DD149628A1

DD149628A1 - TENSION CONTROL DEVICE FOR HYDRAULIC WORKPIECE PANELS

Info

Publication number: DD149628A1
Application number: DD80219653A
Authority: DD
Inventors: Karlheinz Kaepernick; Helmut Friedrich; Helmut Winkelmann
Original assignee: Karlheinz Kaepernick; Helmut Friedrich; Helmut Winkelmann
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1981-07-22
Also published as: FR2477938A1; DE3043837A1; IT1170798B; IT8148011A0; DD149628B1; FR2477938B1; GB2071538A; JPS56139874A; GB2071538B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannkraftregeleinrichtung fuer hydraulische Spanneinrichtungen an Werkzeugmaschinen, insbesondere Innenrundschleifmaschinen. Ziel der Erfindung istes, eine Spannkraftregeleinrichtung fuer hydraulische Spanneinrichtungen zu schaffen, die keinen separaten Druckstromerzeuger benoetigt, die bei Ausfall der Druckmittelzufuehrung ueber einen vertretbaren Zeitraum zuverlaessig weiterarbeitet und die sowohl fuer den Betrieb von Backenfuttern mit hydraulischer Erzeugung der Spannkraft, als auch von Spannmitteln, die die Spannkraft im Spannmittel selbst erzeugen, geeignet ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die an das in einer Werkzeugmaschine vorhandene Hydrauliksystem angeschlossen werden kann, die universell fuer alle Spannmittel einsetzbar ist und die mit geringstem geraetetechnischen Aufwand ein stufenloses Einstellen und ein automatisches Aendern der Spannkraft ermoeglicht. Beim Einsatz von Spannmitteln mit Druckerzeugung ueber Hydraulikzylinder wird das beim Spannvorgang ablaufende Druckmittel ueber ein Druckeinstellventil stufenlos vorgespannt. Die Spannkraft ergibt sich aus dem Produkt aus der Druckdifferenz (konstanter Spanndruck minus Druckdifferenz) multipliziert mit der Kolbenflaeche. Bei z.B. Membranfuttern kann ueber ein zusaetzliches Wegeventil das waehrend des Futteroeffnens aus dem Arbeitszylinder abflieszende Oel ueber ein Werkstueckeinstellventil vorgespannt werden. Damit wird es moeglich, zum gegebenen Zeitpunkt mit verminderter Oeffnungskraft die Spannkraft des Futters herabzusetzen.The invention relates to a clamping force control device for hydraulic clamping devices on machine tools, in particular internal cylindrical grinding machines. The aim of the invention is to provide a clamping force control device for hydraulic tensioning devices, which does not require a separate pressure generator that reliably continues to operate in the event of failure of Druckmittelzufuehrung over a reasonable period of time and both for the operation of jaw chucks with hydraulic generation of the clamping force, as well as clamping devices, the generate the clamping force in the clamping device itself, is suitable. The object of the invention is to provide a device that can be connected to the present in a machine tool hydraulic system, which is universally applicable for all clamping means and allows with minimal technical effort a stepless adjustment and an automatic change of clamping force. When using clamping devices with pressure generation via hydraulic cylinders, the pressure medium draining during the clamping process is continuously pre-tensioned via a pressure setting valve. The clamping force results from the product of the pressure difference (constant clamping pressure minus pressure difference) multiplied by the piston area. At e.g. Membrane chucks can be preloaded via an additional directional control valve during the opening of the feed cylinder from the working cylinder Abflieszende oil via a Werkstückckeinstellventil. This makes it possible, at a given time with reduced opening force to reduce the clamping force of the feed.

Description

-A--A-

Spannkraftregeleinrichtung für hydraulische Spanneinrich— tungen.Clamping device for hydraulic tensioning devices.

Anwendungsgebiet der Erfindung.Field of application of the invention.

Die Erfindung betrifft eine Spannkraftregeleinrichtung für hydraulische Spanneinrichtungen an Werkzeugmaschinen, insbesondere Innenrundschleifmaschinen.The invention relates to a clamping force control device for hydraulic clamping devices on machine tools, in particular internal cylindrical grinding machines.

Charakteristik der benannten technischen Lösungen. Auf modernen Hochleistungsschleifmaschinen ist es heutzutage notwendig, den Schleifprozeß in ein Grobschleifen und in ein Schlichtschleifen mit anschließendem sogenannten Ausfeuern zu unterteilen. Beim Grobschleifen arbeitet man in der Regel mit hohen Vorschüben und kleinen Drehzahlen. Daraus resultieren entsprechend große Kräfte am Werkstück, die hohe Spannkräfte notwendig machen. Pur das Schlicht— schleifen sind diese hohen Spannkräfte jedoch ungeeignet, da im Moment des öffnens der Spanneinrichtung Verformungen am Werkstück auftreten, die es in der Segel unbrauchbar machen.Es ist deshalb notwendig, daß die Spannkräfte vor dem Schlichten reduziert v/erden. Diese Reduzierung kann entweder über einen Sprung erfolgen, oder sie läuft nach einer Zeitfunktion ab. Nach der DS - OS 2 157 268 ist es zum Beispiel bekannt, zur Regelung der Spannkraft im Arbeitsprozeß folgende Schaltungsanordnung vorzusehen. Ein Einspannzylinder ist mit einer Hauptleitung verbunden. In die Hauptdruckleitung ist ein Spannkraft- Umschaltventil geschaltet. Während des Grobschleifens ist dieses Spannkraft-Characteristic of the named technical solutions. On modern high-performance grinding machines, it is nowadays necessary to subdivide the grinding process into a rough grinding and a finishing grinding followed by a so-called burn-out. When rough grinding is usually working with high feeds and low speeds. This results in correspondingly large forces on the workpiece, which make high clamping forces necessary. However, these high clamping forces are unsuitable for finishing grinding, since deformations of the workpiece occur at the moment the clamping device is opened, making it unusable in the sails. It is therefore necessary for the clamping forces to be reduced before the sizing. This reduction can either be done via a jump, or it expires after a time function. According to DS-OS 2 157 268 it is known, for example, to provide the following circuit arrangement for regulating the clamping force in the working process. A clamping cylinder is connected to a main line. In the main pressure line a clamping force changeover valve is connected. During rough grinding, this clamping force

