DE1752395C3 - Device for clamping and releasing tool carriers on rotating spindles of machine tools - Google Patents
Device for clamping and releasing tool carriers on rotating spindles of machine toolsInfo
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- DE1752395C3 DE1752395C3 DE19681752395 DE1752395A DE1752395C3 DE 1752395 C3 DE1752395 C3 DE 1752395C3 DE 19681752395 DE19681752395 DE 19681752395 DE 1752395 A DE1752395 A DE 1752395A DE 1752395 C3 DE1752395 C3 DE 1752395C3
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- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/26—Securing milling cutters to the driving spindle
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Description
Die Erfindung richtet si>_:. auf eine Vorrichtung zum. Klemmen und Lösen von Werkzeugträgern bei umlaufenden Spindeln von Werkzeugmaschinen mit hydraulisch beaufschlagbarcn Klemmkammern, die in der Spindelhülse über ölkanäle mit einer oder mehreren mit der Spindelhülse umlaufenden, hydraulisch geschlossenen Schaltkammcrn ständig in Verbindung stehen.The invention is aimed at. on a device to the. Clamping and releasing of tool carriers with rotating spindles of machine tools hydraulically actable clamping chambers, which are connected in the spindle sleeve via oil channels with an or several hydraulically closed switching chambers that run around the spindle sleeve are constantly connected stand.
Bei einer bekannten Ausführung dieser Gattung (USA.-Patentschrift 2 957 393), ist die das Werkzeugaufnehmende Spindel, direkt am vorderen Ende der Spindelhülsc mit hydraulischen Mitteln automalisch klcmmbcr zu machen. Bei uiescm Klemmsystem ist es erforderlich, während der gesamten Klemmzeit (gesamter Arbeitsvorgang) Öldruck von einem im Spindeh;ock befindlichen Pumpenaggregat aufrechtzuerhalten. Hierzu weiden vom Öldruck bcaufsdilagtc, nicht umlaufende Kolben verwendet, die über ein Axial-Klcmm-Wälzlager auf die mit der Spinüclhülse umlaufenden Schaltkolben wirken.In a known embodiment of this type (US Pat. No. 2,957,393), this is the tool receiving end Spindle, automatically at the front end of the spindle sleeve with hydraulic means to make klcmmbcr. With uiescm clamping system is it is necessary, during the entire clamping time (entire work process), oil pressure of one im Spindeh; ock located pump unit to maintain. To this end, the oil pressure bcaufsdilagtc, Non-rotating pistons are used, which are connected to the with the Spinüclhülse rotating piston act.
Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß zusätzen: externe axiale Gegenkräfte auftreten, die von ck-Snindelhülsenlacerung aufgenommen werden mu-sen Die Klemmkraft ruft alo zweimal zusätzliche Lanerkräfte hervor. Diese axialen Zusatzbelastung·:!-. der" Spindellagerung erfordern eine verstärkte Dimer. ■ sionierun» der Laser. Durch die erhöhte Reibung !?; der Spindellagerung sowie durch die zusätzliche R_; bun-j im Axiai-Kiemm-Lager tritt eine zusätzliche Wärmeentwicklung und damit eine Verschlechterndes Wirkungsgrades tut.This device has the disadvantage that additions: external axial opposing forces occur, caused by ck-Snindelhülsenlacerung must be absorbed The clamping force calls alo twice additional Lanerkrafts emerged. This additional axial load ·:! -. the "spindle bearings require a reinforced dimer. ■ sionierun »the laser. Due to the increased friction!?; the spindle bearing and the additional R_; bun-j in the Axiai-Kiemm camp is an additional one Heat development and thus a deteriorating degree of efficiency does.
Der Erfindung lieg; die Aufgabe zugrunde, ,!■.; Vorrichtung zum Klemmen und Lösen des Wen.-zeucträsicrs" so auszubilden, daß durch den Klemrrbz\\~ Lösedruck die Axiallager der Spindelhülse nie!:- zusätzlich gelastet werden.The invention lies; the task is based,! ■ .; Device for clamping and releasing the Wen.-zeuctrassicrs " to be trained in such a way that the Klemrrbz \\ ~ Never release pressure on the axial bearings of the spindle sleeve!: - are additionally loaded.
