DE2644576A1

DE2644576A1 - HYDRAULIC CLAMPING DEVICE

Info

Publication number: DE2644576A1
Application number: DE19762644576
Authority: DE
Inventors: Boerje Ramsbro
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-10-02
Filing date: 1976-10-02
Publication date: 1978-04-06
Also published as: CH622977A5; DE2644576C2

Abstract

Tools can be clamped with their shank in the hydraulic clamping device. It has a housing (2) and a thin-walled clamping sleeve (3) inside the housing (2). The clamping sleeve is connected fluid-tight at its end faces to the housing. In the clamping area of the clamping sleeve (3), two pressure chambers (4, 5) connected to one another, lying coaxially next to one another and filled with fluid are formed between the clamping sleeve (3) and the housing. The clamping sleeve (3) is connected to the chamber wall of the housing (2) by brazing rings (6) both at the end faces and in the centre between the two pressure chambers (4, 5). The pressure chambers (4, 5) can be connected to one another via a longitudinal groove (7) in the chamber wall of the housing. <IMAGE>

Description

Hydraulische Spannvorrichtung. Hydraulic clamping device.

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Spannvorrichtung mit einem Gehäuse, in das eine den Schaft des zu spannenden Xlerkzeuges aufnehmende dünnwandige Spannhülse irnter Ausbildung mindestens einer mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten und an ihren Stirnseiten durch Dichtungaringe abgedichteten Druckkammer zwischen Hülse und Gehäuse eingesetzt ist. Solche Spannvorrichtungen werden sowohl als Innenspannfutter als auch als Außenspannfutter verwendet. Im folgenden wird zur Vereinfachung zunächst nur die Ausführung als Innenspannfutter behandelt; die Ergebnisse gelten aber mit den entsprechenden Vertauschungen in gleicher Weise für Außenspannfutter.The invention relates to a hydraulic clamping device with a Housing into which a thin-walled tool that receives the shaft of the tool to be clamped Clamping sleeve in the formation of at least one filled with hydraulic fluid and at their end faces sealed by sealing rings between pressure chambers Sleeve and housing is used. Such clamping devices are used both as internal chucks as well as used as an external chuck. In the following, for the sake of simplicity only the version as an internal chuck is treated; however, the results are also valid the corresponding interchanges in the same way for external chucks.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist die Spannhülse auswechselbar und die Druckkammer im Gehäuse gegenüber der Spannhülse durch elastische Dichtungsringe (O-Ringe) abgedichtet (DT-AS 1 777 257). Die Druckkammer besteht an sich aus mehreren, gleichmäßig über den Umfang der Spannhülse verteilten Teilkammern, die aber über eine Ringnut im Gehäuse miteinander in Verbindung stehen.In a known device of this type, the clamping sleeve is exchangeable and the pressure chamber in the housing opposite the clamping sleeve by elastic sealing rings (O-rings) sealed (DT-AS 1 777 257). The pressure chamber consists itself from several sub-chambers evenly distributed over the circumference of the clamping sleeve, but which are connected to one another via an annular groove in the housing.

Wenn auf die in dem Gehäuse und seiner Druckkammer eingesperrte Flüssigkeit ein Druck ausgeübt wird, z.B. mittels eines in das Gehäuse eingebauten kleinen Zylinders und darin mittels einer Druckschrsaube verschiebbaren Kolbens, so gibt die dünne Spannhülse in dem Bereich zwischen den Dichtungsringen, also über die Länge der Druckkammer nach und spannt das von der Vorrichtung aufgenommene Werkzeug fest.When on the liquid trapped in the housing and its pressure chamber a pressure is exerted, e.g. by means of a small cylinder built into the housing and in it by means of a pressure screw displaceable piston, so there is the thin Clamping sleeve in the area between the sealing rings, i.e. over the length of the Pressure chamber after and clamps the tool received by the device.

Die Spannhülse erfährt dabei eine tonnenförmige Verformung, denn im Bereich der Dichtungsringe ist die Verformung gleich Null, und in der Mitte zwischen diesen ist sie am größten.The adapter sleeve experiences a barrel-shaped deformation because in the Area of the sealing rings, the deformation is zero, and in the middle between this is the greatest.

Dies bedeutet aber, daß das notwendige Spiel zwischen dem Durchmesser des aufgenommenen Werkzeugschaftes und dem Spannhülsendurchmesser nur im mittleren Spannbereich verschwindet, nicht aber an den Enden, mit der Folge, daß das einzuspannende Werkzeug nur auf der Mitte der berechneten Spannlänge fest eingespannt ist und durch seitlich angreifende Kräfte dezentriert werden kann.But this means that the necessary play between the diameter of the tool shank and the clamping sleeve diameter only in the middle Clamping area disappears, but not at the ends, with the result that that which is to be clamped Tool is only firmly clamped in the middle of the calculated clamping length and through forces acting on the side can be decentered.

Bei Präzisionswerkzeugmaschinen, z.B. bei Funkenerosionsbearbeitungsmaschinen wird Jedoch nur eine seitliche Abweichung des Werkzeuges von 3/u auf 120 mm Abstand vom Spannfutterausgang zugelassen. Diese Forderung bereitet bei bekannten hydraulischen Spannvorrichtungen außerordentliche Schwierigkeiten.In precision machine tools, e.g. in electrical discharge machining machines However, the tool only deviates from the side by 3 / u at a distance of 120 mm approved by the chuck exit. This requirement prepares in known hydraulic Clamping devices extraordinary difficulties.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Einspannsteifigkeit einer hydraulischen Spannvorrichtung der eingangs genannten Art ohne höheren Bauaufwand zu verbessern.The invention is therefore based on the object of the clamping stiffness a hydraulic clamping device of the type mentioned at the beginning to improve without higher construction costs.

Aus der Betrachtung der Ursache der geschilderten Schwierigkeiten ergibt sich, daß es notwendig ist, den Werkzeugschaft statt einmal in der Mitte besser zweimal näher den Enden des Spannbereiches zu spannen, ähnlich wie eine steif zu lagernde Welle besser in zwei nebeneinander angeordneten Wälzlagern gelagert wird statt in nur einem.From considering the cause of the difficulties described it turns out that it is necessary to place the tool shank once in the middle better to stretch twice closer to the ends of the clamping area, similar to a stiff one The shaft to be supported is better stored in two roller bearings arranged next to one another becomes instead of just one.

Dieser Vorschlag wäre aber bei einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art nicht ausführbar, weil der dann bei einer Unterteilung in zwei (oder mehr) Druckkammern zwischen diesen angeordnete 0-Ring keine Dichtwirkung entfalten wQrde: Sie würde durch die tonnenförmige Verformung der Spannhülse aufgehoben werden, so daß letztlich der Werkzeugschaft doch wieder nur in der Mitte des Spannbereichs festgespannt würde.However, this proposal would be the one at the beginning for a clamping device mentioned type cannot be carried out, because the then with a subdivision into two (or more) Pressure chambers arranged between these O-rings do not develop a sealing effect wQrde: It would be canceled by the barrel-shaped deformation of the adapter sleeve, so that ultimately the tool shank is only in the middle of the clamping area would be clamped.

Es wäre zwar auch denkbar, die Spannhülse ebenfalls aufzuteilen entsprechend der Zahl der Druckkammern, und jeder Teil-Spannhülse zwei dichtende 0-Ringe zuzuordnen. Dann wäre aber in das Gehäuse für jede Druckkammer eine eigene Anschlußbohrung an den Druckspeicher einzubringen, da die Ringnuten in den gehäuseseitigen Kammerwandungen, welche die 0-Ringe aufnehmen, nicht durch axiale Verbindungsnuten zwischen den Kammern unterbrochen werden dürfen; die 0-Ringe würden zerstört werden.It would also be conceivable to also divide the clamping sleeve accordingly the number of pressure chambers and two sealing O-rings to be assigned to each partial clamping sleeve. But then there would be a separate connection hole in the housing for each pressure chamber to bring in the pressure accumulator, as the annular grooves in the chamber walls on the housing side, which accommodate the O-rings, not through axial connecting grooves between the chambers may be interrupted; the 0-rings would be destroyed.

Die gestellte Aufgabe läßt sich trotzdem in überraschend einfacher und wirksamer Weise lösen, wenn erfindungsgemäß im Spannbereich der Spannhülse mindestens zwei koaxial nebeneinander angeordnete Druckkammern angeordnet sind, die miteinander in Verbindung stehen und nach außen und gegeneinander durch Lötringe abgedichtet sind. Vorteilhaft sind die Druckkammern miteinander über eine in die Kammerinnenwandung des Gehäuses eingeformte oder eingeschnittene Längsnut verbunden.The task at hand can still be surprisingly easier and solve effectively if, according to the invention, in the clamping area of the clamping sleeve at least two pressure chambers arranged coaxially next to one another are arranged, which with one another are connected and sealed to the outside and against each other by soldering rings are. The pressure chambers are advantageously connected to one another via a wall in the inner chamber wall of the housing molded or incised Longitudinal groove connected.

Die Lötringe werden beim Zusammenbau der Vorrichtung, d.h.The solder rings are used when assembling the device, i.

vor dem Einsetzen der Spannhülse eingebracht und in einem Ofen aufgeschmolzen. Das geschmolzene Lot wird durch Kapillarwirkung in die freien Spalte zwischen Spannhülse und Gehäuseinnenwandung eingezogen und bildet nach dem Erstarren ringförmige Lötverbindungen zwischen Spannhülse und Gehäuseinnenwand, die zugleich die Spannhülse an diesen Stellen festlegen und die Druckkammern seitlich abdichten. Die Kammern untereinander verbindende Längsnuten in der Gehäuseinnenwand stören dabei nicht. Im Gehäuse ist nur eine einzige Druckmittelzuführungsbohrung zu einer der beiden oder mehreren Druckkammern erforderlich.inserted before inserting the clamping sleeve and melted in an oven. The molten solder is by capillary action in the free gaps between the clamping sleeve and inner wall of the housing is drawn in and forms ring-shaped soldered connections after solidification between the clamping sleeve and the inner wall of the housing, which is also the clamping sleeve on these Define locations and seal the pressure chambers on the sides. The chambers with each other connecting longitudinal grooves in the inner wall of the housing do not interfere. In the case is only a single pressure medium supply bore to one of the two or more Pressure chambers required.

Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel eines Innenspannfutters erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Innenspannfutter und Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II - II in Fig. 1.The invention is illustrated below using the example of an internal chuck explained. The drawing shows: FIG. 1 a longitudinal section through an internal chuck and FIG. 2 shows a cross section along the line II - II in FIG. 1.

In dem mit einer Fußplatte 1 versehenen massiven Gehäuse 2 ist eine dünnwandige Spannhülse 3 eingesetzt. Durch Ausnehmungen in der Gehäuseinnenwand sind hinter der Spannhülse 3 zwei koaxial nebeneinander angeordnete Druckkammern 4, 5 ausgebildet. -An drei Stellen 61, 62 und 63 sind Spannhülse 3 und Innenwandung des Gehäuses 2 miteinander durch Lötringe fest und undurchlässig verbunden, die durch Aufschmelzen von Lötdraht-Ringen entstanden sind, die vor dem Einschieben der Spannhülse 3 in die Aufnahmebohrung des Gehäuses 2 in Ringnuten in der Gehäuseinnenwand eingelegt wurden.In the provided with a base plate 1 massive housing 2 is a thin-walled clamping sleeve 3 used. Through recesses in the inside wall of the housing are behind the clamping sleeve 3, two coaxially arranged pressure chambers next to each other 4, 5 formed. -Three points 61, 62 and 63 are clamping sleeve 3 and inner wall of the housing 2 firmly and impermeably connected to one another by soldering rings, the by melting solder wire rings that were created before insertion the clamping sleeve 3 in the receiving bore of the housing 2 in annular grooves in the inner wall of the housing have been inserted.

