DE4031775A1 - Spanneinrichtung an werkzeugmaschinen mit einem umlaufenden spannzylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung an Werkzeugmaschinen mit einem umlaufenden Spannzylinder und einem darin mitumlaufend angeordneten, axial verschiebbaren Spannkolben, ferner mit einem Verteiler, der ein die Anschlüsse für das Arbeitsmedium tragendes Verteilergehäuse und eine mit dem Spannkolben verbundene und in der Wand des Spannzylinders axial verschiebbare Verteilerwelle umfaßt, auf der das Verteilergehäuse so angordnet ist, daß die Verteilerwelle darin umlaufen kann und das Verteilergehäuse bei den Axialverschiebungen des Spannkolbens mitnimmt, und mit einer Kontrolleinrichtung für die Axialverschiebungen des Spannkolbens, bestehend aus mindestens einem Schaltstück und mindestens einem davon betätigbaren Schaltglied, von welchen das Schaltglied mit dem Verteilergehäuse und das Schaltstück mit einem Ausleger verbunden ist, der mit einem axial verlaufenden Führungsstab am Verteilergehäuse axial längsverschieblich geführt ist und mittels eines am Spannzylinder angeordneten Lagers gegen Axialverschiebungen relativ zum Spannzylinder festgelegt ist, wozu das Lager einen in Bezug auf den Spannzylinder koaxialen, drehbaren und axial unverschiebbaren Lagerring aufweist, an dem der Ausleger mit axialem Formschluß radial verschieblich gehalten ist.

Spanneinrichtungen dieser Art sind in der nicht zum vorveröffentlichten Stand der Technik gehörenden deutschen Patentanmeldung P 39 29 011.5 beschrieben. Bei ihnen trägt der Führungsstab unmittelbar das Schaltstück, und zwar axial zwischen zwei je mit einer Führungsöffnung für den Führungsstab versehenen Führungsansätzen des Verteilergehäuses. Das Schaltstück kann daher auf dem Führungsstab erst eingestellt werden, wenn der Führungsstab fertig montiert ist. Auch um die Schaltfunktion des Schaltstückes zu ändern, muß das Schaltstück auf dem Führungsstab verschoben und neu eingestellt werden. Geschehen diese Einstellungen nicht mit der nötigen Genauigkeit und Sorgfalt, können Bearbeitungsfehler und sicherheitstechnische Risiken entstehen.

Zur Vermeidung dieser Nachteile liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Montage und eine Änderung der Schaltfunktion des Schaltstückes ohne jeweilige Schaltstückverstellungen möglich sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Ausleger einen am Führungsstab gehaltenen Reiter aufweist, der axial formschlüssig und radial sowie in Umfangsrichtung verschieblich auf dem Lagerring sitzt, und daß der Ausleger zusätzlich zum Führungsstab mit einer Schaltstange versehen ist, die das Schaltstück trägt und auswechselbar an den Reiter angeschlossen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung bilden die Schaltstange und das Schaltstück eine Baueinheit, die insgesamt an der fertigen Spanneinrichtung betriebsmäßig leicht ein- und ausgebaut und somit gegen entsprechende Baueinheiten ausgewechselt werden kann, bei welchen das Schaltstück gemäß den gewünschten unterschiedlichen Schaltfunktionen jeweils anders an der Schaltstange voreingestellt ist. Eine Änderung der Schaltfunktion erfolgt allein durch Austausch dieser Baueinheiten, ohne daß das Schaltstück an der Schaltstange verstellt werden muß.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstange eine eigene Führung am Verteilergehäuse besitzt und am Reiter mit radial freiem Spiel lösbar eingehängt ist. Im einzelnen empfiehlt es sich dabei, die Anordnung so zu treffen, daß die in ihrer Führung am Verteilergehäuse um die Längsachse drehbare Schaltstange eine Ringnut besitzt und am Reiter ein in die Ringnut eingreifender Mitnehmer vorgesehen ist, daß die Schaltstange an ihrem an die Ringnut auf der Seite des Spannzylinders anschließenden Ende einen den axialen Durchtritt des Mitnehmers in die bzw. aus der Ringnut ermöglichenden Freischnitt aufweist, und daß ein Verriegelungsglied vorgesehen ist, das die Schaltstange in einer Stellung sichert, in der der Freischnitt gegenüber dem Mitnehmer verdreht ist. Zweckmäßig besteht das Verriegelungsglied aus einem radial in der Schaltstange angeordneten Federstift, der in eine am Reiter vorgesehene Rastaufnahme greift. Wird die Spannstange aus ihrer durch das Verriegelungsglied gesicherten Stellung so verdreht, daß sich der Freischnitt axial mit dem Mitnehmer am Reiter deckt, kann die Schaltstange axial gegenüber dem Reiter verschoben und zum Auswechseln vom Reiter getrennt oder wieder mit ihm verbunden werden. Der Austausch der Schaltstange ist dann besonders einfach möglich, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Schaltstange das Schaltstück auf der vom Spannzylinder abgewandten Seite des Führungsansatzes trägt und im vom Reiter gelösten Zustand zusammen mit dem Schaltstück axial aus ihrer Führungsöffnung am Verteilergehäuse herausziehbar ist.

