CH661457A5

CH661457A5 - HYDRAULICALLY ACTUATED CLAMPING CYLINDER FOR CLAMPING DEVICES ON A ROTATING SPINDLE, ESPECIALLY LATHE SPINDLE.

Info

Publication number: CH661457A5
Application number: CH6334/83A
Authority: CH
Inventors: Guenter Horst Roehm
Original assignee: Roehm Guenter H
Priority date: 1983-02-25
Filing date: 1983-11-25
Publication date: 1987-07-31
Also published as: GB2135606A; ES8501269A1; GB2135606B; JPS59156604A; JPS6055244B2; IT8467179A0; FR2541614A1; IT8467179A1; ES528206A0; DE3306571A1; DE3306571C2; IT1179995B; FR2541614B1; GB8400439D0; IT8453015V0

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulisch betätigten Spannzylinder für Spanneinrichtungen an einer rotierenden Spindel, insbesondere Drehmaschinenspindel, mit einem an die Spindel anschliessbaren Zylindergehäuse und einem in dessen Zylinderkammer verstellbaren Spannkolben, wobei das Zylindergehäuse und der Spannkolben mit der Spindel rotieren, ferner mit einem äussere Zu- und Abführanschlüsse für die Druckflüssigkeit aufweisenden feststehenden Anschlussgehäuse, das koaxial zur Zylinderachse auf einem Führungsansatz des Zylindergehäuses gelagert ist, der zwischen sich und dem Anschlaggehäuse eine mit der Druckflüssigkeit gefüllte Ringspaltdichtung bildet und Verbindungskanäle zwischen den Zu- und Abführanschlüssen einerseits und den Zylinderräumen beidseits des Spannkolbens andererseits aufweist, und mit aussen am Zylindergehäuse im wesentlichen radial angeordneten, mit dem Zylindergehäuse rotierenden Gebläseflügeln, die in einem das Anschlussgehäuse umgebenden Ringraum einen die Aussenfläche des Anschlussgehäuses bestreichenden Kühlluftstrom erzeugen. The invention relates to a hydraulically operated clamping cylinder for clamping devices on a rotating spindle, in particular a lathe spindle, with a cylinder housing that can be connected to the spindle and a clamping piston that can be adjusted in its cylinder chamber, the cylinder housing and the clamping piston rotating with the spindle, furthermore with an external inlet and outlet Discharge connections for the fixed connection housing containing hydraulic fluid, which is mounted coaxially to the cylinder axis on a guide shoulder of the cylinder housing, which forms an annular gap seal filled with the hydraulic fluid between itself and the stop housing and has connecting channels between the supply and discharge connections on the one hand and the cylinder spaces on both sides of the tensioning piston , and with the outside of the cylinder housing arranged essentially radially, with the cylinder housing rotating fan blades, which in an annular space surrounding the connection housing one the outside Generate cooling air flow over the surface of the connection housing.

