DE2023375A1 - Betätigereinheit, insbesondere Spannfutter für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

ERKSTRicbENSAHM

RECHTSANWALT 78 KARUSRUHH 1 POSTFACH S248

-11Q5-

Betätigareinheit, insbesondere Spannfutter für Werkzeugmaschinen

Die Erfindung betrifft Betatigereinheiten und insbesondere Spannfutter in Werkzeugmaschinen. Die Erfindung ist besonders zweckmässig bei Verwendung in einer Werkzeugmaschine, wie sie in der deutschen Patentschrift (P 14 77 578.1) beschrieben ist, die zwei Spindeln aufweist, deren jede ein Werkzeug tragen kann, wobei die Spindeln drehbar in hydrostatischen Lagern gelagert sind.

Bei einer solchen Maschine ist folgendes zu beachten:

a) Das Spannfutter muss eine grosse Greifkraft ausüben können, um den Schneidkräften und den Zentrifugalkräften entgegenzuwirken.

b) üblicherweise werden Federn verwendet, um bei automatischer Arbeitsweise die Greifkräfte zu schaffen, aber solche Federn

1098 A 5/0 9-8 0

benötigen viel Platz, der nicht immer zur l/erfügung steht; dabei dienen hydraulische oder pneumatische Mittel dazu, das Spannfutter zu öffnen, uenn die Spindel stillsteht,

c) Hydraulische Mittel zum Greifen werden nicht oft verwendet, ueil eine Abdichtung gegen hohen Druck an der rotierenden Welle erforderlich ist. Diese Mittel erzeugen unerwünschte Uärme und versagen leicht, wobei in einem solchen Fall dor Griff des Spannfutters gelöst würde und schwerwiegende Fehler und sogar Unfälle verursacht werden können.

Die Erfindung .ermöglicht die Verwendung hydraulischer Greifmittel mit hoher Verlässlichkeit^ dabei ist die Erfindung nicht auf die Verwendung in einer Maschine der eingangs erwähnten Art beschränkt.

Nach der Erfindung ist eine Betätigereinheit geschaffen mit einem Betätiger, der drehbar in einem hydrostatischen Lager getragen wird, wobei der Betätiger hydraulisch betätigt wird mittels Druckflüssigkeit, die aus dem hydrostatischen Lager zugeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen beschrieben, und zwar stellen dar:

Figur 1 eine Teilansicht, teils im Schnitt, einer Spannfuttereinheit nach der Erfindung, und

109845/0980

Figur 2 eine Schnittansicht eines Teiles der Einheit entlang der Linie II-II in Figur 1.

Eine Einheit nach der Erfindung weist ein Spannfutter 1 auf ι das am freien Ende einer Spindel 2 montiert ist, die drehbar in drei in einem Gehäuse 6 getragenen hydrostatischen Lagern 3 und 4 angeordnet ist. Am rechten Ende ist die Spindel 2 mit einem weiteren, entsprechenden, nicht dargestellten hydrostatischen Lager versehen.

Das Spannfutter ist in einer werkzeugmaschine eingesetzt, wie diese in der voreruähnten Patentschrift beschrieben ist, wobei das Spannfutter dazu dient, ein Schneidwerkzeug oder ein Uerkstück zu greifen.

Die Lager 3 und 4 haben Kissen 8 bzw. 9, denen hydraulische LagerflUssigkeit unter Druck aus Kanälen 11 bzu. 12 zugeführt wird.

Die Spindel 2 weist ein Paar sich radial erstreckender Kanäle 14 und 15 auf, die beide an ihren radial inneren

Enden mit einer sich axial erstreckenden Bohrung 16 in der Spindel in Verbindung stehen. Die beiden radialen Kanäle 14 und 15 sind um einen Uinkel A voneinander entfernt, der derart gewählt ist, dass zu jeder Zeife während der Drehung der Spindel 2 zumindest einer der Kanäle 14 oder 15 mit einem Kissen 8 des Lagers 3 in l/erbindung stent, um so

Ί0984570980

der Axialbohrung 16 hydraulische Flüssigkeit zuzuführen« Gemäss Figur 2 ist daher, uenn der Radialkanal 14 mit dem Kissen 8a ausgerichtet ist? das radial äussere Ende des Radialkanales 15 vom Gehäuse 6 im wesentlichen blockiert, wenn sich jedoch der Kanal 14 v/om Kissen 8a uegbewegt, so wird der Kanal 15 mit dem Kissen 8b ausgerichtete Infolgedessen ist die Axialbohrung 16 in allen Uinkelstellungen der Spindel 2 mit hydrostatischer Flüssigkeit unter Druck versorgt.

