DD229910A1 - DEVICE FOR DELIVERY OF PRESSURE TO CIRCULAR SPRING CYLINDERS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Druckmittelzufuehrung fuer umlaufende Spannzylinder fuer Spannfutter von Werkzeugmaschinen. Ziel der Erfindung ist es, dass zwischen dem feststehenden und umlaufenden Druckuebertragungsteil zwischen Druckquelle und Spannzylinder keine Erwaermung eintritt und energiesparend gearbeitet werden kann. Dies wird mit einer Einrichtung, bei der der Spannzylinder axial mit einem kegeligen Zapfen mit Ringnuten versehen ist, die ueber Kanaele und Rueckschlagventile mit den beiden Zylinderraeumen des Spannzylinders verbunden sind und axial bewegbar zu dem kegeligen Zapfen eine Huelsen mit Innenkegel und Druckmittelanschluessen in einem feststehenden Gehaeuse gelagert sind, erfindungsgemaess dadurch erreicht, dass die Lagerung der axial bewegbaren Huelse im feststehenden Gehaeuse so ausgefuehrt ist, dass sie mit einem Ansatz der Huelse einen Zylinderraum bildet, der ueber eine angeschlossene Druckleitung mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist. Die Wirkrichtung des Druckmediums auf die Huelse ist entgegengesetzt zu der Kraft einer am Gehaeuse angeordneten Druckfeder und schliesst eine aus dem Innenkegel der Huelse und dem kegeligen Zapfen gebildeten Verteilerkupplung. FigurThe invention relates to the pressure medium supply for rotating clamping cylinder for chucks of machine tools. The aim of the invention is that between the fixed and circulating pressure transmission part between the pressure source and clamping cylinder no warming occurs and can be used to save energy. This is provided with a device in which the clamping cylinder is axially provided with a conical pin with annular grooves, which are connected via channels and check valves with the two cylinder spaces of the clamping cylinder and axially movable to the conical pin a Huelsen with inner cone and pressure medium connections in a fixed Gehaeuse are stored, inventively achieved by the fact that the storage of the axially movable sleeve in the stationary housing is designed so that it forms a cylinder space with a neck of Huelse, which is acted upon via a connected pressure line with a pressure medium. The effective direction of the pressure medium on the sleeve is opposite to the force of a compression spring arranged on the housing and closes a distributor coupling formed from the inner cone of the sleeve and the conical pin. figure

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Druckmfttelzuführung für umlaufende Spannzylinder, insbesondere für Spannfutter von Werkzeugmaschinen. *The invention relates to a device for Druckmfttelzuführung for rotating clamping cylinder, in particular for chucks of machine tools. *

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Nach der CS-PS 124252 ist für umlaufende hydraulische Spannzylinder eine Druckmittelzuführung bekannt, die aus einer feststehenden Hülse mit kegeliger Bohrung und aus einem mit dem Spannzylinder verbundenen und mit diesem umlaufenden Zapfen mit k'egeligem Außenmantel besteht, wobei die beiden Kegel so in Wirkverbindung stehen, daß zwischen den beiden kegeligen Flächen ein dünner Ölfilm entsteht.After the CS-PS 124252 a pressure medium supply is known for circulating hydraulic clamping cylinder consisting of a fixed sleeve with a tapered bore and a connected to the clamping cylinder and rotating with this pin with K'egeligem outer jacket, the two cones are so operatively connected in that a thin film of oil forms between the two conical surfaces.

Der umlaufende Zapfen erzeugt infolge der Reibung im Ölfilm ein Drehmoment auf die Hülse, wodurch sich diese geringfügig verdreht. Diese Drehbewegung wird mittels Kurven, Rollen und Federn in eine axiale Bewegung der Hülse relativ zum umlaufenden Zapfen umgeformt, wodurch sich der Spalt zwischen den kegeligen Mantelflächen vergrößert. Auf diese Weise regelt sich die Ölfilmdicke selbsttätig entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit ein. Es wird somit eine ausreichende Schmierung gesichert, ohne daß der Ölverlust zu groß wird.The rotating pin generates a torque on the sleeve due to the friction in the oil film, causing it to twist slightly. This rotational movement is transformed by means of curves, rollers and springs in an axial movement of the sleeve relative to the rotating pin, whereby the gap between the conical lateral surfaces increases. In this way, the oil film thickness automatically adjusts according to the peripheral speed. It is thus ensured adequate lubrication, without the oil loss is too large.