Der Kühlluftstrom dient dazu, in der Ringspaltdichtung entstehende Wärme abzuführen und dadurch unzulässige Erhitzungen des Anschlussgehäuses zu verhindern. — Bei einem aus der DE-OS 2 847 950 bekannten Spannzylinder dieser Art sind die Gebläseflügel in grösserer Anzahl bei zur Zylinderachse paralleler Ausrichtung längs eines am Zylindergehäuse festen Gebläserades angeordnet, das an der dem Anschlussgehäuse zugekehrten Stirnseite des Zylindergehäuses in einem Ringkanal umläuft, der sich in unmittelbarer Verbindung mit dem Ringspalt der Ringspaltdichtung zwischen dem Zylindergehäuse und dem Anschlussgehäuse befindet und nach aussen durch eine perforierte Schutzhaube abgedeckt ist. Der vom Kühlluftstrom durchsetzte Ringraum ist zwischen zwei zueinander und zur Zyünderachse koaxialen Ringwänden aus gut wärmeleitendem Werkstoff gebildet, die zwischen zwei stirnseitigen Abschlusskappen des Anschlussgehäuses angeordnet sind, in welchen sich in Umfangsrichtung des Anschlussgehäuses verlängerte Ein-und Austrittsöffnungen für den Kühlluftstrom befinden. Die mit dem Zylindergehäuse rotierenden Gebläseflügel beschleunigen die Luft im Ringkanal im wesentlichen tangential, so dass die beschleunigte Luft durch die Perforationen der Schutzhaube nach aussen austritt und im Ringkanal selbst einen Unterdruck entstehen lässt, der eine durch den Ringraum in den Ringkanal gerichtete Kühlluftströmung längs des Anschlussgehäuses entstehen lässt. Jedoch ist der sich im Ergebnis ausbildende Kühlluftstrom vielfach behindert, so an den Ein- und Austrittsöffnungen in den stirnseitigen Abschlusskappen des Ringraumes, an den Perforationen der Schutzkappe und schliesslich durch die vielfachen Strö-mungsumlenkungen nicht nur an den Berandungen der Ein-und Austrittsöffnungen und der Perforationen, sondern vor allem auch im Ringkanal selbst, wo der Kühlluftstrom eine Umlenkung von wenigstens 90° erfahrt. Im Ergebnis reicht der Kühlluftstrom besonders bei sehr hohen Drehzahlen und entsprechend grosser Wärmeentwicklung im Ringspalt nicht zu einer hinlänglichen Kühlung des Anschlussgehäuses aus. Darüber hinaus ist der Kühlluftstrom ebenfalls bei hohen Drehzahlen mit einer untragbaren Lärmentstehung verbunden, da die Luft an der Vielzahl der Gebläseflügel, der Ein-und Austrittsöffnungen der Perforationen stark verwirbelt wird, was zu entsprechend lauten Strömungsgeräuschen führt. Schliesslich ist der im Ringkanal entstehende Unterdruck mit dem besonderen Nachteil verbunden, dass eine Ölabsaugung aus der Ringspaltdichtung erfolgt. Das abgesaugte Öl wird von der Luft aus dem Ringkanal durch die Schutzhaube nach aussen mitgeführt und verunreinigt die Umgebung des Spannzylinders in mit der Zeit immer wachsendem Umfang. The cooling air flow is used to dissipate the heat generated in the annular gap seal and thereby prevent inadmissible heating of the connection housing. - In a clamping cylinder of this type known from DE-OS 2 847 950, the fan blades are arranged in large numbers with an orientation parallel to the cylinder axis along a fixed impeller on the cylinder housing, which rotates on the end face of the cylinder housing facing the connection housing in an annular channel that rotates is in direct connection with the annular gap of the annular gap seal between the cylinder housing and the connection housing and is covered on the outside by a perforated protective hood. The annular space traversed by the cooling air flow is formed between two annular walls which are coaxial to one another and to the censer axis and are made of a material which is a good heat conductor and which are arranged between two end caps of the connection housing, in which there are elongated inlet and outlet openings for the cooling air flow in the peripheral direction of the connection housing. The fan blades rotating with the cylinder housing accelerate the air in the ring duct essentially tangentially, so that the accelerated air escapes through the perforations of the protective hood and creates a negative pressure in the ring duct itself, which leads to a cooling air flow along the connection housing through the ring space into the ring duct creates. However, the cooling air flow that forms as a result is often hindered, for example at the inlet and outlet openings in the end caps of the annular space, at the perforations of the protective cap and finally through the multiple flow deflections not only at the edges of the inlet and outlet openings and the Perforations, but especially in the ring channel itself, where the cooling air flow is deflected by at least 90 °. As a result, the cooling air flow is not sufficient to adequately cool the connection housing, especially at very high speeds and correspondingly high heat development in the annular gap. In addition, the cooling air flow is also associated with intolerable noise generation at high speeds, since the air is swirled at the large number of fan blades, the inlet and outlet openings of the perforations, which leads to correspondingly loud flow noises. Finally, the negative pressure that arises in the annular channel is associated with the particular disadvantage that oil is extracted from the annular gap seal. The extracted oil is carried out by the air from the ring channel through the protective hood and contaminates the area around the clamping cylinder to an ever increasing extent.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Spannzylinder der eingangs genannten Art die Gebläsekühlung so zu verbessern, dass die Kühlwirkung wesentlich grösser ist, die Lärmentwicklung aber sehr viel geringer, und dass eine Ölabsaugung aus der Ringspaltdichtung vermieden wird. The invention has for its object to improve the fan cooling in a clamping cylinder of the type mentioned so that the cooling effect is much greater, but the noise is much less, and that oil extraction from the annular gap seal is avoided.

2 2nd

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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Gebläseflügel auf der Mantelfläche des Zylindergehäuses im Bereich des grössten Gehäusedurchmessers freistehend angeordnet sind, dass die Ebene der Gebläseflügel jeweils um einen Winkel von mindestens 45° gegen die Achse der Zylindergehäuse geneigt ist, und dass der Ringraum aussen durch eine Strömungsleithülse begrenzt ist, die vom Anschlussgehäuse her axial die Gebläseflügel bis mindestens zu ihren dem Anschlussgehäuse abgewandten Stirnkanten übergreift, wobei der lichte Ringquerschnitt zwischen der Strömungsleithülse einerseits und dem Zylindergehäuse bzw. dem Anschlussgehäuse andererseits überall mindestens gleich dem entsprechenden Ringquerschnitt im Bereich der Gebläseflügel ist. This object is achieved according to the invention in that the fan blades are arranged free-standing on the outer surface of the cylinder housing in the area of the largest housing diameter, in that the plane of the fan blades is inclined by an angle of at least 45 ° relative to the axis of the cylinder housing, and that The annular space is delimited on the outside by a flow guide sleeve, which axially overlaps the fan blades from the connection housing up to at least their front edges facing away from the connection housing, the clear ring cross section between the flow guide sleeve on the one hand and the cylinder housing or the connection housing on the other hand being at least equal to the corresponding ring cross section in the area of the Fan blades is.

