DE1140044B

DE1140044B - Device for different hydraulic clamping of workpieces, especially for turning benches

Info

Publication number: DE1140044B
Application number: DEF25153A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Deuring
Original assignee: Paul Forkardt GmbH and Co KG
Current assignee: Forkardt Deutschland GmbH
Priority date: 1958-03-01
Filing date: 1958-03-01
Publication date: 1962-11-22

Description

Vorrichtung zum unterschiedlichen hydraulischen Spannen von Werkstücken, insbesondere für Drehbänke Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum unterschiedlichen hydraulischen Spannen von Werkstücken, insbesondere für Drehbänke, mit einem Spannkolben, der auf der Spannseite zum Schruppen mit hohem Druck, zum Schlichten mit niederem Druck beaufschlagt werden kann.Device for different hydraulic clamping of workpieces, in particular for lathes The invention relates to a device for different hydraulic clamping of workpieces, especially for lathes, with a clamping piston, the one on the clamping side for roughing with high pressure, for finishing with low pressure Pressure can be applied.

Wenn ein nachgiebiges Werkstück durch die Spannkraft des Futters unrund gedrückt und in diesem Zustand bearbeitet wird, so sind infolge der unvermeidlichen Rückfederung nach dem Ausspannen des Werkstückes die bearbeiteten Flächen unrund. In der Praxis wird dieser Tatsache dadurch Rechnung getragen, daß der Dreher beispielsweise ein handbetätigtes Futter zwar zum Schnippen kräftig anzieht, vor dem Fertigschnitt aber vorsichtig wieder so weit löst, daß das Werkstück nur noch mit geringer Kraft gehalten, also auch nur noch wenig unrund gedrückt wird.If a flexible workpiece is out of round due to the clamping force of the chuck is pressed and processed in this state, are as a result of the inevitable Spring back after unclamping the workpiece, the machined surfaces are out of round. In practice, this fact is taken into account that the lathe, for example a hand-operated chuck pulls strongly to flick it before the final cut but carefully loosens again so far that the workpiece is only with little force held, so is only pressed slightly out of round.

Bei hydraulisch betätigten Futtern verfährt man bisher ähnlich. Zum Schnippen wird der Spannkolben mit hohem Druck beaufschlagt. Dieser Druck kann vor dem Schlichten durch Betätigung eines Handgriffes od. dgl. herabgesetzt werden, wobei die Spannbacken entsprechend der Druckminderung von einer gegen den Spannkolben wirkenden Feder zurückbewegt werden. Die Feder ist erforderlich, weil die Elastizität des eingespannten Werkstückes besonders bei einem Futter mit selbsthemmendem Getriebe nicht ausreicht, um die erforderliche Rückstellung der Spannbacken zu bewirken. Bei dieser Ausführung besteht jedoch der Nachteil, daß die Druckminderung und damit der Rückstellweg der Spannbacken nicht genau genug begrenzt werden kann. Durch die nichtlineare Kennlinie der Rückstellfeder und den Einfluß von Massenkräften wird bei verschieden großen Werkstücken, selbst bei gleichem auf den Kolben ausgeübten niedrigeren hydraulischen Druck, der Spannkolben jeweils in einer etwas anderen Stellung stehenbleiben, wodurch die unterschiedlichen Werkstücke beim Schlichten verschieden fest eingespannt sind, so daß sie nach dem Bearbeiten und Ausspannen wenigstens teilweise noch unrund sein können.So far, a similar procedure has been used for hydraulically operated chucks. To the With a snap, the tensioning piston is subjected to high pressure. This pressure can be before the finishing can be reduced by operating a handle or the like, wherein the clamping jaws according to the pressure reduction of one against the clamping piston acting spring are moved back. The spring is required because of the elasticity of the clamped workpiece, especially in the case of a chuck with a self-locking gear is not sufficient to bring about the required resetting of the clamping jaws. In this embodiment, however, there is the disadvantage that the pressure reduction and thus the return path of the clamping jaws cannot be limited precisely enough. Through the non-linear characteristic of the return spring and the influence of inertia forces for workpieces of different sizes, even when the same is applied to the piston lower hydraulic pressure, the tensioning piston each in a slightly different manner Stop position, whereby the different workpieces during finishing are clamped differently, so that they are after processing and unclamping can at least partially still be out of round.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten hydraulisch zu betätigenden Spannfutter zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die zum Schlichten erwünschte teilweise Lockerung der Spannbacken genau zu begrenzen. Diese hohe Genauigkeit ist deswegen erforderlich, weil die Spannbacken beim Lockern nur um sehr kleine Wege verschoben werden dürfen. Deshalb wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, beim Übergang vom Schnippen zum Schlichten die Spannseite des Spannzylinders mit einem im hydraulischen System angeordneten Zusatzraum, beispielsweise einem Hilfszylinder, zu verbinden und gleichzeitig die Löseseite des Spannzylinders mit Hochdrucköl zu beaufschlagen. Hierdurch erhält man eine genaue Rückstellung des Spannkolbens, deren Größe von der Größe des eingespannten Werkstückes unabhängig ist.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the known to eliminate hydraulically operated chucks and to create a device which enables the desired partial loosening of the clamping jaws for finishing exactly to limit. This high accuracy is required because the jaws may only be shifted by very small distances when loosening. Therefore, according to proposed the invention, the clamping side during the transition from flipping to finishing of the clamping cylinder with an additional space arranged in the hydraulic system, for example an auxiliary cylinder to connect and at the same time the release side of the clamping cylinder to apply high pressure oil. This gives an accurate return of the clamping piston, the size of which is independent of the size of the clamped workpiece is.

Bei der praktischen Ausführung ist im hydraulischen System des Futters eine Anordnung von Ventilen und Schiebern. vorgesehen, durch die nacheinander die Spannseite des Spannzylinders von der Hochdruckzuleitung trennbar und mit dem Hilfszylinder verbindbar, anschließend die Löseseite des Spannzylinders mit Hochdrucköl beaufschlagbar und schließlich die Spannseite des Spannzylinders mit Niederdrucköl beaufschlagbar und die Löseseite des Spannzylinders mit Ablauf verbindbar ist. Der Spannkolben bleibt dann in einer Stellung stehen, die der Stellung entspricht, in der er sich befinden würde, wenn er von Anfang an mit dem zum Schlichten erwünschten niedrigen Spanndruck beaufschlagt worden wäre.In the practical version, the feed is in the hydraulic system an arrangement of valves and slides. provided by successively the Clamping side of the clamping cylinder can be separated from the high pressure supply line and with the auxiliary cylinder connectable, then the release side of the clamping cylinder can be charged with high pressure oil and finally the clamping side of the clamping cylinder can be charged with low-pressure oil and the release side of the clamping cylinder can be connected to the drain. The tension piston then remains in a position that corresponds to the position in which he is would be found if he started with the low desired for finishing Clamping pressure would have been applied.

Dadurch, daß man auch während des Schlichtens einen Mindestdruck unverändert auf den Spannkolben ausübt, kann sich das eingespannte Werkstück durch die bei der Bearbeitung auftretenden Erschütterungen nicht lockern.The fact that a minimum pressure remains unchanged during the finishing process exerts on the clamping piston, the clamped workpiece can move through the Do not loosen the vibrations that occur during machining.

Um eine genaue Einstellung des Spannkolbens beim Schlichten zu ermöglichen, kann in dem Hilfszylinder ein verstellbarer Anschlag für den Hilfskolben angeordnet sein. Je nach Stellung dieses Anschlages haben sich die durch den Spannkolben bewegten Spannelemente, beispielsweise die Spannbacken des Drehbankfutters, mehr oder weniger weit aus ihrer ursprünglichen Spannstellung zurückbewegt. Hierdurch ist die für eine genaue Bearbeitung untragbar große elastische Verformung des Werkstückes wieder zurückgegangen. Der auf den Spannkolben ausgeübte verringerte Druck beim Schlichten sichert eine für die weiteren Arbeiten mit höherem Genauigkeitsanspruch ausreichende, gleichbleibende Spannkraft.To enable precise adjustment of the clamping piston during finishing, An adjustable stop for the auxiliary piston can be arranged in the auxiliary cylinder be. Depending on the position this The attack through the Clamping pistons move clamping elements, for example the clamping jaws of the lathe chuck, moved back more or less far from their original clamping position. Through this is the unacceptably large elastic deformation of the workpiece for precise machining went back again. The reduced pressure exerted on the tensioning piston during Finishing ensures a higher accuracy requirement for further work sufficient, constant elasticity.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is schematically trained device shown.

