CH370621A - Druckhaltende hydraulische Spanneinrichtung, insbesondere an Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

  Druckhaltende     hydraulische    Spanneinrichtung, insbesondere an Werkzeugmaschinen    Die Erfindung     betrifft    eine druckhaltende  hydraulische Spanneinrichtung, mit der es     möglich     ist, den Spanndruck im Druckzylinder über einen  längeren Zeitraum aufrecht zu     erhalten,    die dem  zufolge nach     Erreichung    des Spanndruckes, z. B.  während der Bearbeitung des Werkstückes, unab  hängig von der Druckmittelzuführung ist.  



  Es     sind        Spanneinrichtungen    bekannt, bei denen  durch Federdruck     gespannt    und     hydraulisch    oder  pneumatisch entspannt wird.  



  Weiterhin sind     hydraulische    oder pneumatische  Spanneinrichtungen bekannt, bei denen das Spannen  sowie das Entspannen über einen Druckzylinder un  mittelbar durch das Druckmittel erfolgt.  



  Die     Letztgenannten    haben jedoch den Nachteil,  dass bei Störungen in der Zuleitung oder beim Ver  sagen der Pumpe, der das Werkstück haltende       Spanndruck    ganz plötzlich nachlässt, was zur Folge  hat, dass das meist noch     in    Umdrehung befindliche  Werkstück herunterfällt bzw. durch das noch im  Eingriff befindliche Werkzeug beschädigt     wird.     



  Die durch den Federdruck gespannte Einrichtung  hat den Nachteil, dass bei grösseren Spannwegen der  Spanndruck,     hervorgerufen    durch die Federcharakte  ristik, erheblich abnimmt, was bei     Ermüdung    der  Feder sich noch ungünstiger auswirkt.  



  Um das erhebliche Nachlassen des Spanndruckes  zu beseitigen, wurden Einrichtungen für pneu  matische und hydraulische Spanneinrichtungen ge  schaffen, die unmittelbar vor dem     Druckzylinder     angebracht sind und nach Absinken des Druckes  den Druckraum abschliessen.  



  Derartige Absperrvorrichtungen sind meistens  als kolbenförmig beaufschlagter Schieber ausgeführt,  der unter dem Druck des     Druckmittels    die Zuleitung  öffnet, so dass das Druckmittel in den Zylinder ge  langen kann, während beim Nachlassen des     Druckes       im Zylinder der Schieber durch Federdruck bewegt  wird und den Druckraum     abschliesst.    Das Entspan  nen erfolgt danach durch Verschieben des Sperr  kolbens mittels Zahnstange und Ritzel oder auch  hydraulisch bzw. pneumatisch.  



  Eine solche Einrichtung verhindert zwar, dass  beim Absinken des Druckes     in    der Zuleitung ein  grosser Teil des Druckmittels aus dem Druckraum       entweicht    und die Spanneinrichtung das gespannte  Werkstück oder Werkzeug freigibt, hat     jedoch    auch  noch erhebliche Nachteile. Beim     plötzlichen    Aus  bleiben des     Druckes    zum Spannen wird erst     eine     gewisse Menge des     Druckmittels    aus dem Zylinder  entweichen, ehe der Sperrkolben durch die Feder  kraft den Druckraum abschliesst, so dass der Spann  druck verhältnismässig rasch sinkt, wobei hier auch  noch Leckverluste mitwirken.

   Zur Aufrechterhaltung  eines bestimmten     Spanndruckes    muss die Pumpe lau  fend     Druckmittel    fördern, was     ausschliesslich    über  ein     überlaufventil    wieder abfliesst. Es wird     hier    also  nutzlos Energie aufgewendet, die sich zum grössten  Teil in     Wärme        verwandelt.    Weiterhin     erfordert    das       endgültige    Lösen der Spanneinrichtung auf mecha  nischem oder hydraulischem Wege einen erheblichen  Konstruktionsaufwand.  



  Der     Erfindung    liegt nun die Aufgabe     zu    Grunde,  eine druckhaltende     hydraulische        Spanneinrichtung    zu       schaffen,    bei der nach Erreichung des     Spanndruckes     ohne Druckverlust der Druckraum automatisch ab  geschlossen wird, die nicht mehr von der Druck  mittelzuleitung abhängig ist und die den Spanndruck,  z. B. während der Bearbeitung des     Werkstückes,     über einen längeren Zeitraum     selbsttätig    aufrecht  erhält.  



