteht sich, dass auch eine andere Ausführung vorgesehen werden kann, bei der bei Anlegen eines Fluid drucks der Klemmzustand eingenommen wird und der Freigabe zustand durch Abschalten des Fluiddrucks eingenommen wird.

[0088] Bei dem in den Figuren 13 und 14 veranschaulich ten Ausführungsbeispiel ist das Klemmelement 68 als separa ter bewegbarer Klemmbacken des ersten Klemmteils 54 ausge führt. Das Klemmelement 68 kann auch ein verformbarer Be standteil des ersten Klemmteils 54 sein. Beispielsweise kann das erste Klemmteil 54 als elastisch verformbarer Hohlkörper ausgeführt sein, dessen eine Wand zumindest ab schnittsweise das Klemmelement 68 bildet. Durch Druckbeauf schlagung des Hohlraums, der den Fluidraum 66 darstellt, kann das erste Klemmelement 54 verformt werden und dadurch zum Beispiel in den Klemmzustand IV überführt werden.

[0089] In Figur 17 ist eine weiter abgewandelte Ausfüh rungsform der Stützteilanordnung 22 veranschaulicht. Die Stützteilanordnung 22 weist bei diesem Ausführungsbeispiel vier Stützteile 23 mit jeweils einer Stützfläche 24 auf.

Die Stützteile 23 bilden jeweils ein Paar von zwei in Quer richtung Q benachbart angeordneten Stützteilen 23. Die bei den Paare der Stützteile 23 sind parallel zur Erstreckungs richtung der Einspannachse A hintereinander angeordnet. Sämtliche Stützteile 23 sind mittels der Isolationsanord nung 41 voneinander elektrisch isoliert. Die Stützteile 23 sitzen auf einem gemeinsamen Trägerteil 40. Dieses Träger teil 40 hat zusätzlich zu dem durch die Lagereinrichtung 42 bereitgestellten Bewegungsfreiheitsgrad in Querrichtung Q einen weiteren Bewegungsfreiheitsgrad parallel zur Erstre ckungsrichtung der Einspannachse A. Über die Erfassungsein richtung 30 wird der Berührkontakt jeder Stützfläche 24 am Werkstück 13 erfasst und die Stützstellung II ist dann er reicht, wenn alle vier Stützflächen 24 am Werkstück 13 an- liegen. Dadurch kann auch die Neigung der Stützteilanord nung 22 relativ zur Einspannachse A korrigiert und das Werkstück 13 ohne Beeinträchtigung der Ausrichtung entlang der Einspannachse A abgestützt werden. Bei dieser Ausfüh rung ist es analog zum Ausführungsbeispiel gemäß der Figu ren 3 und 4 auch möglich, dass jedes Stützteil 23 separat in Hubrichtung H angetrieben und bei Kontakt mit dem Werk stück 13 individuell angehalten wird. [0090] In den Figuren 18-24 ist ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel der Lünette 20 dargestellt. Die Antriebsein richtung 25 hat eine einzige, durch einen Elektromotor ge bildete Antriebseinheit, die eine Spindel 59 drehbar an treibt. Die Spindelachse S der Spindel 59 erstreckt sich in Querrichtung Q mit Abstand zur Einspannachse A. Auf der Spindel 59 ist eine durch Drehen der Spindel 59 in Quer richtung Q bewegbare Spindelmutter 62 angeordnet. Die Spin delmutter 62 weist zwei sich entlang einer gemeinsamen Ge raden, die parallel zur Einspannachse A ausgerichtet ist, angeordnete Lagerzapfen 75 auf. Die Lagerzapfen 75 ragen ausgehend von der Spindelmutter 62 in entgegengesetzte Richtungen weg. An jedem Lagerzapfen 75 ist mittels eines Wälzlagers 76 ein erstes Ende 77 jeweils eines Antriebsele ments 78 drehbar gelagert. Das jeweils andere, dem ersten Ende 77 entgegengesetzte zweite Ende 79 jedes Antriebsele ments 78 ist mittels eines weiteren Wälzlagers 76 an einem Achsstift 82 drehbar gelagert. Die Wälzlager 76 an den zweiten Enden 79 stellen jeweils eine Angriffsstelle dar, an denen ein Antriebselement 78 am Achsstift 82 angreift. Parallel zur Einspannachse A sind die beiden Antriebsele mente 78 mit Abstand zueinander angeordnet. Die Länge des Antriebselements 78 zwischen den Lagerstellen am ersten En de 77 und am zweiten Ende 79 ist ein Parameter, der den ma ximalen Hub der Stützteilanordnung 22 in Hubrichtung H mit bestimmt .