Im Spannzylinder 1 befindet sich ein auf beiden Seiten abwechselnd beaufschlagter Kolben 2, dessen Kolbenstange 3 mit einem (nicht dargestellten) Spannelement, z. B. einem Spannfutter einer Drehbank, verbunden ist. Zur Steuerung dieses Kolbens dienen beispielsweise drei Hähne, und zwar der Hochdruck-Steuerhahn 4, ein Niederdruck-Steuerhahn 5 und ein Drehschieber 6. Von einer Pumpe wird durch die Leitung 7 der Anlage ein Hochdrucköl zugeführt, dessen Druck an dem Manometer 8 abgelesen werden kann. In der Anlage befindet sich ein Reduzierventil 9 für Niederdrucköl, das durch die Leitung 10 den Steuerhähnen zugeführt wird. Der Druck dieses Niederdrucköles wird von dem Manometer 11 angezeigt.In the clamping cylinder 1 there is an alternating one on both sides acted upon piston 2, the piston rod 3 with a (not shown) clamping element, z. B. a chuck of a lathe connected. To control this piston For example, three taps are used, namely the high-pressure control valve 4, a low-pressure control valve 5 and a rotary valve 6. A pump is fed through line 7 of the system High pressure oil is supplied, the pressure of which can be read on the pressure gauge 8. In the system is a reducing valve 9 for low pressure oil, which through the line 10 is fed to the control valves. The pressure of this low pressure oil is of the Manometer 11 is displayed.

Soll das Werkstück zum Schnippen unter hohen Spanndruck gesetzt werden, so wird das Hochdrucköl dem Zylinderraum l a, also der Spannseite des Kolbens 2, zugeführt. Hierbei fließt das C51 durch den breit angedeuteten Kanal 4 a des Hochdruck-Steuerhahnes 4 und durch den Kanal 5 a des Niederdruck-Steuerhahns 5 und schließlich durch den Kanal 6 a des Drehschiebers 6. Das Werkstück wird hierbei durch die große Spannkraft während des Schruppens gut festgehalten.Should the workpiece be set to snap under high clamping pressure, the high pressure oil to the cylinder chamber l a, so the tension side of the piston 2, is supplied. Here, the C51 flows through the broadly indicated channel 4 a of the high pressure control valve 4 and through the channel 5 a of the low pressure control valve 5 and finally through the channel 6 a of the rotary valve 6. The workpiece is good due to the great clamping force during roughing held.

Um von dem Schrappen auf das Schlichten überzugehen, wird der Spannraum 1 a von der Druck-Leitung getrennt, und zwar durch Betätigung des Drehschiebers 6. Hierbei wird eine Verbindung zwischen dem Zylinderraum 1 ä und einem Hilfszylinder 12 hergestellt, in dem sich ein Hilfskolben 13 befindet.The clamping space is used to move from scraping to finishing 1 a separated from the pressure line by actuating the rotary valve 6. Here, a connection between the cylinder space 1 and an auxiliary cylinder is established 12 produced, in which an auxiliary piston 13 is located.

Der Zylinderraum 12 a des Hilfszylinders 12 steht dauernd unter dem in der Leitung 10 herrschenden Widerdruck.The cylinder space 12 a of the auxiliary cylinder 12 is constantly under the back pressure prevailing in the line 10.

Nunmehr wird der Zylinderraum 1 b, also die Löseseite des Spannkolbens 2, durch Betätigen des Hochdruck-Steuerhahns 4 mit Hochdrucköl beaufschlagt. Dieses Hochdrucköl kann von der Leitung 7 über diesen Hahn 4 zu der Leitung 14 und von hier aus in den Zylinderraum 1 b strömen. Durch die Beaufschlagung des Kolbens 2 auf der Löseseite wird der Kolben 2 in Löserichtung verschoben. Hierdurch verringert sich die auf das Werkstück ausgeübte Spannkraft. Die in dem Zylinderraum 1 a befindliche Druckflüssigkeit weicht zu dem Zylinderraum 12, und zwar in den Zylinderraum 12 b, aus und verschiebt den Kolben 13 unter Überwindung des kleineren Gegendruckes soweit, bis er an einen vorher eingestellten Anschlag, z. B. an eine Stellschraube 15, anstößt. Hierdurch kommen beide Kolben zur Ruhe. Je nach der Stellung des Anschlages können sich die durch den Spannkolben 2 beeinflußten Spannelemente zurückbewegen, um am Werkstück die Spannkraft herabzusetzen.The cylinder space 1b, that is to say the release side of the tensioning piston 2, is now subjected to high-pressure oil by actuating the high-pressure control valve 4. This high-pressure oil can flow from the line 7 via this cock 4 to the line 14 and from here into the cylinder chamber 1b. By acting on the piston 2 on the release side, the piston 2 is displaced in the release direction. This reduces the clamping force exerted on the workpiece. The pressure fluid located in the cylinder chamber 1 a gives way to the cylinder chamber 12, namely into the cylinder chamber 12 b, and moves the piston 13, overcoming the smaller counter pressure, until it hits a previously set stop, e.g. B. on an adjusting screw 15, abuts. This brings both pistons to rest. Depending on the position of the stop, the clamping elements influenced by the clamping piston 2 can move back in order to reduce the clamping force on the workpiece.

Anschließend wird der Zylinderraum 1 a mit Druckflüssigkeit von geringerem Druck verbunden, und zwar durch Verstellen des Niederdruck-Steuerhahns 5, so daß durch die Leitung 16 über den Hahn 5 und nach Verstellen des Drehschiebers 6 über diesendas Niederdrucköl durch die Leitung 17 in den Zylinderraum 1 a strömen kann. Gleichzeitig wird durch die Verstellung des Drehschiebers 6 der Zylinderraum 12 b drucklos gemacht, indem das C51 durch die Leitung 18 abfließen kann. Durch Verstellen des Hochdruck-Steuerhahns 4 wird gleichzeitig der Zylinderraum 1 b drucklos; indem die Leitung 14 mit der Abflußleitung 19 in Verbindung gebracht wird. Der auf den Spannkolben 2 ausgeübte verringerte Druck sichert die notwendige Spannkraft für das Schlichten des Werkstückes.Subsequently, the cylinder space 1 a with hydraulic fluid of less Pressure connected by adjusting the low pressure control valve 5 so that through the line 16 via the valve 5 and after adjusting the rotary valve 6 via this the low-pressure oil can flow through the line 17 into the cylinder chamber 1 a. At the same time, through the adjustment of the rotary slide 6, the cylinder space 12 b depressurized by allowing the C51 to drain through line 18. By adjusting of the high-pressure control valve 4, the cylinder chamber 1 b is depressurized at the same time; by doing the line 14 is brought into connection with the drain line 19. The one on the Tensioning piston 2 exerted reduced pressure ensures the necessary tensioning force for finishing the workpiece.

Die Verstellung der einzelnen Hähne kann man nacheinander durch entsprechende Einrichtungen selbsttätig vornehmen lassen, so daß eine einfache Steuerung erreichbar ist.The adjustment of the individual taps can be done one after the other with the appropriate Allow facilities to be carried out automatically, so that simple control can be achieved is.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for different hydraulic Clamping workpieces, in particular for lathes, with a clamping piston that on the clamping side for scraping with high pressure, for finishing with low pressure can be acted upon, characterized thereby that the transition from flicking for finishing the clamping side (1 a) of the clamping cylinder (1) with an additional space, z. B. an auxiliary cylinder (12), connectable, and the release side (1 b) of the clamping cylinder can be acted upon with high pressure oil.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by an arrangement of valves and slides through which the clamping side one after the other (1 a) of the clamping cylinder can be separated from the high pressure supply line and with the auxiliary cylinder (12) can be connected, then the release side (1 b) of the clamping cylinder with high pressure oil can be acted upon and finally the clamping side (1 a) of the clamping cylinder with low pressure oil can be acted upon and the release side (1 b) of the clamping cylinder can be connected to the drain is.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the auxiliary cylinder (12) an adjustable stop (15) for the auxiliary piston (13) is arranged. In References considered: U.S. Patent No. 2,731,952.