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Umschaltventil geöffnet. Der volle hydraulische Druck wirkt auf den Einspannzylinder. Der Abfluß der überschüssigen Hydraulikflüssigkeit erfolgt über eine stellbare Drossel. Pur die Schlichtoperation wird das Spannkraft Umschaltventil geschlossen. Die Hydraulikflüssigkeit wird über einen Nebenkreis gedrückt, wobei der Spanndruck über eine weitere Drossel regulierbar ist. Die Veränderung der Spannkraft erfolgt durch die Betätigung des Spannkraft -' Umschaltvent ils, und zwar sprunghaft. Soll die Umschaltung nach einer Zeitfunktion erfolgen, ist ein zusätzlicher Speicher an die Haupleitung gekoppelt. Dieser Speicher füllt sich beim Grobschleifen mit Hydraulikflüssigkeit, die unter entsprechendem Druck steht. Dabei wird im Speicher ein Kolben gegen einen Federdruck verschoben. Dieser Federdruck ist nach Bedarf einstellbar. Im Augenblick des Schließens des Spannkraft - Umschaltvent ils erfolgt keine Sprungartige. Herabsetzung der Spannkraft, sondern eine Angleichung nach einer Zeitfunktion.Changeover valve opened. The full hydraulic pressure acts on the clamping cylinder. The outflow of excess hydraulic fluid via an adjustable throttle. Purely the sizing operation, the clamping force changeover valve is closed. The hydraulic fluid is forced through a secondary circuit, wherein the clamping pressure is regulated by another throttle. The change in the clamping force is effected by the actuation of the clamping force - 'Umschaltvent ils, and in leaps and bounds. If the switchover is to take place according to a time function, an additional memory is coupled to the main line. This reservoir fills with coarse grinding with hydraulic fluid that is under appropriate pressure. In this case, a piston is displaced in the memory against a spring pressure. This spring pressure is adjustable as needed. At the moment of closing the clamping force - Umschaltvent ils is no jump-like. Reduction of the clamping force, but an adjustment for a time function.

Diese offengelegte Schaltungsanordnung ist zwar relativ einfach ausgeführt, aber ihr haften doch wesentliche Mangel an, denn die Wirkung der Drosseln erscheint problematisch. Der Wärmefluß im Drosselspalt bewirkt eine Spannkraft änderung, denn Ölerwärmung bedeutet Yiskositätsveränderung, was gleichzusetzen ist mit einer Veränderung der Durchflußmenge bei konstantem Drosselspalt. Daraus resultiert eine Änderung des Druckabfalls über der Drossel, was einer Spannkraftänderung entspricht. Außerdem ist ein separater Druckstromerzeuger notwendig, um im gesamten System den Druck aufrechtzuerhalten. Desweiteren ist diese Schaltungsanordnung nur für den Einsatz an Backenfuttern geeignet. Es bleibt auch völlig offen, was passiert, wenn plots·-Although this disclosed circuit arrangement is relatively simple, it still has substantial shortcomings, since the effect of the chokes appears problematic. The heat flow in the throttle gap causes a clamping force change, because Ölerwärmung means Yiskositätsveränderung, which is equivalent to a change in the flow rate at a constant throttle gap. This results in a change in the pressure drop across the throttle, which corresponds to a change in the clamping force. In addition, a separate pressure generator is needed to maintain pressure throughout the system. Furthermore, this circuit arrangement is only suitable for use on jaw chucks. It also remains completely unclear what happens when plots · -

lieh in der Druckmitteleinführung ein Druckausfall auftritt. 'lent in the pressure medium introduction, a pressure failure occurs. '

Nach der DE - OS 2 458 958 ist es bekannt, daß die für die Herabsetzung der Spannkraft zu beaufschlagende Seite des Kolbens mit einem Druckmittelspeicher durch ein Ventil verbunden ist, welches beim Übergang von der einen Spann—According to DE-OS 2 458 958 it is known that the side of the piston to be acted upon for the reduction of the clamping force is connected to a pressure medium accumulator by a valve which, during the transition from the one clamping

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kraft zur anderen vorübergehend zu öffnen ist. Beim Übergang von der einen auf die andere Spannkraft wird durch eine Ventilsteuerung die im Speicher enthaltene Druckmittelmenge so dem Zylinder des Druckmittelkolbens zugeführt, daß dieser die Spanneinrichtung entspannt. Diese Entspannung erfolgt aber nicht vollständig, weil die gespeicherte Druckmittelmenge gerade ausreicht, um die Spannkraft bis unter den zur Feinbearbeitung des Werkstücks erforderlichen Wert zu senken, der die genaue Einspannlänge des Werkstücks garantiert. Ein feineinstellbares Druckeinstellventil ermöglicht ein selbsttätiges Vorwählen der herab- _ setzbaren Spannkraft.force to the other is temporarily open. In the transition from one to the other clamping force, the pressure medium quantity contained in the memory is supplied to the cylinder of the pressure medium piston by a valve control that this relaxes the clamping device. However, this relaxation is not complete because the stored pressure medium amount just sufficient to lower the clamping force to below the value required for fine machining of the workpiece, which guarantees the exact clamping length of the workpiece. A finely adjustable pressure adjustment valve allows automatic selection of the lower clamping force.