[0091] Benachbart zum ersten Ende 77 ist an jedem Lager zapfen 75 ein Stützlager 80, das als Wälzlager ausgeführt ist, angeordnet. Über das Stützlager 80 kann sich das be nachbarte Antriebselement 78 auf einer Basisplatte 81 der Lünette 20 abstützen. Bei einer Bewegung der Spindelmutter 62 entlang der Spindel 59 wälzt sich das Stützlager 80 auf der Basisplatte 81 ab. In der Stützstellung II in das An triebselement 78 eingeleitete Kräfte werden über das Stütz lager 80 an der Basisplatte 81 abgestützt und müssen nicht über die Antriebseinrichtung 25 abgestützt werden.

[0092] Der Achsstift 82 ist drehfest mit dem Trägerteil 40 verbunden. Beim Ausführungsbeispiel hat das Trägerteil 40 zwei parallel zur Einspannachse A entgegengesetzte Wand abschnitte 40b, in die die entgegengesetzten Enden des Achsstiftes 82 eingreifen und - beispielsweise über eine Passfeder oder ähnliches - eine drehfeste Verbindung zu dem Trägerteil 40 hersteilen.

[0093] Die Lagereinrichtung 42 kann bei dem hier be schriebenen Ausführungsbeispiel auch als Führungseinrich tung 85 bezeichnet werden. Die Führungseinrichtung 85 hat wenigstens eine und beispielsgemäß zwei Führungssäulen 86, die parallel zur Einspannachse A betrachtet mit Abstand zu einander angeordnet sind. Die Führungssäulen 86 greifen in einen Führungsschuh 87 ein und sind dort in Hubrichtung H relativ zum Führungsschuh 87 bewegbar angeordnet. Diese Führung ist so ausgestaltet, dass ein Führungsspiel in Qu errichtung Q gewährleistet ist. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Führungsschuh 87 gegenüber der Basisplatte 81 unbeweglich angeordnet und die wenigstens eine Führungssäule 86 ist fest mit dem Trägerteil 40 ver bunden. Alternativ könnte auch der Führungsschuh 87 fest mit dem Trägerteil 40 und die wenigstens eine Führungssäule 86 fest mit der Basisplatte 81 verbunden sein. Wesentlich ist für die Führungseinrichtung 85 (die bei diesem Ausfüh rungsbeispiel die Lagereinrichtung 42 bildet) , dass das Trägerteil 40 einen Bewegungsfreiheitsgrad in Querrichtung Q aufweist.

[0094] Bei dem Ausführungsbeispiel kann sich das Träger teil 40 um eine Drehachse D drehen, die durch die Mittel achse des Achsstiftes 82 gebildet ist. Dadurch kann eine auf einer Oberseite des Trägerteils 40 oberhalb des Achs stiftes 82 (in Hubrichtung H gesehen) angeordnete

Stützteilanordnung 22 mit wenigstens zwei Stützteilen 23 relativ zur Einspannachse A geneigt oder gekippt werden, so dass sich die Mittelebene M zwischen den Stützteilen 23 ge genüber einer Bezugsebene E neigen kann, wie es anhand der Figuren 7-10 erläutert wurde. Diese Neigungsbewegung wird durch die Führungseinrichtung 85 entsprechend dem vorhande nen Führungsspiel begrenzt. Eine Neigbarkeit im Bereich von wenigen Grad ist jedoch ausreichend, um etwaige Abweichun gen beim Ausrichten der Lünette 20 in Querrichtung Q rela tiv zur Einspannachse A ausgleichen zu können.

[0095] Die Lünette 20 weist außerdem eine Klemmeinrich tung 53 auf. Die Klemmeinrichtung 53 weist ein erstes Klemmteil 54 auf, das mit der wenigstens einen Führungssäu le 86 fest verbunden ist. Das erste Klemmteil 54 ist im Be reich zwischen den Wandabschnitten 40b des Trägerteils 40 angeordnet und umschließt den Achsstift 82 in dessen Um fangsrichtung zumindest teilweise. Das erste Klemmteil 54 ist elastisch verformbar und liegt im nicht verformten Ru hezustand fest an einem Abschnitt der Umfangsfläche des Achsstiftes 82 an. Dadurch wird eine Drehung des Achsstif tes 82 relativ zum ersten Klemmteil 54 verhindert und die Klemmeinrichtung 53 befindet sich in dem Klemmzustand IV.

Da das erste Klemmteil 54 mit der wenigstens einen Füh rungssäule 86 der Führungseinrichtung 85 verbunden ist, wird im Klemmzustand IV eine Neigung des Trägerteils 40 um die Drehachse D verhindert.