Diese Aufgab., wird nach der Erfindung dadurch iiolüst. da f.- "die Schaltkammer zwischen einem ir· axialer Rührung hydraulisch beiätigbaren Schaltelement un,. Lineni axial nicht bewegbaren Führungselement angeordnet ist, und daß das Schaltelemen: von einer mn der Spindelhülsc umlaufenden Feder in axialer Richtung beaufschlagt ist.This task., According to the invention, thereby iio lust. since f.- "the switching chamber between an ir axial stirring hydraulically actuatable switching element U.N,. Lineni axially immovable guide element is arranged, and that the Schaltelemen: by a mn the Spindelhülsc revolving spring in is applied in the axial direction.
Hierdurch -Mrd erreicht, daß im geklemmten Zustand nur interne, sich selbst ausgleichende Kräfte im umlaufender. Spindelsy stern auftreten, wobei du-Kler.iml-:rafi durch eine Feder aufrechterhalten wird Die in der bekanntenAnordnung durch den externen ö'idruck ausgeübten axialen Reaktionskräfte treten beim Erfindungsgegenstand als Dauerbelastung nicht mehr auf. Lediglich heim Lösen der Klemmverbindung zum Zwecke der Entnahme des Werkzeuges treten kurzfristig axiale Zusatzkräfte auf.As a result -Mrd achieved that in the clamped state only internal, self-balancing forces in the circulating. Spindelsys stern occur, whereby you-Kler.iml-: rafi maintained by a spring Die in the known arrangement by the external Axial reaction forces exerted under pressure do not occur as a permanent load in the subject matter of the invention more on. Only after loosening the clamping connection for the purpose of removing the tool additional axial forces occur briefly.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nicht nur axial verschiebbare Arbeitsspindeln, sondern auch radial verschiebbare Werkzeugträger in umlaufenden Spindeln zu klemmen, ohne daß dabei während der Arbeitsoperation extern wirkende Kräfte auftreten.Another advantage of the invention is that not only axially displaceable work spindles, but also to clamp radially displaceable tool carriers in rotating spindles without doing so external forces occur during the work operation.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß 111 dem mit der Klemmkammer in Verbindung stehenden Öldruckraum ein federbelasteter Koutrollsclileber mit einem Signalstift angeordnet ist, der den Spindelkopf nach außen durchdringt und bei mangelnder ölmenge in den Kontakibereich eines berührungslosen Signalgebers kommt. Dadurch ist die Sicherheit gegeben, daß bei drucklosem Zustand und bei mangelnder Ölmenge ein Signal abgegeben wird *o daß dem Mangel rechtzeitig abgeholfen werden kann.In a further embodiment of the invention it is provided that 111 with the terminal chamber in connection standing oil pressure chamber a spring-loaded Koutrollsclileber with a signal pin is arranged, which penetrates the spindle head to the outside and in the case of insufficient oil in the contact area of a contactless signal generator comes. This ensures that when the device is depressurized and if there is insufficient oil a signal is given * o that the shortage can be remedied in good time can.