Diese Vorrichtung erfordert einen sehr hohen gerätetech·- nischen Aufwand. Es werden Druckeinstellventile mit motorischem Antrieb benötigt, die sehr kostenaufwendig sind. Außerdem ist ein separater Druckstromerzeuger mit Regeleinrichtung' notwendig. Bezüglich der Verwendbarkeit ist festzustellen, daß die Vorrichtung in"ihrer Offenbarung nur für Backenfutter einsetzbar ist^ Für den Einsatz an einem Membranfutter sind Änderungen erforderlich, die es ermöglichen, die Spannkraft zu regeln.This device requires a very high level of equipment complexity. There are pressure adjustment valves with motor drive needed, which are very expensive. In addition, a separate pressure generator with control 'is necessary. In terms of usability, it should be noted that the device in its disclosure is applicable only to jaw chucks. For use with a diaphragm chuck, changes are required which make it possible to control the clamping force.

Desweiteren ist es nach der DE - OS 2 245 796 bekannt, einen doppelt wirkenden Druckmittelzylinder an der umlaufenden Spindel einer Werkzeugmaschine anzubringen. ^Jeder Zylinderkammer ist eine Zuleitung mit einem Rückschlagventil zugeordnet. Eine Steuervorrichtung steuert den Ab- und Zufluß des Druckmittels. Mit Hilfe dieser Steuervor- " richtung ist es möglich, die Rückschlagventile so zu steuern, daß bei Beibehaltung ihrer Sicherheitsfunktion eine stufenlose Druckminderung in der druckbeaufschlagten Zylinderkammer möglich ist. Diese konstruktive Lösung erfordert einen sehr hohen Aufwand in der Fertigung, weil der Anteil an Bauteilen, die große Präzision in der- Herstellung verlangen, sehr hoch ist. Weiterhin beeinträchtigt zwangsläufig auftretender Verschleiß an Ventilen und anderen.laufend bewegten Teilen die Zuverlässigkeit. Große Beachtung muß auch den Fliehkräften an den Ventilen geschenkt werden.Furthermore, it is known from DE - OS 2 245 796, to attach a double-acting pressure cylinder to the rotating spindle of a machine tool. ^E ach cylinder chamber is assigned to a supply line with a check valve. A control device controls the inflow and outflow of the pressure medium. With the aid of this control device, it is possible to control the check valves in such a way that a stepless reduction in pressure in the pressurized cylinder chamber is possible while maintaining their safety function. In addition, inevitable wear on valves and other moving parts will affect reliability and great attention must be paid to the centrifugal forces on the valves.

Nicht unerwähnt soll bleiben, daß diese Spannkraftregeleinrichtung nur für umlaufende Spannzylinder geeignet ist. Außerdem ist wiederum ein eigener Druckstromerzeuger unerläßlich. :It should not be left unmentioned that this clamping force control device is only suitable for rotating clamping cylinder. In addition, in turn, a separate pressure generator is essential. :

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Spannkraftregeleinrichtung für hydraulische Spanneinrichtungen zu schaffen, die keinen "separaten Druckstromerzeuger "benötigt, die bei Ausfall der Druckmitte!zuführung über einen vertretbaren Zeitraum zuverlässig weiterarbeitet und die sowohl für den Betrieb von Backenfuttern mit hydraulischer Erzeugung der Spann- ." kraft, als auch von Spannmitteln, die die Spannkraft im Spannmittel selbst erzeugen, geeignet ist.The aim of the invention is to provide a clamping force control device for hydraulic tensioning devices that does not require a "separate pressure generator", the supply reliably continues to work for a reasonable period of time in the event of failure of the pressure center and both for the operation of jaw chucks with hydraulic generation of clamping. "force, as well as of clamping devices that generate the clamping force in the clamping device itself, is suitable.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die an das in der Werkzeugmaschine befindliche Hydrauliksystem angeschlossen werden kann, die universell für alle Spannmittel einsetzbar ist und die mit geringstem gerätetechnischen Aufwand ein stufenloses Einstellen und ein automatisches Andern der Spannkraft ermöglicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabenstellung gelöst, indem die Kolbenflächen eines Arbeitszylinders, der in bekannter Weise zum"Öffnen und Schließen der Spannfutter an Werkzeugmaschinen, insbesondere an Schleifmaschinen eingesetzt 'wird, Y/echselseitig mit einem Druckmittel beaufschlagt werden, wobei während des Spannungsvorganges normalerweise drucklos aus dem Arbeitszylinder abfließendes Druckmittel," wie z.B. Hydrauliköl, über ein Druckeinsteilventil stufenlos vorgespannt werden kann. Die Spannkraft ergibt sich dann aus dem Produkt aus der Druckdifferenz (konstanter Spanndruck minus einstellbarer Gegendruck) multipliziert mit der Kolbenfläche. Das Druckeinstellventil ist so gestaltet, daß der Gegendruck in zwei Stufen unabhängig einstellbar ist. Die 2. Druckstufe kann hydraulisch entsprechend den technologischen Anforderungen angesteuert werden,The object of the invention is to provide a device that can be connected to the hydraulic system located in the machine tool, which is universally applicable for all clamping means and allows with minimal equipment expense stepless adjustment and automatic changing the clamping force. According to the invention, this object is achieved by the piston surfaces of a working cylinder, which is used in a known manner for "opening and closing the chuck on machine tools, especially on grinding machines, Y / echselseitig be subjected to a pressure medium, during the tensioning process normally from the Working cylinder draining pressure medium, "such as Hydraulic oil, can be continuously biased via a Druckeinsteilventil. The clamping force then results from the product of the pressure difference (constant clamping pressure minus adjustable back pressure) multiplied by the piston area. The pressure adjustment valve is designed so that the back pressure is independently adjustable in two stages. The second pressure stage can be controlled hydraulically according to the technological requirements,

