DD149628B1

DD149628B1 - TENSION CONTROL DEVICE FOR HYDRAULIC CLAMPING DEVICES

Info

Publication number: DD149628B1
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: 1985-12-18
Also published as: GB2071538B; JPS56139874A; DD149628A1; GB2071538A; FR2477938A1; FR2477938B1; DE3043837A1; IT1170798B; IT8148011A0

Description

Spannkraftregeleinrichtung für hydraulische SpanneinrichtungenClamping device for hydraulic clamping devices

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

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

Charakteristik der benannten technischen lösungenCharacteristic of the named technical solutions

Auf modernen Hochleistungsschleifmaschinen ist es notwendig, den Schleifprozeß in ein Grobschleifen und in ein Schlichtschleifen mit anschließendem sogenannten ausfeuern zu unterteilen. Beim Grobschleifen arbeitet man in der Eegel mit hohen Torschüben und kleinen Werkstückdrehzahlen. Baraus resultieren entsprechend große Kräfte am Werkstück, die hohe Spannkräfte notwendig machen. Pur das Schlichtschleifen sind diese hohen Spannkräfte jedoch ungeeignet, da sie das Werkstück verformen und die nach dem öffnen der Spanneinrichtung verbleibenden Pormfehler das Werkstück in der Eegel unbrauchbar machen. Ss ist deshalb notwendig, daß die Spannkräfte vor dem Schlichten reduziert werden. Diese Eeduzierung 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 Eegelung 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- umschaltventil geöffnet. Der volle hydraulische Druck wirkt auf den Sinspannzylinder. Der Abfluß der überschüssigen Hydraulikflüssigkeit erfolgt über eine stellbare Drossel. Pur die Schlichtoperat ion wird das Spannkraft -On modern high-performance grinding machines, it is necessary to divide the grinding process into a rough grinding and a finishing grinding with subsequent so-called firing. For rough grinding, the Eegel works with high gate thrusts and small workpiece speeds. Baraus results in correspondingly large forces on the workpiece, which make high clamping forces necessary. Pur simple grinding, these high clamping forces, however, are unsuitable because they deform the workpiece and make the remaining after the opening of the clamping device Pormfehler the workpiece in the Eiche useless. It is therefore necessary that the clamping forces be reduced prior to 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 circuitry for the regulation of 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 coarse grinding, this clamping force changeover valve is open. The full hydraulic pressure acts on the Sinspannzylinder. The outflow of excess hydraulic fluid via an adjustable throttle. Purely the finishing operation will be the elasticity -

Umsehaltventil geschlossen. Die Hydraulikflüssigkeit wird Шзег einen liebenkreis gedrückt, wobei der Spanndruck über eine weitere Drossel regulierbar ist. Die Veränderung der Spannkraft erfolgt durch die Betätigung des Spannkraft - Umsehaltventils, und zwar sprunghaft. Soll die Umschaltung nach einer Zeitfunktion erfolgen, ist ein zusätzlicher Speicher an die Hauptleitung gekoppelt. Dieser Speicher füllt sich beim Grobschleifen mit Hydraulikflüssigkeit, die unter entsprechendem Druck steht. Dabei wird im Speieher ein Kolben gegen einen Pederdruck verschoben. Dieser Federdruck ist nach Bedarf einstellbar. Im Augenblick des Sehließens des Spannkraft - Umschaltventils erfolgt keine sprunghafte Herabsetzung der Spannkraft, sondern eine Angleichung nach einer Zeitfunktion. Diese offengelegte Schaltungsanordnung ist zwar relativ einfach ausgeführt, aber ihr haften doch wesentliche Mängel an, denn die Wirkung der Drosseln erscheint problematisch. Der Wärmefluß im Drosselspalt bewirkt eine Spannkraftänderung, denn Ölerwärmung bedeutet Viskositätsveränderung, 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. Bs bleibt auch völlig offen, was passiert, wenn plötzlich in der Druckmitteleinführung ein Druckausfall auftritt.Umsehaltventil closed. The hydraulic fluid is pressed in a circle of engagement, whereby the clamping pressure can be regulated by means of another throttle. The change in the clamping force is effected by the actuation of the clamping force - Umsehaltventils, and in leaps and bounds. If the changeover 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 moved in the Speieher against a Pederdruck. This spring pressure is adjustable as needed. At the moment when the clamping force switching valve is left open, there is no abrupt lowering of the clamping force, but an adjustment according to a time function. Although this disclosed circuit arrangement is relatively simple, it still adheres to essential deficiencies, because the effect of the throttles appears problematic. The heat flow in the throttle gap causes a change in clamping force, because oil heating means viscosity change, 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. Bs remains completely open, what happens when suddenly in the pressure medium introduction, a pressure failure occurs.

Uach 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 Spannkraft 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 Kolben zugeführt, daß dieser die Spanneinrichtung entspannt. Diese Entspannung erfolgt aber nicht vollständig, weil die gespeicherte Druckmittelnenge gerade ausreicht, um die Spannkraft bis unter den zur Feinbearbeitung des Werkstücks erforderlichen Wert zu senken, der die genaue Einspannlage des Werkstücks garantiert. EinUach DE-OS 2 458 958 it is known that for the reduction of the clamping force to be acted upon side of the piston is connected to a pressure fluid accumulator by a valve which is temporarily open at the transition from one clamping force to the other. In the transition from one to the other clamping force, the pressure medium quantity contained in the memory is supplied to the piston so that it relaxes the clamping device by a valve control. However, this relaxation is not complete because the stored Druckmittelnenge just sufficient to lower the clamping force to below the value required for fine machining of the workpiece, which guarantees the exact chucking position of the workpiece. On

feineinstellbares Druckeinstellventil ermöglicht ein selbsttätiges Vorwählen der herabsetzbaren Spannkraft. Diese Vorrichtung erfordert einen sehr hohen gerätetechnischen Aufwand. Es werden Druckeinstellventile mit motorischem Antrieb benötigt, die sehr kostenaufwendig sind. Außerdem ist ein separater Druckstromerzeuger mit Eegeleinrichtung 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.Fine adjustable pressure adjustment valve allows automatic preselection of the degradable clamping force. This device requires a very high equipment expense. There are pressure adjustment valves with motor drive needed, which are very expensive. In addition, a separate pressure generator with Eegeleinrichtung is necessary. With regard to the usability, it should be noted that the device in its disclosure can only be used for jaw chucks. For use on a diaphragm liner, changes are required that 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 Steuervorrichtung ist es möglich, die Bückschlagventile so zu steuern, daß bei Beibehaltung ihrer Sicherheit sfunkt ion 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, tficht unerwähnt soll bleiben, daß diese Spannkraftregeleinrichtung nur für umlaufende Spannzylinder geeignet ist und nur für den Einsatz kraftbetätigter Backenfutter. Außerdem ist wiederum ein eigener Druckstromerzeuger unerläßlich.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. Each cylinder chamber is associated with a supply line with a check valve. A control device controls the inflow and outflow of the pressure medium. With the help of this control device, it is possible to control the Bückschlagventile so that while maintaining their safety sfunkt ion a continuous reduction in pressure in the pressurized cylinder chamber is possible. This constructive solution requires a very high cost in manufacturing, because the proportion of components that require great precision in the production is very high. Furthermore inevitably affects wear on valves and other continuously moving parts reliability. Great attention must also be given to the centrifugal forces on the valves, tficht unmentioned should remain that this clamping force control device is only suitable for rotating clamping cylinder and only for the use of power-operated jaw chuck. 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 Druckmittelzuführung über einen vertretbaren Zeitraum zuverlässig weiterarbeitet und die sowohl für den Betrieb von Backenfuttern mit hydraulischer Erzeugung der Spannkraft, als auch von Spannmit-The aim of the invention is to provide a clamping force control device for hydraulic clamping devices, which does not require a separate pressure generator, which reliably continues to work in case of failure of the pressure medium supply for a reasonable period of time and for both the operation of jaw chucks with hydraulic generation of clamping force, as well as Spannmit-