Zum weiteren Stand der Technik wird auf die Klemmvorrichtung nach der USA.-Patentschrift 2 713 811 hingewiesen, die eine Vorrichtung zum Spannen und Lösen von Werkzeughaltern an umlaufenden Spindeln von Werkzeugmaschinen zeigt, bei welcher der mit einem kegeligen Schaft versehene Werkzeughalter durch Fedcrk aft in eine innenkegelige Aufnahme der Spindel hineingezogen und gehalten wird und durch pneumatischen Gegendruck eines Zylinder-K./lbengetriebes gelöst wird. Die Kolbenstange Nt koaxial zu einer in der Spindel geführten Zugstange von dieser getrennt angeordnet, deren äußeres Ende von eir.er starken Druckfeder beaufschlagt ist, während das innere Ende der Zugstange mit eiücr innerhalb der Spindel verschiebbaren Kupplungshülse mit in Querbohrungen derselben befindlicher. Kugeln verbunccn ist, welche in der durch die Wirkung der Federkraft eingenommenenFor further prior art, reference is made to the clamping device according to the USA patent 2 713 811 pointed out that a device for Clamping and releasing of tool holders on rotating spindles of machine tools shows which the tool holder provided with a tapered shank is converted into an internally tapered one by spring force Recording of the spindle is drawn in and held, and by means of a pneumatic counter pressure Cylinder-joint / piston gear is released. The piston rod Nt arranged coaxially to a pull rod guided in the spindle and separated from the latter, the outer one The end of a strong compression spring is applied is, while the inner end of the tie rod with eiücr slidable within the spindle Coupling sleeve with the same located in cross bores. Balls is connected, which in the occupied by the action of the spring force
Stellung die Zugstange mit dem Schaft des Werkzeughalters verbinder und in der durch den Gegendruck eingenommene.! Stellung den Schaft des bereits gelösten Werkzeughalters frei geben. Dieser Gegendruck ist auch beim Einsetzen des Werkzeughalters erforderlich, um die Kupplungshülse in die vordere vorgeschobene Stellung zu bringen, in der die kugeln in der Kupplungshülse frei beweglich sind, so daß der Schaft des Werkzeughalters in di" Kuppiungshülse einführbar ist. Diese Handhabung ist umständlich. Außerdem ist die Vorrichtung an axial zur Spindel wirkende Spann- und Lösekräfte gebunden. Die Erfindung zeigt demgegenüber einen einfachen Weg, wie man die Federkraft zur Hervorbringung hydraulischer Klemmkräfte einsetzt, die an beliebiger Stelle ausgeübt werden können.Position the pull rod with the shank of the tool holder and in the by the counter pressure captured.! Release the shaft of the tool holder that has already been released. This back pressure is also required when inserting the tool holder to move the coupling sleeve into the front to bring the advanced position in which the balls in the coupling sleeve can move freely, so that the shank of the tool holder in the "coupling sleeve is insertable. This handling is cumbersome. In addition, the device is on axial to Clamping and loosening forces acting on the spindle are bound. In contrast, the invention shows a simple one How to use the spring force to produce hydraulic clamping forces that are applied to any Position can be exercised.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbei-• piclen unter Hinweis auf die Zeichnung. Es zeigtDetails of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments piclen referring to the drawing. It shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch dnc Klemm- und Lösevorrichtung mit quer zur Spindelachse verschiebbarem Werkzeugträger, wobei das Schaltelement mittels eines Fedeiblockesbeaufschlagbar ist undFig. 1 is a longitudinal section through dnc clamping and Release device with tool carrier displaceable transversely to the spindle axis, the switching element can be acted upon by means of a spring block and
F i g. 2 eine Spindelanordnung mit axial zur Spindelachse verschiebbarem Werkzeugträger.F i g. 2 shows a spindle arrangement with a tool carrier that can be displaced axially to the spindle axis.
Die Erfindung ist an dem Spindelstock einer Horizontal-Bohr- und Fräsmaschine dargestellt.The invention is on the headstock of a horizontal drilling and milling machine shown.