Durch die Erfindung wird erreicht, dass sich im Ringraum über die ganze Länge der Strömungsleithülse ein praktisch unbehinderter und kaum mehr wesentliche Ablenkungen erfahrender axialer Luftstrom ausbilden kann, der je nach Drehrichtung des Spannzylinders und Schrägstellung der Gebläseflügel in Richtung vom Zylindergehäuse zum Anschlussgehäuse oder umgekehrt strömt und an beiden Enden der Strömungsleithülse ohne Umlenkungen frei ein-bzw. austreten kann. Dabei strömt kühle, aus der weiteren Gehäuseumgebung stammende und nicht schon durch längeren Kontakt mit dem Anschluss- oder Zylindergehäuse angewärmte Luft in den Ringraum ein. Der Kühlluftstrom zeichnet sich im Ergebnis durch grosse Strömungsgeschwindigkeit und hohen Luftdurchsatz bei zugleich niedriger Temperatur der Kühlluft aus, so dass auch grosse entstehende Wärmemengen sicher abgeführt werden können und sich eine überraschend starke Kühlwirkung ergibt. Da Verwirbe-lungen des Kühlluftstromes mangels nennenswerter Strömungshindernisse gering sind, ebenso die Strömungsablenkung an den schräg stehenden Gebläseflügeln, treten auch nur entsprechend geringe Strömungsgeräusche auf. It is achieved by the invention that a practically unhindered and barely essential deflection experienced axial air flow can form in the annulus over the entire length of the flow guide sleeve, which flows depending on the direction of rotation of the clamping cylinder and inclined position of the fan blades in the direction from the cylinder housing to the connection housing or vice versa freely in or out at both ends of the flow guide sleeve without deflections. can leak. Cool air, which originates from the further housing environment and has not been warmed up by prolonged contact with the connection or cylinder housing, flows into the annular space. The result of the cooling air flow is the high flow velocity and high air throughput at the same time as the cooling air temperature is low, so that even large amounts of heat can be safely dissipated and a surprisingly strong cooling effect results. Since turbulence in the cooling air flow is low due to the lack of significant flow obstacles, as is the flow deflection on the inclined fan blades, there is only a correspondingly low flow noise.

Schliesslich kann sich wegen der erfindungsgemässen Strömungsführung an der Ringspaltdichtung auch kein nennenswerter Unterdruck mehr aufbauen, so dass eine Ölabsaugung aus der Ringspaltdichtung unterbleibt. Finally, because of the flow guidance according to the invention, no significant negative pressure can build up on the annular gap seal either, so that oil extraction from the annular gap seal is omitted.

Zumeist genügt es für die benötigte Kühlwirkung, dass die Gebläseflügel in dem dem Anschlussgehäuse zugewandten Randbereich der Mantelfläche sitzen. Jedoch können die Gebläseflügel axial auch weiter weg vom Anschlussgehäuse auf dem Zylindergehäuse angeordnet sein. Dann bestreicht der Kühlluftstrom auch das Zylindergehäuse über eine entsprechend grössere axiale Länge mit dem Ergebnis einer noch verbesserten Kühlwirkung. Weiter ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass im Bereich der Gebläseflügel der radiale Abstand zwischen der Mantelfläche des Zylindergehäuses und der Strömungsleithülse höchstens gleich der doppelten radialen Höhe der Gebläseflügel ist. Dadurch werden die radialen Bewegungskomponenten des Kühlluftstroms auch im Bereich der Gebläseflügel gering gehalten und die der Luft von den Gebläseflügeln erteilte Bewegungsenergie wird weitgehend in die axialen Bewegungskomponenten der Strömung transformiert. For the required cooling effect, it is usually sufficient for the fan blades to be seated in the edge region of the outer surface facing the connection housing. However, the fan blades can also be arranged axially further away from the connection housing on the cylinder housing. Then the cooling air flow also sweeps the cylinder housing over a correspondingly greater axial length, with the result of an even better cooling effect. Furthermore, the arrangement is preferably such that in the area of the fan blades, the radial distance between the outer surface of the cylinder housing and the flow guide sleeve is at most equal to twice the radial height of the fan blades. As a result, the radial movement components of the cooling air flow are also kept low in the area of the fan blades and the kinetic energy imparted to the air by the fan blades is largely transformed into the axial movement components of the flow.

Bezüglich Anordnung und Ausbildung der Strömungsleithülse besteht weitgehend Freiheit, soweit unzulässige Verengungen des Strömungsquerschnittes im Ringraum und Behinderungen des freien axialen Strömungsein- und -aus-tritts an den Hülsenenden nach Möglichkeit vermieden werden. Besonders bewährt hat sich allerdings eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, dass bei im Vergleich zum Zylindergehäuse im Aussendurchmesser überall kleinerem Anschlussgehäuse die Strömungsleithülse im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Zweckmässig erstreckt sich im übrigen die Strömungsleithülse axial im wesentlichen über die gesamte Länge der Ringspaltdichtung. Die Praxis There is largely freedom with regard to the arrangement and design of the flow guide sleeve, insofar as inadmissible narrowing of the flow cross section in the annular space and obstructions to the free axial flow inlet and outlet at the sleeve ends are avoided as far as possible. However, an embodiment has proven particularly useful, which is characterized in that the flow guide sleeve is essentially cylindrical in design with a connector housing that is smaller in overall diameter in comparison to the cylinder housing. The flow guide sleeve expediently extends axially essentially over the entire length of the annular gap seal. The practice

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hat gezeigt, dass die Wirkung einer nach der Lehre der Erfindung gestalteten Gebläsekühlung überraschenderweise schon dann völlig ausreichende Ergebnisse bringt, wenn nur zwei Gebläseflügel vorgesehen sind, die sich diametral am Zylindergehäuse gegenüberstehen. Durch diese kleine Flügelanzahl ist das Gebläsegeräusch weiter verringert. Schon drei Flügel erhöhen die Lärmentwicklung beträchtlich bei überraschenderweise geringerer Kühlwirkung. has shown that the effect of a fan cooling designed according to the teaching of the invention surprisingly brings completely sufficient results if only two fan blades are provided, which are diametrically opposed to each other on the cylinder housing. The fan noise is further reduced by this small number of blades. Already three blades increase the noise development considerably with surprisingly less cooling effect.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen: The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing; show it:

Fig. 1 einen hydraulisch betätigten Hohlspannzylinder nach der Erfindung in einem Axialschnitt, 1 is a hydraulically operated hollow clamping cylinder according to the invention in an axial section,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Spannzylinders nach Fig. 1 in Richtung des dort eingetragenen Pfeiles II, teils im Schnitt, 2 is an end view of the clamping cylinder according to FIG. 1 in the direction of arrow II entered there, partly in section,

Fig. 3 eine Stirnansicht des Spannzylinders nach Fig. 1 in Richtung des dort eingezeichneten Pfeiles III, 3 shows an end view of the tensioning cylinder according to FIG. 1 in the direction of arrow III shown there,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils des Hohlspannzylinders nach Fig. 1 in Richtung des dort eingetragenen Pfeiles IV bei weggebrochener Strömungsleithülse. Fig. 4 is a side view of part of the hollow clamping cylinder according to Fig. 1 in the direction of arrow IV there with the flow guide sleeve broken away.

In der Zeichnung ist das Zylindergehäuse mit 1 bezeichnet. An seiner vorderen Stirnwand 2 ist es in üblicher, hier nicht weiter zu beschreibender Weise zum Anschluss an die nicht dargestellte Maschinenspindel einer Drehmaschine eingerichtet. Im Zylindergehäuse 1 befindet sich eine Zylinderkammer 3, in der axial verschiebbar ein Zylinderkolben 4 angeordnet ist, der an seiner Vorderseite einen Kragen 5 trägt, der durch die spindelseitige Stirnwand 2 des Zylindergehäuses 1 führt und an ein ebenfalls nicht dargestelltes, in der hohlen Drehmaschinenspindel angeordnetes Kraftübertragungsglied, beispielsweise eine Spannstange oder ein Spannrohr, anschliessbar ist. Der Spannkolben 4 ist gegen das Zylindergehäuse 1 abgedichtet, so dass die in den Zylinderraum In the drawing, the cylinder housing is designated 1. On its front end wall 2, it is set up for connection to the machine spindle (not shown) of a lathe in the usual manner, which is not to be described further here. In the cylinder housing 1 there is a cylinder chamber 3, in which an axially displaceable cylinder piston 4 is arranged, which has a collar 5 on its front side, which leads through the spindle-side end wall 2 of the cylinder housing 1 and to a likewise not shown, arranged in the hollow lathe spindle Power transmission element, for example a tension rod or a tension tube, can be connected. The tensioning piston 4 is sealed against the cylinder housing 1, so that the cylinder chamber

3 beidseits des Spannkolbens 4 eintretende Druckflüssigkeit nicht entweichen kann. Um ausserdem die Druckflüssigkeit in den Zylinderteilräumen gegen unbeabsichtigte Druckverluste zu sichern, sind Sperrventile 11 vorgesehen, die in bekannter Weise funktionieren und hier keiner weiteren Beschreibung bedürfen. 3 hydraulic fluid entering on both sides of the tensioning piston 4 cannot escape. In order to also secure the pressure fluid in the partial cylinder spaces against unintentional pressure losses, check valves 11 are provided which function in a known manner and do not require any further description here.

An seinem rückwärtigen Ende trägt das Zylindergehäuse 1 einen zur Zylinderachse 12 koaxialen hohlzylindrischen Führungsansatz 13, in dem innen ein mit dem Spannkolben At its rear end, the cylinder housing 1 carries a hollow cylindrical guide projection 13 coaxial with the cylinder axis 12, in the inside of which a guide with the tensioning piston

4 verbundenes Rohr 6 geführt ist, dessen lichter Querschnitt den Durchgang 14 des Hohlspannzylinders bildet. Der Führungsansatz 13 nimmt zusammen mit dem Zylindergehäuse 1 und dem Kolben 4 an der Drehung der Spindel bzw. des Spannrohres teil. Auf der Aussenseite des Führungsansatzes 13 ist über Wälzlager 15 ein feststehendes, d.h. an der Drehung des Führungsansatzes 13 nicht teilnehmendes Anschlussgehäuse 16 gelagert, das die äussere Zu- und Abfuhr der Druckflüssigkeit über Druckleitungsanschlüsse 17.1, 17.2 ermöglicht, von welchen einer in Fig. 1 um 105° versetzt dargestellt ist. Das Anschlussgehäuse 16 besitzt eine innere Führungsbohrung mit im Ausführungsbeispiel zwei Ringnuten 18.1, 18.2, die mit den Druckleitungsanschlüssen 17.1, 17.2 verbunden sind. Im Führungsansatz 13 verlaufen an diese Ringnuten 18.1, 18.2 anschliessende, in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Verbindungskanäle 19.1, 19.2, 20.1, 20.2 zu den Zylinderräumen 3 beidseits des Spannkolbens 4. Zwischen dem Führungsansatz 13 und dem Anschlussgehäu se 16 befindet sich die mit der Druckflüssigkeit gefüllte Ringspaltdichtung 21, die einen Spalt von nur wenigen hun-dertstel Millimetern Breite darstellt. Das durch die Ringnuten 18.1, 18.2 in die Verbindungskanäle 19.1, 19.2 oder umgekehrt strömende und dabei den Spalt 21 durchquerende Drucköl breitet sich seitlich im Spalt 21 aus. Das aus dem Spalt am Ende austretende Öl kann zum Teil unmittelbar durch in der Führungsbohrung des Anschlussgehäuses 16 4 connected pipe 6 is guided, the clear cross section of which forms the passage 14 of the hollow clamping cylinder. The guide projection 13 takes part together with the cylinder housing 1 and the piston 4 in the rotation of the spindle or the tensioning tube. On the outside of the guide lug 13, a fixed, i.e. mounted on the rotation of the guide projection 13 non-participating connection housing 16, which enables the external supply and discharge of the pressure fluid via pressure line connections 17.1, 17.2, one of which is shown offset in FIG. 1 by 105 °. The connection housing 16 has an inner guide bore with two annular grooves 18.1, 18.2 in the exemplary embodiment, which are connected to the pressure line connections 17.1, 17.2. In the guide lug 13 to these annular grooves 18.1, 18.2 adjoining, only partially shown in the drawing, connecting channels 19.1, 19.2, 20.1, 20.2 to the cylinder chambers 3 on both sides of the clamping piston 4. Between the guide lug 13 and the connecting housing 16 there is the one with the hydraulic fluid filled annular gap seal 21, which represents a gap of only a few hundredths of a millimeter in width. The pressure oil flowing through the annular grooves 18.1, 18.2 into the connecting channels 19.1, 19.2 or vice versa and thereby crossing the gap 21 spreads out laterally in the gap 21. The oil emerging from the gap at the end can partly directly through in the guide bore of the connector housing 16th

3 3rd

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befindliche Ringnuten 16.1 und daran anschliessende Leitungen 16.2 und zum anderen Teil nach Schmierung und Kühlung der Wälzlager 15 durch Ringkanäle 16.3 in einen Ölsammelraum 16.4 gelangen, aus dem das Lecköl durch einen Ölablaufanschluss 16.5 entweichen kann. located ring grooves 16.1 and adjoining lines 16.2 and the other part after lubrication and cooling of the rolling bearings 15 through ring channels 16.3 into an oil collecting space 16.4, from which the leak oil can escape through an oil drain connection 16.5.