In die die beiden Druckkammern 4, 5 voneinander trennende ringförmige Trennwand des Gehäuses 1, in die auch die erwähnte Ringnut für den mittleren Lötring 62 eingedreht ist, sind an zwei oder mehr Stellen, über den Umfang verteilt, Längsnuten 7 eingestochen, über die die beiden Druckkammern 4, 5 miteinander in Verbindung stehen. Die untere Druckkammer 5 steht über eine schräg eingebrachte Bohrung 8 mit einer Druckmittel-Anschlußböhrung 9 in der Fußplatte 1 in Verbindung, die auch ein Druckmittelspeicher sein kann.In the annular separating the two pressure chambers 4, 5 from one another Partition of the housing 1, in which the mentioned annular groove for the middle soldering ring 62 is screwed in, longitudinal grooves are distributed over the circumference at two or more points 7 pierced, via which the two pressure chambers 4, 5 are connected to one another stand. The lower pressure chamber 5 stands with an obliquely introduced bore 8 a pressure medium connection hole 9 in the base plate 1 in connection, which is also a Can be pressure fluid reservoir.

Wird ueber die Bohrung 8 Flüssigkeit in die Druckkammern 4, 5 eingedrückt, so verformt sich die Spannhülse 3 etwa entlang der in Fig. 1 seitlich in -.- Linien herausgezeichneten Biegelinie 3', d.h. sie schnürt im Bereich Jeder Druclckammer 4, 5 tonnenförmig ein, und der in die Spannhülse 3 eingesetzte Schaft eines (nicht dargestellten) Werkzeuges wird auf eine Länge A zweifach eingespannt.If liquid is pressed into the pressure chambers 4, 5 via the bore 8, thus the clamping sleeve 3 is deformed approximately along the side in -.- lines in FIG drawn out bending line 3 ', i.e. it tightens in the area of each pressure clamp 4, 5 barrel-shaped, and the shaft inserted into the clamping sleeve 3 (not shown) tool is clamped twice over a length A.

Man erkennt aus dem Beispiel, daß auch mehr als zwei Druckkammern koaxial nebeneinander angeordnet sein können, z.B.It can be seen from the example that there are also more than two pressure chambers may be arranged coaxially side by side, e.g.

bei besonders langen Spannvorrichtungen, und in Jedem Fall ist nur eine Zuführungsbohrung für das Druckmittel erforderlich; die Verbindungskanäle können in die Gehäuseinnenwand eingatochen oder eingeformt werden.with particularly long jigs, and in any case is only a feed hole for the pressure medium required; the connection channels can be punched or molded into the inner wall of the housing.

Es versteht sich ferner, daß die Erfindung in gleicher Weise auch bei Außenspannfuttern verwendet werden kann, wobei nur die Anordnungen innen/außen vertauscht werden müssen.It is also understood that the invention in the same way can be used for external chucks, with only the internal / external arrangements have to be swapped.

Claims

Patentansprüche 1. Hydraulische Spannvorrichtung mit einem Geha#use, in das eine den Schaut des zu spannenden Werkzeuges aufnehmende dünnwandige Spannhülse unter Ausbildung mindestens einer mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten und an ihren Stirnseiten durch Dichtungsringe abgedichteten Drckkammer ztSrischen Hülse und Gehäuse eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Spannbereich der Spannhülse (3) mindestens zwei koaxial nebeneinander angeordnete Druckkammern (4,5) angeordnet sind, die miteinander in Verbindung stehen und nach außen und gegeneinander durch Lötringe (6) abgedichtet sind. Claims 1. Hydraulic clamping device with a housing, into one of the thin-walled clamping sleeves that see the tool to be clamped with formation of at least one filled with hydraulic fluid and attached to their Pressure chamber sealed by sealing rings between sleeve and housing is used, characterized in that in the clamping area of the clamping sleeve (3) at least two pressure chambers (4, 5) which are arranged coaxially next to one another and which are connected to one another are in connection and sealed to the outside and against each other by soldering rings (6) are.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern (4,5) miteinander über eine in die Kammerinnerwandung des Gehäuses (2) eingeformte oder eingeschnittene Längsnut (7) verbunden sind. 2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the pressure chambers (4, 5) with one another via a wall in the inner chamber wall of the housing (2) molded or cut longitudinal groove (7) are connected.