In F i g. 1 ist die Vorschubwelle 1. die zur radialen Verschiebung des Werkzeugschiebers 34 im Spindelkopf 12 dient, in einer Hülse 36 veranschaulicht, wobei die Antriebselemente der besseren Übers,cht wegen nicht dargestellt sind. Am Außenumiang der Hülse 36 ist ein ülkanal 7 angeordnet, der von der Spindelhülse 2 begrenzt wird. Der ölkanal setzt sich einerseits in einer Durchdringung der Spindelhülse 2 zur Einmündung in die Schaltkammer 5 fort, und am werkzeugseitigen Ende führt der Ölkanal 7 zu den Klcmmkammernö. Wenn diese Klemmkammcrn6, wie später noch erläutert wird, unter höh η Öldruck gesetzt werden, dann wird der Werkzeugschieber 34, der in seiner Führung 34 α verschiebbar ist. mit der Werkzeugaufnahme 35 in meiner jeweiligen Einstellung durch die Klemmkolben 9 geklemmt. Die Klemmkolben sind entlang der Führung 34 α im Spindelkopf 12 in zwei Reihen (je Reihe etwa 4 Klcmmkolben) angeordnet, wie ΰϊ<..·> bereits bekannt ist. Aus der Zeichnung ist ein Klemmkoiben je<!',*r Reihe ersichtlich.In Fig. 1, the feed shaft 1, which is used for the radial displacement of the tool slide 34 in the spindle head 12, is illustrated in a sleeve 36, the drive elements not being shown for the sake of clarity. On the outer periphery of the sleeve 36 there is an oil duct 7 which is delimited by the spindle sleeve 2. The oil channel continues on the one hand in a penetration of the spindle sleeve 2 to the confluence with the switching chamber 5, and at the tool-side end the oil channel 7 leads to the Klcmmkammernö. If these clamping chambers 6, as will be explained later, are placed under high oil pressure, then the tool slide 34, which can be displaced in its guide 34 α. clamped with the tool holder 35 in my respective setting by the clamping piston 9. The clamping pistons are arranged along the guide 34 α in the spindle head 12 in two rows (about 4 clamping pistons per row), as is already known. From the drawing there is a clamping cap ever < ! ', * r row can be seen.
Zur Erzeugung eines Öldruckes für die Klemmkoiben 9 ist eine dicht abgeschlossene Schaltkammer Λ vorgesehen, so daß durch diese Schaltkammer, den ölkanal 7 und die Klemmkammern 6 ein geschlossener ölraum gebildet ist. Wie der F i g. 1 entnommen werden kann, wird die Schaltkammer 5 einerseits durch das in diesem Falle als Zylinder ausgebildete Schaltelement 3, das axial verschiebbar ist, und andererseits durch das auf der Spindelhülse ortsfeste Führungsclement 4 begrenzt, das in diesem Falle der Führung des Schaltelementes 3 dient. Das Führungselement 4 ist somit auf der Spindelhülse 2 befestigt und umgibt zusp-..imen mit dem Schaltelement 3 die erfindungsgemäße Schaltkammer 5. Dabei ist das Schaltelement 3 durch die einen Federblock bildenden Tellerfcdcrn 8 in Achsrichtung zwecks Verkleinerung der Schaltkammer 5 beaufschlagt. Dadurch wird das öl aus Jer Schaltkammer 5 über die ölkanälc7 in die Klemmkammer 6 geleitet. Da diese Tellcrfedern 8 in der Lage sind, einen hohen Druck auf das Öl in der Schültkammer 5 auszuüben, können die Dimensionen der Klemmkammern 6 bei großen Klemmkräften klein gehallen werden.A tightly sealed switching chamber is used to generate an oil pressure for the clamping heads 9 Λ provided so that through this switching chamber, the oil channel 7 and the clamping chambers 6 a closed oil space is formed. As the fig. 1 can be removed, the switching chamber 5 on the one hand by the switching element 3, which is designed as a cylinder in this case and which is axially displaceable, and on the other hand limited by the fixed guide element 4 on the spindle sleeve, which in this Case of guiding the switching element 3 is used. The guide element 4 is thus on the spindle sleeve 2 attached and surrounds zusp - .. imen with the switching element 3, the switching chamber 5 according to the invention. The switching element 3 is through the one spring block forming Tellerfcdcrn 8 in the axial direction for the purpose Reduction of the switching chamber 5 is applied. As a result, the oil from Jer switching chamber 5 is over the Ölkanälc7 passed into the clamping chamber 6. This one Plate springs 8 are able to exert a high pressure on the oil in the rinsing chamber 5 the dimensions of the clamping chambers 6 are reverberated small with large clamping forces.
