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Selbsthemmende Spanneinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere
für Drehbänke Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Ausbildung der durch einen
von einem gasförmigen oder flüssigen Medium beaufschlagten, in einem Zylinder geführten
Kolben betätigte, durch Reibschluß selbsthemmende Spanneinrichtung für Werkzeugmaschinen,
insbesondere für Drehbänke, nach Patent 1074 361.
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Bei der Spanneinrichtung .nach dem Hauptpatent ist zur Betätigung
der hemmenden Reibelemente ein besonderer Hilfsantrieb vorgesehen, wobei in den
dort beschriebenen Ausführungsbeispielen für das Triebmittel des Hilfsantriebes
der gleiche Kreislauf benutzt wird wie für das Triebmittel der eigentlichen Spannung.
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Erfindungsgemäß ist für das Triebmittel des Hilfsantriebes ein von
dem Triebmittel der Spannung getrennter Kreislauf vorgesehen.
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Durch die Trennung der Antriebe für das Spannen und für das Sichern
der Spannung ist die Möglichkeit gegeben, gleiche oder verschiedene Triebmittel
vorzusehen, die im Zusammenwirken der Antriebe den günstigsten Wirkungsgrad erzielen.
Weiterhin ist es möglich, die Zuschaltung der Spannungssicherung nach Bedarf automatisch
oder von Hand zu betätigen. Der Wirkungsgrad der Spannung bleibt frei von ungünstigen
Einflüssen des Hilfsantriebes. Außerdem bleibt die Sicherung der Spannung auch bei
Versagen der Kraftquellen erhalten. Das Trennen der Antriebe stellt eine Vereinfachung
nach dem Baukastensystem dar, vermindert die Fehlerquellen und verkürzt die Dauer
der Schadensbeseitigung.
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Eine weitere Möglichkeit besteht im nachträglichen Anbau an eine vorhandene,
nicht selbsthemmende Spanneinrichtung.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung greift' zum Erzielen einer
Reibhemmung ein Spannkolben mit einem selbsthemmenden Gewinde in eine Mutter ein,
die durch einen hydraulischen Stellmotor angetrieben werden kann, wobei der Hydraulikkreislauf
des Stellmotors von dem Hydraulikkreislauf der eigentlichen Spanneinrichtung getrennt
ist.
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Ist bei einer derartigen Spanneinrichtung für Spannung und Hilfsantrieb
noch das gleiche Triebmittel vorgesehen oder allenfalls ähnliche, beispielsweise
ein flüssiges oder ein gasförmiges Medium nebeneinander verwendbar, so können nach
einem anderen Vorschlag ganz verschiedenartige Triebmittel gewählt werden, z. B.
ein hydraulisches und ein elektrisches, und zwar dadurch, daß zum Erzielen einer
Reibhemmung ein Spannkolben mit einem selbsthemmenden Gewinde in eine Mutter eingreift,
die durch einen Elektromotor angetrieben werden kann. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine selbsthemmende
Spanneinrichtung mit getrennten Kreisläufen, aber gleichen Triebmitteln für die
eigentliche Spannung und für den Hilfsantrieb, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie
2-2 der F i g.1, F i g. 3 eine selbsthemmende Spanneinrichtung mit getrennten Kreisläufen
und ungleichen Triebmitteln für Spannung und Hilfsantrieb.
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Der Zylinder 7 und der Kolben 6 einer hydraulischen Spanneinrichtung
sind mit einem Spannrohr 65 in bekannter und im Zusammenhang mit dem Hauptpatent
beschriebener Weise mit dem Spannfutter einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer
Drehbank, verbunden. Zylinder und Kolben bilden zusammen zwei Zylinderräume 8 und
9, die von einer Zuführungsbuchse 17 aus über Leitungen 10, 12 mit Öl gespeist werden.
Die Ölversorgung dieser die eigentliche hydraulische Spanneinrichtung darstellenden
Anlage erfolgt von der Ölpumpe 15 aus über ein einen Steuerkolben 19 und zwei Magnete
14 enthaltendes Magnetventil, das mittels zweier Leitungen 11, 13 mit der bereits
genannten Zuführungsbuchse 17 verbunden ist. Der Druck des Öles kann mit dem Überdruckventil
18 eingestellt werden.
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Das Spannrohr 65 ist über die Zuführungsbuchse 17 hinaus gemäß F i
g. 1 nach links verlängert und mit einem selbsthemmenden Gewinde 62 versehen. In
dieses Gewinde greift mit einem entsprechenden Innengewinde eine Mutter 81 ein,
die in einem Gehäuse 82 drehbar, aber nicht längsverschiebbar gelagert ist, die
ferner an ihrem Umfang mit einem nockenartigen Vorsprung versehen ist und einen
Drehkolben
83 darstellt, der zusammen mit dem Gehäuse 82 zwei Zylinderräume 84 und 85 bildet.
Für diesen Drehkolben ist ein zweiter Hydraulikkreislauf vorgesehen, der aus einer
Pumpe 86, einem Überdruckventil 87, einem Vierwegehahn 88, zwei Leitungen 89, 90,
einer Zuführungsbuchse 91, die auf einem halsartigen Ansatz 92 des Gehäuses 82 drehbar,
aber nicht längsverschiebbar gelagert ist, und schließlich aus zwei Kanälen 93,
94 besteht.
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Der der Pumpe 15 zugeordnete Druckmittelkreislauf einerseits und der
zuletzt beschriebene, mit der Pumpe 86 ausgerüstete Kreislauf andererseits haben
in dem mit F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Rücklaufleitung 95 gemeinsam,
was für beide Kreisläufe im allgemeinen das gleiche Medium voraussetzt. Werden verschiedenartige
Druckmittel verwendet, so ist für jeden Kreislauf eine gesonderte Rücklaufleitung
vorzusehen.
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Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 ist folgende:
Wird dem Zylinderraum 8 ein Druckmittel, beispielsweise öl, zugeleitet, um den Kolben
6 bzw. das Spannrohr 65 gemäß F i g. 1 nach rechts zu bewegen, so muß gleichzeitig
von der Pumpe 86 aus über Vierwegehahn 88, Leitung 89, Zuführungsbuchse 91 und Kanal
93 dem Zylinderraum 84 ein Druckmittel zugeführt werden, um .die Mutter 81 zu drehen
und das selbsthemmende Gewinde 62 des Spannrohres 65 freizugeben, so daß beispielsweise
ein Spannen des Futters erfolgen kann. Fällt der Druck in Raum 8, etwa infolge einer
Betriebsstörung, so verhindert die Selbsthemmung des Gewindes 62 ein unbeabsichtigtes
öffnen. Auch ein versehentliches Betätigen des Steuerkolbens 19 kann noch nicht
das Öffnen der Futterbacken veranlassen, da hierzu erst ein Umsteuern des Hilfskreislaufes,
betrieben von der Pumpe 86, notwendig ist.
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Ein Verschieben des Spannrohres 65 nach der entgegengesetzten Seite
erfolgt in sinngemäßer Weise, wobei das Triebmittel den Zylinderräumen 9 und 85
unter Druck zugeführt wird und die Räume 8 und 82 drucklos gemacht werden.
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F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Spanneinrichtung,
bei der für die Betätigung der eigentlichen Spannung und des Hilfsantriebes verschiedenartige
Medien vorgesehen sind. Die eigentliche Spanneinrichtung besteht auch hier aus einem
Kolben 6 und einem Zylinder 7, wobei die von ihnen gebildeten Zylinderräume 8 und
9 über die Leitungen 11,13 und der Zuführungsbuchse 17 von den gleichen Mitteln
mit einem hydraulischen oder pneumatischen Triebmittel gespeist werden wie in dem
Ausführungsbeispiel nach F i g. 1. Auch das Spannrohr 65 ist gemäß F i g. 3 nach
links über die Zuführungsbuchse 17 hinaus verlängert und mit einem selbsthemmenden
Gewinde 62 versehen. Die zu diesem Gewinde gehörende Mutter 101 ist jetzt aber nicht
als Drehkolben ausgebildet, sondern mit einer Verzahnung 102 versehen, in
die ein Ritze1103 eingreift, welches auf dem Abtriebszapfen eines Elektromotors
104 aufgekeilt ist. Der Elektromotor ist an einem Gehäuse 105 angeflanscht, das
mit der Spanneinrichtung umläuft. Er bekommt seinen Strom über die Schleifringe
106.
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Die Wirkungsweise ist im Prinzip die gleiche, wie im Zusammenhang
mit F i g. 1 beschrieben, nur muß hier, um die Hemmung des Gewindes 62 aufzuheben,
der Elektromotor 104 eingeschaltet werden.
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In dem mit F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel läuft der Elektromotor
mit der Spanneinrichtung zusammen um. Er kann aber auch feststehend angeordnet sein
und nur zum Betätigen der hemmenden Reibmittel durch geeignete Mittel mit der Mutter
101 gekuppelt werden. Dieses Mittel könnte z. B. aus einem Differentialgetriebe
bestehen, an dessen einem Glied der Elektromotor, am zweiten der Antrieb für den
Hilfsantrieb angeschlossen sind und dessen drittes Glied zum Einkuppeln des Motors
festgebremst wird.