Diese Anordnung hat auf Grund der ständig in Wirkverbindung bleibenden Kegelmantelflächen den entscheidenden Nachteil, daß infolge der Flüssigkeitsreibung im Spalt eine von der Umfangsgeschwindigkeit abhängige Erwärmung eintritt.This arrangement has due to the permanently active in constant connection conical surface areas the decisive disadvantage that occurs due to the fluid friction in the gap depending on the peripheral speed of heating.

Außerdem ergibt sich ein ständiger Leckölstrom. Beides stellt einen Energieverlust dar.In addition, there is a constant leakage oil flow. Both represent a loss of energy.

Insbesondere bei schnellaufenden Hohlspannzylindern sind diese Nachteile erheblich, da der durch den Werkstoffdurchlaß bedingte große Spaltdurchmesser eine hohe Umfangsgeschwindigkeit zur Folge hat.These disadvantages are particularly significant in the case of high-speed hollow clamping cylinders, since the large gap diameter caused by the material passage results in a high peripheral speed.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Mit der Erfindung sollen die dargelegten Nachteile der bekannten Einrichtungen zur Druckmittelzuführung beseitigt und eine energiesparsame Arbeitsweise erzielt werden.With the invention, the stated disadvantages of the known means for supplying pressure medium to be eliminated and an energy-saving operation are achieved.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Druckmittelzuführung für umlaufende Spannzylinder zu schaffen, bei der das Druckmittel die Zylinderräume eines Spannzylinders über eine Einrichtung beaufschlagt, die aus einem, vorzugsweise mit dem Spannzylinder verbundenen kegeligen Zapfen und einer in einem feststehenden Gehäuse axial bewegbaren Hülse mit entsprechendem Innenkegel besteht, und die Verbindung zwischen dem feststehenden und umlaufenden Druckübertragungsteil vollständig geschlossen oder geöffnet werden kann.The invention has for its object to provide a means for supplying pressure medium for rotating clamping cylinder, wherein the pressure medium applied to the cylinder chambers of a clamping cylinder via a device consisting of a preferably connected to the clamping cylinder tapered pin and a housing axially movable sleeve with corresponding inner cone, and the connection between the fixed and peripheral pressure transmission part can be completely closed or opened.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Lagerung der axial bewegbaren Hülse im feststehenden Gehäuse so ausgeführt ist, daß sie mit einem Ansatz der Hülse einen ringförmigen Zylinderraum bildet, der über eine angeschlossene Druckleitung mit einem Druckmittel, mit Wirkrichtung zum Schließen einer aus dem Innenkegel der Hülse und dem kegeligen Zapfen gebildeten Verteilerkupplung und entgegen der Kraft einer am Gehäuse angeordneten Druckfeder, beaufschlagbar ist.This is inventively achieved in that the storage of the axially movable sleeve in the stationary housing is designed so that it forms an annular cylinder space with an approach of the sleeve, via a connected pressure line with a pressure medium, with direction of action for closing one of the inner cone Sleeve and the conical pin formed distributor clutch and counter to the force of a housing arranged on the compression spring, can be acted upon.

Die Funktion der Einrichtung ist so, daß zur Beaufschlagung des Spannzylinders für die Spann- und/oder Lösebewegung der Backen des Spannfutters, die Arbeitsspindel stillgesetzt und anschließend der Zylinderraum zum Schließen der Verteilerkupplung beaufschlagt wird. Hierauf wird der Spannzylinder programmgemäß mit Druckmittel beaufschlagt. Anschließend wird der Zylinderraum zum Öffnen der Verteilerkupplung von der Druckleitung abgeschlossen, wodurch die Verteiierkupplung durch die Druckfeder geöffnet wird. Nun kann die Arbeitsspindel wieder in Drehbewegung gesetzt werden.The function of the device is such that, for acting on the clamping cylinder for the clamping and / or releasing movement of the jaws of the chuck, the work spindle is stopped and then the cylinder chamber is acted upon to close the distributor coupling. Thereafter, the clamping cylinder is acted upon program according to pressure medium. Subsequently, the cylinder space is closed to open the distributor coupling of the pressure line, whereby the Verteiierkupplung is opened by the compression spring. Now the work spindle can be put into rotary motion again.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen LängsschnittThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a longitudinal section

durch eine Einrichtung'zur Druckmittelzuführung für umlaufendejipannzylinder.by means for the supply of pressure medium for circulating jip cylinders.