In dem erwähnten ölraum ist ferner ein federbein steter Kontrollschieber 10 mit einem Signalsrift Ij angeordnet. Er liegt in diesem Falle in dem ölka nai7 im Spindelkopf 12, den der Signalstift 11 nad? außen durchdringt. Bei mangelnder olmenge wir.; der Signalstift lldurch die Feder 38 nach außen ge-In the mentioned oil space there is also a shock absorber constant control slide 10 arranged with a signal drift Ij. In this case it lies in the oil ka nai7 in the spindle head 12, which the signal pin 11 nad? penetrates outside. If the amount of oil is insufficient, we .; the signal pin ll by the spring 38 to the outside
drückt und gelangt in den Kontaktbereich eines berührungslose:! Signalgebers 13. Danach wird ei: öl-Einfüllschraube 37 gelöst und das fehlende ;»; nachgefüllt.pushes and gets into the contact area of a non-contact :! Signal generator 13. Then ei: oil filler screw 37 is loosened and the missing; »; refilled.
Wie schon erwähnt, ist das Schaltelement 3 in dk-As already mentioned, the switching element 3 is in dk-
sem Falle als Zylinder ausgebildet und ummantd; ebenso wie das Führungselement 4 die Spindelliülse 2 konzentrisch, wie der Fig. 1 deutlich zu entnehmer, ist. Zum Entspannen der Klemmkammern 6 und Lisen des \Verkzeugschieb.;rs 34 wird in diesem FaIk-in this case designed as a cylinder and encased; just like the guide element 4, the spindle sleeve 2 concentrically, as can be clearly seen in FIG. 1, is. To relax the clamping chambers 6 and pilasters of the \ Verkzeugschieb.; Rs 34 is in this case
Drucköl durch den Kanal 19 eines Zylinders 15 geiciiel, der einen ringförmigen Schubkolben 14 um gibt. Dieser Schubkolben 14 kann zusätzlich auti von leichten Federn 39 beaufschlagt sein, dami! ·„■: immer über das axiale Wälzlager 16 in Berührung^.-Pressurized oil through the channel 19 of a cylinder 15 geiciiel, the an annular thrust piston 14 is around. This thrust piston 14 can also auti be acted upon by light springs 39, dami! · "■: always in contact via the axial roller bearing 16 ^ .-
kontakt mit dem Schaltelement 3 steht. Dieser ring förmig». Schubkolben 14 wirkt also dem Druck de Federblockes 8 zum Zwecke der Entspannung enlgi gen. Der Schubkolben 14 ist ebenso wie sein Zylinder 15 koaxial um die Spindelhülse 2 angeordnetcontact with the switching element 3 is. This ring shaped ». The thrust piston 14 thus acts on the pressure de Spring block 8 for the purpose of relaxation enlgi gene. The thrust piston 14 is just like its cylinder 15 arranged coaxially around the spindle sleeve 2
Dabei ist dieser Zylinder 15 der.m auf der Spindelhülse 1 gelagert, daß keine äußeien Kräfte auftreten, die den präzisen Spindelkopflauf beeinträchtigen können, was insbesondere durch das radiale Wälzlager 17 und das axiale Wälzlager 40 erreicht wird.This cylinder 15 der.m is mounted on the spindle sleeve 1 so that no external forces occur which could impair the precise spindle head running, which is achieved in particular by the radial roller bearing 17 and the axial roller bearing 40.
Außerdem ist eine Drehmomentstütze vorgesehen, um den Zylinder 15 an einer Drehung zu hindern. Durch das zwischen dem Schubkolben 14 und dem Schaltelement 2 angeordnete bereits erwähnte Axialwälzlager 16 ist es möglich, den Lösezustand auchA torque arm is also provided to prevent the cylinder 15 from rotating. By the already mentioned axial roller bearing arranged between the thrust piston 14 and the switching element 2 16 it is possible to the release state too
während fies Umlaufs der Spindelhülse 2 bzw. des Spindelkopfes 12 aufrechtzuerhalten.during nasty circulation of the spindle sleeve 2 or the Maintain spindle head 12.