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wobei der Übergang als Sprung oder kontinuierlich entsprechend einer Zeitfunktion erfolgen kann. Pur den Einsatz an Spannm.ittein, bei denen die Spannkraft im Spannmittel selbst erzeugt wird, kann über ein zusätzliches Wegeventil, das während des Futteröffnens aus dem Arbeitszylinder abfließende Öl über das Werkstückeinstellventil vorgespannt werden. Damit wird es möglich, zum gegebenen Zeitpunkt mit verminderter Öffnungskraft die Spannkraft des Putters herabzusetzen.wherein the transition can be made as a jump or continuously in accordance with a time function. Purely at Spannm.ittein, in which the clamping force is generated in the clamping device itself, can be biased via the workpiece adjustment valve via an additional directional control valve, which is drained during the chuck opening from the working cylinder oil. This makes it possible, at a given time with reduced opening force to reduce the clamping force of the putter.

Ausführungsbeispielembodiment

An drei möglichen Ausbaustufen, die in den Abbildungen 1-3 dargestellt sind, soll die Punktion der Einrichtung näher beschrieben werden.At three possible stages of development, which are shown in Figures 1-3, the puncture of the device will be described in more detail.

Die Abbildungen zeigen im Einzelnen:The pictures show in detail:

Pig.1 den hydraulischen Schaltplan der einfachsten Ausführungsform mit einer Druckstufe in der SpannphasePig.1 the hydraulic circuit diagram of the simplest embodiment with a compression stage in the clamping phase

Fig.2 den hydraulischen Schalt plan der AusfUhrungsform mit automatischer Kraftänderung Fig.3 den hydraulischen Schaltplan der Ausführungsform mit automatischer Kraftänderung und wahlweisen Einsatz auchfUr Spannmittel, bei denen die Spannkraft im Spannmittel erzeugt wird.2 shows the hydraulic circuit diagram of the embodiment with automatic force change; FIG. 3 shows the hydraulic circuit diagram of the embodiment with automatic force change and optional use also for clamping devices in which the clamping force is generated in the clamping device.

Die Einrichtung gemäß Pig.1 hat das nachfolgend beschriebene Wirkprinzip. An die Hauptdruckleitung des Hydrauliksystems einer Werkzeugmaschine ist die eine Leitung 12 angeschlossen. Das Drucköl öffnet ein Rückschlagventil 10, strömt anschließend über leitungen 13 und 14 zu einem Druckspeicher 7 und füllt diesen. Ein Manometer 9 zeigt den Systemdruck an.Nach erfolgtem Werkstückwechsel wird ein Wegeventil VW1 abgeschaltet und nimmt die dargestellte Ruhestellung ein. Das Drucköl gelangt über das Wegeventil VW1 und leitung 15 'in den Zylinderraum B eines Spannzylinders 1 und bewegt dessen Kolben 2 nach links und schließt ein mit der Kolbenstange verbundenes Spannmittel. Das im Zylinderraum B des Spannzylinders 1 befindliche Drucköl wird vomThe device according to Pig.1 has the operating principle described below. To the main pressure line of the hydraulic system of a machine tool, a line 12 is connected. The pressure oil opens a check valve 10, then flows through lines 13 and 14 to a pressure accumulator 7 and fills it. A pressure gauge 9 indicates the system pressure. After the workpiece has been changed, a directional control valve VW1 is switched off and assumes the illustrated rest position. The pressure oil passes through the directional control valve VW1 and line 15 'in the cylinder chamber B of a clamping cylinder 1 and moves the piston 2 to the left and closes a connected to the piston rod clamping means. The pressure oil located in the cylinder chamber B of the clamping cylinder 1 is from