Zur Verbindung des Reiters mit dem Lagerring weist der Reiter vorzugsweise eine den Lagerring aufnehmende Nut auf, die in einem Kreisbogen längs des Lagerrings verläuft, wobei der Nutboden mit radial freiem Spiel der äußeren Umfangsfläche des Lagerrings folgt und die Nutseitenwände den Lagerring beidseits radial mit möglichst geringem axialem Spiel übergreifen.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Spannzylinder mit Verteiler und Kontrolleinrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt III in Fig. 1.

Der in der Zeichnung dargestellte Spannzylinder 1 für Spanneinrichtungen an Werkzeugmaschinen besitzt ein Zylindergehäuse 3 mit einem darin verschiebbaren Spannkolben 2, der bei 2′ an eine nicht dargestellte Spannstange der Spanneinrichtung angeschlossen werden kann. Normalerweise ist das Zylindergehäuse 3 am Ende der nicht dargestellten Werkzeugmaschinenspindel befestigt und läuft einschließlich des Spannkolbens 2 mit dieser um.

An den Spannzylinder 1 ist ein allgemein mit 4 bezeichneter Verteiler angeschlossen. Dieser Verteiler 4 besitzt ein nicht mit dem Spannzylinder 1 rotierendes Verteilergehäuse 5, das seitlich liegende Anschlüsse 6 für das den Spannzylinder 1 betätigende Arbeitsmedium trägt. Im Verteilergehäuse 5 läuft eine Verteilerwelle 7 um, die mittels Lager 8, 9 im Verteilergehäuse 5 gelagert ist. Das Lager 9 liegt axial an einer Schulter 10 der Verteilerwelle 7, das Lager 8 auf der anderen Seite an einem Sicherungsring 11 an, so daß das Verteilergehäuse 5 auf der Verteilerwelle 7 axial unverrückbar gehalten ist. Die Verteilerwelle 7 ist fest mit dem Spannkolben 2 verbunden und axial verschiebbar in der Wand des Spannzylinders 1 gelagert. Im Ergebnis wird eine Verstellung des Spannkolbens 2 in axialer Richtung unverändert über die Verteilerwelle 7 auf das Verteilergehäuse 5 übertragen.

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 Verbindung. Zwischen der Verteilerwelle 7 und dem Verteilergehäuse 5 durchtretendes Lecköl wird im Kanal 14 gesammelt und durch den Anschluß 15 abgeleitet. Die Verteilerwelle 7 besitzt zwei in den Spannzylinder 1 zu entgegengesetzten Seiten des Spannkolbens 2 führende Wellenkanäle 18, 19, die mit den Ringnuten 12, 13 in Verbindung stehen. Die Steuerung des Arbeitsmediums durch die Wellenkanäle 18, 19 wahlweise zu einer der beiden Seiten des Spannkolbens 2 erfolgt in üblicher Weise und bedarf keiner Beschreibung.

Zur Wegkontrolle der Axialverschiebungen des Spannkolbens 2 ist eine Kontrolleinrichtung vorgesehen, die in der Regel mehrere Schaltglieder 20, beispielsweise Berührungsschalter, und ein Schaltstück 21 zur Betätigung der Schaltglieder 20 aufweist. Die Schaltglieder 20 sind durch Winkelstücke 16 mit dem Verteilergehäuse 5 verbunden und nehmen an dessen Axialverschiebungen teil.

Das Schaltstück 21 ist mit einem allgemein mit 17 bezeichneten Ausleger verbunden, der mit einem axial verlaufenden Führungsstab 23 am Verteilergehäuse 5 axial längsverschieblich geführt ist und mittels eines am Spannzylinder 1 angeordneten Lagers 24 gegen Axialverschiebungen relativ zum Spannzylinder 1 festgelegt ist. Dazu besitzt das Lager 24 einen in Bezug auf den Spannzylinder 1 koaxialen, drehbaren und axial unverschiebbaren Lagerring 22, an dem der Ausleger 17 mit axialem Formschluß radial verschieblich gehalten ist, so daß sich das Verteilergehäuse 5 relativ zum Ausleger 17 entsprechend den axialen Verschiebungen des Spannkolbens 2 relativ zum Zylindergehäuse 3 bewegt. Der Ausleger 17 weist einen am Führungsstab 23 gehaltenen Reiter 25 auf, der axial formschlüssig und radial sowie in Umfangsrichtung verschieblich auf dem Lagerring 22 sitzt. Zusätzlich zum Führungsstab 23 ist der Ausleger 17 mit einer Schaltstange 26 versehen, die das Schaltstück 21 trägt und auswechselbar an den Reiter 25 angeschlossen ist. Die Schaltstange 26 besitzt eine eigene Führung 27 am Verteilergehäuse 5 und ist am Reiter 25 mit radial freiem Spiel lösbar eingehängt. Sie ist in ihrer Führung 27 am Verteilergehäuse 5 um ihre Längsachse drehbar und beisitzt eine Ringnut 28, in die ein am Reiter 25 vorgesehener, im Ausführungsbeispiel flanschartig ausgebildeter Mitnehmer 29 eingreift. An ihrem an die Ringnut 2S auf der Seite des Spannzylinders 1 anschließenden Ende besitzt die Schaltstange 26 einen den axialen Durchtritt des Mitnehmers 29 in die Ringnut 28 bzw. aus der Ringnut ermöglichenden Freischnitt 30. Weiter ist ein Verriegelungsglied 31 vorgesehen, das die Schaltstange 26 an einer Stellung sichert, in der der Freischnitt 30 gegenüber dem Mitnehmer 29 verdreht ist, wie dies beispielsweise die Fig. 3 zeigt. Das Verriegelungsglied 31 besteht aus einem radial in der Schaltstange 26 angeordneten Federstift, der in eine am Reiter 25 vorgesehene Rastaufnahme 32 greift. Im einzelnen besitzt das Verteilergehäuse 5 einen Führungsansatz 33 mit je einer Führungsöffnung für die Schaltstange 26 und den Führungsstab 23. Die Schaltstange 26 trägt das Schaltstück 21 auf der vom Spannzylinder 1 abgewandten Seite des Führungsansatzes 33 und kann, wenn sie vom Reiter 25 gelöst ist, axial aus der Führungsöffnung 27 herausgezogen werden.

Im Ergebnis könen die Schaltstange 26 und das Schaltstück 21 als eine Baueinheit ausgewechselt werden, wozu es lediglich erforderlich ist, die Schaltstange 26 unter Lösen des Verriegelungsgliedes 31 aus dem Rastsitz 32 so zu verdrehen, daß der Freischnitt 30 den flanschartigen Mitnehmer 29 freigibt, worauf die Schaltstange 26 mit dem Schaltstück 21 axial vom Reiter 25 ab- und durch die Führungsöffnung 27 aus dem Führungsansatz 33 herausgezogen werden kann. Zur Montage einer neuen Schaltstange 26 mit anders eingestelltem Schaltstück 21 wird die Schaltstange 26 durch die Führungsöffnung 27 in den Führungsansatz 33 axial eingeschoben und dabei so verdreht, daß der Freischnitt 30 den Eintritt des Mitnehmers 29 in die Ringnut 28 freigibt. Anschließend wird die Schaltstange 26 bis zum Einrasten des Verriegelungsgliedes 31 in die Rastausnehmung 32 verdreht, wodurch die Schaltstange 26 am Reiter 25 verriegelt wird. Die beschriebenen Verdrehungen sind in Fig. 3 durch die Pfeile "Verriegeln" und "Entriegeln" angedeutet.

Der Reiter 25 ist fest mit dem Führungsstab 23 verbunden und mit einer den Lagerring 22 aufnehmenden Nut versehen, die in einem Kreisbogen längs des Lagerrings 22 verläuft. Der Nutboden 34 folgt dabei mit radial freiem Spiel der äußeren Umfangsfläche des Lagerrings 22, während die Nutseitenwände 35 den Lagerring 22 beidseits radial mit möglichst geringem axialem Spiel übergreifen.