Das Spannfutter 1 ist ein beliebiges, hydraulisch betätigtes Spannfutter. Ein Beispiel eines hydraulisch betätigten Spannfutters ist in der deutschen Patentschrift (P 14 77 594.1) beschrieben. Der Hydraulikdruck, der dem Spannfutter durch die Bohrung 16 zugeführt uird, dient dazu, den Uerkzeuggreifmechanismus zu betätigen*,

Nach einer u/eiteren Ausführungsform der Erfindung, die nicht dargestellt ist, könnte Hydraulikdruck einer zweiten Quelle dem Spannfutter von einem der anderen hydrostatischen Lager zugeführt werden, um entweder das Spannfutter um das Uerkzeug herum geschlossen zu halten oder das Spannfutter zu öffnen. Die zweite Druckzufuhr könnte Über die Kissen des Lagers 4 oder die Kissen des vorerwähnten weiteren hydrostatischen Lagers am rechten Ende ,der Spind©! 2 erfolgen.

109845/0980

Die KanMls 14 und 15 weisen Verengungen 17 bzu. 18 auf, so dass, wenn das radial äussere Ende der Kanäle 14 und 15 jeweils mit einem anderen Kissen 8 ausgerichtet ist, kein erheblicher Fluss won Hydraulikflüssigkeit durch diesen Kanal von einem Kissen zum anderen auftreten wird.

Bei einigen Lagern kann der Druck und die Flusskapazität von dem Bereich zwischen den Taschen her ausreichen, um den Betätiger arbeiten zu lassen. In einem solchen Falle uürde ein einziger Radialkanal ausreichen und die Verengungen 17 wäre nicht erforderlich, obgleich wiederum in einigen Fällen, bei denen die Last, die auf das Lager wirkt, eine erhebliche Druckänderung von einer Seite des Lagers zur anderen bewirkt, eine Verengung erforderlich sein kann, um die Druckpulsationen am Betätiger auszugleichen, die sonst beim Drehen der Spindel auftreten würden.

Abhängig von dem jeweiligen Lager und dar Art der Last, die es trägt, können, wenn mehrfache Kanäle 14 und 15 verwendet werden, diese so voneinander entfernt sein, dass sie einen Zwischenbereich in oben beschriebener Ueise überspannen, so dass sie während des Uberwechselns mit benachbarten Taschen in Verbindung stehen. Jedoch können sie alternativ auch in solchem Abstand voneinander angeordnet sein, dass sie mit Taschen auf gegenüberliegenden Seiten des Lagers in Verbindung stehen oder mit irgendeinem Paar von Taschen

109845/0980

des Lagers oder selbst mit Taschen von verschiedenen Lagern. Uo ausreichend Raum zur Verfügung steht, kann es zueckmässiger sein, eine spezielle Ringtasche benachbart den Lagern vorzusehen, mit einer Drainagenut auf beiden Seiten, verbunden mit den Drainagekanälen des Lagers. Ein einziger Kanal könnte die Zufuhr von dieser Nut zum Betätigen fördern. Dies uäre besonders wichtig, uenn der Betätiger eine grössere Zufuhr erfordert, als das Lager aufzubringen imstande uäre.

10984 5/0980

Claims (3)

1. P at entansprüc he

   /1. JBetätlgereinheit mit einem drehbar von einem hydrostatischen Lager getragenen Betätiger, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätiger hydraulisch betätigt uird mittels Druckflüssigkeit, die vom hydrostatischen Lager zugeführt uird.
2. 2. Betä.tigereinheit nach Anspruch 1, bei der der Betätiger sin Spannfutter an einer werkzeugmaschine zum Halten eines Schneidwerkzeuges oder eines Werkstückes ist und von einer Spindel getragen uird, die drehbar in dem hydrostatischen Lager montiert ist, wobei das hydrostatische Lager mehrere Ausnehmungen aufweist, die umfangsmässig in Abständen um die Spindel herum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass · die Spindel einen Axialkanal aufweist, der sich an einem Ende zum Spannfutter und an seinem anderen Ende zu radialen Kanälen hin erstreckt, die mit der Aussenfläcbe der Spindel, in der Ebene des hydrostatischen Lagers in Verbindung stehen, wodurch dem Spannfutter bei Drehung der Spindel Druckflüssigkeit von jeder Ausnehmung nacheinander durch die radialen und axialen Kanäle zugeführt wird.
3. 3. Betätigereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Radialkanäle in der Ebene des hydrostatischen Lagers vorgesehen sind, wobei jeder Radialkanal einen Flussbegrenzer aufweist und im Uinkel von jedem anderen Kanal soweit entfernt ist, dass zumindest einer der Kanäle in Verbindung mit einer Ausnehmung steht,

   109845/0980

   L e e r s e i t e