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Kolben 2 über eine Leitung 16 zu einem Druckeinstellventil 3 geführt, da der direkte Abfluß über eine Leitung 18 durch ein Rückschlagventil 11 gesperrt ist. Das Drucköl wird durch das Druckeinstellventil 3 vorgespannt. Während der Bewegung des Kolbens 2 beim Spannvorgang wirkt das aus dem Zylinderraum A des Spannzylinders 1 verdrängte Drucköl auf einen Kolben 4 des Druckeinstellventiles 3, der über eine Feder 5 und eine Stellschraube 6 stufenlos auf ein benötigtes Druckniveau einstellbar ist. An einem Manometer 8 -wird die Druckeinstellung angezeigt. Ist der eingestellte Druck erreicht, öffnet der Kolben 4 eine Leitung 17 und das Drucköl kannüber die Leitungen 17, 18, Wegeventil VW1 und Leitung 19 in einen nicht dargestellten Auffangbehälter fließen. Ist der Spannvorgang* beendet, d.h., es wird kein Drucköl mehr aus dem Zylinderraum A des Spannzylinders 1 verdrängt, schließt der Kolben 4 des Druckeinstellventiles 3 sofort die Leitung 17 und erhält somit den eingestellten Druck aufrecht. Die Druckdifferenz in den Zylinderräumen A,B ergibt mit der Kolbenfläche multipliziert die auf das Spannmittel wirkende Spannkraft. Bei plötzlichem Druckabfall im Hydrauliksystem der Werkzeugmaschine schließt das Rückschlagventil 10. Der Druckspeicher 7 hält über längere Zeit den Druck aufrecht und gleicht Leckölverluste aus. Damit bleibt die Spannkraft ebenfalls auf dem momentan herrschenden Niveau. Zum Öffnen des Spannmittels wird das Wegeventil VW1 angesteuert. Das Drucköl strömt über VW1, leitung 18, Rückschlagventil 11 und Leitung 16 in den Zylinderraum A des Spannungszylinders 1. Der Kolben 2 wird nach rechts bewegt und öffnet über seine Kolbenstange in bekannter Weise das Spannmittel. Das im Zylinderraum B des Spannzylinders 1 befindliche Öl fließt über die Leitung 15, das Wegeventil VW1 und die leitung 19 drucklos in den Auffangbehälter.Piston 2 is guided via a line 16 to a pressure adjusting valve 3, since the direct outflow via a line 18 is blocked by a check valve 11. The pressure oil is biased by the pressure adjusting valve 3. During the movement of the piston 2 during the clamping operation, the pressure oil displaced from the cylinder chamber A of the clamping cylinder 1 acts on a piston 4 of the pressure adjusting valve 3, which is infinitely adjustable to a required pressure level via a spring 5 and an adjusting screw 6. On a pressure gauge 8 -the pressure setting is displayed. When the set pressure is reached, the piston 4 opens a line 17 and the pressure oil can flow via the lines 17, 18, directional control valve VW1 and line 19 into a collecting container, not shown. If the clamping operation * is completed, that is, no more pressure oil is displaced from the cylinder chamber A of the clamping cylinder 1, the piston 4 of the Druckeinstellventiles 3 immediately closes the line 17 and thus maintains the set pressure upright. The pressure difference in the cylinder chambers A, B results with the piston area multiplied by the clamping force acting on the clamping means. In case of sudden pressure drop in the hydraulic system of the machine tool, the check valve closes 10. The pressure accumulator 7 maintains the pressure for a long time and compensates for leakage oil losses. Thus, the clamping force also remains at the currently prevailing level. To open the clamping device, the directional control valve VW1 is activated. The pressure oil flows via VW1, line 18, check valve 11 and line 16 in the cylinder chamber A of the tension cylinder 1. The piston 2 is moved to the right and opens on its piston rod in a known manner, the clamping means. The oil in the cylinder chamber B of the clamping cylinder 1 flows via the line 15, the directional control valve VW1 and the line 19 depressurized into the collecting container.

Fig.2 zeigt im Prinzip den gleichen hydraulischen Schaltplan wie in Fig.1. Er wurde lediglich um eine zweite einstellbare Druckstufe zur Veränderung der Spannkraft in der Endphase der Bearbeitung ergänzt. Das Druckeinsteilventil 3Fig.2 shows in principle the same hydraulic circuit diagram as in Fig.1. It was only supplemented by a second adjustable pressure stage to change the clamping force in the final phase of the machining. The pressure sub-valve 3

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ist zu diesem Zweck um den Druckraum C verlängert worden. Im Druckraum C ist der Kolben 22 angeordnet, der in seinem Hubweg durch eine weitere Stellschraube 23 begrenzt werden. Außerdem sind für hydraulische Ansteuerung ein weiteres V/egeventil W/2, zwei Rückschlagventile 20; 21 und eine einstellbare Drossel YDr1 vorgesehen. Pur das Arbeiten mit nur einer Kraftstufe wird das V/egeventil YW2 nicht angesteuert. Damit liegt der Kolben 22 des Druckeinstellventiles 3 ständig an der Einstellschraube 23. Die Einstellung _ des Gegendruckes erfolgt über Stellschraube 6, die im Kolben 22 angeordnet ist.has been extended to the pressure space C for this purpose. In the pressure chamber C, the piston 22 is arranged, which are limited in its stroke by a further adjusting screw 23. In addition, for hydraulic control another V / egeventil W / 2, two check valves 20; 21 and an adjustable throttle YDr1 provided. When working with only one power stage, the control valve YW2 is not activated. Thus, the piston 22 of the pressure adjusting valve 3 is constantly on the adjusting screw 23. The setting _ of the back pressure via adjusting screw 6, which is arranged in the piston 22.

Zum Spannen des Werkstücks wird Wegeventil VW1 in Ruhestellung gebracht. Der Spannvorgang läuft wie nach Pig.1 beschrieben ab. Das in einer Leitung 24 von Leitung 15 anstehende Drucköl kann nicht über das Rückschlagventil 21 hinaus. Die Spannkraft richtet sich nach dem über Stellspindel 6, Feder 5 und Kolben 4 eingestellten Gegendruck."Mit dem Beginn des Schlichtens, der Endphase der Bearbeitung, wird das Wegeventil VW2 angesteuert. Das in Leitung 24 anstehende Drucköl gelangt über Wegeventil VW2, die Leitungen 25; 26, die Drossel VD1 und die Leitung 27 in den Raum C des Druckmittelventiles 3 und bewegt den Kolben 22 um den mit der Stellschraube 23 eingestellten Weg nach links. Die Feder 5 wird höher vorgespannt, es stellt sich ein höherer Gegendruck ein. Damit sinkt die Druckdifferenz in den Zylinderräumen A und B des Spannzylinders 1 und die Spannkraft wird verringert. Dieser Vorgang erfolgt als Sprung, wenn die Drossel YDr1 voll geöffnet ist. Entsprechend den abnehmenden Zerspanungskräften während des Schlicht- und Ausfeuervorganges kann der tibergang von der größeren Spannkraft auf die geringere nach einer Zeitfunkt ion erfolgen. Der Drosselspalt an der Drossel VDrI ist dann der gewünschten Zeitfunktion entsprechend einzustellen. Zum Öffnen des Spannmittels v/ird Wegeventil VW1 angesteu- ert, das Wegeventil YW2 bleibt in Ruhestellung. Der Vorgang läuft wie nach Fig.1 beschrieben ab. Zusätzlich ist derTo clamp the workpiece directional valve VW1 is brought to rest. The clamping process runs as described in Pig.1. The pending in a line 24 of line 15 pressure oil can not over the check valve 21 addition. The clamping force depends on the counterpressure set via adjusting spindle 6, spring 5 and piston 4. "With the start of sizing, the final phase of processing, the directional control valve VW2 is activated The pressurized oil present in line 24 passes via lineswitch valve VW2, the lines 25 26, the throttle VD1 and the line 27 into the space C of the pressure medium valve 3 and moves the piston 22 to the left by the set by the adjusting screw 23. The spring 5 is biased higher, it sets a higher back pressure the pressure difference in the cylinder chambers A and B of the clamping cylinder 1 and the clamping force is reduced, and this action occurs as a jump when the throttle YDr1 is fully opened The throttle gap at the throttle VDrI is then the desired time function ction accordingly. Directional valve VW1 is actuated to open the clamping device v / ird, the directional valve YW2 remains at rest. The process proceeds as described in Fig.1. In addition, the

P _ I 'P _ I '

Zylinderraum C des -Druckeinsteliventiles 3 über Leitung 27, Rückschlagventil 20, Wegeventil VW2, Rückschlagventil 21 und Leitung 24 an die Leitung 15 angeschlossen und somit mit dem Abfluß zum Auffangbehälter verbunden. Der Kolben 22 wird von Feder 5, die sich auf dem Kolben 4 abstützt, an der Stellschraube 23 zur Anlage gebracht.Cylinder space C of the-Druckeinsteliventiles 3 via line 27, check valve 20, directional control valve VW2, check valve 21 and line 24 connected to the line 15 and thus connected to the drain to the collecting container. The piston 22 is brought by spring 5, which is supported on the piston 4, to the adjusting screw 23 to the plant.

In der Fig.3 ist die höchste Ausbaustufe der Spannkraftregeleinrichtung ebenfalls als hydraulischer Schalt plan dargestellt. Mit dieser Ausführung ist der wahlweise Einsatz von Spannmitteln mit Druckerzeugung über einen Spannzylinder oder mit Spannmitteln wie z.B. Membranspannfutter, bei denen die Spannkraft im Spannmittel selbst erzeugt v/ird. Hierzu ist der hydraulische Schalt plan nach Fig. 2 um ein weiteres Wegeventil VW3 und um eine weitere Drossel VDr2 ergänzt worden. Kommt ein Spannmittel mit Druckerzeugung über einen Spannzylinder zum Einsatz, gleicht der funktioneile Ablauf dem schon dargelegten nach Fig.2. Das Wegeventil VW3 bleibt dabei ständig in der Ruhestellung und ist somit wirkungslos. Kommt, ein Membranspannfutter zum Einsatz, ergibt sich der nachfolgende funktionelle Ablauf.In Figure 3, the highest stage of the tension control device is also shown as a hydraulic circuit plan. With this embodiment, the optional use of clamping devices with pressure generation via a clamping cylinder or with clamping means such. Membrane chuck, where the clamping force in the clamping device itself is generated. For this purpose, the hydraulic switching plan has been supplemented by a further directional control valve VW3 and another throttle VDr2 of FIG. If a clamping device with pressure generation via a clamping cylinder is used, the functional sequence is similar to that already explained according to FIG. The directional control valve VW3 remains constantly in the rest position and is thus ineffective. If a diaphragm chuck is used, the following functional sequence results.