Aussen am Zylindergehäuse 1 sind im wesentlichen radial angeordnete, mit dem Zylindergehäuse rotierende Gebläseflügel 7 vorgesehen, die in einem das Anschlussgehäuse 16 umgebenden, allgemein mit 17 bezeichneten Ringraum einen die Aussenfläche des Anschlussgehäuses bestreichenden Luftstrom erzeugen. Diese Gebläseflügel 7 sind auf der Mantelfläche 8 des Zylindergehäuses freistehend angeordnet. Ist die Mantelfläche 8 des Zylindergehäuses nicht — wie im Ausführungsbeispiel — zylindrisch, so sitzen die Gebläseflügel 7 auf der Mantelfläche 8 im Bereich des grössten Gehäusedurchmessers, so dass die entstehende Luftströmung nicht durch Partien des Spannzylinders beeinträchtigt werden kann, welche axial vor oder hinter den Gebläseflügeln 7 über diese radial vorstehen. Ausserdem ist die Ebene der Gebläseflügel jeweils um einen Winkel 9 von mindestens 45° gegen die Achse 12 des Zylindergehäuses 1 geneigt, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist. Der Ringraum 17 ist aussen durch eine Strömungsleithülse 10 begrenzt, die wie das Anschlussgehäuse 16 feststehend angeordnet ist, also an der Drehung des Zylindergehäuses 1 nicht teilnimmt. Die Strömungsleithülse 10 übergreift, vom Anschlussgehäuse 16 her gesehen, axial die Gebläseflügel 7 bis mindestens zu ihren dem Anschlussgehäuse 16 abgewandten Stirnkanten 7.1. Dabei ist der lichte Ringquerschnitt 17 zwischen der Strömungsleithülse 10 einerseits und dem Zylindergehäuse 1 bzw. dem Anschlussgehäuse 16 andererseits überall mindestens gleich dem entsprechenden Ringquerschnitt 17.1 im Bereich der Gebläseflügel 7. Es wird dadurch erreicht, dass der durch die rotierenden Gebläseflügel 7 erzeugte Kühlluftstrom sich praktisch ungehindert in axialer Richtung ausbilden und an beiden Enden der Strömungsleithülse 10 frei und ohne nennenswerte Umlenkungen ein- bzw. austreten kann. Die Richtung des Kühlluftstromes hängt ab von der Drehrichtung des Spannzylinders 1 einerseits und der Schrägstellung der Gebläseflügel 7. Dreht sich im Ausführungsbeispiel das Zylindergehäuse 1, axial vom Ende des Anschlussgehäuses 16 her gesehen, gegen den Uhrzeigersinn (Pfeil 22), so ergibt die im Ausführungsbeispiel gezeigte Schrägstellung der Gebläseflügel 7, bei der die dem Anschlussgehäuse 16 zugekehrten Flügelkanten 7.2 den entgegengesetzten Flügelkanten 7.1 in Drehrichtung vorlaufen, einen Kühlluftstrom, der im Ringraum in Richtung vom Anschlussgehäuse 16 zum Zylindergehäuse 1 strömt. Umkehr der Drehrichtung oder des Winkels 9 der Gebläseflügel 7 ergibt die umgekehrte Richtung des Kühlluftstroms. Die weitgehend fehlenden Strömungsbehinderungen und Strömungs-umlenkungen in Verbindung damit, dass sich der lichte Strömungsquerschnitt über die gesamte axiale Länge des Ringraumes 17 praktisch nirgends im Vergleich zum Strömungsquerschnitt 17.1 im Bereich der Gebläseflügel 7 verengt, ergeben einen Kühlluftstrom, der sich durch grosse Strömungsgeschwindigkeit und hohen Luftdurchsatz bei niedriger Lufttemperatur auszeichnet, so dass auch grosse Wärmemengen aus dem Anschlussgehäuse 16 zuverlässig abgeführt werden können. Das beschriebene Strömungsbild hat auch zur Folge, dass sich an den Enden der Ringspaltdichtung 21 kein Unterdruck aufbauen kann, der zu einer Ölabsaugung aus der Ringspaltdichtung führen könnte. On the outside of the cylinder housing 1 there are essentially radially arranged fan blades 7 which rotate with the cylinder housing and which produce an air flow which sweeps the outer surface of the connection housing in an annulus surrounding the connection housing 16, generally designated 17. These fan blades 7 are arranged free-standing on the outer surface 8 of the cylinder housing. If the outer surface 8 of the cylinder housing is not cylindrical, as in the exemplary embodiment, the fan blades 7 sit on the outer surface 8 in the area of the largest housing diameter, so that the air flow that arises cannot be impaired by parts of the tensioning cylinder which are axially in front of or behind the fan blades 7 project radially over them. In addition, the plane of the fan blades is inclined by an angle 9 of at least 45 ° relative to the axis 12 of the cylinder housing 1, as can be seen in particular from FIG. 4. The annular space 17 is delimited on the outside by a flow guide sleeve 10 which, like the connection housing 16, is arranged in a fixed manner, ie does not take part in the rotation of the cylinder housing 1. The flow guide sleeve 10, viewed from the connection housing 16, extends axially over the fan blades 7 up to at least their end edges 7.1 facing away from the connection housing 16. Here, the clear ring cross-section 17 between the flow guide sleeve 10 on the one hand and the cylinder housing 1 or the connection housing 16 on the other hand is at least identical to the corresponding ring cross-section 17.1 in the area of the fan blades 7. It is achieved in this way that the cooling air flow generated by the rotating fan blades 7 is practical Form freely in the axial direction and can freely enter and exit at both ends of the flow guide sleeve 10 and without any significant deflections. The direction of the cooling air flow depends on the direction of rotation of the clamping cylinder 1 on the one hand and the inclined position of the fan blades 7. In the exemplary embodiment, the cylinder housing 1 rotates counterclockwise (arrow 22), seen axially from the end of the connection housing 16, this results in the exemplary embodiment Shown inclined position of the fan blades 7, in which the wing edges 7.2 facing the connection housing 16 lead the opposite wing edges 7.1 in the direction of rotation, a cooling air flow that flows in the annulus in the direction from the connection housing 16 to the cylinder housing 1. Reversing the direction of rotation or the angle 9 of the fan blades 7 results in the reverse direction of the cooling air flow. The largely lack of flow obstructions and flow deflections in connection with the fact that the clear flow cross section practically nowhere narrows over the entire axial length of the annular space 17 in comparison with the flow cross section 17.1 in the area of the fan blades 7, results in a cooling air flow which is due to high flow speed and high Characterized air flow at low air temperature, so that even large amounts of heat can be reliably removed from the connection housing 16. The flow pattern described also has the consequence that no negative pressure can build up at the ends of the annular gap seal 21, which could lead to oil being sucked out of the annular gap seal.