[0096] An einer Stelle kann zwischen das erste Klemmteil 54 und den Achsstift 82 ein Fluid unter Druck eingebracht werden (Figur 22) . Dadurch wird das erste Klemmteil 54 elastisch verformt und beispielsgemäß radial zum Achsstift 82 aufgeweitet. Es entsteht ein Spalt zwischen dem Achs stift 82 und dem ersten Klemmteil 54, der ausreichend groß ist, um eine Relativverdrehung des ersten Klemmteils 54 und des Achsstiftes 82 um die Drehachse D zu ermöglichen. Die Klemmeinrichtung 53 befindet sich im Freigabezustand III. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der drehfest mit dem Trägerteil 40 verbundene Achsstift 82 sozusagen als Be standteil des Trägerteils 40 betrachtet werden.

[0097] Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Klemmein richtung 53 gemeinsam mit dem Trägerteil 40 in Hubrichtung H bewegt. Somit kann nach dem erstmaligen Erreichen der Stützstellung II die Klemmeinrichtung 53 in den Klemmzu stand IV umgeschaltet werden und in diesem Klemmzustand IV verbleiben, solange dasselbe oder gleichartige Werkstücke 13 bearbeitet werden. Ein nochmaliges Umschalten der

Klemmeinrichtung 53 in die Freigabestellung III und ein er neutes Justieren der Stüt zteilanordnung 22 relativ zur Ein spannachse A sind bei den nachfolgenden Hubbewegungen zwi schen der Ruhestellung I und der Stützstellung II nicht er forderlich. Lediglich wenn Werkstücke 13 mit anderen Außen abmessungen verwendet werden, wird die Klemmeinrichtung 53 in den Freigabezustand III umgeschaltet und richtet sich bei einer erstmaligen Hubbewegung von der Ruhestellung I in die Stützstellung II erneut an dem Werkstück 13 aus.

[0098] In den Figuren 23 und 24 ist jeweils die Stütz- stellung II der Stützteilanordnung 22 der Lünette 20 veran schaulicht, wobei das Werkstück 13 in Figur 23 einen ersten Durchmesser dl und das Werkstück 13 in Figur 24 einen zwei ten Durchmesser d2 aufweist, der größer ist als der erste Durchmesser dl. Für die unterschiedlichen Werkstücke 13 können erforderlichenfalls unterschiedliche Stützteile 23 an dem Trägerteil 40 angebracht werden. Bei unterschiedli chen Durchmessern der Werkstücke 13 kann sich das Antrieb selement 28 in unterschiedlichen Ausrichtungen befinden, wenn die Stützteilanordnung 22 in der Stützstellung II an geordnet ist. Während sich das Antriebselement 28 gemäß Fi gur 23 bei Erreichen der Stützstellung II zwischen seinen Enden 77, 79 in etwa in Hubrichtung H erstreckt, ist das Antriebselement 78 bei Werkstücken 13 mit größerem Durch messer bei Erreichen der Stützstellung II gegenüber der Hubrichtung H geneigt (Figur 24) .

[0099] Vorzugsweise ist der Neigungswinkel , den das Antriebselement 78 in der Ruhestellung I relativ zu einer Ebene einnimmt, die rechtwinklig zur Hubrichtung H ausge richtet ist, größer als ein Mindestwinkel von mindestens 25 Grad, mindestens 30 Grad oder mindestens 35 Grad. Dadurch ist sichergestellt, dass die Kraft der Antriebseinrichtung 25 ausreicht, um die Spindelmutter 62 entlang der Spindel 59 zu bewegen und dabei das Trägerteil 40 mit der

Stützteilanordnung 22 aus der Ruhestellung I in Richtung zur Stützstellung II zu bewegen. Der Neigungswinkel wird zwischen einer Ebene, die rechtwinklig zur Hubrichtung H ausgerichtet ist, und einer Verbindungslinie am Antrieb selement 78 gemessen, die die Mittelpunkte der Lager am ersten Ende 77 und am zweiten Ende 79 verbindet.

[0100] Wenn sich die Antriebselemente 78 bei einer Bewe- gung der Spindelmutter 62 entlang der Spindel 59 aufrichtet und der Neigungswinkel zunimmt, bewegt sich die

Stützteilanordnung 22 in Hubrichtung H auf das Werkstück 13 zu. Bewegt sich die Spindelmutter 62 in die entgegengesetz te Richtung, nimmt der Neigungswinkel ab und die

Stützteilanordnung 22 entfernt sich in Hubrichtung H vom Werkstück 13.