Am hinteren Ende der Arbeitsspindel einer Drehmaschine ist ein Gehäuse 1 eines Spannzylinder befestigt. Im Gehäuse 1 befindet sich ein Spannkolben 2, der die beiden Zylinderräume 3; 4 bildet und im Gehäuse 1 längs verschiebbar gelagert ist. An dem Spannkolben 2 ist eine Zugstange 5 angeordnet, die in bekannter Weise mit den Betätigungselementen eines am vorderen Ende der Arbeitsspindel befestigten Spannfutters verbunden ist. Das mit der Arbeitsspindel umlaufende Gehäuse 1 des Spannzylinders ist am linken Ende mit einem kegeligen Zapfen 6 mit Ringnuten 7; 8 versehen. Diese Ringnuten 7; 8 sind über Kanäle 9; 10 und entsperrbare Rückschlagventile 11; 12 jeweils mit einem der beiden Zylinderräume 3; 4 verbunden. Hinter dem Spannzylinder ist ein feststehendes Gehäuse 13 angeordnet, in dem axial zur Arbeitsspindel eine Hülse 14 axial bewegbar gelagert ist. Der vordere Teil der Hülse 14 ist als Innenkegel 15 zur Aufnahme des Zapfens 6 ausgebildet und mit zwei Bohrungen 16; 17 versehen, deren Abstand dem der beiden Ringnuten entspricht. An die beiden Bohrungen 16; 17 sind ~ bewegliche Hydraulikleitungen angeschlossen, die über ein Wegeventil mit der Druckquelle verbunden sind. Innerhalb des Gehäuses 13 bildet dieses mit einem Ansatz der Hülse 14 einen Zylinderraum 18, an den eine Druckleitung 19 angeschlossen ist. Auf dem hinteren Ende der Hülse 14 ist zwischen dem Gehäuse 13 und einem Bund 20 der Hülse 14 eine Druckfeder 21 angeordnet. An der tiefsten Stelle des Gehäuses 13 ist eine Leckölleitung 22 angeschlossen. Die Einrichtung zur Überwachung Hör Qnannliraft cnvi/io Hio orfnrrlerlichi" nmi-.k<?n(=irhp>n=>inrir:htnnn für den Snannzvlinder sind nicht mit daraestellt.At the rear end of the work spindle of a lathe, a housing 1 of a clamping cylinder is attached. In the housing 1 is a clamping piston 2, which is the two cylinder chambers 3; 4 forms and is mounted longitudinally displaceable in the housing 1. On the clamping piston 2, a pull rod 5 is arranged, which is connected in a known manner with the actuators of a fixed to the front end of the work spindle chuck. The encircling with the work spindle housing 1 of the clamping cylinder is at the left end with a tapered pin 6 with annular grooves 7; 8 provided. These annular grooves 7; 8 are via channels 9; 10 and unlockable check valves 11; 12 each with one of the two cylinder chambers 3; 4 connected. Behind the clamping cylinder, a fixed housing 13 is arranged, in which axially to the work spindle, a sleeve 14 is mounted axially movable. The front part of the sleeve 14 is formed as an inner cone 15 for receiving the pin 6 and with two holes 16; 17 provided whose distance corresponds to the two annular grooves. To the two holes 16; 17 are ~ movable hydraulic lines connected, which are connected via a directional control valve to the pressure source. Within the housing 13, this forms with a projection of the sleeve 14, a cylinder chamber 18 to which a pressure line 19 is connected. On the rear end of the sleeve 14, a compression spring 21 is disposed between the housing 13 and a collar 20 of the sleeve 14. At the lowest point of the housing 13, a drain line 22 is connected. The device for monitoring audibility cnvi / io Hio orfnrrlerlichi "nmi -k <? N (= irhp> n => inrir: htnnn for the Snannzvlinder are not shown.