       Erfindungsgemäss    wird dies dadurch erreicht, dass  als Sperrglied ein in die     Druckmittel-Zuflussleitung     schiebbarer Sperrkolben vorgesehen ist, dessen durch      eine Schliessfeder belastete Rückseite über eine von  der Druckmittel-Zuflussleitung zwischen dem Sperr  kolben und dem Spanndruckraum abgeneigte Leitung  mit Druckmittel beaufschlagt ist und der Spanndruck  nach Abschliessen des Spanndruckraumes durch ein  elastisches Spannmittel aufrechterhalten wird, wobei  das Spannmittel und das im Druckraum     befindliche     Druckmittel dauernd durch Druck aufeinander ein  wirken.  



  An einem Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes, das im entspannten Zustand und für  eine Verzahnungsmaschine dargestellt ist, soll die  Erfindung näher erläutert werden.  



  Die druckhaltende     Spanneinrichtung    ist am Werk  stückträger der Verzahnungsmaschine angebracht. Sie  besitzt einen Druckzylinder 1, in welchem sich der  Spannkolben 2 und durch die Feder 4 der Hilfs  kolben 3 bewegen. Am Spannkolben 2 ist     eine    Auf  nahmebüchse 5 angeordnet, welche den Dorn 6 zur  Befestigung des Werkstückes aufnimmt.  



  Die Zuleitung des Druckmittels beim Spannen  erfolgt von der Pumpe aus durch einen Schlauch in  den Kanal 7, dann in den Zylinderraum 8 des     Lüft-          kolbens    9, gleichzeitig auch in den Zylinderraum 10  des Sperrkolbens 11 und durch Kanal 12 über Kanal  13 in den Druckraum 14 zwischen dem Spannkolben  2 und :dem     Hilfskolben    3, sowie hinter den durch  die Feder 15 beaufschlagten Sperrkolben 11.  



  Beim Entspannen gelangt das Druckmittel von  der Pumpe durch einen anderen Schlauch in den  Kanal 16 über den Kanal 17, dann in den Zylinder  raum 8 des Lüftkolbens 9 über Kanal 18 und 19 in  den Zylinderraum 20 hinter dem Spannkolben 2.  



  Die Wirkungsweise der druckhaltenden hydrau  lischen Spanneinrichtung ist folgende:  Von der Pumpe wird über einen Schlauch durch  den Kanal 7 Druckmittel zugeführt. Dieses gelangt  in den Zylinderraum 8 und schiebt den Lüftkolben 9  von der gezeichneten Stellung nach rechts, gleich  zeitig aber auch in den Zylinderraum 10, so dass  nach überwindung des Federdruckes der Feder 15  der Sperrkolben 11 nach links verschoben wird, wie  gezeichnet, und den Kanal 12 freigibt. Von hier aus       fliesst    das Druckmittel über .den Kanal 13 in den  Druckraum 14. Dadurch wird der Spannkolben 2  und mit     ihm    über die Aufnahmebuchse 5 auch der  zur Spannung des Werkstückes vorhandene Dorn 6  so weit nach     rechts    bewegt, bis das Werkstück zur  Anlage kommt.

   Durch weitere Zuführung von Flüs  sigkeit     beginnt    sich im Druckraum 14 der Spann  druck aufzubauen, wodurch der Hilfskolben 3 gegen  die Feder 4     gedrückt    wird und diese spannt. Wäh  rend des Spannvorganges, das heisst, ,solange ein,  Fliessen des Druckmittels vorhanden ist, herrscht im  Druckraum 14 und dem Kanal 13 ein geringerer  Druck als in dem Kanal 7 und dem Zylinderraum  10.

   Nach Erreichung des Spanndruckes erfolgt dann  auf Grund der eintretenden Ruhe in der Flüssigkeit  über den Kanal 12 ein gewisser     Druckausgleich,     das heisst, die Druckdifferenz zwischen Kanal 13 und    Zylinderraum 10 verringert sich, so dass der über  den Kanal 13 durch die Flüssigkeit und den Feder  druck der Feder 15 beaufschlagte Sperrkolben 11  sich etwas nach rechts bewegt, durch diese Bewegung  jedoch im Kanal 13 ein ganz geringer Druckabfall  entsteht und der Sperrkolben wieder eine geringe  rückläufige Bewegung ausführt. Diese hin und her  gehende Bewegung des Sperrkolbens 11 erfolgt so  lange, bis dieser den Kanal 12, abgesehen von einem  rein theoretisch vorhandenen minimalen Steuerspalt,  automatisch geschlossen hat.

   Damit ist der Spann  vorgang beendet und die Zuführung des Druckmittels,  oder die Pumpe, wird abgeschaltet, wodurch der  Druck im Kanal 7 und Zylinderraum 10 gleich Null  wird, der Sperrkolben dadurch, ohne dass im Druck  raum 14 ein Druckabfall zu verzeichnen ist, sich,  eine gewisse Überdeckung des Kanals 12 hervor  rufend, um einen geringen Betrag nach rechts be  wegt, bis er sich auf den Lüftkolben 9 abstützt.  Während der Zeit, in der sich die     Einrichtung    im  gespannten Zustand befindet, werden     auftretende     Leckverluste durch die wirkende Federkraft der  Feder 4 über den     Hilfskolben    3 weitestgehend aus  geglichen.

   Nach Beendigung der Bearbeitung des  Werkstückes wird von der Pumpe über einen  Schlauch durch den Kanal 16 das Druckmittel zu  geführt und gelangt durch den Kanal 17 und den  Zylinderraum 8 über Kanäle 18, 19 in den Zylinder  raum 20 hinter den Spannkolben 2. Durch den sich  bildenden Druck im Zylinderraum 8 wird der     Lüft-          kolben    9, und mit ihm der Sperrkolben 11, nach  links bewegt.

   Der Sperrkolben gibt den Kanal 12  frei, so dass das Druckmittel aus dem Druckraum 14  und dem Kanal 13, hervorgerufen durch die Druck  differenz im Kanal 7 und im Druckraum 14, sowie  durch den Druck des in den Zylinderraum     fliessenden     und auf den Spannkolben 2 wirkenden Druckmittels,  über die Pumpe entweicht und dadurch der Spann  kolben 2, sowie der     Hilfskolben    3, wie in der Abbil  dung dargestellt, in ihre Ausgangsstellungen gebracht  werden.    Damit befindet sich die     druckhaltende    hydrau  lische Spanneinrichtung im entspannten Zustand und  jede weitere -Spannung kann in gleicher Weise vor  genommen werden.    Die druckhaltende, hydraulische     Spanneinrichtung     kann ebenso für die Spannung des Werkzeuges an  gewandt werden, z.

   B. zum Spannen von Messer  köpfen an     Kegelradfräsmaschinen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Druckhaltende hydraulische Spanneinrichtung, insbesondere an Werkzeugmaschinen, mit einem in der Druckmittel-Zuflussleitung vor dem Spanndruck raum angeordneten Sperrglied, das durch das beim Spannvorgang in den Spanndruckraum einströmende Druckmittel entgegen einer Schliessfederkraft geöffnet gehalten wird und sich bei oder kurz nach dem Errei chen des Spanndruckes selbsttätig in die den Spann- druckraum abschliessende Sperrlage bewegt, in der es so lange verbleibt, bis es durch einen durch die Druck wirkung des für den Lösehub des Spannkolbens in den Lösedruckraum geleiteten Druckmittels betätig ten Lüftkolben in die Öffnungslage bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Sperrglied ein in die Druckmittel-Zuflussleitung (7, 12)

   schiebbarer Sperr kolben (11) vorgesehen ist, dessen durch eine Schliess feder (15) belastete Rückseite über eine von der Druckmittel-Zuflussleitung zwischen dem Sperrkolben (11) und dem Spanndruckraum (14) abgezeigte Lei tung (13) mit Druckmittel beaufschlagt ist und dies der Spanndruck nach Abschliessen des Spanndruck raumes (14) durch ein elastisches Spannmittel (4) aufrechterhalten wird, wobei das Spannmittel (4) und das im Druckraum befindliche Druckmittel dauernd durch Druck aufeinander einwirken. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Spanneinrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Druck von dem im Spanndruckraum (14) befindlichen Druckmittel auf das durch ein Tellerfederpaket (4) gebildete elastische Spannmittel und umgekehrt durch eine bewegliche Scheidewand (3) übertragen wird.

   2. Spanneinrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die bewegliche Scheide wand durch einen gleichachsig zum Spannkolben (2) angeordneten, gegenläufig zu ihm verschiebbaren Hilfskolben (3) gebildet ist und die Druckmittel- Zuflussleitung (7, 12) zwischen dem Spannkolben (2) und dem Hilfskolben (3) in den Spanndruckraum (14) mündet.