DE102020117296A1

DE102020117296A1 - Werkstückgreifvorrichtung

Info

Publication number: DE102020117296A1
Application number: DE102020117296.6A
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Furuhata; Masaki Ichikawa
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2021-01-07
Also published as: US20210001440A1; US11590618B2; JP7318375B2; JP2021008019A

Abstract

Ein Zylindergehäuse weist einen ersten Hauptweg, der einen ersten Anschluss mit einer Endfläche verbindet, einen zweiten Hauptweg, der einen zweiten Anschluss mit der Endfläche verbindet, einen ersten und einen zweiten vorderen Kammerweg, die jeweils eine vordere Kammer mit der Endfläche verbinden, und einen ersten und einen zweiten hinteren Kammerweg auf, die jeweils eine hintere Kammer mit der Endfläche verbinden. Ein Verteilerblock weist einen ersten Zwischenweg, der erste und zweite Verteilerlöcher, die in einer Anlagefläche geöffnet sind, miteinander verbindet, und einen zweiten Zwischenweg auf, der dritte und vierte Verteilerlöcher, die in der Anlagefläche geöffnet sind, miteinander verbindet. Der Verteilerblock ist so gestaltet, dass er an dem Zylindergehäuse so angebracht und befestigt werden kann, dass die Anlagefläche an der Endfläche anliegt und eine relative Position der Anlagefläche in Bezug auf den Endflächenabschnitt aus einer ersten Position und einer zweiten Position ausgewählt werden kann.

Description

Hintergrund
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkstückgreifvorrichtung.
Stand der Technik
Eine Werkstückgreifvorrichtung, die in dem Stand der Technik verwendet wird, ist so gestaltet, dass ein Mehrfachklauenspannfutter durch einen Hydraulikzylinder in radialer Richtung geöffnet und geschlossen wird, um ein Werkstück zu greifen (siehe zum Beispiel JP-2001-71225-A ). Eine derartige Werkstückgreifvorrichtung ist üblicherweise so gestaltet, dass das Werkstück geklemmt (gespannt) wird, wenn ein Kolben des Hydraulikzylinders zum Zurückziehen angetrieben wird. Ein Zylindergehäuse des Hydraulikzylinders weist einen abgedichteten Anschluss auf, der es ermöglicht, während einer Drehung von außen mit Drucköl versorgt zu werden. Das während der Drehung durch den Anschluss zugeführte Drucköl wird zu einer vorderen Kammer des Zylindergehäuses durch einen Weg in dem Zylindergehäuse zugeführt, so dass der Kolben zurückgezogen wird.
Ein Außendurchmessergreifspannfutter zum Greifen eines Außendurchmessers des Werkstücks ist so gestaltet, dass es den Außendurchmesser des Werkstücks durch Zurückziehen eines Keilstößels und Bewegen der Klauen radial nach innen greift, so dass das vorstehend beschriebene Zylindergehäuse direkt in der Werkstückgreifvorrichtung mit dem Außendurchmessergreifspannfutter verwendet werden kann.
In der Zwischenzeit ist ein Innendurchmessergreifspannfutter zum Greifen eines Innendurchmessers des Werkstücks so gestaltet, dass es den Innendurchmesser des Werkstücks greift, indem der Keilstößel nach vorne gedrückt und die Klauen radial nach außen bewegt werden. Die Erhöhung der Anzahl der abgedichteten Anschlüsse, die während einer Drehung von außen mit Drucköl versorgt werden können, damit das Innen- und das Außendurchmessergreifspannfutter gewechselt und verwendet werden können, ist technisch schwierig und kann die Kosten erhöhen. Vorgefertigte Zylindergehäusekomponenten, die mit unterschiedlichen Druckölwegen versehen sind, sind kostspielig und erfordern einen Austausch und Zeitaufwand für den Austausch.
Zusammenfassung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Werkstückgreifvorrichtung zur Verfügung, die es ermöglicht, dass Fluidwege eines Zylinders in Übereinstimmung mit Spannfuttertypen leicht geändert werden können.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Werkstückgreifvorrichtung Folgendes auf: ein Spannfutter mit einem Stellglied, das in der Lage ist, sich entlang einer axialen Richtung einer Mittelachse (zentralen Achse) vorwärts und rückwärts zu bewegen, und einer Vielzahl von Klauen, die um die Mittelachse (zentrale Achse) herum angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Klauen in der Lage ist, sich in einer radialen Richtung zusammen mit der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Stellglieds zu bewegen; einen Fluiddruckzylinder mit einem Zylindergehäuse, das koaxial auf einer hinteren Seite des Spannfutters angeordnet ist, und einem Kolben, der in einen Innenraum des Zylindergehäuses eingepasst ist und den Innenraum in der axialen Richtung in eine vordere Kammer und eine hintere Kammer unterteilt, wobei der Kolben so gestaltet ist, dass er das Stellglied vorwärts und rückwärts antreibt.
Des Weiteren weist das Zylindergehäuse Folgendes auf: erste und zweite Zufuhr- und Abgabewege, die jeweils erste und zweite Zufuhr- und Abgabeanschlüsse mit der Endfläche verbinden, wobei die ersten und zweiten Zufuhr- und Abgabeanschlüsse so gestaltet sind, dass sie ein Fluid zuführen und abgeben; dritte und vierte Zufuhr- und Abgabewege, die dritte und vierte Zufuhr- und Abgabeanschlüsse mit der Endfläche verbinden, wobei die dritten und vierten Zufuhr- und Abgabeanschlüsse so gestaltet sind, dass sie ein Fluid zuführen und abgeben; erste und zweite vordere Kammerwege, die die vordere Kammer mit der Endfläche verbinden; und erste und zweite hintere Kammerwege, die die hintere Kammer mit der Endfläche verbinden. Der Verteilerblock ist so gestaltet, dass er an dem Zylindergehäuse so angebracht und befestigt werden kann, dass die Anlagefläche an der Endfläche anliegt und eine relative Position der Anlagefläche in Bezug auf den Endflächenabschnitt aus einer ersten Position und einer zweiten Position ausgewählt werden kann, wobei, wenn der Verteilerblock an der ersten Position an dem Zylindergehäuse angebracht und befestigt ist, der erste Zufuhr- und Abgabeweg mit dem ersten vorderen Kammerweg über den ersten Zwischenweg in Verbindung steht und der erste hintere Kammerweg mit dem dritten Zufuhr- und Abgabeweg über den zweiten Zwischenweg in Verbindung steht, und wobei, wenn der Verteilerblock an der zweiten Position an dem Zylindergehäuse angebracht und befestigt ist, der zweite Zufuhr- und Abgabeweg über den dritten Zwischenweg mit dem zweiten hinteren Kammerweg in Verbindung steht und der zweite vordere Kammerweg über den vierten Zwischenweg mit dem vierten Zufuhr- und Abgabeweg in Verbindung steht.
Gemäß der vorstehenden Gestaltung wird bei Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutters der Verteilerblock an der ersten Position an dem Zylindergehäuse angebracht und befestigt. In einem derartigen Zustand, wenn ein Fluid von dem ersten Zufuhr- und Abgabeanschluss zu dem ersten Zufuhr- und Abgabeweg zugeführt wird, strömt das Fluid über den ersten Zwischenweg und den ersten vorderen Kammerweg in die vordere Kammer und wird der Kolben nach hinten (zurück, rückwärts) bewegt. Zu diesem Zeitpunkt strömt das Fluid aufgrund der Rückwärtsbewegung des Kolbens von der hinteren Kammer in den ersten hinteren Kammerweg und wird über den zweiten Zwischenweg und den dritten Zufuhr- und Abgabeweg aus dem dritten Zufuhr- und Abgabeanschluss abgegeben. Das heißt, durch die Rückwärtsbewegung des Stellglieds des Spannfutters durch das Betreiben der Rückwärtsbewegung des Kolbens werden die Klauen radial nach innen bewegt, um den Außendurchmesser des Werkstücks zu greifen (zu klemmen, spannen).
Auf der anderen Seite, wenn das Fluid von dem dritten Zufuhr- und Abgabeanschluss zu dem dritten Zufuhr- und Abgabeweg zugeführt wird, strömt das Fluid über den zweiten Zwischenweg und den ersten hinteren Kammerweg in die hintere Kammer und wird der Kolben wird vorwärts (nach vorne) bewegt. Zu diesem Zeitpunkt strömt das Fluid aufgrund der Vorwärtsbewegung des Kolbens von der vorderen Kammer in den ersten vorderen Kammerweg und wird über den ersten Zwischenweg und den ersten Zufuhr- und Abgabeweg aus dem ersten Zufuhr- und Abgabeanschluss abgegeben. Das heißt, durch die Vorwärtsbewegung des Stellglieds des Spannfutters durch das Betreiben der Vorwärtsbewegung des Kolbens werden die Klauen radial nach außen bewegt, um das Greifen (Lösen) des Außendurchmessers des Werkstücks freizugeben (zu bewirken).
Wenn das Innendurchmessergreifspannfutter verwendet wird, wird der Verteilerblock an der zweiten Position an dem Zylindergehäuse angebracht und befestigt. In diesem Zustand, wenn das Fluid von dem zweiten Zufuhr- und Abgabeanschluss zu dem zweiten Zufuhr- und Abgabeweg zugeführt wird, strömt das Fluid über den dritten Zwischenweg und den zweiten hinteren Kammerweg in die hintere Kammer und wird der Kolben vorwärts (nach vorne) bewegt. Zu diesem Zeitpunkt strömt das Fluid aufgrund der Vorwärtsbewegung des Kolbens von der vorderen Kammer in den zweiten vorderen Kammerweg und wird über den vierten Zwischenweg und den vierten Zufuhr- und Abgabeweg aus dem vierten Zufuhr- und Abgabeanschluss abgegeben. Das heißt, durch das Vorwärtsbewegen des Stellglieds des Spannfutters durch das Betreiben der Vorwärtsbewegung des Kolbens werden die Klauen radial nach außen bewegt, um den Innendurchmesser des Werkstücks zu greifen (klemmen, spannen).
Auf der anderen Seite, wenn das Fluid von dem vierten Zufuhr- und Abgabeanschluss zu dem vierten Zufuhr- und Abgabeweg zugeführt wird, strömt das Fluid über den vierten Zwischenweg und den zweiten vorderen Kammerweg in die vordere Kammer und wird der Kolben nach hinten (zurück, rückwärts) bewegt. Zu diesem Zeitpunkt strömt das Fluid aufgrund der Rückwärtsbewegung des Kolbens von der hinteren Kammer in den zweiten vorderen Kammerweg und wird über den dritten Zwischenweg und den zweiten Zufuhr- und Abgabeweg aus dem zweiten Zufuhr- und Abgabeanschluss abgegeben. Das heißt, durch Zurückbewegen des Stellglieds des Spannfutters durch das Betreiben der Rückwärtsbewegung des Kolbens werden die Klauen radial nach innen bewegt, um das Greifen (Lösen) des Innendurchmessers des Werkstücks freizugeben (zu bewirken).
Wenn die Anbringung und Befestigung des Verteilerblocks an dem Zylindergehäuse zwischen der ersten Position und der zweiten Position gewechselt werden kann, ist somit ein einfaches Umschalten zwischen einem Fluidweg für die Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutter und einem Fluidweg für die Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutters möglich, ohne dass ein Komponentenaustausch des Zylindergehäuses oder ähnliches durchgeführt werden muss. Damit steht eine Werkstückgreifvorrichtung zur Verfügung, die ein einfaches Wechseln der Fluidwege eines Zylinders je nach Spannfuttertyp ermöglicht.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht, die eine Gesamtgestaltung einer Werkstückgreifvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Zustand zeigt, in dem ein Außendurchmessergreifspannfutter verwendet wird und ein Kolben an einem Ende der Vorwärtsbewegung angeordnet ist;
2 ist eine Schnittansicht, die die Werkstückgreifvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem sich der Kolben an einem Ende der Rückwärtsbewegung angeordnet ist;
3 ist eine Vorderansicht einer vorderen Endfläche eines Zylindergehäuses der Werkstückgreifvorrichtung;
4 ist eine Schnittansicht eines Verteilerblocks entlang der Linie IV-IV in 1;
5 ist eine Schnittansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen Löchern des Verteilerblocks und des Zylindergehäuses zeigt, wenn das Außendurchmessergreifspannfutter verwendet wird;
6 ist eine schematische Ansicht, die einen Druckölströmung während des Spannens (Klemmens) des Außendurchmessergreifspannfutter zeigt;
7 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Drucköls während des Lösens des Außendurchmessergreifspannfutters der Ausführungsform zeigt;
8 ist eine Schnittansicht, die die Gesamtgestaltung der Werkstückgreifvorrichtung in einem Zustand zeigt, in dem ein Innendurchmessergreifspannfutter verwendet wird und sich der Kolben an dem Ende der Rückwärtsbewegung angeordnet ist;
9 ist eine Schnittansicht, die das Positionsverhältnis zwischen Löchern des Verteilerblocks und des Zylindergehäuses zeigt, wenn das Innendurchmessergreifspannfutter verwendet wird;
10 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Drucköls während des Spannens (Klemmens) des Innendurchmessergreifspannfutters der Ausführungsform zeigt;
11 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Drucköls während des Lösens des Innendurchmessergreifspannfutters der Ausführungsform zeigt;
12 ist eine Vorderansicht einer vorderen Endfläche eines Zylindergehäuses gemäß einer ersten Modifikation;
13 ist eine Schnittansicht entsprechend 4, die einen Verteilerblock gemäß der ersten Modifikation zeigt;
14 ist eine Schnittansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen Löchern des Verteilerblocks und des Zylindergehäuses zeigt, wenn das Außendurchmessergreifspannfutter bei der ersten Modifikation verwendet wird;
15 ist eine Schnittansicht, die das Positionsverhältnis zwischen den Löchern des Verteilerblocks und des Zylindergehäuses zeigt, wenn bei der ersten Modifikation das Innendurchmessergreifspannfutter verwendet wird;
16 ist eine schematische Ansicht einer Druckölströmung beim Spannen (Klemmen) des Innendurchmessergreifspannfutter bei der ersten Modifikation;
17 ist eine schematische Ansicht der Strömung des Drucköls beim Lösen des Innendurchmessergreifspannfutter bei der ersten Modifikation;
18 ist eine Vorderansicht einer vorderen Endfläche eines Zylindergehäuses gemäß einer zweiten Modifikation;
19 ist eine Schnittansicht entsprechend 4, die einen Verteilerblock gemäß der zweiten Modifikation zeigt;
20 ist eine Schnittansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen Löchern des Verteilerblocks und des Zylindergehäuses zeigt, wenn das Außendurchmessergreifspannfutter bei der zweiten Modifikation verwendet wird;
21 ist eine schematische Ansicht einer Druckölströmung beim Spannen des Außendurchmessergreifspannfutter bei der zweiten Modifikation;
22 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Drucköls beim Lösen des Außendurchmessergreifspannfutters bei der zweiten Modifikation zeigt;
23 ist eine Schnittansicht, die das Positionsverhältnis zwischen den Löchern des Verteilerblocks und des Zylindergehäuses zeigt, wenn bei der zweiten Modifikation das Innendurchmessergreifspannfutter verwendet wird;
24 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Drucköls beim Spannen des Innendurchmessergreifspannfutter bei der zweiten Modifikation zeigt; und
25 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Drucköls beim Lösen des Innendurchmessergreifspannfutter bei der zweiten Modifikation zeigt.