teln, die die Spannkraft im Spannmittel selbst erzeugen, geeignet ist.Teln, which 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, die mit geringstem gerätetechnischen Aufwand ein stufenloses Einstellen und ein automatisches Ändern der Spannkraft ermöglicht und die bei Ausfall der Druckmittelzuführung die Spannkraft über einen vertretbaren Zeitraum aufrechterhält. Srfindungsgemäß 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, wechselseitig mit einem Druckmittel beaufschlagt werden, wobei das während des Spannungsvorganges normalerweise drucklos aus dem Arbeitszylinder abfließende Druckmittel, wie z. B. Hydrauliköl, über ein Druckeinstellventil stufenlos vorgespannt werden kann. Die Spannkraft ergibt sich dann aus dem Produkt aus der Druckdifferenz (konstanter Spanndruck minus einstellbarer Gegendruck) multipliziert mit der Zolbenfläche. Das Druckeinstellventil ist so gestaltet, daß der Gegendruck in zwei Stufen unabhängig voneinander stellbar ist. Die 2. Druckstufe kann hydraulisch entsprechend den technologischen Anforderungen angesteuert werden, wobei der Übergang als Sprung oder kontinuierlich entsprechend einer Zeitfunktion erfolgen kann. Für den Einsatz an Spannmitteln, bei denen die Spannkraft im Spannmittel selbst erzeugt wird, kann über ein zusätzliches У/egeventil 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 Futters herabzusetzen.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 that allows a minimal adjustment and an automatic change of clamping force with minimal equipment expense and the failure the pressure medium supply maintains the clamping force over a reasonable period of time. According to the invention, this object is achieved by the piston surfaces of a working cylinder, which is used in known manner for opening and closing the chuck on machine tools, especially on grinding machines, alternately acted upon by a pressure medium, wherein the normally unpressurized during the tensioning process from the working cylinder pressure medium , such as As hydraulic oil, can be biased continuously via a pressure adjusting valve. The clamping force then results from the product of the pressure difference (constant clamping pressure minus adjustable back pressure) multiplied by the piston surface. The pressure adjustment valve is designed so that the back pressure can be set independently of one another in two stages. The second pressure stage can be controlled hydraulically according to the technological requirements, wherein the transition can be done as a jump or continuously according to a time function. For use on clamping devices where the clamping force is generated in the clamping device itself, the oil drained from the working cylinder during chuck opening can be preloaded via the workpiece adjusting valve via an additional У / ege valve. This makes it possible, at a given time with reduced opening force to reduce the clamping force of the feed.

Ausführungsbeispielembodiment

An drei möglichen Ausbaustufen, die in den Abbildungen 1-3 daxgestellt sind, soll die Funktion der der Einrichtung näher beschrieben werden.The function of the device is described in more detail at three possible expansion stages, which are shown in Figures 1-3.

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

Pig. 1 den hydraulischen Schaltplan der einfachsten Ausführungsform mit einer Druckstufe in der Spannphase Pig. 2 den hydraulischen Schaltplan der Ausführungsform mit automatischer KraftänderungPig. 1 shows the hydraulic circuit diagram of the simplest embodiment with a compression stage in the tension phase Pig. Fig. 2 is the hydraulic circuit diagram of the automatic force variation embodiment

Pig. 3 den hydraulischen Schaltplan der Ausführungsform mit automatischer Kraftänderung und wahlweisem Einsatz auch für Spannmittel, bei denen die Spannkraft im Spannmittel erzeugt wird.Pig. 3 is the hydraulic circuit diagram of the embodiment with automatic force change and optional use also for clamping means in which the clamping force is generated in the clamping means.

Die Einrichtung gemäß Pig. 1 hat das nachfolgend beschriebene Wirkprinzip. An die Hauptdruckleitung des Hydrauliksystems einer Werkzeugmaschine ist die Leitung 12 angeschlossen. Das Drueköl öffnet ein Eüekschlagventil 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 Buhestellung ein. Das Drucköl gelangt über das Wegeventil W/1 und Leitung 15 in den Zylinderraum B eines Spannzylinders 1 und bewegt dessen Kolben 2 nach links und schließt ein mit der Kolbenstange verbundenes nicht dargestelltes Spannmittel. Das im Zylinderraum A des Spannzylinders 1 befindliche Cl wird vom Kolben 2 über eine Leitung 16 zu einem Druckeinstellventil 3 geführt, da der direkte Abfluß über eine Leitung 18 durch ein Hückschlagventil 11 gesperrt ist. Das Öl wird durch das Druckeinstellventil 3 vorgespannt. Während der Bewegung des Kolbens 2 beim Spannvorgang wirkt das aus dem Zylinderraum A des Spannzylinders 1 verdrängte Öl auf einen Kolben 4 des Druckeinst ellventiles 3, der über eine Peder 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 Öl kann über die Leitungen 17, 18, Wegeventil VW1 und Leitung 19 in einen nicht dargestellten Auffangbehälter fließen. Ist der Spannvorgang beendet, d.h., es wird kein Öl 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 derThe device according to Pig. 1 has the operating principle described below. To the main pressure line of the hydraulic system of a machine tool, the line 12 is connected. The Drueköl opens a Eüekschlagventil 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 setting position. The pressure oil passes through the directional control valve W / 1 and line 15 into the cylinder chamber B of a clamping cylinder 1 and moves the piston 2 to the left and closes a not shown Spannmittel connected to the piston rod. The Cl in the cylinder chamber A of the clamping cylinder 1 is guided by the piston 2 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 oil is biased by the pressure adjusting valve 3. During the movement of the piston 2 during the clamping operation, the oil displaced from the cylinder chamber A of the clamping cylinder 1 acts on a piston 4 of the Druckeinst ellventiles 3, which is infinitely adjustable via a Peder 5 and a screw 6 to a required pressure level. 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 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 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

Kolbenfläche multipliziert die auf das Spannmittel wirkende Spannkraft.Piston area multiplies the clamping force acting on the clamping device.

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 Sparer aft ebenfalls auf dem momentan herrschenden Hiveau.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. This leaves the savers aft also on the currently prevailing Hiveau.

Zum Öffnen des Spannmittels wird das Wegeventil VW1 angesteuert. Das Drucköl strömt über VW1, Leitung 18, Büekschlagventil 11 und Leitung 16 in den Zylinderraum A des Spannzylinders 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.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 clamping cylinder 1. The piston 2 is moved to the right and opens the piston means in a known manner, the clamping means. The oil in the cylinder chamber B of the clamping cylinder 1 flows through the line 15, the directional control valve VW1 and the line 19 without pressure into the collecting container.

Pig. 2 zeigt im Prinzip den gleichen hydraulischen Schaltplan wie in Fig. 1. Es wurde lediglich um eine zweite einstellbare Druckstufe zur Veränderung der Spannkraft in der Endphase der Bearbeitung ergänzt. Das Druckeinstellventil 3 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 kann. Außerdem sind für die hydraulische Ansteuerung ein weiteres Wegeventil 77/2, zwei Bückschlagventile 20;21 und eine einstellbare Drossel 7Dr1 vorgesehen. Für das Arbeiten mit nur einer Kraftstufe wird das Wegeventil 7W2 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· Zum Spannen mit 2 Kraftstufen werden das Wegeventil VW1 nicht angesteuert und das Wegeventil VW2 angesteuert. Der Spannvorgang läuft wie nach Fig. 1 beschrieben ab. Das in der Leitung 24 von Leitung 15 anstehende Drucköl kann nicht über das Rückschlagventil 21 hinaus. Die Spannkraft richtet sich nach dem über Stellschraube 6, Feder 5 und Kolben 4 eingestellten Gegenstück. Mit Beginn des Schlichtens, der Endphase der Bearbeitung, wird das Wegeventil YW2 in Euhestellung gebracht. Damit gelangt das in Lei-Pig. 2 shows, in principle, the same hydraulic circuit diagram as in FIG. 1. It was merely supplemented by a second adjustable pressure stage for changing the clamping force in the final phase of the machining . The pressure adjusting valve 3 has been extended to the pressure space C for this purpose. In the pressure chamber C, the piston 22 is arranged, which can be limited in its stroke by a further adjusting screw 23. In addition, a further directional valve 77/2, two check valves 20, 21 and an adjustable throttle 7Dr1 are provided for the hydraulic control. For working with only one power stage, the directional control valve 7W2 is activated. The adjustment of the back pressure takes place by means of adjusting screw 6, which is arranged in the piston 22. For tensioning with 2 power stages, the directional control valve VW1 is not activated and the directional control valve VW2 is activated. The clamping process runs as described in FIG. 1 from. The pressure oil present in line 24 of line 15 can not pass beyond the check valve 21. The clamping force depends on the adjusted by adjusting screw 6, spring 5 and piston 4 counterpart. With the beginning of sizing, the final phase of processing, the directional control valve YW2 is put into its quiescent position. This achieves this in

tung 24 entstehende Drucköl über Wegeventil W/2, die Leitungen 25; 26, die Drossel VDrI und die Leitung 27 in den Raum C des Druckeinstellventiles 3 und bewegt den Kolben 22 um den mit der Stellschraube 23 eingestellten Vieg 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 VDrI voll geöffnet ist. Entsprechend den abnehmenden Zerspanungskräften während des Schlicht- und Ausfeuervorganges kann der Übergang von der größeren Spannkraft auf die geringere nach einer Zeitfunktion erfolgen. Der Drosselspalt an der Drossel VDrI ist dann der gewünschten Zeitfunktion entsprechend einzustellen. Zum öffnen des Spannmittels wird Wegeventil YW1 angesteuert, das Wegeventil VW2 bleibt in Buhestellung. Der Vorgang läuft wie nach Pig, 1 beschrieben ab. Zusätzlich ist der Zylinderraum C des Druckeinstellventiles 3 über Leitung 27, Rückschlagventil 20, Wegeventil VW2, 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.tion 24 resulting pressure oil via directional control valve W / 2, the lines 25; 26, the throttle VDrI and the line 27 in the space C of the pressure adjusting valve 3 and moves the piston 22 by the set with the adjusting screw 23 Vieg to the left. The spring 5 is biased higher, it sets a higher back pressure. Thus, the pressure difference in the cylinder chambers A and B of the clamping cylinder 1 decreases and the clamping force is reduced. This process takes place as a jump when the throttle VDrI is fully open. According to the decreasing cutting forces during the sizing and Ausfeuervorganges the transition from the larger clamping force to the lower can be done after a time function. The throttle gap at the throttle VDrI is then set according to the desired time function. To open the clamping device directional control valve YW1 is controlled, the directional control valve VW2 remains in Buhestellung. The process proceeds as described for Pig, 1. In addition, the cylinder chamber C of Druckeinstellventiles 3 via line 27, check valve 20, directional control valve VW2, line 24 is 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 Schaltplan dargestellt. Mit dieser Ausführung ist der wahlweise Einsatz von Spannmitteln mit Krafterzeugung über einen Spannzylinder oder mit Spannmitteln wie z. B. Membranspannfutter, bei denen die Spannkraft im Spannmittel selbst erzeugt wird, möglich. Hierzu ist der hydraulische Schaltplan nach Fig. 2 um ein weiteres Wegeventil VW3 und um eine weitere Drossel VDr2 ergänzt worden. Kommt ein Spannmittel mit Krafterzeugung über einen Spannzylinder zum Einsatz, gleicht der funktioneile Ablauf dem schon dargelegten nach Fig. 2. Das Wegeventil V7/3 bleibt dabei ständig in der Ruhestellung und ist somit wirkungslos. Kommt ein Membranspannfutter zum Einsatz, ergibt sich der nachfolgende funktioneile Ablauf.In Fig. 3, the highest stage of the tension control device is also shown as a hydraulic circuit diagram. With this design, the optional use of clamping devices with power generation via a clamping cylinder or with clamping devices such. B. diaphragm chuck, where the clamping force is generated in the clamping device itself, possible. For this purpose, the hydraulic circuit diagram of FIG. 2 has been supplemented by a further directional control valve VW3 and by a further throttle VDr2. If a clamping device with force generation via a clamping cylinder is used, the functional sequence is similar to the already set forth in FIG. 2. The directional control valve V7 / 3 remains constantly in the rest position and is thus ineffective. If a membrane chuck is used, the following functional sequence results.

Zur Arbeitshandlung "Futter öffnen" wird das 7/egeventil VW1 angesteuert, die beiden anderen VW2 und VW3 bleiben in der Ruhe-The 7 / egeventil VW1 is activated for the work action "Open chuck", the two other VW2 and VW3 remain in the idle mode.

stellung. Das Drucköl von Leitung 13 gelangt über das Wegeventil VW1, Leitung 18, Rückschlagventil 11, Leitung 30, Wegeventil VW3 und Leitung 16 in den Baum A des Spannzylinders 1 und bewegt den Kolben 2 nach, rechts. Da das Ol aus den Baum 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 Putter. Das im Baum C des Druckeinstellventiles 3 befindliche Öl kann ebenfalls drucklos über Leitung 27, Bückschlagventil 20, Leitung 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 Leitung 18 über Leitung 17, Leitung 29, Drossel VDr2, Leitung 28 anstehende Drucköl wird durch Wegeventil VW2 gesperrt. Mach dem Einlegen eines Werkstückes in das Spannmittel wird das Wegeventil VW3 angesteuert, VW1 bleibt angesteuert und VW2 bleibt in Buhestellung. Das Drucköl aus Leitung 13 gelangt jetzt über das Wegeventil 7W1, Leitung 18, Bückschlagventil 11, Leitung 30, Wegeventil VW3 und Leitung 15 in den Baum B des Spannzylinders 1 und bewegt den Kolben 2 schnell nach links, da das Drucköl aus Baum A des Spannzylinders 1 drucklos über Leitung 16, Wegeventil VW3, Leitung 31, 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 Baum C des Druckeinstellventiles 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 und 29, Drossel VDr2 und Leituiig 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 YW2 angesteuert und Fv¥1 in Buhestellung gebracht. Das Drucköl aus Leitung 13 gelangt über das Wegeventil VW1 Leitung 31, Wegeventil VW3 und Leitung 16 in den Baum A des Sjpannzylinders 1 und bewegt denposition. The pressure oil from line 13 passes through the directional control valve VW1, line 18, check valve 11, line 30, directional control valve VW3 and line 16 in the tree A of the clamping cylinder 1 and moves the piston 2, right. Since the oil from the tree 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 putter. The oil in the tree C of Druckeinstellventiles 3 can also flow without pressure via line 27, check valve 20, line 25, directional control valve VW2, line 24, line 15, etc. in the collection container. The piston 22 is moved by the spring 5 to the right until it touches the adjusting screw 23. The line 18 via line 17, line 29, throttle VDr2, line 28 pending pressure oil is blocked by way valve VW2. Mach the insertion of a workpiece in the clamping means the directional control valve VW3 is controlled, VW1 remains activated and VW2 remains in Buhestellung. The pressure oil from line 13 now passes through the directional valve 7W1, line 18, check valve 11, line 30, directional control valve VW3 and line 15 in the tree B of the clamping cylinder 1 and moves the piston 2 quickly to the left, since the pressure oil from tree A of the clamping cylinder 1 depressurized via line 16, directional control valve VW3, line 31, directional control valve VW1 and line 19 can flow into the collecting container "At the same time passes via the line 15 connected to line 24, directional control valve VW2, line 25, line 26, throttle VDrI (fully open) and Line 27 pressurized oil into the tree C of the pressure adjusting valve 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 · The pressure of line 18 via line 29 and, throttle VDr2 and Leituiig 28 pressure oil is still blocked by way valve VW2. If the clamping force acting on the workpiece is to be reduced during the finishing process with decreasing cutting force, directional control valve YW2 is activated at the beginning of the sizing process and Fv 1 is brought into set position. The pressure oil from line 13 passes through the directional control valve VW1 line 31, directional control valve VW3 and line 16 in the tree A of the Sjpannzylinders 1 and moves the

Kolben 2 nach rechts in Richtung "Futter öffnen. Das aus dem Baum B des Spannzylinders 1 abfließende Öl gelangt über die Leitung 15, Wegeventil VW3, Leitung 30 in das Druckeinstellventil 3 und beaufschlagt den Kolben 4. Damit wird diese ölsäuie auf den über Stellschraube 6 eingestellten Wert vorgespannt. Der Kolben 22 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 und Leitung 19 drucklos in den Behälter fließen. Die Kolbenstange 2 wirkt daher nur mit einer geringen Kraft, die der Druckdifferenz der beiden Zylinderseiten entspricht, auf den LIembranboden und hebt die Spannkraft des Membranspannfutters zu einem gewissen, vorwählbaren Teil auf. Das im Raum C des Druckeinstellventiles 3 befindliche Öl kann über LeitungOpen the piston 2 to the right in the direction of "chuck." The oil draining out of the tree B of the clamping cylinder 1 passes via the line 15, directional control valve VW3, line 30 into the pressure adjusting valve 3 and acts on the piston 4. Thus, this oil acid is transferred to the adjusting screw 6 The piston 22 is still in the left-hand end position from the clamping operation After reaching the set value for the counter-pressure, the excess oil can flow without pressure into the container via line 17, 18-way valve VW1 and line 19. The piston rod 2 Therefore, it acts on the diaphragm bottom only with a small force, which corresponds to the pressure difference of the two cylinder sides, and lifts the clamping force of the diaphragm chuck to a certain preselectable part

27, Bückschlagventil 20, Leitung 25, Wegeventil VW2, Leitung27, check valve 20, line 25, directional control valve VW2, line

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 Einstellschraube 23 zur Anlage gelangt. Der für den Saum B des Zylinders 1 eingestellte Gegendruck fällt damit kontinuierlich ab, die Druckdifferenz und damit die auf den Membranboden wirkende Kraft 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 YDr2 eingestellten Drosselspalt bestimmt.28, throttle VDr2, line 29, line 17, line 18, directional valve VW1 and line 19 flow 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 rest on the adjusting screw 23. The set for the hem B of the cylinder 1 back pressure thus drops continuously, the pressure difference and thus the force acting on the membrane bottom force increases. The clamping force is reduced to a necessary minimum, which is set by the travel limit for the piston 22 via the adjusting screw 23. The time course for the lowering of the clamping force is determined by the throttle gap set at the throttle YDr2.

Wie aus den Ausführungsbeispielen zu entnehmen ist, kann die erfindungsgemäße Spannkraftrege!einrichtung sowohl Membranspannfutter als auch für Spannmittel mit Spannkrafterzeugung 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 Hegelpumpe. Überhaupt zeichnet sich die Einrichtung durch geringen gerätetechnischen Aufwand aus, denn es kommen nur ein Druckeinstellventil und maximal drei Wegeventile zum Einsatz.As can be seen from the exemplary embodiments, the tensioning 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 Hegelpumpe. In general, the device is characterized by low equipment complexity, because there are only one pressure adjusting valve and a maximum of three directional valves are used.

Die bekannten Lösungen benötigen je Druckstufe ein Sinstellventil mit entsprechender Ansteuerung.The known solutions require each pressure stage a Sinstellventil with appropriate control.

Desweiteren ist zu nennen, daß bei plötzlichen Druckabfall durch eine mögliche Havarie in der Druckmittelzuführung durch die konstruktive Gestaltung der Spanndruck erhalten bleibt.Furthermore, it should be mentioned that in case of sudden pressure drop by a possible accident in the pressure medium supply by the structural design of the clamping pressure is maintained.

Claims

invention claim

1. clamping force control device for hydraulic clamping devices for continuously adjusting the clamping force of an alternately acted upon by a hydraulic pressure cylinder clamping cylinder V / erkzeugmas chine using Druckeinstellventilen, throttles and »Vegeventils, characterized in that the outflowing during the clamping pressure medium by a pressure adjustment valve (3) prestressed is that the difference of the pressures in the cylinder chambers (AjB) of a SpannzUlinders (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 Druckeinstellventil via two throttles (YDr 1, ¹ TDr 2) can be regulated in terms of time and that an additional directional control valve (VV / 3) is provided for the use of LIembranfuttern.