Die Wirkungsweise der Einrichtung wird nachstehend beschrieben. Die Beaufschlagung der Zylinderräume 3 oder 4 des Spannzylinders mit Druckflüssigkeit zum Spannen und/oder Lösen eines Werkstückes im Futter, erfolgt nach dem Stillsetzen der Arbeitsspindel und dem Zuführen von Druckflüssigkeit über die Leitung 19 zum Zylinderraum 18. Damit wird die Hülse 14, gegen die Kraft der Druckfeder 21, nach rechts verschoben, bis ihr Innenkegel 15 auf dem kegeligen Zapfen 6 anschlägt. In dieser Stellung der Hülse 14 sind die Bohrungen 16; 17 mit den Ringnuten 7; 8 verbunden, so daß die Druckquelle eingeschaltet werden kann. Nach erfolgter Betätigung des Spannzylinders wird die Druckquelle wieder ausgeschaltet und die Druckleitung 19 mit dem Ölbehälter verbunden. Da der Zylinderraum 18 nicht mehr mit Druckflüssigkeit beaufschlagt ist, verschiebt die Druckfeder 21 die Hülse 14 bis zum Anschlag nach links. Dadurch wird der Abstand zwischen den Kegelflächen des Zapfens und Innenkegels 15 so groß, daß sich in diesem Spalt keine Druckflüssigkeit halten kann. Die herauslaufende Druckflüssigkeit wird im Gehäuse 13 aufgefangen und über die Leckölleitung 22 dem Ölbehälter zugeführt. Die entsperrbaren Rückschlagventile 11; 12 verhindern das Auslaufen des Spannzylinders, so daß die Spannkraft erhalten bleibt. Durch den Spalt zwischen den beiden Kegelflächen der Hülse 14 und des Zapfens 6, die eine Verteilerkupplung bilden, kann während der Drehung der Arbeitsspindel in der Einrichtung zur Druckmittelzuführung keine Wärme entstehen. Das Fehlen der Wärmeentwicklung ermöglicht einen beliebig großen Durchmesser der Druckmittelzuführung und eine beliebig große Drehzahl der Arbeitsspindel. Darüber hinaus wird durch das Abschalten der Druckquelle Energie eingespart.The operation of the device will be described below. The loading of the cylinder chambers 3 or 4 of the clamping cylinder with hydraulic fluid for clamping and / or loosening a workpiece in the chuck, takes place after stopping the work spindle and the supply of hydraulic fluid via the line 19 to the cylinder chamber 18. Thus, the sleeve 14, against the force the compression spring 21, shifted to the right until its inner cone 15 abuts on the conical pin 6. In this position of the sleeve 14, the holes 16; 17 with the annular grooves 7; 8 connected so that the pressure source can be turned on. After the actuation of the clamping cylinder, the pressure source is switched off again and the pressure line 19 connected to the oil reservoir. Since the cylinder chamber 18 is no longer acted upon with hydraulic fluid, the compression spring 21 moves the sleeve 14 to the stop to the left. As a result, the distance between the conical surfaces of the pin and inner cone 15 is so large that no pressure fluid can hold in this gap. The outflowing pressure fluid is collected in the housing 13 and fed via the drain line 22 to the oil reservoir. The pilot-operated check valves 11; 12 prevent leakage of the clamping cylinder, so that the clamping force is maintained. Through the gap between the two conical surfaces of the sleeve 14 and the pin 6, which form a distributor coupling, no heat can arise during the rotation of the work spindle in the means for supplying pressure medium. The absence of heat generation allows an arbitrarily large diameter of the pressure medium supply and an arbitrarily high speed of the work spindle. In addition, energy is saved by switching off the pressure source.

Claims (1)

Erfindungsanspruch:Invention claim: Einrichtung zur Druckmittelzuführung für umlaufende Spannzylinder, insbesondere für Spannfutter von Werkzeugmaschinen, bei der der Spannzylinder axial mit einem kegeligen Zapfen mit Ringnuten versehen ist, die über Kanäle und Rückschlagventile mit den beiden Zylinderräumen des Spannzylinders verbunden sind, und axial bewegbar zu dem kegeligen Zapfen eine Hülse mit Innenkegel und Druckmittelanschlüssen in einem feststehenden Gehäuse gelagert ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Lagerung der axial bewegbaren Hülse (14) im feststehenden Gehäuse (13) so ausgeführt ist, daß sie mit einem Ansatz der Hülse (14) einen Zylinderraum (18) bildet, der über eine angeschlossene Druckleitung (19) mit einem Druckmittel, mit Wirkrichtung zum Schließen einer aus dem Innenkegel (15) der Hülse (14) und dem kegeligen Zapfen (6) gebildeten Verteilerkupplung und entgegen der Kraft einer am Gehäuse (13) angeordneten Druckfeder (21) beaufschlagbar ist.Means for supplying pressure medium for rotating clamping cylinders, in particular for chucks of machine tools, in which the clamping cylinder is axially provided with a conical pin with annular grooves which are connected via channels and check valves with the two cylinder chambers of the clamping cylinder, and axially movable to the tapered pin a sleeve is mounted with inner cone and pressure medium connections in a fixed housing, characterized in that the bearing of the axially movable sleeve (14) in the fixed housing (13) is designed so that it forms a cylinder space (18) with a shoulder of the sleeve (14) , via a connected pressure line (19) with a pressure medium, with effective direction for closing a distributor coupling formed from the inner cone (15) of the sleeve (14) and the conical pin (6) and against the force of a pressure spring arranged on the housing (13) (21) can be acted upon. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings