DE3306570A1

DE3306570A1 - Spanneinrichtung an werkzeugmaschinen mit umlaufendem spannzylinder

Info

Publication number: DE3306570A1
Application number: DE19833306570
Authority: DE
Inventors: Günter Horst 7927 Sontheim Röhm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-25
Filing date: 1983-02-25
Publication date: 1984-08-30
Also published as: IT1179994B; IT8467178A0; JPS59156603A; ES528205A0; GB8400438D0; ES8406254A1; GB2135605A; IT8467178A1; FR2541608A1; IT8453014V0

Description

PATENTANWALT DIPL.-PH'ysV DR."hMRMANN FAY

Günter Horst Röhm

Heinrich-Röhm-Straße 50

7927 Sontheim

7900 Ulm, 08.02.83
Akte PG/5846 f/sr

Spanneinrichtung an Werkzeugmaschinen mit umlaufendem Spannzylinder.

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung an Werkzeugmaschinen mit umlaufendem Spannzylinder und darin mit diesem umlaufend angeordnetem Spannkolben und mit einem Verteiler, der ein die Anschlüsse für das Arbeitsmedium tragendes Verteilergehäuse und eine koaxial an das Zylindergehäuse des Spannzylinders angeschlossene Verteilerwelle umfaßt, auf der das Vertei-, lergehäuse so angeordnet ist, daß die Verteilerwelle
darin umlaufen kann, wobei die Verteilerwelle zwei mit den Gehäuseanschlüssen in Verbindung stehende Wellenkanäle aufweist, die in den Spannzylinder zu entgegengesetzten Seiten des Spannkolbens führen, und jedem
Wellenkanal ein den Durchgang steuerndes Rückschlagventil zugeordnet ist, dessen Ventilkörper durch
einen vom Druck des Arbeitsmediums im jeweils anderen Wellenkanal beaufschlagten Steuerkolben gegen die Strömung des Arbeitsmediums geöffnet werden kann.

Bei einer aus der DE-PS 19 11 558 bekannten Spanneinrichtung dieser Art ist die Verteilerwelle drehbar in der Wand des Spannzylinders gelagert und fest mit dem Spannkolben verbunden. Die Rückschlagventile sind mit radial zur Zylinderachse verlaufenden Verstellrichtungen der Ventilkörper und Stellkolben im Zylinderkol-

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ben selbst angeordnet, bis in den hinein auch die Wellenkanäle geführt sind. Diese radialen Verstellrichtungen können bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten des Spannzylinders Schwierigkeiten bereiten, da* die an den Ventilkörpern und Stellkolben angreifenden Fliehkräfte die Ventilfunktion beeinträchtigen und weil durch die Radialverstellungen der Ventilkörper und Stellkolben Unwuchten bzw. Unwuchtänderungen auftreten können.

Bei anderen Spanneinrichtungen der eingangs genannten Art, wie sie aus der DE-PS 10 06 236, der FR-PS 14 689 oder dem DE-GM 19 85 828 bekannt sind, ist die Verteilerwelle fest mit dem Zylindergehäuse des Spannzylinders verbunden. Die RUcksdiagventile können in einem mit der Verteilerwelle umlaufenden besonderen Ventilblock zwischen dem stillstehenden Verteilergehäuse und dem Spannzylinder angeordnet sein, was aber die Baulänge des Spannzylinders vergrößert und wegen der auch dort radial gerichteten Verstellwege von Ventilkörpern und Stellkolben zu den schon vorstehend erwähnten Schwierigkeiten führen kann (DE-PS 10 06 236, FR-PS 14 17 689), oder sich unmittelbar mit achsenparallelem Verstellweg von Ventilkörpern und Steuerkolben in der Verteilerwelle selbst befinden, was aber einen größeren Durchmesser der Verteilerwelle und des auf ihr gelagerten Verteilergehäuses erfordert und bei hohen Drehzahlen mit entsprechend großer Wärmeentwicklung in den Lagern des Verteilergehäuses auf der Verteilerwelle verbunden ist (DE-GM 19 85 828). Darüber hinaus ergibt auch diese bekannte Anordnung axial große Baulängen der Spanneinrichtung.

Große axiale Baulängen aber erschweren ein dynamisch

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exaktes Auswuchten der Spanneinrichtung für hohe Drehzahlen. Denn unter solchen Einsatzbedingungen ist es erforderlich, daß die fliegend am Spindelende der Werkzeugmaschine angeordnete Spanneinrichtung nicht nur über ihre axiale Länge insgesamt, sondern auch in axial verschiedenen, zur Drehachse senkrechten Querschnittsebenen weitgehend unwuchtfrei ist, wenn die Entstehung von Biegeschwingungen in der schnell rotierenden Spanneinrichtung vermieden werden soll.

Im Ergebnis liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie optimal kurze axiale Baulänge bei einer Anordnung der Rückschlagventile derart besitzt, daß sich eine axial überall gute Auswuchtung der Spanneinrichtung ergibt und auch die Funktion der Rückschlagventile nicht durch Fliehkräfte beeinträchtigt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Rückschlagventile in der Mantelwand des Zylindergehäuses mit zur Zylinderachse parallelen Verstellrichtungen des Ventilkörpers und des Steuerkolbens angeordnet sind. Vorzugsweise liegen die Rückschlagventile sich diametral zur Zylinderachse und im gleichen Abstand von der Zylinderachse gegenüber. Für jedes Rückschlagventil ist zweckmäßig von der Zylinderseite her eine Ventilkammer in die Mantelwand eingebohrt, in der axial hintereinander der Ventilkörper und der Steuerkolben angeordnet sind.

Durch die Anordnung der Rückschlagventile mit zur Zylin derachse paralleler Verstellrichtung ihrer Ventilkörper bzw. Stellkolben kann deren Funktion durch Fliehkraft-

einwirkung nicht beeinträchtigt werden, da die Fliehkräfte senkrecht zu diesen Verstellrichtungen stehen. Verstellbewegungen der Ventilkörper oder Stellkolben können daher auch keine nennenswerten Unwuchten oder Unwuchtänderungen hervorrufen. In der Mantelwand des Zylindergehäuses steht axial genügend Platz für die Aufnahme der Rückschlagventile zur Verfügung; das Zylindergehäuse bedarf dazu keiner axialen Verlängerung. Die praktisch vollständig symmetrische Anordnung der Rückschlagventile in Bezug auf die Zylinderachse ergibt eine über die axiale Länge überall gleich gut auszuwuchtende Bauform. Gleiches gilt für die Verteilerwelle, die frei von den Rückschlagventilen weitgehend rotationssymmetrisch mit sich lediglich diametral in der Verteilerwelle gegaiüberliegenden Wellenkanälen ausgebildet v/erden kann.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Axialschnitt durch eine Spanneinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Spanneinrichtung nach Fig. 1 in Richtung des dort eingetragenen Pfeiles II.

Der in der Zeichnung dargestellte Spannzylinder für Spanneinrlchtuhgen an Werkzeugmaschinen besteht zunächst aus einem Zylindergehäuse 1 mit darin verschiebbarem Spannkolben 2, der in einer Gewindebohrung 3 die nicht dargestellte Spannstange in der ebenfalls nicht gezeigten Maschinanspxndel aufnimmt. Normalerweise ist das Zyi±nder£^v3häu3 3 1 sm Ends der ^ferkzeugmaachinenspindel

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befestigt und läuft einschließlich des Spannkolbens 2 mit dieser um.

An den Spannzylinder ist ein allgemein mit 4 bezeichneter Verteiler angeschlossen. Dieser Verteiler 4 besitzt ein nicht mit dem Spannzylinder rotierendes Verteilergehäuse 5, das seitlich liegende Anschlüsse 6 für das Arbeitsmedium trägt, wobei in Fig. 1 diese Anschlüsse um 105° versetzt dargestellt sind, um einen von ihnen sichtbar werden zu lassen. Im Verteilergehäuse 5 läuft eine Verteilerwelle 7 um, die mittels Lager 8,9 im Verteilergehäuse 5 gelagert ist. Das eine Lager 9 liegt dabei an einer Schulter 10 der Verteilerwelle 7 an und ist auf der anderen Seite durch einen Sicherungsring 11 gehalten. Ähnlich ist das I^ger 8 angeordnet, so daß im Ergebnis das Verteilergehäuse 5 auf der Verteilerwelle 7 axial unverrückbar ist. Die Verteilerwelle 7 ist fest mit dem Zylindergehäuse 1.1 des Spannzylinders 1 verbunden, nämlich einstückig mit ihm ausgebildet. Die auf der Innenseite des Verteilergehäuses 5 umlaufenden Ringnuten 12, 13 dienen zur Zu- und Abführung des Arbeitsmediums und stehen mit den Anschlüssen 6 für das Arbeitsmedium in unmittelbarer Verbindung. Zwischen der Verteilerwelle 7 und dem Verteilergehäuse 5 durchtretendes Lecköl wird in den Kanälen 14 gesammelt und durch die Anschlüsse 15 abgeleitet.

Die Verteilerwelle 7 besitzt zwei in den Spannzylinder 1 zu entgegengesetzten Seiten des Spannkolbens 2 führende ¥ellenkanäle 18, 19. Zur Steuerung des Durchgangs ist jedem Wellenkanal ein allgemein mit 20, 21 bezeichnetes Rückschlagventil zugeordnet. Diese Rückschlagventils sind in der Mantelwand 1.2 des Zylindergehäuses mit Zylinderachse 16 parallelen Verstellrichtungen des

VentilkÖrpers 32, 33 und des Steuerkolbens 26, 27 angeordnet. Sie liegen sich diametral zur Zylinderachse 16 und im gleichen Abstand von der Zylinderachse gegenüber. Für jedes Rückschlagventil 20, 21 ist von der Zylinderstirnseite her eine Ventilkammer 22, 23 in die Mantelwand 1.2 eingebohrt, in der axial hintereinander Jeweils der Ventilkörper 32, 33 und der Steuerkolben 26, 27 angeordnet sind. Im einzelnen sind an die Enden der Wellenkanäle 18, 19 jeweils die Ventilkammern 22, 23 angeschlossen, die zu je einer Seite des Spannkorbens 2 hin mit der Öffnung 24 bzw. 25 mündet. Jede Ventilkammer 22, 23 besitzt einen Ventilsitz 28, 29 für den Ventilkörper 32, 33 des Rückschlagventils. Jeder Ventilkörper 32, 33 ist durch den Steuerkolben 26, 27 verstellbar, wozu der Steuerkolben jeweils mit Stößeln in Öffnungsrichtung unter die Ventilkörper 32, 33 der Rückschlagventile stößt, so daß er zum öffnen der Rückschlagventile 20, 21 vom Druck des Arbeltsmediums im Wellenkanal 18, 19 vor jeweils dem anderen Rückschlagventil beaufschlagt ist und jeweils ein öffnen des von ihm gesteuerten Rückschlagventils gegen die Strömung des Druckmediums bewirkt. Dazu ist die Ventilkammer Vor dem Stellkolben 26 über die Leitung 19.1 mit dem Wellenkanal 19» und die Ventilkammer vor dem Stellkolben 27 über die Leitung 18.1 mit dem Wellenkanal 18 verbunden.

Durch die Ringnut 13 eintretendes Drucköl oder eintretende Druckluft gelangt in den Wellenkanal 19 und von dort über das sich unter dem Druck des Druckmediums öffnende Rückschlagventil 21 in die Ventilkammer 23, von wo es durch die öffnung 25 in den hinter dem Spannkolben 2 befindlichen Zylinderraum 39 strömt. Das Druckmedium beaufschlagt zugleich von der Seite des Wellen-

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kanals 19 her über die Leitung 19.1 den Steuerkolben 26, der sich verschiebt und hierbei das Rückschlagventil 20 gegen die Strömung des Druckmediums öffnet, so daß das Druckmedium aus dem vor dem Spannkolben 2 liegenden Zylinderraum 40 durch die Öffnung 24, die Ventilkammer 22, den Wellenkanal 18 und die Ringnut 12 abströmen kann. Der Kolben 2 bewegt sich dabei in die in Fig. 1 gezeigte Endstellung.

Soll der Kolben 2 zurück bewegt werden, wird der Druckmittelkreislauf umgekehrt, so daß nun das Druckmedium durch den Wellenkanal 18 zuströmt, das Rückschlagventil 20 öffnet und durch die Ventilkammer 22 und die Öffnung 24 in den Zylinderraum 40 strömt. Zugleich betätigt das Druckmedium den Steuerkolben 27 von der Seite des Wellenkanals 18 her über die Leitung 18.1, so daß das Rückschlagventil 21 öffnet und das im Zylinderraum 39 befindliche Druckmedium durch die Öffnung 25ι die Ventilkammer 23 und den Wellenkanal 19 abströmen kann.

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Claims

PATENTANWALT DTplV-PHyV/TDR/HFRMANN FAY

Günter Horst Röhm ·

Heinrich-Röhm-Straße 50

Sontheim

7900 Ulm, 08.02.83 Akte PG^5846 f/sr

Patentansprüche:

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(1. Spanneinrichtung an Werkzeugmaschinen mit umlaufendem Spannzylinder und darin mit diesem umlaufend angeordnetem Spannkolben und mit einem Verteiler, der ein die Anschlüsse für das Arbeitsmedium tragendes Verteilergehäuse und eine koaxial an das Zylindergehäuse des Spannzylinders angeschlossene Verteilerwelle umfaßt, auf der das Verteilergehäuse so angeordnet ist, daß die Verteilerwelle darin umlaufen kann, wobei die Verteilerwelle zwei mit den Gehäuseanschlüssen in Verbindung stehende Wellenkanäle aufweist, die in den Spannzylinder zu entgegengesetzten Seiten des Spannkolbens führen, und jedem Wellenkanal ein den Durchgang steuerndes Rückschlagventil zugeordnet ist, dessen Ventilkörper durch einen vom Druck des Arbeitsmediums im jeweils anderen Wellenkanal beaufschlagten Steuerkolben gegen die Strömung des Arbeitsmediums geöffnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (20, 21) in der Mantelwand (1,2) des Zylindergehäuses mit zur Zylinderachse (16) parallelen Verstellrichtungen des Ventilkörpers (32, 33) und des Steuerkolbens (26, 27) angeordnet s.
2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (20, 21) sieh diametral zur Zylinderachse (16) und im gleichen Abstand von der Zylinderachse (16) gegenüber liegen.

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Spanneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Rückschlagventil
(20, 21) von der Zylinderstirnseite her eine Ventilkammer (22, 23) in die Mantelwand (1.2) eingebohrt ist und darin axial hintereinander der Ventilkörper (32, 33) und der Steuerkolben (26, 27) angeordnet sind.

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