Zur Arbei'tshandlung "Futter öffnen" wird das Wegeventil VW1 angesteuert, die beiden anderen VW2 und VW3 bleiben in der Ruhestellung. Das Drucköl von Leitung 13 gelangt über das Wegeventil VW1, Leitung 18, Rückschlagventil 11, ^eitung 30, Wegeventil VW3 und Leitung 16 in den Raum A des Spannzylinders 1 und bewegt den Kolben 2 nach rechts. Da das 01 aus dem Raum B des Spannzylinders 1 drucklos über Leitung 15, Wegeventil VW3, Leitung 31, Wegeventil 1 und Leitung 19 in den Behälter fließen kann, legt sich die rechte Kolbenstange des Kolbens 2 mit voller Kraft an den Membranboden (Krafterzeugendes Element) des Spannmittels und öffnet damit das Futter. Das im Raum C des Druckeinstellventiles 3 befindliche Öl kann ebenfalls drucklos über Leitung 27, Rückschlagventil 20, ^eitung 25, Wegeventil VW2, Leitung 24, Leitung 15 usw. in den Auffangbehälter abfließen«, Der Kolben 22 wird durch die Feder 5 nach rechts bis zur Anlage an die Stellschraube 23 bewegt. Das von LeitungTo work "open chuck" the directional control valve VW1 is controlled, the other two VW2 and VW3 remain in the rest position. The pressure oil from line 13 passes through the directional control valve VW1, line 18, check valve 11, ^ tion 30, directional control valve VW3 and line 16 in the space A of the clamping cylinder 1 and moves the piston 2 to the right. Since the 01 from the space B of the clamping cylinder 1 can flow without pressure via line 15, directional control valve VW3, line 31, directional control valve 1 and line 19 into the container, the right piston rod of the piston 2 sets with full force to the diaphragm bottom (force generating element) of the clamping device and thus opens the food. The oil located in the space C of the pressure adjusting valve 3 can also flow without pressure via line 27, check valve 20, line 25, directional control valve VW2, line 24, line 15, etc. into the collecting container. The piston 22 is moved to the right through spring 5 moved to rest on the screw 23. That of lead

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18 über Leitung 17, Leitung 29, Drossel VDr2, Leitung 28 anstehende Drucköl wird durch Wegeventil VW2 gesperrt, ^ach dem Einlegen eines Werkstückes in das Spannmittel , wird das Wegeventil VW3 angesteuert, VW1 "bleibt angesteuert und VW2 "bleibt in Ruhestellung. Das Drucköl aus Leitung 13 gelangt jetzt Über das Wegeventil VW1, Leitung 18, Rückschlagventil 11, Leitung 30, Wegeventil VW3 und Leitung 15 in den Raum B des Spannzylinders 1 und bewegt den Kolben 2 schnell nach links, da das Drucköl aus Raum A des Spannzylinders 1 drucklos über Leitung 16, Wegeventil VW3, Leitung 3.1, Wegeventil VW1 und Leitung 19 in den Auffangbehälter fließen kann. Gleichzeitig gelangt über die an Leitung 15 angeschlossene Leitung 24, Wegeventil VW2, Leitung 25, Leitung 26, Drossel VDrI (vollständig geöffnet) und Leitung 27 Drucköl in den Raum C des Druckeinstellven-tiles 3. Damit wird der Kolben 22 nach links bewegt. Gleichzeitig wird die Feder 5 auf einen vorher über die Einstellschraube 6 vorgewählten Wert vorgespannt. Das von Leitung 18 über Leitung 17 und 29, Drossel VDr2 und Leitung 28 anstehende Drucköl wird durch Wegeventil VW2 immer noch gesperrt. Soll während des Schlichtvorganges mit abnehmender Zerspanungskraft die auf das Werkstück wirkende Spannkraft verringert werden, so werden mit Beginn des Schlichtvorganges Wegeventil VW2 angesteuert und Wegeventil VW1 in Ruhestellung gebracht. Das Drucköl aus Leitung 13 gelangt über das Wegeventil W1 Leitung 31, Wegeventil VW3 und Leitung 16 in den Raum A des Spannzylinders 1 und bewegt den Kolben 2 nach rechts in Richtung "Futter öffnen". Das aus dem Raum B Spannzylinders abfließende Öl gelangt über die Leitung 15, Wegeventil VW3, Leitung 30 in das Druckeinstellventil 3 und beaufschlagt den Kolben 4. Damit wird diese Öisäule auf den über Stellschraube 6 eingestellten Wert vorgespannt. Der Kolben befindet sich vom Spannvorgang her noch in der linken Endstellung. Nach dem Erreichen des eingestellten Wertes für den Gegendruck kann das überflüssige Öl über Leitung 17; 18 Wegeventil VW1 und18 via line 17, line 29, throttle VDr2, line 28 pending pressure oil is blocked by directional control valve VW2, ^ after inserting a workpiece in the clamping means, the directional control valve VW3 is driven, VW1 "remains activated and VW2" remains at rest. The pressure oil from line 13 now passes via the directional control valve VW1, line 18, check valve 11, line 30, directional control valve VW3 and line 15 in the space B of the clamping cylinder 1 and moves the piston 2 quickly to the left, since the pressure oil from space A of the clamping cylinder 1 depressurized via line 16, directional control valve VW3, line 3.1, directional valve VW1 and line 19 can flow into the collecting container. At the same time passes via the line 15 connected line 24, directional control valve VW2, line 25, line 26, throttle VDrI (fully open) and line 27 pressure oil in the space C of Druckeinstellven-tiles 3. Thus, the piston 22 is moved to the left. At the same time the spring 5 is biased to a previously preselected via the adjusting screw 6 value. The line 18 via line 17 and 29, throttle VDr2 and line 28 upcoming pressure oil is still blocked by way valve VW2. If, during the finishing process, the clamping force acting on the workpiece is to be reduced with decreasing cutting force, the directional control valve VW2 is actuated at the beginning of the finishing process and the directional control valve VW1 is brought to rest. The pressure oil from line 13 passes via the directional control valve W1 line 31, directional control valve VW3 and line 16 into the space A of the clamping cylinder 1 and moves the piston 2 to the right in the direction "open chuck". The effluent from the space B clamping cylinder oil passes via the line 15, directional control valve VW3, line 30 in the pressure adjustment valve 3 and acts on the piston 4. Thus, this oil column is biased to the set via screw 6 value. The piston is still in the left end position from the clamping process ago. After reaching the set value for the back pressure, the excess oil via line 17; 18 way valve VW1 and

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Leitung 19 drucklos in den Behälter fließen. Die Kolbenstange des Kolbens 2 wirkt daher nur mit einer geringen Kraft, die der Druckdifferenz der beiden Zylinderseiten entspricht, auf den Membranboden und hebt die Spannkraft des Membranspannfutter zu einem gewissen, vorwählbaren Teil auf. Das im Raum C des Druckeinstellventiles 3 befindliche Öl kann über Leitung 27, Rückschlagventil 20,/ Leitung 25, Wegeventil VW2, Leitung 28, Drossel VDr2, Leitung 29, Leitung 17, Leitung 18, Wegeventil VW1 und Leitung 19 in den Auffangbehälter fließen. Damit bewegt sich Kolben 22 im Druckeinstellventil 3 nach rechts und entspannt die Feder 5, bis der Kolben 22 an der Einstellsehraube 23 zur Anlage gelangt. Der für den Raum B des Zylinders 1 eingestellte Gegendruck fällt damit kontinuierlich ab, die Druckdifferenz und damit die auf den Membran-" boden wirkende ^raft steigen an. Die Spannkraft wird bis auf ein notwendiges Minimum, das durch die Wegbegrenzung für den Kolben 22 über die Einstellschraube 23 eingestellt wird, gesenkt. Der zeitliche Verlauf für das Absenken der Spannkraft wird durch den an der Drossel VDr2 eingestellten Drosselspalt bestimmt.Line 19 without pressure flow into the container. The piston rod of the piston 2 therefore acts only with a small force, which corresponds to the pressure difference of the two cylinder sides, on the diaphragm bottom and raises the clamping force of the diaphragm chuck to a certain, preselected part. The oil in the space C of the pressure adjusting valve 3 can flow via line 27, check valve 20, / line 25, directional control valve VW2, line 28, throttle VDr2, line 29, line 17, line 18, directional control valve VW1 and line 19 into the collecting container. Thus, piston 22 moves in the pressure adjustment valve 3 to the right and relaxes the spring 5 until the piston 22 comes to the Einstellsehraube 23 to the plant. The counterpressure set for the space B of the cylinder 1 thus drops continuously, the pressure difference and thus the force acting on the membrane bottom rise, the clamping force being increased to a necessary minimum, which is limited by the travel limit for the piston 22 The time course for the lowering of the clamping force is determined by the throttle gap set at the throttle VDr2.

Wie .aus den AusfUhrungsbeispielen zu entnehmen ist, kann die erfindungsgemäße Spannkraftregeleinrichtung sowohl Membranspannfutter als auch für Spannmittel mit Spannkraft— erzeugung.über einen Zylinder eingesetzt werden. Das ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem bekannten Stand der Technik. Des weiteren kann die Einrichtung direkt an das Hydrauliksystem einer Werkzeugmaschine angeschlossen werden. Es entfällt somit eine separate Regelpumpe. Überhaupt zeichnet sich die Einrichtung durch geringen gerätetechnischen Aufwand'aus,, denn es kommen nur ein Druckeinstellventil und maximal drei Wegeventile zum Einsatz. Die bekannten Lösungen benötigen je Druckstufe ein Einstellventil mit entsprechender Ansteuerung.As can be seen from the exemplary embodiments, the clamping force control device according to the invention can be used both for diaphragm chucks and for clamping devices with clamping force generation via a cylinder. This is a significant advantage over the known prior art. Furthermore, the device can be connected directly to the hydraulic system of a machine tool. It thus eliminates a separate control pump. In general, the device is characterized by low device-technical 'out, because there are only one pressure adjusting valve and a maximum of three-way valves used. The known solutions require each pressure level an adjustment valve with appropriate control.

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Desweiteren ist zu nennen, daß bei plötzlichen Druckabfall durch einemögliche Havarie in der Druckmittelzuftihrung durch die konstruktive Gestaltung der.Spanndruck erhalten bleibt.Furthermore, it should be mentioned that in case of sudden pressure drop due to a possible accident in the Druckmittelzufihrung by the structural design of.Spanndruck remains.

Claims

claim

Clamping device for hydraulic clamping devices for continuously adjusting the clamping force of a mutually acted upon by a hydraulic pressure cylinder clamping cylinder of a machine tool using Druckeinstellventilen, throttles and directional control valves, characterized in that the pressure during the Spannvorgäng pressure medium by a pressure adjusting valve (3) is biased that the difference Bridge in the cylinder chambers (A; B) of a clamping cylinder (1) is used as a clamping force that with the Druckeinstellventil (3) two pressure levels are adjustable, that the movement of the piston (22) in the pressure adjusting valve via two throttles (VDr1, VDr2) in time is controllable and that an additional directional control valve (VW1) is provided for reversing the force conditions on the clamping cylinder (1).

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