Ausführliche Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
Im Folgenden ist eine Werkstückgreifvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
(Gesamtgestaltung der Werkstückgreifvorrichtung 1)
Eine Gesamtgestaltung einer Werkstückgreifvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der 1 bis 4 und 8 beschrieben. Die Werkstückgreifvorrichtung 1 ist eine Spindeldrehvorrichtung, die zum Greifen und Drehen eines Werkstücks gestaltet ist und Folgendes aufweist: ein Gehäuse 2; eine Hauptwellenspindel 3; einen Hydraulikzylinder 10; einen Verteilerblock 20; und ein Spannfutter 30. 1 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Außendurchmessergreifspannfutter 30A an der Werkstückgreifvorrichtung 1 angebracht ist und ein Kolben 15 an einem Ende der Vorwärtsbewegung angeordnet ist. 2 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem sich der Kolben 15 an einem Ende der Rückwärtsbewegung in der Werkstückgreifvorrichtung 1 angeordnet ist, wobei das Spannfutter 30 nicht dargestellt ist. 3 ist eine Vorderansicht einer vorderen Endfläche 140 eines Zylindergehäuses 14 (im Folgenden auch als vordere Zylindergehäuseendfläche 140 bezeichnet). 4 ist eine Schnittansicht des Verteilerblocks 20 entlang der Linie IV-IV in 1. 8 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Innendurchmessergreifspannfutter 30B an der Werkstückgreifvorrichtung 1 angebracht ist und der Kolben 15 sich am Ende der Rückwärtsbewegung angeordnet ist.
Das Gehäuse 2 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form, die einen Aufnahmeraum aufweist. Das Gehäuse 2 nimmt die Hauptwellenspindel 3 in dem Aufnahmeraum auf. Die Hauptwellenspindel 3 weist einen Aufnahmeraum auf und nimmt in dem Aufnahmeraum den Hydraulikzylinder 10 auf. Eine zylindrische Drehverbindung 13 ist gleitbar zwischen einem Innenumfang der Hauptwellenspindel 3 und einer Außenfläche des Zylindergehäuses 14 eingepasst.
Die Drehverbindung 13 ist eine Verbindung, die es ermöglicht, dass das Zylindergehäuse 14 während der Drehung von außen mit Drucköl versorgt wird, ohne dass es zu Leckagen kommt, und die mit einem hinteren Abschnitt des Gehäuses 2 durch Schrauben (nicht abgebildet) verbunden (gekoppelt) ist. Die Wege 13a, 13b, die für die Zufuhr und Abgabe von Drucköl zu und von dem Hydraulikzylinder 10 gestaltet sind, sind an einem hinteren Abschnitt der Drehverbindung 13 vorgesehen, und Druckölzufuhrleitungen P sind über eine Leitungsverbindung mit einem Außenumfang davon verbunden, wie durch gestrichelte Linien angezeigt ist. Das Drucköl wird von einer Pumpe über ein Umschaltventil (nicht dargestellt) durch eine der Druckölzufuhrleitungen P einem der Wege 13a, 13b zugeführt. Das Drucköl wird über ein Umschaltventil (nicht dargestellt) durch die andere der Druckölzufuhrleitungen P in den anderen der Wege 13a, 13b zu einem Tank abgegeben.
Die Wegverbindung von der Drehverbindung 13 zu dem Zylindergehäuse 14 erfolgt über einen Stößel (Plungerkolben) 13d und ein Endflächenkontaktbauteil 13e. Das heißt, eine Feder 13c und der Stößel 13d werden/sind der Reihe nach von hinten nach vorne in einen Innenumfang der Drehverbindung 13 eingesetzt, und der Stößel 13d wird durch die Feder 13c nach vorne gedrückt (gedrängt). Das vor dem Stößel 13d angeordnete Endflächenkontaktbauteil 13e kommt in Endflächenkontakt mit dem Stößel 13d, wenn der Stößel 13d nach vorne gedrängt wird, und wird gegen ein hinteres Ende des Zylindergehäuses 14 gedrückt. Der Stößel 13d und das Endflächenkontaktteil 13e stehen in Endflächenkontakt miteinander, um einen Raum dazwischen abzudichten. Das Drucköl von der Pumpe wird zu internen Wegen des Kolbens 13d und des Endflächenkontaktbauteils 13e in einem Zustand zugeführt, in dem sich das Endflächenkontaktbauteil 13e dreht. Das Drucköl von der Pumpe wird auch bei sich drehender Hauptwellenspindel 3 in die inneren Wege zugeführt. Der Stößel (Plungerkolben) 13d und das Endflächenkontaktbauteil 13e bilden einen ersten Anschluss 14c, der die Strömung von Drucköl während der Drehung der Hauptwellenspindel 3 ermöglicht. Der erste Anschluss 14c entspricht ersten und zweiten Zufuhr- und Abgabeanschlüssen der vorliegenden Erfindung.
Die Wegverbindung von dem Zylindergehäuse 14 zu der Drehverbindung 13 erfolgt über eine Ringnut 13f, die an dem Innenumfang der Drehverbindung 13 vorgesehen ist, und ein Durchgangsloch in radialer Richtung, das in dem Zylindergehäuse 14 vorgesehen ist (ein Abschnitt eines hinteren Axialrichtungswegs ist nachstehend beschrieben). Öl, das aus dem Hydraulikzylinder 10 abgegeben wird, wird zu dem Durchgangsloch und der Ringnut 13f zugeführt. Die Zufuhr des abgegebenen Öls zu dem Durchgangsloch und der Ringnut 13f erfolgt, wenn die Hauptwellenspindel 3 angehalten (gestoppt) wird. Das Durchgangsloch und die Ringnut 13f befinden sich in der axialen Richtung der Hauptwellenspindel 3 an der gleichen Stelle. Ein Dichtungsbauteil, das einen Spalt zwischen der Drehverbindung 13 und dem Zylindergehäuse 14 abdichtet, ist auf zwei Seiten der Ringnut 13f in der axialen Richtung der Hauptwellenspindel 3 angeordnet. Die Ringnut 13f bildet einen zweiten Anschluss 14d, der die Strömung von abgegebenen Öl ermöglicht, während die Hauptwellenspindel 3 angehalten ist. Der zweite Anschluss 14d entspricht den dritten und vierten Zufuhr- und Abgabeanschlüssen der vorliegenden Erfindung.
Die Hauptwellenspindel 3 ist eine Drehwelle, die drehbar in dem Aufnahmeraum des Gehäuses 2 aufgenommen ist. An einem Außenumfang der Hauptwellenspindel 3 ist ein Rotor 3r befestigt. Ein Rotor 3r und ein Stator 2s, die an einem Innenumfang des Gehäuses 2 befestigt sind, bilden einen Einbaumotor. Der Einbaumotor treibt die Hauptwellenspindel 3 und den Hydraulikzylinder 10 an, um sich einstückig zu drehen.
Der Hydraulikzylinder 10 ist ein Fluiddruckzylinder, der das Drucköl als Arbeitsfluid verwendet, und Folgendes aufweist: das Zylindergehäuse 14; und den Kolben 15, der in einen Innenraum des Zylindergehäuses 14 eingesetzt ist, um sich in der axialen Richtung vorwärts und rückwärts bewegen zu können. Der Kolben 15 unterteilt den Innenraum des Zylindergehäuses 14 in eine vordere Kammer 14a, die auf einer vorderen Seite angeordnet ist, und eine hintere Kammer 14b, die auf einer hinteren Seite in der axialen Richtung angeordnet ist. Der Kolben 15 bewegt sich rückwärts, wenn das Drucköl zu der vorderen Kammer 14a zugeführt wird, und bewegt sich vorwärts, wenn das Drucköl zu der hinteren Kammer 14b zugeführt wird. Eine Schubstange 15a fährt in der axialen Mitte des Kolbens 15 nach vorn. Die Schubstange 15a ist durch eine zentrale Öffnung 14K des Zylindergehäuses 14 eingesetzt und ist mit einem Keilstößel 32 des Spannfutters 30 gekoppelt.
Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, weist das Zylindergehäuse 14 Folgendes auf: die zentrale Öffnung 14K; einen ersten Hauptweg 141; einen ersten Weg für die vordere Kammer (vorderen Kammerweg) 142; einen ersten Weg für die hintere Kammer (hinteren Kammerweg) 143; einen zweiten Hauptweg 144; einen zweiten Weg für die vordere Kammer (vorderen Kammerweg) 145; und einen zweiten Weg für die hintere Kammer (hinteren Kammerweg) 146. Die zentrale Öffnung 14K ist in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses 14 an einer axialen Mitte davon geöffnet. Ein vorderer Abschnitt des Zylindergehäuses 14 hat eine zylindrische Form. Die Schubstange 15a ist in die zentrale Öffnung 14K eingesetzt. Das Zylindergehäuse 14 weist einen zylindrischen vorderen Abschnitt mit großem Durchmesser, der an einer vorderen Seite angeordnet ist, einen stangenförmigen hinteren Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der an einer hinteren Seite angeordnet ist, und einen scheibenförmigen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser, der den vorderen Abschnitt und den hinteren Abschnitt verbindet. Der erste Hauptweg 141 erstreckt sich in der axialen Richtung insgesamt zwischen dem vorderen und hinteren Ende des Zylindergehäuses 14. Insbesondere weist der erste Hauptweg 141 Folgendes auf: einen vorderen Weg in der axialen Richtung, der sich in der axialen Richtung an dem vorderen Abschnitt des Zylindergehäuses 14 erstreckt; einen hinteren Weg in der axialen Richtung, der sich in der axialen Richtung am hinteren Abschnitt des Zylindergehäuses 14 erstreckt; und einen Weg in radialer Richtung, der sich in radialer Richtung an dem Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser des Zylindergehäuses 14 erstreckt, um die Wege in der axialen Richtung zu verbinden, die sich an verschiedenen Positionen in radialer Richtung befinden. Der erste Hauptweg 141 ist ein Weg, der es dem Drucköl ermöglicht, zwischen einem ersten Hauptwegloch 140a, das sich in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses öffnet, und dem ersten Anschluss 14c, der in einer hinteren Endfläche vorgesehen ist, zu strömen. Die vordere Endfläche 140 des Zylindergehäuses (vordere Zylindergehäuseendfläche 140) entspricht einer Endfläche der vorliegenden Erfindung. Der erste Hauptweg 141 entspricht einem ersten Zufuhr- und Abgabeweg und einem zweiten Zufuhr- und Abgabeweg der vorliegenden Erfindung.
Der erste vordere Kammerweg 142 weist einen Weg in der axialen Richtung, der sich in der axialen Richtung von einem ersten vorderen Kammerwegloch 140b nach hinten erstreckt, das in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses bei einer 1-Uhr-Position geöffnet ist, wenn das erste Hauptwegloch 140a bei einer 12-Uhr-Position angeordnet ist, und einen Weg in radialer Richtung auf, der sich von der vorderen Kammer 14a radial nach außen erstreckt und mit dem Weg in der axialen Richtung in Verbindung steht. Der erste vordere Kammerweg 142 ist ein Weg, der es dem Drucköl ermöglicht, zwischen dem ersten vorderen Kammerwegloch 140b, das sich in der Endfläche 140 des Zylindergehäuses öffnet, und der vorderen Kammer 14a zu strömen.
Der erste hintere Kammerweg 143 weist einen Weg in der axialen Richtung, der sich von einem ersten hinteren Kammerwegloch 140d, das in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses bei einer 8-Uhr-Position geöffnet ist, in der axialen Richtung nach hinten erstreckt, und einen Weg in radialer Richtung auf, der sich von der hinteren Kammer 14b radial nach außen erstreckt und mit dem Weg in der axialen Richtung in Verbindung steht. Der erste hintere Kammerweg 143 ist ein Weg, der es dem Drucköl ermöglicht, zwischen dem ersten hinteren Kammerwegloch 140d, das sich in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses öffnet, und der hinteren Kammer 14b zu strömen
Der zweite Hauptweg 144 erstreckt sich in der axialen Richtung insgesamt zwischen dem vorderen und hinteren Ende des Zylindergehäuses 14. Insbesondere weist der zweite Hauptweg 144 Folgendes auf: einen vorderen Wegabschnitt in der axialen Richtung, der sich in der axialen Richtung zwischen Innen- und Außenumfang des zylindrischen vorderen Abschnitts des Zylindergehäuses 14 mit großem Durchmesser erstreckt; einen hinteren Weg in der axialen Richtung, der sich in der axialen Richtung in der Nähe (Umgebung) eines axialen Zentrums des hinteren Abschnitts mit kleinem Durchmesser erstreckt; und einen Weg in radialer Richtung, der an dem Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser angeordnet ist, um die Wege in der axialen Richtung zu verbinden, die sich an verschiedenen Positionen in radialer Richtung befinden. Der zweite Hauptweg 144 ist ein Weg, der es dem Drucköl ermöglicht, zwischen dem zweiten Hauptwegloch 140c, das sich in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses bei einer 6-Uhr-Position öffnet, und dem zweiten Anschluss 14d, der in einer hinteren Seitenfläche angeordnet ist, zu strömen. Der zweite Hauptweg 144 entspricht einem dritten Zufuhr- und Abgabeweg und einem vierten Zufuhr- und Abgabeweg der vorliegenden Erfindung.
Der zweite vordere Kammerweg 145 weist einen Weg in axialer Richtung, der sich in der axialen Richtung von dem zweiten vorderen Kammerwegloch 140h nach hinten erstreckt, das in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses bei einer 7-Uhr-Position geöffnet ist, und einen Weg in radialer Richtung auf, der sich von der vorderen Kammer 14a radial nach außen erstreckt und mit dem Weg in der axialen Richtung in Verbindung steht. Der zweite vordere Kammerweg 145 ist ein Weg, der es dem Drucköl ermöglicht, zwischen dem zweiten vorderen Kammerwegloch 140h, das in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses geöffnet ist, und der hinteren Kammer 14a zu strömen.
Der zweite hintere Kammerweg 146 weist ein zweites hinteres Kammerwegloch 140f auf, das sich in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses bei einer 2-Uhr-Position öffnet, und ist aus einem Wegabschnitt in der axialen Richtung, der sich von dem zweiten hinteren Kammerwegloch 140f in der axialen Richtung nach hinten erstreckt, und einem Wegabschnitt in radialer Richtung gebildet, der sich von der hinteren Kammer 14b radial nach außen erstreckt und mit dem Wegabschnitt in der axialen Richtung in Verbindung steht. Der zweite hintere Kammerweg 146 ist ein Weg, der es dem Drucköl ermöglicht, zwischen dem zweiten hinteren Kammerwegloch 140f, das sich in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses öffnet, und der hinteren Kammer 14b zu strömen.
Das heißt, wie in 3 dargestellt ist, sind das erste Hauptwegloch 140a, das erste vordere Kammerwegloch 140b, das zweite hintere Kammerwegloch 140f, das zweite Hauptwegloch 140c, das zweite vordere Kammerwegloch 140h und das erste hintere Kammerwegloch 140d in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses auf einem Umfang eines Kreises mit einem Radius R von einem axialen Mittelpunkt geöffnet. Wenn das erste Hauptwegloch 140a an der 12-Uhr-Position angeordnet ist, ist das erste vordere Kammerwegloch 140b an der 1-Uhr-Position angeordnet, ist das zweite hintere Kammerwegloch 140f an der 2-Uhr-Position angeordnet, ist das zweite Hauptwegloch 140c an der 6-Uhr-Position angeordnet, ist das zweite vordere Kammerwegloch 140h an der 7-Uhr-Position angeordnet und ist das erste hintere Kammerwegloch 140d an der 8-Uhr-Position angeordnet.
Der Verteilerblock 20 ist ein Wegumschaltbauteil, das Wege schaltet/umschaltet, durch die das Drucköl strömt, und ist an einem Bauteil angebracht und befestigt, das das Zylindergehäuse 14 (insbesondere die Hauptwellenspindel 3 aufweist), wobei eine Anlagefläche 200 an der Endfläche 140 des Zylindergehäuses anliegt. Wie in 4 dargestellt, ist der Verteilerblock 20 ein scheibenförmiger Blockkörper, der an die Form der Endfläche 140 des Zylindergehäuses angepasst ist und eine zentrale Öffnung 20K aufweist, in deren Mitte die Schubstange 15a eingesetzt werden kann.
Der Verteilerblock 20 ist mit einer Vielzahl von Verteilerlöchern versehen, die sich in der Verteilerblockanlagefläche 200 öffnen, die eine hintere Endfläche ist. Insbesondere sind die ersten bis vierten Verteilerlöcher 20a bis 20d auf demselben Umfang des Kreises mit dem Radius R, der größer als ein Radius der zentralen Öffnung 20K ist, von einem axialen Mittelpunkt des scheibenförmigen Verteilerblocks 20 aus angeordnet. Die ersten bis vierten Verteilerlöcher 20a bis 20d sind Druckölwege, die sich in der axialen Richtung von der Verteilerblockanlagefläche 200 bis zu einem dicken zentralen Abschnitt nach vorn erstrecken.
Unter den ersten bis vierten Verteilerlöcher 20a bis 20d, wenn das erste Verteilerloch 20a von der axialen Mitte des Verteilerblocks 20 aus gesehen in der 12-Uhr-Position angeordnet ist, ist das zweite Verteilerloch 20b in der 1-Uhr-Position, ist das dritte Verteilerloch 20c in der 6-Uhr-Position angeordnet und ist das vierte Verteilerloch 20d in der 8-Uhr-Position angeordnet.
Das erste Verteilerloch 20a und das zweite Verteilerloch 20b stehen miteinander über einen ersten Zwischenweg 20P in Verbindung, der sich in einer Richtung erstreckt, die die axiale Richtung innerhalb des Verteilerblocks 20 schneidet. In ähnlicher Weise stehen das dritte Anschlussloch 20c und das vierte Anschlussloch 20d über einen zweiten Zwischenweg 20Q in Verbindung, der sich in einer Richtung erstreckt, die die axiale Richtung innerhalb des Verteilerblocks 20 schneidet.
Das Außendurchmessergreifspannfutter 30 ist ein bekanntes Nockenspannfutter mit drei oder mehr Klauen (drei Klauen 34 in der vorliegenden Ausführungsform). Jede der Klauen ist ineinandergreifend und in radialer Richtung beweglich, um ein Werkstück auf einer Seite des Außendurchmessers oder ein zylindrisches Werkstück auf einer Seite des Innendurchmessers zu greifen. Wie in 1 dargestellt, weist das Spannfutter 30 einen Körper 31, den Keilstößel 32, eine Grundklaue (Grundbacke) 33 und die drei Klauen 34 auf. Der Keilstößel 32 und die Grundklaue (Grundbacke) 33 sind durch Vorsprünge und Nuten mit T-förmigem Querschnitten, die in Bezug auf ein Drehungszentrum des Körpers 31 geneigt sind, miteinander in Eingriff. Die Vorsprünge und Nuten bilden einen Nocken, der die Bewegung in der axialen Richtung in eine Bewegung in radialer Richtung umwandelt. Das Spannfutter 30 öffnet und schließt die Vielzahl von (drei) Klauen 34, die um die Mittelachse angeordnet sind, in radialer Richtung zusammen mit der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Keilstößels 32. Der Keilstößel 32 entspricht in der vorliegenden Erfindung einem „Stellglied, das sich entlang einer axialen Richtung einer Mittelachse vorwärts und rückwärts bewegen kann“. Das Innendurchmessergreifspannfutter 30B hat die gleiche Gestaltung wie das Außendurchmessergreifspannfutter 30A mit der Ausnahme, dass die Formen der Klauen 34 unterschiedlich sind.
Bei dem in 1 gezeigten Außendurchmessergreifspannfutter 30A wird beim Zurückziehen des Keilstößels 32 nach hinten (in 1 nach rechts) die Grundklaue (Grundbacke) 33 zur Mitte hin gezogen, die Klauen 34 radial nach innen bewegt und ein Außendurchmesser des Werkstücks W gegriffen, d.h. durch die Klauen 34 geklemmt. Dagegen wird beim Vorschieben des Keilstößels 32 die Grundklaue (Grundbacke) 33 vom Zentrum nach außen geschoben, die Klauen 34 werden radial nach außen bewegt, und das von den Klauen 34 ausgeführte Greifen des Außendurchmessers des Werkstücks W wird gelöst, d.h. gelockert.
Bei dem in 8 gezeigten Innendurchmessergreifspannfutter 30B wird dagegen beim Vorschieben des Keilstößels 32 (in 1 links nach vorne) die Grundklaue (Grundbacke) 33 aus der Mitte herausgeschoben, die Klauen 34 radial nach außen bewegt und ein Innendurchmesser des Werkstücks W gegriffen, d.h. von den Klauen 34 geklemmt. Zieht man dagegen den Keilstößel 32 nach hinten, so wird die Grundklaue (Grundbacke) 33 zur Mitte hin gezogen, die Klauen 34 werden radial nach innen bewegt, und das von den Klauen 34 ausgeführte Greifen des Innendurchmessers des Werkstücks W wird gelöst, d.h. gelockert.
(Druckölströmung und Arbeitsweise (Betriebe) der einzelnen Teile bei Verwendung eines Außendurchmessergreifspannfutters)
Nachstehend werden der Druckölströmung und die Arbeitsweise jedes Teils bei Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutter 30A unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben. 5 ist eine Schnittansicht, die das Positionsverhältnis zwischen den Löchern des Verteilerblocks 20 und des Zylindergehäuses 14 bei Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutters 30A zeigt. 6 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Drucköls beim Spannen des Außendurchmessergreifspannfutters 30A zeigt, und 7 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Drucköls beim Lösen des Spannfutters zeigt. Eine Strömung auf einer Druckölzufuhrseite ist durch einen durchgezogenen Linienpfeil angezeigt, während eine Strömung auf einer Druckölabgabeseite durch einen gestrichelten Linienpfeil gekennzeichnet ist.
Wenn das Außendurchmessergreifspannfutter 30A verwendet wird, ist der Verteilerblock 20 in einer ersten Phase, wie in 5 gezeigt, an einem vorderen Ende der Hauptwellenspindel 3 befestigt. Das heißt, wenn das Außendurchmessergreifspannfutter 30A verwendet wird, ist der Verteilerblock 20 an dem vorderen Ende der Hauptwellenspindel 3 durch Schrauben angebracht und befestigt, wobei die Verteilerblockanlagefläche 200 in der ersten Phase, in der das erste Verteilerloch 20a und das erste Hauptwegloch 140a ausgerichtet sind, an der Endfläche 140 des Zylindergehäuses anliegt. In der ersten Phase sind das erste Verteilerloch 20a und das erste Hauptwegloch 140a, das zweite Verteilerloch 20b und das erste vordere Kammerwegloch 140b, das dritte Verteilerloch 20c und das zweite Hauptwegloch 140c, und das vierte Verteilerloch 20d und das erste hintere Kammerwegloch 140d ausgerichtet und miteinander verbunden.
Andererseits sind das zweite hintere Kammerwegloch 140f und das zweite vordere Kammerwegloch 140h des Zylindergehäuses 14 nicht mit einem der Verteilerlöcher des Verteilerblocks 20 ausgerichtet und werden/sind durch die Verteilerblockanlagefläche 200 verschlossen. In 5 sind die Weglöcher des Zylindergehäuses 14 (das zweite hintere Kammerwegloch 140f und die zweite vordere Kammerwegloch 140h), die nicht mit einem der Verteilerlöcher des Verteilerblocks 20 in Verbindung stehen, in der ersten Phase schraffiert.
Wenn der Außendurchmesser des Werkstücks W durch das Spannfutter 30A gespannt wird, wird das von der Pumpe zugeführte Drucköl während der Drehung oder beim Anhalten der Hauptwellenspindel 3 von dem ersten Anschluss 14c, der an dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 14 angeordnet ist, über die Drehverbindung 13 zu dem ersten Hauptweg 141 zugeführt, nach vorne geführt und strömt über das erste Hauptwegloch 140a in das erste Verteilerloch 20a des Verteilerblocks 20, wie durch den durchgezogenen Linienpfeil in 6 angezeigt ist. Das in das erste Verteilerloch 20a einströmende Drucköl strömt in den ersten Zwischenweg 20P und strömt über das zweite Verteilerloch 20b in das erste vordere Kammerwegloch 140b des Zylindergehäuses 14. Das Drucköl, das in das erste vordere Kammerwegloch 140b strömt, strömt über den ersten vordere Kammerweg 142 in die vordere Kammer 14a, und der Kolben 15 wird nach hinten geschoben und nach hinten bewegt.
Zusammen mit der Rückwärtsbewegung des Kolbens 15 strömt das Drucköl in der hinteren Kammer 14b in den ersten hinteren Kammerweg 143 aus und wird nach vorne geführt und strömt dann über das erste hintere Kammerwegloch 140d in das vierte Anschlussloch 20d des Verteilerblocks 20, wie durch den gestrichelten Linienpfeil in 6 angezeigt ist. Das in das vierte Verteilerloch 20d einströmende Drucköl strömt in den zweiten Zwischenweg 20Q und strömt über das dritte Verteilerloch 20c in das zweite Hauptwegloch 140c des Zylindergehäuses 14. Das in das zweite Hauptwegloch 140c einströmende Drucköl wird durch den zweiten Hauptweg 144 nach hinten geführt und aus dem zweiten Anschluss 14d zu einer Außenseite der Vorrichtung abgegeben.
Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach hinten bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30A nach hinten gezogen wird, um die Grundbacke 33 zur Mitte hin zu ziehen, und der Außendurchmesser des Werkstücks W wird von den Klauen 34 gegriffen.
Andererseits wird beim Lösen des Werkstücks W während des Anhaltens der Hauptwellenspindel 3 das von der Pumpe über das Umschaltventil zugeführte Drucköl über den zweiten Anschluss 14d, der an dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 14 angeordnet ist, zu dem zweiten Hauptweg 144 zugeführt, nach vorne geführt und strömt über das zweite Hauptwegloch 140c in das dritte Verteilerloch 20c des Verteilerblocks 20, wie durch den durchgezogenen Linienpfeil in 7 angezeigt. Das in das dritte Verteilerloch 20c einströmende Drucköl strömt in den zweiten Zwischenweg 20Q und strömt über das vierte Verteilerloch 20d in das erste hintere Kammerwegloch 140d des Zylindergehäuses 14. Das Drucköl, das in das erste hintere Kammerwegloch 140d strömt, strömt über den ersten hinteren Kammerweg 143 in die hintere Kammer 14b, und der Kolben 15 wird nach vorne geschoben und vorwärts (nach vorne) bewegt. Da das Drucköl dem zweiten Anschluss 14d zugeführt wird, während die Hauptwellenspindel 3 angehalten ist, ist es unwahrscheinlich, dass das Drucköl aus dem zweiten Anschluss 14d über das Dichtungsbauteil nach außen gelangt.
Mit der Vorwärtsbewegung des Kolbens 15 strömt das Drucköl in der vorderen Kammer 14a zu dem ersten vorderen Kammerweg 142 aus und wird nach vorne geführt und strömt dann über das erste vordere Kammerwegloch 140b in das zweite Verteilerloch 20b des Verteilerblocks 20, wie durch den gestrichelten Linienpfeil in 7 angezeigt ist. Das in das zweite Verteilerloch 20b einströmende Drucköl strömt in den ersten Zwischenweg 20P und strömt über das erste Verteilerloch 20a in das erste Hauptwegloch 140a des Zylindergehäuses 14. Das in das erste Hauptwegloch 140a einströmende Drucköl wird durch den ersten Hauptweg 141 nach hinten geführt und gelangt vom ersten Anschluss 14c über die Drehverbindung 13 über das Umschaltventil zu der Außenseite der Vorrichtung zu dem Tank.
Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach vorne bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30A nach vorne geschoben wird, um die Grundklaue (Grundbacke) 33 in eine äußere Umfangsrichtung zu bewegen, und das Greifen des Außendurchmessers des Werkstücks W durch die Klauen 34 gelöst wird.
(Strömung des Drucköls und Arbeitsweise (Betrieb) der einzelnen Teile bei Verwendung eines Innendurchmessergreifspannfutters)
Nachstehend ist die Strömung des Drucköls und die Arbeitsweise der einzelnen Teile bei Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutter anhand der 8 bis 11 beschrieben. 9 ist eine Schnittansicht, die das Positionsverhältnis zwischen den Löchern des Verteilerblocks 20 und des Zylindergehäuses 14 bei Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutters 30B zeigt. 10 ist eine schematische Ansicht der Strömung des Drucköls beim Spannen des Innendurchmessergreifspannfutters 30B, und 11 ist eine schematische Ansicht der Strömung des Drucköls beim Lösen des Spannfutters. Die Strömung auf der Druckölzufuhrseite ist durch den durchgezogenen Linienpfeil angezeigt, während die Strömung auf der Druckölabgabeseite durch den gestrichelten Linienpfeil angezeigt ist.
Bei Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutters 30B wird der Verteilerblock 20 am vorderen Ende der Hauptwellenspindel 3 in einer zweiten Phase befestigt, die gegenüber der ersten Phase um 180° um die Mittelachse versetzt ist, wenn das Außendurchmessergreifspannfutter 30A verwendet wird. Das heißt, wenn das Innendurchmessergreifspannfutter 30B verwendet wird, wie in 9 dargestellt, wird der Verteilerblock 20 am vorderen Ende der Hauptwellenspindel 3 durch Schrauben angebracht und befestigt, wobei in der zweiten Phase, in der das dritte Verteilerloch 20c und das erste Hauptwegloch 140a aufeinander ausgerichtet sind, der Verteilerblock an der Endfläche 140 des Zylindergehäuses anliegt. In der zweiten Phase werden das dritte Verteilerloch 20c und das erste Hauptwegloch 140a, das vierte Verteilerloch 20d und das zweite hintere Kammerwegloch 140f, das erste Verteilerloch 20a und das zweite Hauptwegloch 140c sowie das zweite Verteilerloch 20b und das zweite vordere Kammerwegloch 140h ausgerichtet und miteinander verbunden.
Andererseits sind das erste vordere Kammerloch 140b und das erste hintere Kammerwegloch 140d des Zylindergehäuses 14 nicht mit einem der Verteilerlöcher des Verteilerblocks 20 ausgerichtet und werden/sind durch die Verteilerblockanlagefläche 200 verschlossen. In 9 sind die Weglöcher des Zylindergehäuses 14 (das erste Wegloch 140b der vorderen Kammer und das erste Wegloch 140d der hinteren Kammer), die nicht mit einem der Verteilerlöcher des Verteilerblocks 20 in Verbindung stehen, in der zweiten Phase schraffiert.
Wenn der Innendurchmesser des Werkstücks W durch das Spannfutter 30B geklemmt (gespannt) wird, während der Drehung oder des Anhaltens der Hauptwellenspindel 3, wird das von der Pumpe über das Umschaltventil zugeführte Drucköl vom ersten Anschluss 14c, der am hinteren Ende des Zylindergehäuses 14 angeordnet ist, über die Drehverbindung 13 dem ersten Hauptweg 141 zugeführt, nach vorne geführt und strömt über das erste Hauptwegloch 140a in das dritte Verteilerloch 20c des Verteilerblocks 20, wie durch den durchgezogenen Linienpfeil in 10 angezeigt. Das in das dritte Verteilerloch 20c einströmende Drucköl strömt in den zweiten Zwischenweg 20Q und strömt über das vierte Verteilerloch 20d in das zweite hintere Kammerwegloch 140f des Zylindergehäuses 14. Das in das zweite hintere Kammerwegloch 140f einströmende Drucköl strömt über den zweiten hinteren Kammerweg 146 in die hintere Kammer 14b, und der Kolben 15 wird nach vorne geschoben und vorwärts (nach vorne) bewegt.
Mit der Vorwärtsbewegung des Kolbens 15 strömt das Drucköl in der vorderen Kammer 14a zu dem zweiten vorderen Kammerweg 145 aus und wird nach vorne geführt und strömt dann über das zweite vordere Kammerwegloch 140h in das zweite Verteilerloch 20b des Verteilerblocks 20, wie durch den gestrichelten Linienpfeil in 10 angezeigt. Das in das zweite Verteilerloch 20b einströmende Drucköl strömt in den ersten Zwischenweg 20P und strömt über das erste Verteilerloch 20a in das zweite Hauptwegloch 140c des Zylindergehäuses 14. Das Drucköl, das in das zweite Hauptwegloch 140c strömt, wird durch den zweiten Hauptweg 144 nach hinten geführt und aus dem zweiten Anschluss 14d über das Umschaltventil zu der Außenseite der Vorrichtung zu dem Tank abgegeben.
Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach vorne bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30 nach vorne geschoben wird, um die Grundklaue (Grundbacke) 33 in die äußere Umfangsrichtung zu bewegen, und der Innendurchmesser des Werkstücks W von den Klauen 34 gegriffen wird.
Andererseits wird beim Lösen des Werkstücks W während des Anhaltens der Hauptwellenspindel 3 das von der Pumpe über das Umschaltventil zugeführte Drucköl über den zweiten, an dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 14 angeordneten Anschluss 14d zu dem zweiten Hauptweg 144 zugeführt, nach vorne geführt und strömt über das zweite Hauptwegloch 140c in das erste Verteilerloch 20a des Verteilerblocks 20, wie durch den durchgezogenen Linienpfeil in 11 angezeigt. Das in das erste Verteilerloch 20a einströmende Drucköl strömt in den ersten Zwischenweg 20P und strömt über das zweite Verteilerloch 20b in das zweite vordere Kammerwegloch 140h des Zylindergehäuses 14. Das Drucköl, das in das Loch 140h der zweiten vorderen Kammer strömt, strömt in die vordere Kammer 14a über den zweiten vorderen Kammerweg 145, und der Kolben 15 wird nach hinten geschoben und nach hinten bewegt.
Zusammen mit der Rückwärtsbewegung des Kolbens 15 strömt das Drucköl in der hinteren Kammer 14b in den zweiten hinteren Kammerweg 146 aus und wird nach vorne geführt und strömt dann über den zweiten hinteren Kammerwegwegweg 140f in das vierte Anschlussloch 20d des Verteilerblocks 20, wie durch den gestrichelten Linienpfeil in 11 angezeigt. Das in das vierte Verteilerloch 20d einströmende Drucköl strömt in den zweiten Zwischenweg 20Q und strömt über das dritte Verteilerloch 20c in das erste Hauptwegloch 140a des Zylindergehäuses 14. Das in das erste Hauptwegloch 140a einströmende Drucköl wird durch den ersten Hauptweg 141 nach hinten geführt und aus dem ersten Anschluss 14c über die Drehverbindung 13 über das Umschaltventil zu der Außenseite der Vorrichtung in den Tank abgegeben.
Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach hinten bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30 nach hinten gezogen wird, um die Grundbacke 33 zur Mitte hin zu ziehen, und das von den Klauen 34 ausgeführte Greifen des Innendurchmessers des Werkstücks W wird gelöst.
(Schlussfolgerung)
Wie vorstehend beschrieben, weist in der Werkstückgreifvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Zylindergehäuse 14 Folgendes auf: den ersten Hauptweg 141, der den ersten Anschluss 14c zum Zuführen und Abgeben des Drucköls mit der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses verbindet; den zweiten Hauptweg 144, der den zweiten Anschluss 14d zum Zuführen und Abgeben des Drucköls mit der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses verbindet; den ersten und zweiten vorderen Kammerweg 142, 145, die die vordere Kammer 14a mit der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses verbinden; und den ersten und zweiten hinteren Kammerweg 143, 146, die die hintere Kammer 14b mit der vorderen Endfläche 140 verbinden.
Die Werkstückgreifvorrichtung 1 weist ferner den Verteilerblock 20 Folgendes auf, bei dem es sich um einen Blockkörper handelt, dessen Verteilerblockanlagefläche 200 an der vorderen Zylindergehäuseendfläche 140 anliegt. Der Blockkörper ist so an dem Zylindergehäuse 14 angebracht und befestigt, dass die relative Position der Verteilerblockanlagefläche 200 in Bezug auf die Zylindergehäuseendfläche 140 aus der ersten Phase (erste Position der vorliegenden Erfindung) und der zweiten Phase (zweite Position der vorliegenden Erfindung) gewählt werden kann. Der Verteilerblock 20 weist den ersten und den zweiten Zwischenweg 20P, 20Q, die so gestaltet sind, dass sie Paare von Verteilerlöchern (das erste Verteilerloch 20a und das zweite Verteilerloch 20b sowie das dritte Verteilerloch 20c und das vierte Verteilerloch 20d), die in der Verteilerblockanlagefläche 200 geöffnet sind, miteinander verbinden (siehe 4).
Bei Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutter 30A wird in der ersten Phase, die in 5 dargestellt ist, der Verteilerblock 20 an dem Zylindergehäuse 14 angebracht und befestigt. Zu diesem Zeitpunkt steht der erste Hauptweg 141 über den ersten Zwischenweg 20P mit dem ersten vorderen Kammerweg 142 in Verbindung und steht der erste hintere Kammerweg 143 über den zweiten Zwischenweg 20Q mit dem zweiten Hauptweg 144 in Verbindung. In diesem Zustand, wie in 6 dargestellt, strömt, wenn das Drucköl von dem ersten Anschluss 14c zu dem ersten Hauptweg 141 zugeführt wird, das Drucköl über den ersten Zwischenweg 20P und den ersten vorderen Kammerweg 142 in die vordere Kammer 14a, und der Kolben 15 wird nach hinten bewegt. Zu diesem Zeitpunkt strömt das Drucköl aufgrund der Rückwärtsbewegung des Kolbens 15 von der hinteren Kammer 14b in den ersten hinteren Kammerweg 143 und wird vom zweiten Anschluss 14d über den zweiten Zwischenweg 20Q und den zweiten Hauptweg 144 abgeführt. Das heißt, durch Zurückbewegen des Keilstößels 32 des Spannfutters 30A durch die Rückwärtsbewegung des Kolbens 15 werden die Klauen 34 radial nach innen bewegt, um den Außendurchmesser des Werkstücks W zu greifen (zu spannen bzw. klemmen).
Andererseits strömt, wie in 7 dargestellt, bei der Zuführung des Drucköls von dem zweiten Anschluss 14d zu dem zweiten Hauptweg 144 das Drucköl über den zweiten Zwischenweg 20Q und den ersten hinteren Kammerweg 143 in die hintere Kammer 14b, und der Kolben 15 wird vorwärts bewegt. Zu diesem Zeitpunkt strömt das Drucköl aufgrund der Vorwärtsbewegung des Kolbens 15 von der vorderen Kammer 14a in den ersten Weg 142 der vorderen Kammer und wird von dem ersten Anschluss 14c über den ersten Zwischenweg 20P und den ersten Hauptweg 141 abgegeben. Das heißt, durch Vorwärtsbewegen des Keilstößels 32 des Spannfutters 30A durch die Vorwärtsbewegung des Kolbens 15 werden die Klauen 34 radial nach außen bewegt, um das von den Klauen 34 ausgeführte Greifen des Außendurchmessers des Werkstücks W zu lösen (freizugeben).
Bei Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutters 30B wird in der zweiten Phase, die in 9 dargestellt ist, der Verteilerblock 20 an dem Zylindergehäuse 14 angebracht und befestigt. Zu diesem Zeitpunkt steht der erste Hauptweg 141 über den zweiten Zwischenweg 20Q mit dem zweiten hinteren Kammerweg 146 und der zweite vordere Kammerweg 145 über den ersten Zwischenweg 20P mit dem zweiten Hauptweg 144 in Verbindung. In diesem Zustand, wie in 10 dargestellt, strömt, wenn das Drucköl von dem ersten Anschluss 14c zu dem ersten Hauptweg 141 zugeführt wird, das Drucköl über den zweiten Zwischenweg 20Q und den zweiten hinteren Kammerweg 146 in die hintere Kammer 14b, und der Kolben 15 wird vorwärts bewegt. Zu diesem Zeitpunkt strömt das Drucköl aufgrund der Vorwärtsbewegung des Kolbens 15 von der vorderen Kammer 14a in den zweiten Weg 145 der vorderen Kammer und wird vom zweiten Anschluss 14d über den ersten Zwischenweg 20P und den zweiten Hauptweg 144 abgegeben. Das heißt, durch Vorwärtsbewegen des Keilstößels 32 des Spannfutters 30B durch die Vorwärtsbewegung des Kolbens 15 werden die Klauen 34 radial nach außen bewegt, um den Innendurchmesser des Werkstücks W zu greifen (zu spannen bzw. klemmen).
Andererseits strömt, wie in 11 dargestellt, bei der Zuführung des Drucköls von dem zweiten Anschluss 14d zu dem zweiten Hauptweg 144 das Drucköl über den ersten Zwischenweg 20P und den zweiten vorderen Kammerweg 145 in die vordere Kammer 14a, und der Kolben 15 wird nach hinten bewegt. Zu diesem Zeitpunkt strömt das Drucköl aufgrund der Rückwärtsbewegung des Kolbens 15 von der hinteren Kammer 14b in den zweiten hinteren Kammerweg 146 und wird von dem ersten Anschluss 14c über den zweiten Zwischenweg 20Q und den ersten Hauptweg 141 abgegeben. Das heißt, durch Zurückbewegen des Keilstößels 32 des Spannfutters 30B durch die Rückwärtsbewegung des Kolbens 15 werden die Klauen 34 radial nach innen bewegt, um das von den Klauen 34 ausgeführte Greifen des Innendurchmessers des Werkstücks W zu lösen (freizugeben).
Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht die Werkstückgreifvorrichtung 1 ein einfaches Umschalten zwischen Druckölwegen für die Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutter 30A und Druckölwegen für die Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutter 30B, indem einfach eine Befestigungsposition des Verteilerblocks 20 an dem Zylindergehäuse 14 zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase geändert wird, ohne dass ein Komponentenaustausch des Zylindergehäuses 14 oder ähnliches durchgeführt werden muss.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 3 gezeigt ist, das erste Hauptwegloch 140a, das als Endabschnitt des ersten Hauptwegs 141 dient, das zweite Hauptwegloch 140c, das als Endabschnitt des zweiten Hauptwegs 144 dient, die ersten und zweiten vorderen Kammerweglöcher 140b, 140h, die als Endabschnitte der ersten und zweiten vorderen Kammerwege 142, 145 dienen, und die ersten und zweiten hinteren Kammerweglöcher 140d, 140f, die als Endabschnitte der ersten und zweiten hinteren Kammerwege 143, 146 dienen, in der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses 14 geöffnet.
Wie in 4 dargestellt, sind das erste und zweite Verteilerloch 20a, 20b, die mit dem ersten Zwischenweg 20P in Verbindung stehen, und das dritte und vierte Verteilerloch 20c, 20d, die mit dem zweiten Zwischenweg 20Q in Verbindung stehen, in der Anlagefläche 200 des Verteilerblocks 20 geöffnet.
Wenn der Verteilerblock 20, wie in 5 bis 7 dargestellt, in der ersten Phase angeordnet ist, sind das erste Hauptwegloch 140a und das erste Verteilerloch 20a ausgerichtet und sind das erste vordere Kammerwegloch 140b und das zweite Verteilerloch 20b ausgerichtet, derart, dass der erste Hauptweg 141, der erste Zwischenweg 20P und der erste vordere Kammerweg 142 miteinander in Verbindung stehen und ein Druckölzufuhrweg zu der vorderen Kammer 14a zuverlässig ausgebildet wird, um das Drucköl so zuzuführen, dass der Kolben beim Spannen des Außendurchmessergreifspannfutters 30A auf eine Zugseite (an-)getrieben wird. Darüber hinaus sind das erste hintere Kammerwegloch 140d und das vierte Verteilerloch 20d ausgerichtet und sind das zweite Hauptwegloch 140c und das dritte Verteilerloch 20c sind ausgerichtet, derart, dass das erste hintere Kammerwegloch143, das zweite Zwischenwegloch 20Q und das zweite Hauptwegloch 144 miteinander in Verbindung stehen, und ein Druckölzufuhrweg zu der hinteren Kammer 14b wird zuverlässig gebildet, um das Drucköl zuzuführen, um den Kolben 15 während des Lösens des Außendurchmessergreifspannfutters 30A zu einer Druckseite zu drängen.
Wenn der Verteilerblock 20 in der zweiten Phase angeordnet ist, wie in 9 bis 11 dargestellt, sind das erste Hauptwegloch 140a und das dritte Verteilerloch 20c sowie das zweite hintere Kammerwegloch 140f und das vierte Verteilerloch 20d so ausgerichtet, dass der erste Hauptweg 141, der zweite Zwischenweg 20Q und der zweite hintere Kammerweg 146 miteinander in Verbindung stehen und der Druckölzufuhrweg zu der hinteren Kammer 14b zuverlässig ausgebildet wird, um das Drucköl so zuzuführen, dass der Kolben 15 beim Spannen des Innendurchmessergreifspannfutters 30B auf die Druckseite getrieben wird. Darüber hinaus sind das Loch 140h der zweiten vorderen Kammer und das zweite Verteilerloch 20b ausgerichtet und sind das zweite Hauptloch 140c und das erste Verteilerloch 20a so ausgerichtet, dass die zweite hintere Kammer 145, der erste Zwischenweg 20P und das zweite Hauptloch 144 miteinander in Verbindung stehen, und der Druckölzufuhrweg zu der vorderen Kammer 14a zuverlässig ausgebildet wird, um das Drucköl zuzuführen, um den Kolben 15 während des Entspannens (Lösens) des Innendurchmessergreifspannfutters 30B zu der Zugseite zu treiben.
Wie vorstehend beschrieben, werden/sind die Weglöcher des Zylindergehäuses 14 mit den Verteilerlöchern des Verteilerblocks 20 in einer geeigneten Kombination ausgerichtet, indem einfach die Befestigung des Verteilerblocks 20 an dem Zylindergehäuse 14 zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase geändert wird. Daher ermöglicht die Werkstückgreifvorrichtung 1 ein einfaches Umschalten zwischen den Druckölwegen für die Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutters 30A und den Druckölwegen für die Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutters 30B.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Hydraulikzylinder 10 um die Mittelachse in dem Gehäuse 2 drehbar, wobei der erste Anschluss 14c auf der Mittelachse der Hauptwellenspindel 3 angeordnet ist. Der Stößel 13d und das Endflächenkontaktbauteil 13e, die den ersten Anschluss 14c bilden, stehen in Endflächenkontakt miteinander, so dass das Drucköl über den Stößel 13d und das Endflächenkontaktbauteil 13e dem ersten Hauptweg 141 zugeführt werden kann, ohne nach außen zu entweichen, auch wenn der Hydraulikzylinder 10 durch den eingebauten Motor einstückig mit der Hauptwellenspindel 3 gedreht wird. Das Endflächenkontaktbauteil 13e, das auf der Mittelachse der Hauptwellenspindel 3 angeordnet ist, weist eine geringe Verwirbelung auf, wodurch ein guter Endflächenkontakt zwischen dem Stößel 13d und dem Endflächenkontaktbauteil 13e aufrechterhalten wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Weglöcher 140a bis 140d, 140f und 140h in der Endfläche 140 des Zylindergehäuses 14 vorgesehen. Der Verteilerblock 20 weist die zentrale Öffnung 20K auf, durch die die Schubstange 15a, die sich von dem Kolben 15 in Richtung des Spannfutters 30 erstreckt, eingesetzt wird, ist koaxial zwischen dem Spannfutter 30 und dem Zylindergehäuse 14 angeordnet und an der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses 14 befestigt. Dadurch kann der Verteilerblock 20 an dem Zylindergehäuse 14 befestigt werden, ohne die Größe der gesamten Vorrichtung zu vergrößern.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind das Zylindergehäuse 14 und der Verteilerblock 20 koaxial angeordnet. Das erste und zweite Hauptwegloch 140a, 140c, das erste und zweite vordere Kammerwegloch 140b, 140h und das erste und zweite hintere Kammerwegloch 140d, 140f sind auf dem Umfang des Kreises mit dem vorbestimmten Radius R von dem Mittelpunkt der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses 14 so angeordnet, dass ihre Positionen voneinander versetzt sind. Die ersten bis vierten Verteilerlöcher 20a bis 20d sind auf dem Umfang des Kreises mit dem gleichen Radius wie der vorbestimmte Radius R von der Mitte der Verteilerblockanlagefläche 200 aus so angeordnet, dass ihre Positionen voneinander versetzt sind. Die erste Phase und die zweite Phase unterscheiden sich in der Phase um 180° um die Mittelachse in Bezug auf das Zylindergehäuse 14. Durch Verschieben der Phase um 180° um die Mittelachse zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase ändert sich dann eine Kombination der Verteilerlöcher und der Weglöcher, die zueinander ausgerichtet sind, wobei leicht zwischen den Druckölwegen für die Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutter 30A und den Druckölwegen für die Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutter 30B umgeschaltet werden kann.
(Erste Modifikation)
In der vorstehenden Darstellung wird ein Beispiel beschrieben, in dem der Verteilerblock 20 die vier Verteilerlöcher 20a bis 20d und die beiden (ersten und zweiten) Zwischenwege 20P, 20Q, die sich in der die axiale Richtung schneidenden Richtung erstrecken, aufweist. In einer ersten Modifikation weist der Verteilerblock 20 acht Verteilerlöcher und vier Zwischenwege auf, die sich in der die axiale Richtung schneidenden Richtung erstrecken. Nachfolgend werden eine Gestaltung und die Funktionsweise der ersten Modifikation unter Bezugnahme auf die Bilder 12 bis 17 beschrieben. 12 ist eine Vorderansicht der Endfläche 140 des Zylindergehäuses 14 gemäß der vorliegenden Modifikation. 13 ist eine Schnittansicht entsprechend 4, die den Verteilerblock 20 gemäß der vorliegenden Modifikation zeigt. 14 ist eine Schnittansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen den Löchern des Verteilerblocks 20 und des Zylindergehäuses 14 zeigt, wenn das Außendurchmessergreifspannfutter 30A in der vorliegenden Modifikation verwendet wird, und 15 ist eine Schnittansicht, die die Ein Positionsverhältnis zwischen den Löchern des Verteilerblocks 20 und des Zylindergehäuses 14 zeigt, wenn das Innendurchmessergreifspannfutter 30B verwendet wird. 16 ist eine schematische Ansicht der Druckölströmung beim Spannen des Innendurchmessergreifspannfutters 30B in der vorliegenden Modifikation, und 17 ist eine schematische Ansicht der Druckölströmung beim Lösen des Spannfutters. Da die Strömung des Drucköls beim Spannen und die Strömung des Drucköls beim Lösen des Spannfutters 30A in der vorliegenden Modifikation mit den 6 und 7 übereinstimmt, wird auf Zeichnungen verzichtet.
In der vorliegenden Modifikation weist das Zylindergehäuse 14 sechs Wege auf, was der vorstehenden Ausführungsform gemeinsam ist, jedoch ist die Anordnung der Wege unterschiedlich. Wie in 12 dargestellt, weist das Zylindergehäuse 14 Folgendes auf: den ersten Hauptweg 141, der das erste Hauptwegloch 140a aufweist; den ersten Weg 142 der vorderen Kammer, der das erste Wegloch 140b der vorderen Kammer aufweist; den ersten Weg 143 der hinteren Kammer, der das erste Wegloch 140d der hinteren Kammer aufweist; den zweiten Hauptweg 144, der das zweite Hauptwegloch 140c aufweist; den zweiten Weg 145 der vorderen Kammer, der das zweite Wegloch 140h der vorderen Kammer aufweist; und den zweiten Weg 146 der hinteren Kammer, der das zweite Wegloch 140f der hinteren Kammer aufweist. In der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses 14, wie in 12 dargestellt, ist, wenn das erste Hauptwegloch 140a an der 12-Uhr-Position angeordnet ist, ist das erste vordere Kammerwegloch 140b an der 1-Uhr-Position angeordnet, ist das zweite hintere Kammerwegloch 140f an der 2-Uhr-Position angeordnet, ist das zweite Hauptwegloch 140c an der 6-Uhr-Position angeordnet, ist das erste hintere Kammerwegloch 140d an der 7-Uhr-Position angeordnet und ist das zweite vordere Kammerwegloch 140h an der 8-Uhr-Position angeordnet.
In dem Verteilerblock 20 werden gemäß der ersten Modifikation, wie in 13 dargestellt, acht (erste bis achte) Verteilerlöcher 20a bis 20h auf dem gleichen Kreisumfang mit dem Radius R in Bezug auf den axialen Mittelpunkt ausgebildet. Unter den ersten bis achten Verteilerlöchern 20a bis 20h ist, wenn das erste Verteilerloch 20a von der axialen Mitte des Verteilerblocks 20 aus gesehen in der 12-Uhr-Position liegt, das zweite Verteilerloch 20b in der 1-Uhr-Position und das dritte Verteilerloch 20c in der 6-Uhr-Position angeordnet, ist das vierte Verteilerloch 20d an der 7-Uhr-Position angeordnet, ist das fünfte Verteilerloch 20e an der 3-Uhr-Position angeordnet, ist das sechste Verteilerloch 20f an der 5-Uhr-Position angeordnet, ist das siebte Verteilerloch 20g an der 9-Uhr-Position angeordnet und ist das achte Verteilerloch 20h an der 11-Uhr-Position angeordnet.
Das erste Verteilerloch 20a und das zweite Verteilerloch 20b stehen miteinander über den ersten Zwischenweg 20P in Verbindung, der sich in der die axiale Richtung schneidenden Richtung erstreckt. In ähnlicher Weise stehen das dritte Verteilerloch 20c und das vierte Verteilerloch 20d über den zweiten Zwischenweg 20Q miteinander in Verbindung. In ähnlicher Weise stehen das fünfte Verteilerloch 20e und das sechste Verteilerloch 20f über einen dritten Zwischenweg 20R miteinander in Verbindung. In ähnlicher Weise stehen das siebte Verteilerloch 20g und das achte Verteilerloch 20h über einen vierten Zwischenweg 20S miteinander in Verbindung.
Wenn das Außendurchmessergreifspannfutter 30A verwendet wird, wird der Verteilerblock 20 an dem vorderen Ende der Hauptwellenspindel 3 mit Schrauben angebracht und befestigt, wobei in der ersten Phase, in der das erste Verteilerloch 20a und das erste Hauptwegloch 140a zueinander ausgerichtet sind, der Verteilerblock an der Zylindergehäuseendfläche 140 anliegt, wie in 14 dargestellt. In der ersten Phase sind das erste Verteilerloch 20a und das erste Hauptwegloch 140a, das zweite Verteilerloch 20b und das erste vordere Kammerwegloch 140b, das dritte Verteilerloch 20c und das zweite Hauptwegloch 140c sowie das vierte Verteilerloch 20d und das erste hintere Kammerwegloch 140d ausgerichtet und miteinander verbunden.
Andererseits sind das fünfte Verteilerloch 20e bis zu dem achten Verteilerloch 20h nicht mit einem der Weglöcher des Zylindergehäuses 14 ausgerichtet und werden/sind durch die Zylindergehäuseendfläche 140 verschlossen. Darüber hinaus sind das zweite hintere Kammerloch 140f und das zweite vordere Kammerwegloch 140h des Zylindergehäuses 14 nicht mit einem der Verteilerlöcher des Verteilerblocks 20 ausgerichtet und werden/sind durch die Verteilerblockanlagefläche 200 verschlossen. In 14 sind die Verteilerlöcher (das fünfte Verteilerloch 20e bis zu dem achten Verteilerloch 20h), die nicht mit den Weglöchern des Zylindergehäuses 14 in Verbindung stehen, und die Weglöcher des Zylindergehäuses 14 (das zweite hintere Kammerwegloch 140f und das zweite vordere Kammerwegloch 140h), die nicht mit den Verteilerlöchern des Verteilerblocks 20 in Verbindung stehen, schraffiert.
Die Strömung des Drucköls und die Arbeitsweise (Betrieb) jedes Teils, wenn der Außendurchmesser des Werkstücks W durch das Spannfutter 30A geklemmt (gespannt) wird, sind die gleichen wie in der vorstehenden Ausführungsform und entsprechen der Darstellung in 6, so dass eine ausführliche Beschreibung entfällt. Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach hinten bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30A nach hinten gezogen wird, um die Grundklaue (Grundbacke) 33 zur Mitte hin zu ziehen, und der Außendurchmesser des Werkstücks W von den Klauen 34 erfasst wird. Andererseits sind die Strömung des Drucköls und die Arbeitsweisen der einzelnen Teile beim Lösen des Werkstücks W wie in der vorstehenden Darstellung und wie in 7 dargestellt, so dass auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet werden kann. Die mit dem Kolben 15 integrierte (einstückig ausgebildete) Schubstange 15a wird nach vorne bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30A nach vorne geschoben wird, um die Grundklaue (Grundbacke) 33 in die äußere Umfangsrichtung zu bewegen, und das von den Klauen 34 ausgeführte Greifen des Außendurchmessers des Werkstücks W gelöst wird.
Bei Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutters 30B wird/ist der Verteilerblock 20 an dem vorderen Ende der Hauptwellenspindel 3 in der zweiten Phase befestigt, die bei Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutters 30A um 90° phasenversetzt um die Mittelachse gegenüber der ersten Phase ist. Das heißt, wenn das Innendurchmessergreifspannfutter 30B verwendet wird, wie in 15 gezeigt, wird/ist der Verteilerblock 20 an dem vorderen Ende der Hauptwellenspindel 3 durch Schrauben angebracht und befestigt, wobei in der zweiten Phase, in der das fünfte Verteilerloch 20e und das erste Hauptwegloch 140a aufeinander ausgerichtet sind, der Verteilerblock an der Zylindergehäuseendfläche 140 anliegt. In der zweiten Phase werden/sind das fünfte Verteilerloch 20e und das erste Hauptwegloch 140a, das sechste Verteilerloch 20f und das zweite hintere Kammerwegloch 140f, das siebte Verteilerloch 20g und das zweite Hauptwegloch 140c sowie das achte Verteilerloch 20h und das zweite vordere Kammerwegloch 140h ausgerichtet und miteinander verbunden.
Andererseits sind das erste Verteilerloch 20a bis zu dem vierten Verteilerloch 20d nicht mit einer der Weglöcher des Zylindergehäuses 14 ausgerichtet und werden durch die Endfläche 140 verschlossen. Darüber hinaus sind das erste vordere Kammerloch 140b und das erste hintere Kammerwegloch 140d des Zylindergehäuses 14 nicht mit einem der Verteilerlöcher des Verteilerblocks 20 ausgerichtet und werden durch die Verteilerblockanlagefläche 200 verschlossen. In 15 sind die Verteilerlöcher (das erste Verteilerloch 20a bis zu dem vierten Verteilerloch 20d), die nicht mit den Weglöchern des Zylindergehäuses 14 in Verbindung stehen, und die Weglöcher des Zylindergehäuses 14 (das erste Wegloch 140b der vorderen Kammer und das erste Wegloch 140d der hinteren Kammer), die nicht mit den Verteilerlöchern des Verteilerblocks 20 in Verbindung stehen, schraffiert.
Nachstehend werden die Strömung des Drucköls und die Arbeitsweise bei jedem Teil beschrieben, wenn der Innendurchmesser des Werkstücks W durch das Spannfutter 30B geklemmt (gespannt) wird (siehe 16 und 17). Wenn der Innendurchmesser des Werkstücks W durch das Spannfutter 30B geklemmt (gespannt) wird, während der Drehung oder des Anhaltens der Hauptwellenspindel 3, wird das von der Pumpe zugeführte Drucköl von dem ersten Anschluss 14c, der an dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 14 angeordnet ist, über die Drehverbindung 13 dem ersten Hauptweg 141 zugeführt, nach vorne geführt und strömt über den ersten Hauptweg 140a in das fünfte Verteilerloch 20e des Verteilerblocks 20, wie durch den durchgezogenen Linienpfeil in 16 angezeigt. Das in das fünfte Verteilerloch 20e einströmende Drucköl strömt in den dritten Zwischenweg 20R und strömt über das sechste Verteilerloch 20f in das zweite hintere Kammerwegloch 140f des Zylindergehäuses 14. Das in das zweite hintere Kammerwegloch 140f strömende Drucköl strömt über den zweiten hinteren Kammerweg 146 in die hintere Kammer 14b, und der Kolben 15 wird nach vorne geschoben und vorwärts bewegt.
Mit der Vorwärtsbewegung des Kolbens 15 strömt das Drucköl in der vorderen Kammer 14a zu dem zweiten vorderen Kammerweg 145 aus und wird nach vorne geführt und strömt dann über das zweite vordere Kammerwegloch 140h in das achte Anschlussloch 20h des Verteilerblocks 20, wie durch den gestrichelten Linienpfeil in 16 angezeigt. Das in das achte Verteilerloch 20h einströmende Drucköl strömt in den vierten Zwischenweg 20S und strömt über das siebte Verteilerloch 20g in das zweite Hauptwegloch 140c des Zylindergehäuses 14. Das in das zweite Hauptwegloch 140c einströmende Drucköl wird durch den zweiten Hauptweg 144 nach hinten geführt und aus dem zweiten Anschluss 14d zu der Außenseite der Vorrichtung abgegeben.
Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach vorne bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30B nach vorne geschoben wird, um die Grundklaue (Grundbacke) 33 in die äußere Umfangsrichtung zu bewegen, und der Innendurchmesser des Werkstücks W von den Klauen 34 gegriffen wird.
Andererseits wird beim Lösen des Werkstücks W während des Anhaltens der Hauptwellenspindel 3 das von der Pumpe zugeführte Drucköl über den zweiten Anschluss 14d, der an hinteren Ende des Zylindergehäuses 14 angeordnet ist, zu dem zweiten Hauptweg 144 zugeführt, nach vorne geführt und strömt über das zweite Hauptwegloch 140c in das siebte Verteilerloch 20g des Verteilerblocks 20, wie durch den durchgezogenen Linienpfeil in 17 angezeigt. Das in das siebte Verteilerloch 20g einströmende Drucköl strömt in den vierten Zwischenweg 20S und strömt über das achte Verteilerloch 20h in das zweite vordere Kammerwegloch 140h des Zylindergehäuses 14. Das Drucköl, das in das zweite vordere Kammerwegloch 140h strömt, strömt über den zweiten vorderen Kammerweg 145 in die vordere Kammer 14a, und der Kolben 15 wird nach hinten geschoben und nach hinten bewegt.
Zusammen mit der Rückwärtsbewegung des Kolbens 15 strömt das Drucköl in der hinteren Kammer 14b zu dem zweiten hinteren Kammerweg 146 ab und wird nach vorne geführt und strömt dann über das zweite hintere Kammerwegloch 140f in das sechste Verteilerloch 20f des Verteilerblocks 20, wie durch den gestrichelten Linienpfeil in 17 angezeigt. Das in das sechste Verteilerloch 20f einströmende Drucköl strömt in den dritten Zwischenweg 20R und strömt über das fünfte Verteilerloch 20e in das erste Hauptwegloch 140a des Zylindergehäuses 14. Das in das erste Hauptwegloch 140a einströmende Drucköl wird durch den ersten Hauptweg 141 nach hinten geführt und aus dem ersten Anschluss 14c über die Drehverbindung 13 zu der Außenseite der Vorrichtung abgegeben.
Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach hinten bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30B nach hinten gezogen wird, um die Grundbacke 33 zur Mitte hin zu ziehen, und das Greifen des Innendurchmessers des Werkstücks W durch die Klauen 34 gelöst wird.
Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht die vorliegende Modifikation auch einen einfachen Wechsel zwischen den Druckölwegen für die Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutters 30A und den Druckölwegen für die Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutters 30B, indem einfach die Phase des Verteilerblocks 20 um 90° um die Mittelachse in Bezug auf das Zylindergehäuse 14 zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase geändert wird, ohne dass ein Komponentenaustausch des Zylindergehäuses 14 oder ähnliches durchgeführt wird.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden der erste Zwischenweg 20P und der vierte Zwischenweg 20S in der vorliegenden Modifikation üblicherweise als der erste Zwischenweg 20P verwendet, werden der zweite Zwischenweg 20Q und der dritte Zwischenweg 20R üblicherweise als der zweite Zwischenweg 20Q verwendet und sind die beiden Zwischenwege in dem Verteilerblock 20 vorgesehen. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform hat daher den Vorteil, dass eine Wegstruktur des Verteilerblocks 20 einfacher und leichter herstellbar ist.
(Zweite Modifikation)
Obwohl Beispiele, in denen die sechs Wege in dem Zylindergehäuse 14 vorgesehen sind, in der vorstehenden Darstellung und der ersten Modifikation beschrieben werden, werden acht Wege in dem Zylindergehäuse 14 in einer zweiten Modifikation vorgesehen. Darüber hinaus sind in der vorliegenden Modifikation, wie in der vorstehenden Darstellung, die vier Verteilerlöcher und die zwei Zwischenwege in dem Verteilerblock 20 vorgesehen. Im Folgenden werden eine Gestaltung und die Funktionsweise der zweiten Modifikation anhand der 18 bis 25 beschrieben. 18 ist eine Vorderansicht der Endfläche 140 des Zylindergehäuses 14 gemäß der vorliegenden Modifikation. 19 ist eine Schnittansicht entsprechend 4, die den Verteilerblock 20 gemäß der vorliegenden Modifikation zeigt. 20 ist eine Schnittansicht, die das Positionsverhältnis zwischen den Löchern des Verteilerblocks 20 und des Zylindergehäuses 14 zeigt, wenn das Außendurchmessergreifspannfutter 30A in der vorliegenden Modifikation verwendet wird. 21 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Drucköls beim Spannen des Spannfutters 30A in der vorliegenden Modifikation zeigt, und 22 ist eine schematische Ansicht, die die Strömung des Drucköls beim Lösen des Spannfutters zeigt. 23 ist eine Schnittdarstellung, die das Positionsverhältnis zwischen den Löchern des Verteilerblocks 20 und des Zylindergehäuses 14 zeigt, wenn das Innendurchmessergreifspannfutter 30B in der vorliegenden Modifikation verwendet wird. 24 ist eine schematische Ansicht der Druckölströmung beim Spannen des Innendurchmessergreifspannfutters 30B in der vorliegenden Modifikation, und 25 ist eine schematische Ansicht der Druckölströmung beim Lösen des Spannfutters.
Wie in 18 weist das Zylindergehäuse 14 der vorliegenden Modifikation Folgendes auf: einen ersten Zufuhr- und Abgabeweg 1411, der ein erstes Zufuhr- und Abgabewegloch 140a1 aufweist; den ersten vorderen Kammerweg 142, der das erste vordere Kammerwegloch 140b aufweist; den zweiten hinteren Kammerweg 146, der das zweite hintere Kammerwegloch 140f aufweist; einen zweiten Zufuhr- und Abgabeweg 1412, der ein zweites Zufuhr- und Abgabewegloch 140a2 aufweist; einen vierten Zufuhr- und Abgabeweg 1442, der ein viertes Zufuhr- und Abgabewegloch 140c2 aufweist; den zweiten vorderen Kammerweg 145, der das zweite vordere Kammerwegloch 140h aufweist; den ersten hinteren Kammerweg 143, der das erste hintere Kammerwegloch 140d aufweist; und einen dritten Zufuhr- und Abgabeweg 1441, der ein dritte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c1 aufweist. Die Löcher sind auf dem Umfang des Kreises mit dem Radius R von der axialen Mitte der vorderen Zylindergehäuseendfläche 140 angeordnet.
Wenn das erste Zufuhr- und Abgabewegloch 140a1 an der 12-Uhr-Position angeordnet ist, ist das erste vordere Kammerwegloch 140b an der 1-Uhr-Position angeordnet, ist das zweite hintere Kammerwegloch 140f an der 2-Uhr-Position angeordnet, ist das zweite Zufuhr- und Abgabewegloch 140a2 an der 3-Uhr-Position angeordnet, ist das vierte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c2 an der 6-Uhr-Position angeordnet, ist das zweite vordere Kammerwegloch 140h an der 7-Uhr-Position angeordnet, ist das erste hintere Kammerwegloch 140d an der 8-Uhr-Position angeordnet und ist das dritte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c1 an der 9-Uhr-Position angeordnet.
Der erste Zufuhr- und Abgabeweg 1411 ist ein Druckölweg mit der gleichen Gestaltung wie der erste Hauptweg 141 in der vorstehenden Ausführungsform und weist einen ersten Zufuhr- und Abgabeanschluss 14c1 mit der gleichen Gestaltung wie der erste Anschluss 14c an dem hinteren Ende auf. Der zweite Zufuhr- und Abgabeweg 1412 ist ein Druckölweg mit derselben Gestaltung wie der erste Zufuhr- und Abgabeweg 1411 und ist an einer Position vorgesehen, die gegenüber einer Drehposition des ersten Zufuhr- und Abgabeweges 1411 um 90° im Uhrzeigersinn versetzt ist. Der zweite Zufuhr- und Abgabeweg 1412 weist an dem hinteren Ende einen zweiten Zufuhr- und Abgabeanschluss 14c2 mit der gleichen Gestaltung wie der erste Anschluss 14c1 auf.
Der vierte Zufuhr- und Abgabeweg 1442 ist ein Druckölweg mit der gleichen Gestaltung wie der zweite Hauptweg 144 in der vorstehenden Ausführungsform und weist einen vierten Zufuhr- und Abgabeanschluss 14d2 mit der gleichen Gestaltung wie der zweite Anschluss 14d an dem hinteren Ende auf. Der dritte Zufuhr- und Abgabeweg 1441 ist ein Druckölweg mit derselben Gestaltung wie der der vier Zufuhr- und Abgabewege 1442 und ist an einer Position vorgesehen, die gegenüber einer Drehposition des vierten Zufuhr- und Abgabeweges 1442 um 90° im Uhrzeigersinn versetzt ist. Der dritte Zufuhr- und Abgabeweg 1441 weist einen dritten Zu- und Abgabeanschluss 14d1 mit der gleichen Gestaltung wie der vierte Zu- und Abgabeanschluss 14d2 an dem hinteren Ende auf.
In dem Verteilerblock 20 sind gemäß der vorliegenden Modifikation, wie in 19 dargestellt, die vier (ersten bis vierten) Verteilerlöcher 20a bis 20d auf dem gleichen Kreisumfang mit dem Radius R in Bezug auf den axialen Mittelpunkt angeordnet. Von den ersten bis vierten Verteilerlöchern 20a bis 20d ist, wenn das erste Verteilerloch 20a von der axialen Mitte des Verteilerblocks 20 aus gesehen in der 12-Uhr-Position angeordnet ist, das zweite Verteilerloch 20b in der 1-Uhr-Position, ist das dritte Verteilerloch 20c in der 9-Uhr-Position angeordnet und ist das vierte Verteilerloch 20d in der 8-Uhr-Position angeordnet.
Das erste Verteilerloch 20a und das zweite Verteilerloch 20b stehen miteinander über den ersten Zwischenweg 20P in Verbindung, der sich in der die axiale Richtung schneidenden Richtung erstreckt. In ähnlicher Weise stehen das dritte Verteilerloch 20c und das vierte Verteilerloch 20d über den zweiten Zwischenweg 20Q in Verbindung, der sich in der die axiale Richtung schneidenden Richtung erstreckt.
Bei Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutters 30A wird der Verteilerblock 20 an dem vorderen Ende der Hauptwellenspindel 3 durch Schrauben angebracht und befestigt, wobei in der ersten Phase, in der das erste Verteilerloch 20a und das erste Zufuhr- und Abgabewegloch 140a1 ausgerichtet sind, die Verteilerblockanlagefläche 200 an der Zylindergehäuseendfläche 140 anliegt, wie in 20 dargestellt. In der ersten Phase sind das erste Verteilerloch 20a und das erste Zufuhr- und Abgabewegloch 140a1, das zweite Verteilerloch 20b und das erste vordere Kammerwegloch 140b, das dritte Verteilerloch 20c und das dritte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c1 und das vierte Verteilerloch 20d und das erste hintere Kammerwegloch 140d ausgerichtet und miteinander verbunden.
Andererseits sind das zweite hintere Kammerwegloch 140f, das zweite Zufuhr- und Abgabewegloch 140a2, das vierte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c2 und das zweite vordere Kammerwegloch 140h nicht mit einem der Verteilerlöcher ausgerichtet und werden/sind durch die Anlagefläche 200 des Verteilerblocks 20 verschlossen. In 20 sind die Weglöcher (das zweite hintere Kammerwegloch 140f, das zweite Zufuhr- und Abgabewegloch 140a2, das vierte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c2 und das zweite vordere Kammerwegloch 140h), die nicht mit den Verteilerlöchern in Verbindung stehen, schraffiert.
Wenn der Außendurchmesser des Werkstücks W durch das Spannfutter 30A geklemmt (gespannt) wird, wird das von der Pumpe zugeführte Drucköl während der Drehung oder beim Anhalten der Hauptwellenspindel 3 von dem ersten Zufuhr- und Abgabeanschluss 14c1, der an dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 14 angeordnet ist, über die Drehverbindung 13 zu dem ersten Zufuhr- und Abgabeweg 1411 zugeführt, nach vorne geführt und strömt über das erste Zufuhr- und Abgabewegloch 140a1 in das erste Verteilerloch 20a des Verteilerblocks 20, wie durch den durchgezogenen Linienpfeil in 21 angezeigt. Das in das erste Verteilerloch 20a einströmende Drucköl strömt im ersten Zwischenweg 20P und strömt über das zweite Verteilerloch 20b in das erste vordere Kammerwegloch 140b des Zylindergehäuses 14. Das Drucköl, das in das erste vordere Kammerwegloch 140b strömt, strömt über den ersten vordere Kammerweg 142 in die vordere Kammer 14a, und der Kolben 15 wird nach hinten geschoben und nach hinten bewegt.
Zusammen mit der Rückwärtsbewegung des Kolbens 15 strömt das Drucköl in der hinteren Kammer 14b in den ersten hinteren Kammerweg 143 aus und wird nach vorne geführt und strömt dann über das erste hintere Kammerwegloch 140d in das vierte Anschlussloch 20d des Verteilerblocks 20, wie durch den gestrichelten Linienpfeil in 21 angezeigt. Das in das vierte Verteilerloch 20d einströmende Drucköl strömt im zweiten Zwischenweg 20Q und strömt über das dritte Verteilerloch 20c in das dritte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c1 des Zylindergehäuses 14. Das in das dritte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c1 einströmende Drucköl wird durch den dritten Zufuhr- und Abgabeweg 1441 nach hinten geführt und von dem dritten Zufuhr- und Abgabeloch 140d1 zu der Außenseite der Vorrichtung abgegeben.
Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach hinten bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30A nach hinten gezogen wird, um die Grundbacke 33 zur Mitte hin zu ziehen, und der Außendurchmesser des Werkstücks W von den Klauen 34 gegriffen wird.
Andererseits wird beim Lösen des Werkstücks W während des Anhaltens der Hauptwellenspindel 3 das von der Pumpe zugeführte Drucköl über den an dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 14 angeordneten dritten Zufuhr- und Abgabeanschluss 14d1 zu dem dritten Zufuhr- und Abgabeweg 1441 zugeführt, nach vorne geführt und strömt über das dritte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c1 in das dritte Verteilerloch 20c des Verteilerblocks 20, wie durch den durchgezogenen Linienpfeil in 22 angezeigt. Das in das dritte Verteilerloch 20c einströmende Drucköl strömt in den zweiten Zwischenweg 20Q und strömt über das vierte Verteilerloch 20d in das erste hintere Kammerwegloch 140d des Zylindergehäuses 14. Das in das erste hintere Kammerwegloch 140d strömende Drucköl strömt über den ersten hinteren Kammerweg 143 in die hintere Kammer 14b, und der Kolben 15 wird nach vorne geschoben und vorwärts bewegt.
Zusammen mit der Vorwärtsbewegung des Kolbens 15 strömt das Drucköl in der vorderen Kammer 14a in den ersten vorderen Kammerweg 142 aus und wird nach vorne geführt und strömt dann über den ersten vorderen Kammerweg 140b in das zweite Verteilerloch 20b des Verteilerblocks 20, wie durch den gestrichelten Linienpfeil in 22 angezeigt. Das in das zweite Verteilerloch 20b einströmende Drucköl strömt in den ersten Zwischenweg 20P und strömt über das erste Verteilerloch 20a in das erste Zufuhr- und Abgabewegloch 140a1 des Zylindergehäuses 14. Das in das erste Zufuhr- und Abgabewegloch 140a1 einströmende Drucköl wird durch den ersten Zufuhr- und Abgabeweg 1411 nach hinten geführt und aus dem ersten Zufuhr- und Abgabeanschluss 14c1 über die Drehverbindung 13 zu der Außenseite der Vorrichtung abgegeben.
Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach vorne bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30A nach vorne geschoben wird, um die Grundklaue (Grundbacke) 33 in die äußere Umfangsrichtung zu bewegen, und das Greifen des Außendurchmessers des Werkstücks W durch die Klauen 34 gelöst wird.
Bei der Verwendung des Innendurchmessergreifspannfutters 30B wird/ist der Verteilerblock 20 an dem vorderen Ende der Hauptwellenspindel 3 in der zweiten Phase befestigt, die bei der Verwendung des Außendurchmessergreifspannfutters 30A um 180° um die Mittelachse gegenüber der ersten Phase phasenversetzt ist. Das heißt, wenn das Innendurchmessergreifspannfutter 30B verwendet wird, wie in 23 dargestellt, wird der Verteilerblock 20 an dem vorderen Ende der Hauptwellenspindel 3 durch Schrauben angebracht und befestigt, wobei in der zweiten Phase, in der das erste Verteilerloch 20a und das vierte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c2 aufeinander ausgerichtet sind, der Verteilerblock an der Zylindergehäuseendfläche 140 anliegt. In der zweiten Phase sind das dritte Verteilerloch 20c und das zweite Zufuhr- und Abgabewegloch 140a2, das vierte Verteilerloch 20d und das zweite hintere Kammerwegloch 140f, das erste Verteilerloch 20a und das vierte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c2 und das zweite Verteilerloch 20b und das zweite vordere Kammerwegloch 140h jeweils ausgerichtet und miteinander verbunden.
Andererseits sind das erste Zufuhr- und Abgabewegloch 140a1, das erste vordere Kammerwegloch 140b, das dritte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c1 und das erste hintere Kammerwegloch 140d des Zylindergehäuses 14 nicht mit einem der Verteilerlöcher des Verteilerblocks 20 ausgerichtet und werden durch die Verteilerblockanlagefläche 200 verschlossen. In 22 sind die Weglöcher des Zylindergehäuses 14 (das erste Zufuhr- und Abgabewegloch 140a1, das erste Wegloch 140b der vorderen Kammer, das dritte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c1 und das erste Wegloch 140d der hinteren Kammer), die nicht mit den Verteilerlöchern des Verteilerblocks 20 in Verbindung stehen, in der zweiten Phase schraffiert.
Wenn der Innendurchmesser des Werkstücks W durch das Spannfutter 30B geklemmt (gespannt) wird, während der Drehung oder des Anhaltens der Hauptwellenspindel 3, wird das von der Pumpe zugeführte Drucköl von dem zweiten Zufuhr- und Abgabeanschluss 14c2, der an dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 14 angeordnet ist, über die Drehverbindung 13 zu dem zweiten Zufuhr- und Abgabeweg 1412 zugeführt, nach vorne geführt und strömt über das zweite Zufuhr- und Abgabewegloch 140a2 in das dritte Verteilerloch 20c des Verteilerblocks 20, wie durch den durchgezogenen Linienpfeil in 24 angezeigt. Das in das dritte Verteilerloch 20c einströmende Drucköl strömt in den zweiten Zwischenweg 20Q und strömt über das vierte Verteilerloch 20d in das zweite hintere Kammerwegloch 140f des Zylindergehäuses 14. Das in das zweite hintere Kammerwegloch 140f strömende Drucköl strömt über den zweiten hinteren Kammerweg 146 in die hintere Kammer 14b, und der Kolben 15 wird nach vorne geschoben und vorwärts bewegt.
Zusammen mit der Vorwärtsbewegung des Kolbens 15 strömt das Drucköl in der vorderen Kammer 14a zu dem zweiten vorderen Kammerweg 145 aus und wird nach vorne geführt und strömt dann über das zweite vordere Kammerwegloch 140h in das zweite Verteilerloch 20b des Verteilerblocks 20, wie durch den gestrichelten Linienpfeil in 24 angezeigt. Das in das zweite Verteilerloch 20b einströmende Drucköl strömt in dem ersten Zwischenweg 20P und strömt über das erste Verteilerloch 20a in das vierte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c2 des Zylindergehäuses 14. Das Drucköl, das in das vierte Zufuhr- und Abgabewegloch 140c2 strömt, wird durch den vierten Zufuhr- und Abgabeweg 1442 nach hinten geführt und aus dem vierten Zufuhr- und Abgabeanschluss 14d2 zu der Außenseite der Vorrichtung abgegeben.
Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach vorne bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30B nach vorne geschoben wird, um die Grundklaue (Grundbacke) 33 in die äußere Umfangsrichtung zu bewegen, und der Innendurchmesser des Werkstücks W von den Klauen 34 gegriffen wird.
Andererseits wird beim Lösen des Werkstücks W während des Anhaltens der Hauptwellenspindel 3 das von der Pumpe zugeführte Drucköl über den an dem hinteren Ende des Zylindergehäuses 14 angeordneten vierten Zufuhr- und Abgabeanschluss 14d2 zu dem vierten Zufuhr- und Abgabeweg 1442 zugeführt, nach vorne geführt und strömt über den vierten Zufuhr- und Abgabeweg 140c2 in das erste Verteilerloch 20a des Verteilerblocks 20, wie durch den durchgezogenen Linienpfeil in 25 angezeigt. Das Drucköl, das in das erste Verteilerloch 20a strömt, strömt in dem ersten Zwischenweg 20P und strömt in das zweite vordere Kammerwegloch 140h des Zylindergehäuses 14 über das zweite Verteilerloch 20b. Das Drucköl, das in das zweite vordere Kammerloch 140h strömt, strömt in die vordere Kammer 14a über den zweiten vorderen Kammerweg 145, und der Kolben 15 wird nach hinten geschoben und nach hinten bewegt.
Zusammen mit der Rückwärtsbewegung des Kolbens 15 strömt das Drucköl in der hinteren Kammer 14b in den zweiten hinteren Kammerweg 146 aus und wird nach vorne geführt und strömt dann über den zweiten hinteren Kammerwegwegweg 140f in das vierte Anschlussloch 20d des Verteilerblocks 20, wie durch den gestrichelten Linienpfeil in 25 angezeigt. Das in das vierte Verteilerloch 20d einströmende Drucköl strömt in dem zweiten Zwischenweg 20Q und strömt über das dritte Verteilerloch 20c in das zweite Zufuhr- und Abgabewegloch 140a2 des Zylindergehäuses 14. Das Drucköl, das in die zweite Zufuhr- und Abgabewegloch 140a2 strömt, wird durch den zweiten Zufuhr- und Abgabeweg 1412 nach hinten geführt und aus dem zweiten Zufuhr- und Abgabeanschluss 14c2 über die Drehverbindung 13 zu der Außenseite der Vorrichtung abgegeben.
Die Schubstange 15a, die mit dem Kolben 15 integriert (einstückig ausgebildet) ist, wird nach hinten bewegt, so dass der Keilstößel 32 des Spannfutters 30B nach hinten gezogen wird, um die Grundbacke 33 zur Mitte hin zu ziehen, und das Greifen des Innendurchmessers des Werkstücks W durch die Klauen 34 gelöst wird.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden in der vorliegenden Modifikation der erste Zufuhr- und Abgabeanschluss 14c1 und der zweite Zufuhr- und Abgabeanschluss 14c2 gemeinsam als der erster Anschluss 14c verwendet, werden der erste Zufuhr- und Abgabeweg 1411 und der zweite Zufuhr- und Abgabeweg 1412 gemeinsam als der erste Hauptweg 141 verwendet, werden der dritte Zufuhr- und Abgabeanschluss 140d1 und der vierte Zufuhr- und Abgabeanschluss 14d2 gemeinsam als der zweite Anschluss 14d verwendet und werden der dritte Zufuhr- und Abgabeweg 1441 und der vierte Zufuhr- und Abgabeweg 1442 gemeinsam als der zweite Hauptweg 144 verwendet. Die vorstehende Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Wegstrukturen des Zylindergehäuses 14 und des Verteilerblocks 20 einfacher und leichter herstellbar sind. Da bei der vorstehenden Ausführungsform nur ein Zufuhr- und Abgabeanschluss mit der Drehverbindung 13 (der erste Anschluss 14c) vorhanden ist, ist der Aufbau vereinfacht und sind die Kosten dafür reduziert.
(Weitere Modifikationen)
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne von dem Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Obwohl zum Beispiel die Anlagefläche 200 des scheibenförmigen Verteilerblocks 20 an der vorderen Endfläche 140 des Zylindergehäuses 14 anliegt, in der die Weglöcher in der vorstehenden Ausführungsform geöffnet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Weglöcher in einer äußeren Umfangsendfläche des Zylindergehäuses 14 geöffnet werden/sein, während ein Innenumfang des ringförmigen Verteilerblocks 20 ringförmig ausgebildet werden kann, die Verteilerlöcher können in einer inneren Umfangsendfläche desselben geöffnet werden/sein, und die innere Umfangsendfläche kann als Anlagefläche gestaltet werden/sein.
Ein Zylindergehäuse weist einen ersten Hauptweg, der einen ersten Anschluss mit einer Endfläche verbindet, einen zweiten Hauptweg, der einen zweiten Anschluss mit der Endfläche verbindet, einen ersten und einen zweiten vorderen Kammerweg, die jeweils eine vordere Kammer mit der Endfläche verbinden, und einen ersten und einen zweiten hinteren Kammerweg auf, die jeweils eine hintere Kammer mit der Endfläche verbinden. Ein Verteilerblock weist einen ersten Zwischenweg, der erste und zweite Verteilerlöcher, die in einer Anlagefläche geöffnet sind, miteinander verbindet, und einen zweiten Zwischenweg auf, der dritte und vierte Verteilerlöcher, die in der Anlagefläche geöffnet sind, miteinander verbindet. Der Verteilerblock ist so gestaltet, dass er an dem Zylindergehäuse so angebracht und befestigt werden kann, dass die Anlagefläche an der Endfläche anliegt und eine relative Position der Anlagefläche in Bezug auf den Endflächenabschnitt aus einer ersten Position und einer zweiten Position ausgewählt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2001071225 A [0002]

Claims

Werkstückgreifvorrichtung, die Folgendes aufweist: ein Spannfutter mit einem Stellglied, das in der Lage ist, sich entlang einer axialen Richtung einer Mittelachse vorwärts und rückwärts zu bewegen, und einer Vielzahl von Klauen, die um die Mittelachse herum angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Klauen in der Lage ist, sich in einer radialen Richtung zusammen mit der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Stellglieds zu bewegen; einen Fluiddruckzylinder mit einem Zylindergehäuse, das koaxial auf einer hinteren Seite des Spannfutters angeordnet ist, und einem Kolben, der in einen Innenraum des Zylindergehäuses eingepasst ist und den Innenraum in der axialen Richtung in eine vordere Kammer und eine hintere Kammer unterteilt, wobei der Kolben so gestaltet ist, dass er das Stellglied vorwärts und rückwärts antreibt; und einen Verteilerblock mit einer Anlagefläche und ersten bis vierten Zwischenwegen, die entsprechende Paare von Verteilerlöchern, die in der Anlagefläche geöffnet sind, miteinander verbinden, wobei das Zylindergehäuse Folgendes aufweist: erste und zweite Zufuhr- und Abgabewege, die jeweils erste und zweite Zufuhr- und Abgabeanschlüsse mit der Endfläche verbinden, wobei die ersten und zweiten Zufuhr- und Abgabeanschlüsse so gestaltet sind, dass sie ein Fluid zuführen und abgeben; dritte und vierte Zufuhr- und Abgabewege, die dritte und vierte Zufuhr- und Abgabeanschlüsse mit der Endfläche verbinden, wobei die dritten und vierten Zufuhr- und Abgabeanschlüsse so gestaltet sind, dass sie ein Fluid zuführen und abgeben; erste und zweite vordere Kammerwege, die die vordere Kammer mit der Endfläche verbinden; und erste und zweite hintere Kammerwege, die die hintere Kammer mit der Endfläche verbinden, wobei der Verteilerblock so gestaltet ist, dass er an dem Zylindergehäuse so angebracht und befestigt werden kann, dass die Anlagefläche an der Endfläche anliegt und eine relative Position der Anlagefläche in Bezug auf den Endflächenabschnitt aus einer ersten Position und einer zweiten Position ausgewählt werden kann, wenn der Verteilerblock an der ersten Position an dem Zylindergehäuse angebracht und befestigt ist, der erste Zufuhr- und Abgabeweg mit dem ersten vorderen Kammerweg über den ersten Zwischenweg in Verbindung steht und der erste hintere Kammerweg mit dem dritten Zufuhr- und Abgabeweg über den zweiten Zwischenweg in Verbindung steht, und wenn der Verteilerblock an der zweiten Position an dem Zylindergehäuse angebracht und befestigt ist, der zweite Zufuhr- und Abgabeweg über den dritten Zwischenweg mit dem zweiten hinteren Kammerweg in Verbindung steht und der zweite vordere Kammerweg über den vierten Zwischenweg mit dem vierten Zufuhr- und Abgabeweg in Verbindung steht.
Werkstückgreifvorrichtung nach Anspruch 1, wobei erste und zweite Zufuhr- und Abgabeweglöcher, die als Endabschnitte der ersten und zweiten Zufuhr- und Abgabewege dienen, dritte und vierte Zufuhr- und Abgabeweglöcher, die als Endabschnitte der dritten und vierten Zufuhr- und Abgabewege dienen, erste und zweite vordere Kammerweglöcher, die als Endabschnitte der ersten und zweiten vorderen Kammerwege dienen, und erste und zweite hintere Kammerweglöcher, die als Endabschnitte der ersten und zweiten hinteren Kammerwege dienen, in der Endfläche des Zylindergehäuses geöffnet sind, erste und zweite Verteilerlöcher, die über den ersten Zwischenweg miteinander in Verbindung stehen, dritte und vierte Verteilerlöcher, die über den zweiten Zwischenweg miteinander in Verbindung stehen, fünfte und sechste Verteilerlöcher, die über den dritten Zwischenweg miteinander in Verbindung stehen, und siebte und achte Verteilerlöcher, die über den vierten Zwischenweg miteinander in Verbindung stehen, in der Anlagefläche des Verteilerblocks geöffnet sind, wenn der Verteilerblock an der ersten Position an dem Zylindergehäuse angebracht und befestigt ist, das erste Zufuhr- und Abgabewegloch und das erste Verteilerloch miteinander ausgerichtet sind und das erste vordere Kammerwegloch und das zweite Verteilerloch miteinander ausgerichtet sind, derart, dass der erste Zufuhr- und Abgabeweg, der erste Zwischenweg und der erste vordere Kammerweg miteinander in Verbindung stehen, während das erste hintere Kammerwegloch und das vierte Verteilerloch miteinander ausgerichtet sind und das dritte Zufuhr- und Abgabewegloch und das dritte Verteilerloch miteinander ausgerichtet sind, derart, dass der erste hintere Kammerweg, der zweite Zwischenweg und der dritte Zufuhr- und Abgabeweg miteinander in Verbindung stehen, und wenn der Verteilerblock an der zweiten Position an dem Zylindergehäuse angebracht und befestigt ist, das zweite Zufuhr- und Abgabewegloch und das fünfte Verteilerloch miteinander ausgerichtet und das zweite hintere Kammerwegloch und das sechste Verteilerloch miteinander ausgerichtet sind, derart, dass der zweite Zufuhr- und Abgabeweg, der dritte Zwischenweg und der zweite hintere Kammerweg miteinander in Verbindung stehen, während das zweite vordere Kammerwegloch und das achte Verteilerloch miteinander ausgerichtet sind und das vierte Zufuhr- und Abgabewegloch und das siebte Verteilerloch miteinander ausgerichtet sind, derart, dass der zweite hintere Kammerweg, der vierte Zwischenweg und der vierte Zufuhr- und Abgabeweg miteinander in Verbindung stehen.
Werkstückgreifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die des Weiteren Folgendes aufweist: ein Gehäuse, wobei der Fluiddruckzylinder um die Mittelachse in dem Gehäuse drehbar ist; und eine Drehverbindung, die verschiebbar an einer Außenfläche des Zylindergehäuses vorgesehen ist, wobei die ersten und zweiten Zufuhr- und Abgabeanschlüsse in der Drehverbindung vorgesehen sind, um es dem Fluid zu ermöglichen, zwischen dem ersten und dem zweiten Zufuhr- und Abgabeweg und nach außen zu strömen, selbst wenn sich der Fluiddruckzylinder dreht.
Werkstückgreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Endfläche eine vordere Endfläche des Zylindergehäuses ist, und der Verteilerblock eine zentrale Öffnung aufweist, durch die eine sich von dem Kolben in Richtung des Spannfutters erstreckende Schubstange eingesetzt ist, und koaxial zwischen dem Spannfutter und dem Zylindergehäuse angeordnet ist und so an dem Zylindergehäuse angebracht und befestigt ist, dass die Anlagefläche an der vorderen Endfläche des Zylindergehäuses anliegt.
Werkstückgreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Zylindergehäuse und der Verteilerblock koaxial angeordnet sind, die ersten bis vierten Zufuhr- und Abgabeweglöcher, die ersten und zweiten vorderen Kammerweglöcher und die ersten und zweiten hinteren Kammerweglöcher auf einem Umfang eines Kreises mit einem vorbestimmten Radius von einem Mittelpunkt der Endfläche des Zylindergehäuses angeordnet sind, so dass deren Drehpositionen voneinander versetzt sind, die ersten bis achten Verteilerlöcher auf einem Umfang eines Kreises mit demselben Radius wie der vorbestimmte Radius von einem Mittelpunkt der Anlagefläche des Verteilerblocks aus so angeordnet sind, dass deren Drehpositionen voneinander versetzt sind, und die erste Position eine erste Phase um die Mittelachse in Bezug auf das Zylindergehäuse ist, und die zweite Position eine zweite Phase ist, die sich von der ersten Phase um einen vorbestimmten Phasenwinkel unterscheidet.
Werkstückgreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Zufuhr- und Abgabeanschluss und der zweite Zufuhr- und Abgabeanschluss, der erste Zufuhr- und Abgabeweg und der zweite Zufuhr- und Abgabeweg, der dritte Zufuhr- und Abgabeanschluss und der vierte Zufuhr- und Abgabeanschluss, und der dritte Zufuhr- und Abgabeweg und der vierte Zufuhr- und Abgabeweg jeweils miteinander gemeinsam sind.
Werkstückgreifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste Zwischenweg und der vierte Zwischenweg, und der zweite Zwischenweg und der dritte Zwischenweg jeweils miteinander gemeinsam sind.