Der Reiter 25 ist durch den Führungsstab 23 gegen drehende Mitnahme durch den Spannzylinder 1 gesichert. Toleranzen im Abstand des Führungsstabs 23 von der Achse der Verteilerwelle 7 einerseits und dem Durchmesser des Lagerrings 22 andererseits werden durch das radial freie Spiel zwischen dem Reiter 25 und dem Lagerring 22 selbsttätig ausgeglichen, ebenso Abstandstoleranzen zwischen dem Führungsstab 23 und der Schaltstange 26 durch die in dieser Richtung spielbehaftete Verbindung zwischen der Schaltstange 26 und dem Reiter 25.

Claims (7)

1. Spanneinrichtung an Werkzeugmaschinen mit einem umlaufenden Spannzylinder (1) und einem darin mitumlaufend angeordneten, axial verschiebbaren Spannkolben (2), ferner mit einem Verteiler (4), der ein die Anschlüsse (6) für das Arbeitsmedium tragendes Verteilergehäuse (5) und eine mit dem Spannkolben (2) verbundene und in der Wand des Spannzylinders (1) axial verschiebbare Verteilerwelle (7) umfaßt, auf der das Verteilergehäuse (5) so angeordnet ist, daß die Verteilerwelle (7) darin umlaufen kann und das Verteilergehäuse (5) bei den Axialverschiebungen des Spannkolbens (2) mitnimmt, und mit einer Kontrolleinrichtung für die Axialverschiebungen des Spannkolbens (2), bestehend aus mindestens einem Schaltstück (21) und mindestens einem davon betätigbaren Schaltglied (20), von welchen das Schaltglied (20) mit dem Verteilergehäuse (5) und das Schaltstück (21) mit einem Ausleger (17) verbunden ist, der mit einem axial verlaufenden Führungsstab (23) am Verteilergehäuse (5) axial längsverschieblich geführt ist und mittels eines am Spannzylinder (1) angeordneten Lagers (24) gegen Axialverschiebungen relativ zum Spannzylinder (1) festgelegt ist, wozu das Lager (24) einen in Bezug auf den Spannzylinder (1) koaxialen, drehbaren und axial unverschiebbaren Lagerring (22) aufweist, an dem der Ausleger (17) mit axialem Formschluß radial verschieblich gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (17) einen am Führungsstab (23) gehaltenen Reiter (25) aufweist, der axial formschlüssig und radial sowie in Umfangsrichtung verschieblich auf dem Lagerring (22) sitzt, und daß der Ausleger (17) zusätzlich zum Führungsstab (23) mit einer Schaltstange (26) versehen ist, die das Schaltstück (21) trägt und auswechselbar an den Reiter (25) angeschlossen ist.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstange (26) eine eigene Führung (27) am Verteilergehäuse (5) besitzt und am Reiter (25) mit radial freiem Spiel lösbar eingehängt ist.

3. Spanneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Führung (27) am Verteilergehäuse (5) um die Längsachse drehbare Schaltstange (26) eine Ringnut (28) besitzt und am Reiter (25) ein in die Ringnut (28) eingreifender Mitnehmer (29) vorgesehen ist, daß die Schaltstange (26) an ihrem an die Ringnut (28) auf der Seite des Spannzylinders (1) anschließenden Ende einen den axialen Durchtritt des Mitnehmers (29) in die bzw. aus der Ringnut (28) ermöglichenden Freischnitt (30) aufweist, und daß ein Verriegelungsglied (31) vorgesehen ist, das die Schaltstange (26) in einer Stellung sichert, in der der Freischnitt (30) gegenüber dem Mitnehmer (29) verdreht ist.

4. Spanneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsglied (31) aus einem radial in der Schaltstange (26) angeordneten Federstift besteht, der in eine am Reiter (25) vorgesehene Rastaufnahme (31) greift.

5. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergehäuse (5) einen Führungsansatz (33) mit je einer Führungsöffnung für die Schaltstange (26) und den Führungsstab (23) aufweist.

6. Spanneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstange (26) das Schaltstück (21) auf der vom Spannzylinder (1) abgewandten Seite des Führungsansatzes (33) trägt und im vom Reiter (25) gelösten Zustand zusammen mit dem Schaltstück (21) axial aus ihrer Führungsöffnung (27) herausziehbar ist.

7. Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reiter (25) eine den Lagerring (22) aufnehmende Nut aufweist, die in einem Kreisbogen längs des Lagerrings (22) verläuft, wobei der Nutboden (34) mit radial freiem Spiel der äußeren Umfangsfläche des Lagerrings (22) folgt und die Nutseitenwände (35) den Lagerring (22) beidseits radial mit möglichst geringem axialem Spiel übergreifen.