[0101] Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Träger teil 40 mittels des Achsstiftes 82 durch die zwei parallel zur Einspannachse A mit Abstand angeordneten Antriebsele mente 78 bewegt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Aus richtung des Achsstiftes bzw. der Drehachse D gegenüber der Einspannachse A einstellbar ist. Hierfür weist die Lünette 20 beispielsgemäß eine Einstelleinrichtung 90 auf. Die Ein stelleinrichtung 90 ist beim Ausführungsbeispiel durch we nigstens einen der beiden Lagerzapfen 75 realisiert. Der Abschnitt des Lagerzapfens 75, an dem sich das erste Ende 77 des Antriebselements 78 abstützt, ist exzentrisch gegen über dem Abschnitt des Lagerzapfens 75 angeordnet, der mit der Spindelmutter 62 verbunden ist. Durch eine Drehung des Lagerzapfens relativ zur Spindelmutter 62 kann somit eine exzentrische Bewegung des exzentrischen Abschnitts des La gerzapfens 75, auf dem sich das Antriebselement 78 ab stützt, bewirkt werden. Dadurch kann das Antriebselement 78 in seiner Erstreckungsrichtung relativ zum jeweils anderen Antriebselement 78 verschoben werden. Auf diese Weise ist durch die Exzenter-Einstelleinrichtung 90 beim Ausführungs beispiel eine Neigung und mithin eine Neigungskorrektur der Drehachse D bzw. des Achsstiftes 82 relativ zur Einspan nachse A ermöglicht.

[0102] In Abwandlung zum dargestellten Ausführungsbei- spiel kann die Einstelleinrichtung 90 mittels eines exzent rischen Abschnitts auch zwischen dem Achsstift 82 und dem zweiten Ende 79 des Antriebselements 78 vorgesehen sein.

[0103] Die Erfindung betrifft eine Lünette 20 sowie ein Verfahren zum Abstützen eines stabförmigen Werkstücks 13, das sich entlang einer durch eine Einspanneinrichtung 12 definierten Einspannachse A erstreckt. Die Lünette 20 weist eine Stützteilanordnung 22 mit zwei Stützteilen 23 auf, die jeweils eine Stützfläche 24 haben. In einer Stützstellung II liegen alle Stützflächen 24 an einer jeweiligen Stütz stelle 26 am Werkstück 13 an. Mittels einer Antriebsein richtung 25 kann die Stützteilanordnung 22 in einer Hub richtung H von einer Ruhestellung I in die Stützstellung II und umgekehrt bewegt werden. Eine Erfassungseinrichtung 30 ist dazu eingerichtet, das Berühren der Stützflächen 24 mit dem Werkstück 13 bei Erreichen der Stützstellung II zu er fassen. Die Stützteilanordnung 22 wird über eine Lagerein richtung 42, die auch als Führungseinrichtung 85 ausgebil det sein kann, bei der Bewegung in Hubrichtung H abge stützt. Die Antriebseinrichtung 25 und die Lagereinrichtung 42 sind dabei derart ausgeführt, dass sie an einer Stütz stelle 26, wenn eine Stützfläche 24 das Werkstück 13 vor Erreichen der Stützstellung II berührt, eine weitere Bewe gung dieser Stützfläche 24 zur Einspannachse A hin vermei det, wodurch die gewünschte Ausrichtung des Werkstücks 13 in seiner Erstreckung entlang der Einspannachse A aufrecht erhalten bleibt. Bezugs zeichenliste :

10 Werkzeugmaschine

11 Schleifwerkzeug

12 Einspanneinrichtung

13 Werkstück

14 Maschinenachsanordnung

15 translatorische Maschinenachse

16 rotatorische Maschinenachse

20 Lünette

21 Maschinenbett

22 Stützteilanordnung

23 Stützteil

24 Stützfläche

25 Antriebseinrichtung

26 Stützstelle

30 Erfassungseinrichtung

31 Gleichspannungsquelle

32 Auswerteeinheit

33 Antriebseinheit

34 Schalteinrichtung

35 Optokopplerdiode

36 Optokopplertransistor

40 Trägerteil

40a Endabschnitt des Trägerteils 40b Wandabschnitt des Trägerteils

41 elektrische Isolationsanordnung

42 Lagereinrichtung

43 Lagerausnehmung erstes Lagerteil

Lagervorsprung

Lagerzapfen

zweites Lagerteil

drittes Lagerteil

Rolle

Klemmeinrichtung

erstes Klemmteil

zweites Klemmteil

Spindel

erstes Spindelteil

zweites Spindelteil

Spindelmutter

Koppelelement

Wälzlagereinrichtung

Wälzelement

Fluidraum

Federanordnung

Klemmelement

Kolben

Zylinderraum

Lagerzapfen

Wälzlager

erstes Ende des Antriebselements Antriebselement

zweites Ende des Antriebselements

Stützlager

Basisplatte

Achsstift 85 Führungseinrichtung

86 Führungssäule

87 Führungsschuh

90 Einstelleinrichtung Neigungswinkel

I Ruhestellung

II Stützstellung

III Freigabezustand

IV Klemmzustand

A Einspannachse

D Drehachse

E Bezugsebene

GND Massepotential H Hubrichtung

M Mittelebene

PI Ansteuersignal P2 Ansteuersignal Q Querrichtung

S Spindelachse

UB Bezugsspannung UG Gleichspannung