Im Ausführungsbeispiel sitzen die Gebläseflügel 7 in dem dem Anschlussgehäuse 16 zugewandten unmittelbaren Randbereich der Mantelfläche 8 des Zylindergehäuses 1. In diesem Bereich der Gebläseflügel 7 ist der radiale Abstand zwischen der Mantelfläche 8 des Zylindergehäuses und der Strömungsleithülse 10 geringer als die doppelte radiale Höhe der Gebläseflügel 7, so dass radiale Bewegungskomponenten der von den Gebläseflügeln 7 beschleunigten Luft weitgehend vermieden werden. Das Anschlussgehäuse 16 ist im Aussendurchmesser überall kleiner als das Zylindergehäuse 1, was in Fig. 1 für ein im Vergleich zum Anschlussgehäuse 16 nicht wesentlich grösseres Zylindergehäuse 1 dargestellt ist, während dieselbe Figur in der Teildarstellung A den Fall eines im Durchmesser wesentlich grösseren Zylindergehäuses 1 zeigt. In jedem Fall wird daher die Bedingung, dass sich der lichte Strömungsquerschnitt über die axiale Länge des Ringraumes 17 nicht gegenüber seiner Grösse im Bereich der Gebläseflügel 7 verringern soll, ohne weiteres dadurch erfüllt, dass die Strömungsleithülse 10 im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Sie erstreckt sich axial über die gesamte Länge der Ringspaltdichtung 21. Im übrigen sind im Aus-führungsbeispiel nur zwei Gebläseflügel 7 vorgesehen, die sich diametral am Zylindergehäuse 1 gegenüber stehen. Das Anschlussgehäuse 16 kann schliesslich aussen Kühlrippen 23 aufweisen, die sich axial erstrecken. An den Kühlrippen 23 kann die Strömungsleithülse 10 mit Laschen 101 befestigt sein. In the exemplary embodiment, the fan blades 7 sit in the immediate edge region of the outer surface 8 of the cylinder housing 1 facing the connection housing 16. In this region of the fan blades 7, the radial distance between the outer surface 8 of the cylinder housing and the flow guide sleeve 10 is less than twice the radial height of the fan blades 7 , so that radial movement components of the air accelerated by the fan blades 7 are largely avoided. The outer diameter of the connection housing 16 is smaller than that of the cylinder housing 1, which is shown in FIG. 1 for a cylinder housing 1 which is not significantly larger in comparison to the connection housing 16, while the same figure in the partial illustration A shows the case of a cylinder housing 1 which is substantially larger in diameter . In any case, the condition that the clear flow cross section over the axial length of the annular space 17 should not be reduced compared to its size in the area of the fan blades 7 is easily met by the fact that the flow guide sleeve 10 is essentially cylindrical. It extends axially over the entire length of the annular gap seal 21. Furthermore, in the exemplary embodiment only two fan blades 7 are provided, which are diametrically opposed to the cylinder housing 1. Finally, the connection housing 16 can have cooling fins 23 on the outside, which extend axially. The flow guide sleeve 10 can be fastened to the cooling fins 23 with tabs 101.

Mit der dargestellten und beschriebenen Anordnung wird eine überraschend starke Kühlwirkung erzielt. So haben praktische Versuche beispielsweise ergeben, dass — jeweils in Millimetern — bei einem Spannzylinder 1 mit einem Zylindergehäusedurchmesser von 162, einer zylindrischen Strömungsleithülse 10 mit einem Innendurchmesser von 200, einem Anschlussgehäuse 16 mit einer axialen Länge von 140 und einem Aussendurchmesser von 160, ferner bei einer Ringspaltdichtung 21 mit einer Spaltlänge von 27 und zwei unter 45° gegen die Zylinderachse 12 geneigten Gebläseflügeln 7 mit jeweils einer radialen Höhe von 15 bei einer axialen Flügellänge 35 die Temperatur des Anschlussgehäuses 16 selbst bei Drehzahlen 8000/Minute nicht 49 °C = 318 °K überschreitet. With the arrangement shown and described, a surprisingly strong cooling effect is achieved. Practical tests have shown, for example, that - in millimeters in each case - for a tensioning cylinder 1 with a cylinder housing diameter of 162, a cylindrical flow guide sleeve 10 with an inner diameter of 200, a connection housing 16 with an axial length of 140 and an outer diameter of 160, also an annular gap seal 21 with a gap length of 27 and two fan blades 7 inclined at 45 ° to the cylinder axis 12, each with a radial height of 15 and an axial blade length 35, the temperature of the connection housing 16 even at speeds 8000 / minute not 49 ° C = 318 ° K exceeds.

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

S S

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

661457 PATENT CLAIMS

1.Hydraulically actuated clamping cylinder for clamping devices on a rotating spindle, in particular a lathe spindle with a cylinder housing that can be connected to the spindle and a clamping piston that can be adjusted in its cylinder chamber, the cylinder housing and the clamping piston rotating with the spindle, furthermore with an external supply and discharge connections for the Fixed connection housing with hydraulic fluid, which is mounted coaxially to the cylinder axis on a guide shoulder of the cylinder housing, which forms an annular gap seal filled with the hydraulic fluid between itself and the stop housing and has connecting channels between the supply and discharge connections on the one hand and the cylinder spaces on both sides of the tensioning piston, and with On the outside of the cylinder housing, the fan blades are arranged essentially radially, rotating with the cylinder housing, and in an annular space surrounding the connection housing, the outer surface of the connection housing Generate sweeping cooling air flow, characterized in that the fan blades (7) on the outer surface (8) of the cylinder housing (1) in the area of the largest housing diameter are arranged free-standing, that the plane of the fan blades (7) each by an angle (9) of at least 45 ° to the axis (12) of the cylinder housing (1), and that the annular space (17) is delimited on the outside by a flow guide sleeve (10) axially extending the fan blades (7) from the connection housing (16) to at least theirs overlaps the end edges (7.1) facing away from the connection housing (16), the clear ring cross section between the flow guide sleeve (10) on the one hand and the cylinder housing (1) or the connection housing (16) on the other hand everywhere being at least equal to the corresponding ring cross section in the area of the fan blades (7) is.

2. Clamping cylinder according to claim 1, characterized in that the fan blades (7) sit in the edge area of the lateral surface (8) facing the connection housing (16).

3. Clamping cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that in the area of the fan blades (7) the radial distance between the outer surface (8) of the cylinder housing (1) and the flow guide sleeve (10) is at most equal to twice the radial height of the fan blades (7 ) is.

4. Clamping cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized in that when compared to the cylinder housing (1) in the outer diameter everywhere smaller connection housing (16), the flow guide sleeve (10) is substantially cylindrical.

5. Clamping cylinder according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flow guide sleeve (10) extends axially substantially over the entire length of the annular gap seal (21).

6. Clamping cylinder according to one of claims 1 to 5, characterized in that only two fan blades (7) are provided, which are diametrically opposed to the cylinder housing (1).