Wenn der Schubkolben 14 nun durch den ölkanai 19 zum Lösen beaufschlagt wird, wird der Fedeibkiek 8 weitestgehend zusammengedrückt, wodurchWhen the thrust piston 14 is now acted upon by the oil channel 19 for loosening, the Fedeibkiek 8 largely compressed, whereby
sich die Scha'itkamrner 5 vergrößert, und in dem erwähnten Ölraum, wie auch in den ivieinirikammern f>, entsteht ein druckloser Zustand, durch den die Klemmkolben 9 gelöst werden.the switching chamber 5 enlarges, and in the mentioned oil space, as well as in the internal chamber f>, a pressure-free state arises, by means of which the clamping piston 9 is released.
F i g. 2 zeigt die Anwendung der Erfindung beiF i g. 2 shows the application of the invention at
einem axial zur Spindelachse verschiebbaren Werkzeugträger, der hier durch die Werkzeugspindel 30 gebildet ist, die von einem an sich bekannten Klemmring 32 umgoben ist. Die erfindungsgemäße Schaltkammer entspricht derjenigen nach Fig. 1.a tool carrier which is axially displaceable to the spindle axis and which is supported here by the tool spindle 30 is formed, which is surrounded by a clamping ring 32 known per se. The inventive Switching chamber corresponds to that of FIG. 1.
Der ölkanal 7 führt auch in diesem Falle zu einer Klemmkammer 6, welche im vorliegenden Falle allerdings in dem erwähnten Klemmring 32 ausgebildet ist. Der Klemmring 32 ist in dem Spindelkopf 31 axial nicht verschiebbar befestigt, und bei Beaufschlagung dieser Klemmkammer 6 wird in diesem Falle rlie Werkzeugspindel 30 durch den Klemmring J2 in bekannter Weise festgeklemmt.In this case too, the oil channel 7 leads to a clamping chamber 6, which in the present case, however is formed in the aforementioned clamping ring 32. The clamping ring 32 is in the spindle head 31 fixed axially non-displaceably, and when this clamping chamber 6 is acted upon in this Fall rlie tool spindle 30 clamped by the clamping ring J2 in a known manner.
Es kann auch hier wieder der Kontrollschieber 10 mit dem Signalstift 11 angeordnet sein, und zwar inThe control slide 10 with the signal pin 11 can also be arranged here again, namely in
diesem Falle in einem abgezweigten ölkanal 7 des erwähnten ölraumes. Die öleinfiillschraubc 37 ist in diesem Falle stirnseitig angeordnet, wie der Fig. 2 zu entnehmen ist.this case in a branched oil channel 7 of the mentioned oil room. In this case, the oil filling screw 37 is arranged at the end, as in FIG. 2 can be found.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681752395 DE1752395C3 (en) | 1968-05-18 | 1968-05-18 | Device for clamping and releasing tool carriers on rotating spindles of machine tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681752395 DE1752395C3 (en) | 1968-05-18 | 1968-05-18 | Device for clamping and releasing tool carriers on rotating spindles of machine tools |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1752395A1 DE1752395A1 (en) | 1971-08-12 |
| DE1752395B2 DE1752395B2 (en) | 1973-10-11 |
| DE1752395C3 true DE1752395C3 (en) | 1974-05-02 |
Family
ID=5692766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681752395 Expired DE1752395C3 (en) | 1968-05-18 | 1968-05-18 | Device for clamping and releasing tool carriers on rotating spindles of machine tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1752395C3 (en) |
-
1968
- 1968-05-18 DE DE19681752395 patent/DE1752395C3/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE1752395B2 (en) | 1973-10-11 |
| DE1752395A1 (en) | 1971-08-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |