DE10207415B4 - Hydraulic or pneumatic drive for a tool clamp - Google Patents
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- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/26—Locking mechanisms
- F15B15/261—Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions
Abstract
Hydraulischer oder pneumatischer Antrieb (10) für einen Werkzeugspanner mit Spannvorrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Antrieb dienender Kolben (14) mit einem axialen Kolbenansatz (21) versehen ist, in dem mindestens eine radiale Ausnehmung (31) für die Aufnahme von mindestens einem Verriegelungselement (22) vorhanden ist, welches radial bewegbar in dieser mindestens einen radialen Ausnehmung (31) gelagert ist, wobei das mindestens eine Verriegelungselement (22) mit einem in axialer Richtung unter Last einer Feder (29) bewegbaren Verriegelungskörper (23) zusammenwirkt und eine Formschlussverriegelung zwischen dem mindestens einen Verriegelungselement (22) und dem Verriegelungskörper (23) gegeben ist.Hydraulic or pneumatic drive (10) for a tool clamp with a clamping device (1), characterized in that a piston (14) serving for the drive is provided with an axial piston extension (21), in which at least one radial recess (31) for receiving There is at least one locking element (22) which is mounted so as to be radially movable in this at least one radial recess (31), the at least one locking element (22) having a locking body (23) movable in the axial direction under the load of a spring (29). cooperates and a positive locking between the at least one locking element (22) and the locking body (23) is given.
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb für einen Werkzeugspanner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulic or pneumatic drive for a tool clamp according to the preamble of
Eine hydromechanische Vorrichtung ist beispielsweise mit dem Gegenstand der
Die genannte Druckschrift beschäftigt sich allerdings im Wesentlichen nur mit dem mechanischen Teil der Spannvorrichtung, die im Wesentlichen aus zueinander bewegbaren Spannzangen besteht, zwischen denen der Spannkegel aufgenommen und gespannt wird.However, the cited document deals essentially only with the mechanical part of the clamping device, which consists essentially of mutually movable collets, between which the clamping cone is picked up and tensioned.
Allerdings offenbart diese Druckschrift auch einen hydromechanischen Antrieb für die Spannzange in der Weise, dass mittels Drucköl ein Hydraulikkolben verschoben wird, der über eine entsprechende Verbindung in der Art einer Zugstange mit den mechanischen Spannelementen verbunden ist.However, this publication also discloses a hydromechanical drive for the collet in such a way that by means of pressure oil, a hydraulic piston is moved, which is connected via a corresponding connection in the manner of a tie rod with the mechanical clamping elements.
Es ist eine weitere Gruppe von Antrieben für Werkzeugspanner bekannt, die mit Federkraft spannen.There is another group of actuators known for tool clamps that clamp with spring force.
Merkmal der unterschiedlichen Gruppen der Spannzeuge ist, dass bei Wegfall der Druckölzuführung der Spanner nicht unbeabsichtigt öffnen darf.A feature of the different groups of grips is that when the pressure oil supply is eliminated, the tensioner must not open unintentionally.
Zu diesem Zweck sieht die Anordnung nach der
Die Anordnung von in axialer Richtung schräg geneigten Auflaufflächen hat jedoch den Nachteil, dass die Arretierwirkung nicht sicher genug ist. So kann es zum Beispiel bei Einwirken mechanischer Schläge zu einem unbeabsichtigten Lösen dieser mechanischen Verriegelung kommen. Der Selbsthemmeffekt durch die relativ flachen Kegelschrägen ist also ungenügend.However, the arrangement of obliquely inclined ramp surfaces in the axial direction has the disadvantage that the locking effect is not secure enough. For example, when mechanical impacts occur, unintentional release of this mechanical interlock can occur. The Selbsthemmeffekt by the relatively flat conical slopes is therefore insufficient.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb für einen Werkzeugspanner der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass eine wesentlich verbesserte Arretierung des Antriebes bei Wegfall der Versorgung durch das Antriebsmedium (Öl/Luft) gegeben ist.The invention is therefore based on the object to further develop a hydraulic or pneumatic drive for a tool clamp of the type mentioned so that a much improved locking of the drive is given in the absence of supply by the drive medium (oil / air).
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der dem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb dienende Kolben mit einem axialen Ansatz versehen ist, in dem mindestens eine radiale Ausnehmung für die Aufnahme von Verriegelungselementen vorhanden ist, welche radial bewegbar in diesen Aufnahmen gelagert sind, wobei die Verriegelungselemente mit einem in axialer Richtung unter Federlast bewegbaren Verriegelungskörper zusammenwirken und eine Formschlussverriegelung zwischen den Verriegelungselementen und dem Verriegelungskörper gegeben ist.To achieve the object, the invention is characterized in that the hydraulic or pneumatic drive serving piston is provided with an axial projection in which there is at least one radial recess for receiving locking elements, which are mounted radially movable in these recordings, wherein the locking elements cooperate with a movable in the axial direction under spring load locking body and a positive locking between the locking elements and the locking body is given.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Verriegelung zwischen dem unter Federlast verschiebbaren Verriegelungskörper und den mit dem Ansatz des Hydraulikkolbens unter radialem Spiel verbundenen Verriegelungselementen unter Fliehkrafteinwirkung selbsttätig nachsetzend ausgebildet ist.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the lock between the movable under spring load locking body and connected to the approach of the hydraulic piston with radial play locking elements under centrifugal force is formed automatically nachsetzend.
Mit dieser technischen Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass nun nicht mehr eine kraftschlüssige Verriegelung nach dem Stand der Technik vorgeschlagen wird, sondern eine formschlüssige und damit sichere Verriegelung vorgesehen ist.With this technical teaching, there is the significant advantage that now no longer a non-positive locking is proposed according to the prior art, but a positive and thus secure locking is provided.
Es ist eine Formschlussverriegelung zwischen den Verriegelungselementen und dem zugeordneten Verriegelungskörper gegeben. Es wirken mehrere Schrägen der Verriegelungselemente mit den zugeordneten gehäusefesten Schrägen des Körpers zusammen.There is a positive locking between the locking elements and the associated locking body. There are several inclinations of the locking elements with the associated housing-fixed slopes of the body together.
Eine radial außen liegende, im Winkel zur axialen Längsachse geneigte Schräge am Verriegelungselement wirkt mit der an der ortsfesten Außenbüchse angeordneten hydraulischen Antriebsvorrichtung zusammen.A radially outer inclined at an angle to the axial longitudinal axis slope on the locking element cooperates with the arranged on the stationary outer sleeve hydraulic drive device.
Andererseits wirken gleichfalls im Winkel zur axialen Längsachse geneigte Schrägen der Verriegelungselemente, die radial einwärts gelagert sind; mit zugeordneten Schrägen am Verriegelungskörper zusammen.On the other hand also act inclined at an angle to the axial longitudinal axis slopes of the locking elements, which are mounted radially inwardly; associated with associated slopes on the locking body.
Die Formschlussverriegelung kommt nun dadurch zustande, dass zwischen dem Außenumfang der Verriegelungselemente und dem zugeordneten Innenumfang der ortsfesten Außenbüchse ein fester Anschlag vorhanden ist, und der unter Federlast in axialer Richtung bewegbare Verriegelungskörper drückt nun die Verriegelungselemente unter Verschiebungskraft radial auswärts gegen die genannte radial außen liegende Schrägfläche zwischen dem Verriegelungselement und der Außenbüchse, so dass es zu einer absolut ortsfesten und sicheren Anlage der Verriegelungselemente an der fest stehenden Außenbüchse kommt.The interlocking lock now comes about by the fact that between the outer periphery of the locking elements and the associated inner periphery of the stationary outer sleeve, a fixed stop is present, and under spring load in the axial direction movable locking body now presses the locking elements under displacement radially outward against said radially outer inclined surface between the locking element and the outer sleeve, so that there is an absolutely stationary and safe investment of the locking elements on the stationary outer sleeve.
Damit erfolgt eine Formschlussverbindung zwischen dem Verriegelungskörper über das Verriegelungselement zu der entsprechenden Schrägfläche an der Außenbüchse. Es besteht also nicht mehr die Gefahr, dass sich diese Verriegelung unter Schlägen löst.This results in a positive connection between the locking body via the locking element to the corresponding inclined surface on the outer sleeve. So it does not exist anymore the danger that this lock will break loose.
Im Gegenteil ist nach der Erfindung vorgesehen, dass unter entsprechender Zentrifugalkraft die Formschlussverriegelung sich sogar noch durch Nachsetzen verfestigt.On the contrary, it is provided according to the invention that, under appropriate centrifugal force, the interlocking lock even solidifies by repositioning.
Damit besteht der wesentliche Vorteil, dass bei Wegfall der Druckölversorgung für den hydromechanischen Antrieb eine absolut sichere Verriegelung der Zugstange stattfindet, welche ihrerseits die Spannzangen der mechanischen Spannvorrichtung beaufschlagt.This has the significant advantage that when eliminating the pressure oil supply for the hydromechanical drive an absolutely secure locking of the drawbar takes place, which in turn acts on the collets of the mechanical tensioning device.
Nach der Erfindung werden folgende Anwendungen bevorzugt:
- 1. Rotierender Einsatz, zum Beispiel bei Spindeln für Werkzeug- und Schleifmaschinen
- 2. Stehender Einsatz, wie zum Beispiel in Verbindung mit Drehrevolvern
- 3. Einspannung von Werkstücken zwecks Bearbeitung dieser Werkstücke. Die Werkstücke können hierbei auch auf transportablen Werkstückpaletten eingesetzt werden.
- 1. Rotating insert, for example with spindles for tool and grinding machines
- 2. Standing use, such as in connection with rotary turrets
- 3. Clamping of workpieces for the purpose of machining these workpieces. The workpieces can also be used on transportable workpiece pallets.
Die Erfindung hat hierbei folgende Merkmale:
Der Öl- beziehungsweise Luftdruck liegt nur kurzzeitig bei der Betätigung der Antriebsvorrichtung an.The invention has the following features:
The oil or air pressure is applied only briefly during the actuation of the drive device.
Es ist eine formschlüssige Verriegelung in der Spannstellung gewährleistet. Die Spannkraft wird 100%-ig im drucklosen Zustand gehalten.It is guaranteed a positive locking in the clamping position. The clamping force is kept 100% in the pressureless state.
Eine zunehmende Drehzahl bei rotierendem Einsatz bewirkt ein Zunehmen der Zentrifugalkraft. Folglich erfolgt damit eine Zunahme der Spannkraft und ein Nachsetzen der Verriegelung.Increasing rotational speed of rotation causes the centrifugal force to increase. Consequently, there is an increase in the clamping force and a resetting of the lock.
Es ergeben sich damit im Übrigen sehr kleine Einbaumaße.By the way, this results in very small installation dimensions.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject of the present invention results not only from the subject matter of the individual claims, but also from the combination of the individual claims with each other.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following the invention will be explained in more detail with reference to drawings showing only one embodiment. Here are from the drawings and their description further features essential to the invention and advantages of the invention.
Es zeigen:Show it:
In
Der rechte Teil der in
Die beiden Teile sind bei Position
Der obere Halbschnitt in
Die mechanische Spannvorrichtung
Die Spannung erfolgt über die am vorderen Ende der jeweiligen Spannzange angeordneten Klauen
Ein Spannkegel
Ein Vorsatzflansch
Die Klaue
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Spannung von Hohlschaftkegelwerkzeugen beschränkt. Es können sämtliche beliebigen Werkzeuge gespannt werden. Es können auch sämtliche anderen Spannvorrichtungen verwendet werden, weil es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nur um den hydraulischen/pneumatischen Antrieb jeder beliebigen Spannvorrichtung geht.The present invention is not limited to the tension of hollow shaft taper tools. It can be stretched all kinds of tools. It can also be used all other tensioning devices, because it is in the context of the present invention, only to the hydraulic / pneumatic drive any clamping device.
Die Spannvorrichtung wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Zugstange
Der hydromechanische Antrieb nach
Unmittelbar axial an die eine Stirnseite dieser Zylinderbüchse
Die beiden Teile
Im Ausführungsbeispiel nach
Es sind lediglich O-Ringe dargestellt, welche die Abdichtung gegen Eindringen von Hydrauliköl im Bereich der Innenwandung eines (in
Im Innenbereich der in
Auf der linken Seite des Hydraulikkolbens
Die radial außen liegende Zylinderkammer
Die andere Zylinderkammer
Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung stets von der Versorgung mit Drucköl ausgegangen. Hierauf soll die Erfindung jedoch nicht beschränkt sein. Es ist ebenso möglich, die gesamte Anordnung mit Druckluft zu betreiben.For the sake of simplicity, it will always be assumed in the following description of the supply of pressure oil. However, the invention should not be limited thereto. It is also possible to operate the entire assembly with compressed air.
In der entspannten Stellung gemäß dem Halbschnitt
Gemäß
Im Bereich des Kolbenansatzes
Durch diese Fenster
Jedes Verriegelungselement
Diese Verriegelungselemente
Diese Büchse hat eine Innenaufnahme für den Eingriff einer Druckfeder
Damit wird der Verriegelungskörper
Beim Einfüllen von Drucköl in die Zulauföffnung
Die auf dem Kolbenansatz
Der Verriegelungskörper
Damit können sich die Verriegelungselemente
Die Sperrstellung wird dadurch erreicht, indem die radial äußere Schulter
Sobald sich also die Verriegelungselemente
Die eigentliche Formschlussverriegelung erfolgt also zwischen der Anschlagfläche
Mit zunehmender Zentripetalkraft wandern die Verriegelungselemente
Es wurden der Einfachheit halber die in der Zeichnung
So trägt zum Beispiel der Verriegelungskörper
Die Schultern
Dementsprechend sind auch die Anschlagflächen
In
Nachfolgend wird nun der Übergang von der Spannstellung in die Lösestellung dargestellt. Hierzu wird auf die
Um diesen Übergang zu erreichen, wird über die Zulauföffnung
Es bleibt zunächst der Kolben stehen, weil das Drucköl über die größer ausgebildete Zylinderkammer
Dadurch geraten die Verriegelungselemente
Dadurch kommen die Verriegelungselemente
Wichtig bei dieser Ausführungsform ist also, dass neben dem Hydraulikkolben
Selbstverständlich ist die Beaufschlagung mit Federkraft nicht an eine Druckfeder
Das Lösen der Verriegelungsstellung gemäß dem Halbschnitt nach
In
Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach
Die genannten Teile
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Spannvorrichtungjig
- 22
- Spannzangecollet
- 33
- Drehlagerpivot bearing
- 44
- Spannkegelclamping cone
- 55
- VorsatzflanschStandard intake
- 66
- WerkzeugTool
- 77
- Klaueclaw
- 88th
- Aufnahmeadmission
- 99
- Schultershoulder
- 1010
- Antriebsvorrichtungdriving device
- 1111
- Positionposition
- 1212
- Zugstangepull bar
- 1313
- Gewindethread
- 1414
- Kolbenpiston
- 1515
- Zylinderkammercylinder chamber
- 1616
- Zylinderkammercylinder chamber
- 1717
- Zylinderkammercylinder chamber
- 1818
- Zulauföffnunginlet opening
- 1919
- Zulauföffnunginlet opening
- 2020
- Bohrungdrilling
- 2121
- Kolbenansatzpiston extension
- 2222
- Verriegelungselementlocking element
- 2323
- Verriegelungskörperlocking body
- 2424
-
Anlaufschräge
24a , bstartingslope 24a , b - 2525
- Anschlagflächestop surface
- 2626
-
Auflauffläche
26a , bramp surface 26a , b - 2727
- Einstichpuncture
- 2828
- Aufnahmebohrunglocation hole
- 2929
- Druckfedercompression spring
- 3030
- Kolbenscheibepiston disc
- 3131
- Fensterwindow
- 3232
- Pfeilrichtungarrow
- 3333
- Außenbüchseouter sleeve
- 3434
- Schultershoulder
- 3535
- Zylinderbüchsecylinder liner
- 3636
- Verlängerungsstangeextension rod
- 3737
- Zuführkanalfeed
- 3838
- Zuführkanalfeed
- 3939
- Verriegelungseinrichtunglocking device
- 4040
- Grundkörperbody
- 4141
- AbschlussdeckelEnd cover
- 4242
- Ansatzapproach
Claims (15)
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DE2002107415 DE10207415B4 (en) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | Hydraulic or pneumatic drive for a tool clamp |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2002107415 DE10207415B4 (en) | 2002-02-21 | 2002-02-21 | Hydraulic or pneumatic drive for a tool clamp |
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-
2002
- 2002-02-21 DE DE2002107415 patent/DE10207415B4/en not_active Expired - Fee Related
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