DE1924062A1

DE1924062A1 - Einrichtung zur Zufuehrung von Druckmittel in einen Zylinder oder ein aehnliches Bauteil

Info

Publication number: DE1924062A1
Application number: DE19691924062
Authority: DE
Inventors: Karl Hiestand
Original assignee: SMW Spanneinrichtungen Schneider und Weisshaupt Firma
Current assignee: SMW Spanneinrichtungen Schneider und Weisshaupt Firma
Priority date: 1969-05-12
Filing date: 1969-05-12
Publication date: 1970-11-26
Also published as: FR2042562A7; GB1298398A; DE1924062B2; FR2042562B3

Description

Karl Hiestand
Pfullendorf

Einrichtung zur Zuführung von Druckmittel in einen Zylinder oder ein ähnl. Bauteil

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zuführung von Druckmittel in einen Zylinder oder ein ähnl. Bauteil, beispielsweise zur Zuführung des Druckmittels in den Futterkörper eines pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Spannfutters, mittels eines mit der Druckmittelzuführungsleitung verbundenen und auf der Außenmantelfläche des Zylinders mit geringem Abstand angeordneten Hinges, in den zur Abdichtung des Spaltes zwischen diesen Bauteilen Dichtungeelemente eingesetzt sind, und bezieht sich auf Maßnahmen zur Vereinfachung des Aufbaues und zur Steigerung der Betriebssicherheit derartiger Druckmittelzuführungen.

Die Zuführung von Druckmittel von einer ortsfesten Druckmittelleitung in einen im Betrieb umlaufenden Zylinder, beispielsweise in ein kraftbetätigtee Spannfutter, eine Kupplung oder dgl., ist vielfach mit Schwierigkeiten verbunden, da die Dichtung^elemente, bedingt durch die auftretende Reibung, sehr oft beschädigt werden und somit eine einwandfreie Druckmittelsui'ührung nicht mehr gegeben let.¹

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TJm das Schleifen der Dichtungsmanschette an einem rotierenden Zylinder für druckluftbetätigte Spannfutter zu verhindern, wurde bereits vorgeschlagen, zwischen einem feststehenden mit der Luftzuführung verbundenen Ring und der Stirnseite des Zylinders eine axial verschiebbare ITutringmanschette anzuordnen, die durch die einströmende Druckluft gegen die Zylinderstirnfläche gedrückt wird_P Der Verschleiß der Dichtmanschette kann auf diese Weise zwar gemindert werden, der Aufwand zur Führung und Halterung des mit der Druckluftleitung verbundenen, die Dichtung aufnehmenden Ringes ist jedoch erheblich. Außerdem ist es vielfach, insbesondere bei einem mit einem beidseitig von Druckmittel beaufschlagbaren Kolben versehenen Zylinder nicht möglich, die Druckmittelzuführungsleitungen und den mit diesen verbundenen Ring auf einer Stirnfläche des Zylinders anzubringen, da diese unmittelbar an > anderen Bauteilen anliegen und somit nicht zugänglich sind. Auch die Anordnung der Druckmittelleitungen in den Zyiinderwandungen ist hierbei mit erheblichen Schwierigkeiten ver-r bunden.

Des weiteren ist eine Einrichtung zur Druckmittelzuführung bekannt, bei der der mit den Druckmittelleitungen verbundene Ring auf der Außenmantelfläche des Zylinders angeordnet und mit geringem Abstand in dieeem geführt ist, wobei jeder Druckmittelleitung eine Ln einer ringförmigen Ausnehmung des Zylinders Λθο WlngsQ ^Uigda-jtz-tan und van Druckmittal durchströmte

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Dichtung zugeordnet ist, die mit Dichtlippen versehen und in ihrem Außendurchmesser elastisch verformbar ist.

Diese Ausführung hat sich in der Praxis bisher zwar außerordentlich gut bewährt, der Aufwand insbesondere zur Anfertigung der Dichtungsringe, da dazu besondere Werkzeuge erforderlich sind, ist jedoch erheblich<,

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der vorgenannten Art zur Zuführung von Druckmittel zu einem Zylinder oder einem ähnl. Bauteil zu schaffen, mittels der auf einfache und zuverläßige Weise bei stillstehendem Zylinder die gesteuerte DruckmittelEufunr zu dessen Druckräumen bewerkstelligt und ein Verschleiß an S3 eshtungselementen nahezu ausgeschlossen wird. Die Herstellkostea der Einrichtung sollen dabei niedrig gehalten werden, indem eine derartige Ausgestaltung getroffen wird, daß als Dichtungselemente weitgehend handelsübliche Dichtungsringe verwendet werden können.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Diohtungselemente in eine oder mehrere seitlich neben einem Druckmittelzuführungskanal des Ringes in diesen eingearbeitete Ausnehmungen eingesetzt sind und daß der von den Dichtungselementen jeweils verschlossene Seil einer Ausnehmung über ' eine oder mehrere Verbindungsleitungen an den Druckraittelssu-

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führungskanal oder an eine andere gesonderte Druekmittelleitung angeschlossen ist.

Besonders zweckmäßig ist es hierbei, um einen hohen Staudruck und damit ein sehr rasches Anlegen der Dichtungselemente an der Außenraantelflache des Zylinders zu bewerkstelligen, in den Druckmittelzuführungskanal nach der Abzweigung der zu den Ausnehmungen führenden Verbindungsleitung eine Drossel, eine Blende oder dgl. einzusetzen oder die zu den Ausnehmungen führende von dem Druckmittelkanal abzweigenden yerbindungsleitungen in ihrem DurchfluBquerschnitt größer zu bemessen als den Durchflußquerechnitt des weiterführenden Druckmittelkanals·

Ferner ist es angebracht, die Dichtungselemente elastisch verformbar auszubilden und derart in die Ausnehmungen einzusetzen, daß sie in Außerbetriebsstellung in ihrem Innendurchmesser größer bemessen sind als der Außendurchmesser des Zylinders.

Als Dichtungselemente können hierbei Ringe mit kreisförmiges oder vieleckigem Querschnitt, beispielsweise rechteckigem, quadratischem oder prismatischem Querschnitt vorgesehen werden, wobei die Dichtungsringe mit an den Seitenflächen dor Ausnehmungen und/oder der Außtnmantelflache des Zylinders anliegenden Dichtlippen versehen sein können·

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Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Einrichtung zur Zuführung von Druckmittel in einen Zylinder oder ein ähnl· Bauteil zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau und vor allem durch ein stets sicheres Betriebsverhalten aus. Dadurch, daß nämlich die Dichtungselemente in Ausnehmungen des Ringes eingesetzt sind, die über Verbindungsleitungen mit dem Druckmittelzuführungskanal oder einer anderen Druckmittelleitung verbunden sind, ist die Gewähr gegeben, daß durch die Dichtungeelemente, sobald dem Zylinder Druck·» mittel zugeführt wird, der Spalt zwischen dem Ring und dem Zylinder zuverläßig verschlossen wird, da durch den auf die Diohtungselemente einwirkenden Druck diese gegen den Zylinder gepreßt werden. Durch den Einbau einer Drossel, einer Blende oder durch unterschiedliche Querschnittebemessungen, durch die zumindest zu Beginn einer Druckmittelzufuhr ein unterschiedlicher Druck in den Ausnehmungen und dem Druckmittelkanal hervorgerufen wird, kann das Anpressen der Dichtungselemente, zumal zweckmäßiger Weise auoh die von dem Druckmittel beaufschlagten Flächen unterschiedlieh groß sind, weiter verbessert werden«, Wird auf die Dichtungselemente kein Druck mehr ausgeübt, nehmen sie, da sie durch das Druckmittel vorgespannt sind, wiederum ihre ursprüngliche Form ein und liegen somit nicht mehr an dem Zylinder an, so daß keine Reibung auftritt und ein Verschleiß und die damit verbundenen Betriebsstörungen nahezu aungöochlOtjean Bind.

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Da als Sichtungselemente aufgrund der zweckmäßigen Ausgestaltung weitgehend handelsübliche Dichtringe verwendet werden können, sind die Herstellkosten der erfindungsgemäßen Einrichtung äußerst gering, wobei durch die in dem auf der Außenmantelfläche des Zylinders angeordneten Ring seitlich der Druckmittelkanäle nur sehr wenig Bauraum beansprucht wird. Somit wird die bekannte Druckmitteleuführungseinrichtung mittels eines Ringes, durch die in nahezu allen Fällen die Möglichkeit gegeben 1st, Druckmittel auf einfache Welse in einen im Betrieb umlaufenden Zylinder oder ein ähnl. Bauteil Überaufuhren, weiter verbessert, ohne daß dazu ein zusätzlicher Aufwand notwendig ist.

Weitere Einzelheiten einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zur Zuführung von Druckmittel in eine* mit einem von Druckmittel beaufschlagbaren Kolben versehenen Futterkörper eines kraftbetätigten Spannfutters sind dem in der Zeichnung im Axialschnitt dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen« '

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungebeispiel ist mit 1 ein in Ansicht gezeigtes pneumatisch oder hydraulisch betätigbares Spannfutter zur Halterung von Werkstücken mittels Spannbacken bezeichnet, auf dessen Außenmanteifläche mittels Abstandshalter 4 aIn orfcafanter Ring 3 zur Zuführung

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dee Druckmittels in die nicht dargestellten Zyli&derr&une des Spannfutters 1 angeordnet ist· Die DruokoittelBufuhr in die in den Ring 3 eingearbeiteten Dructanittelkanäle 8 und 9 und von diesen über die Leitungen IO bsw. 10* in den Jeweiligen Zylinderraum dee Spannfutters 1 erfolgt von einer Druokmlttelquelle über die strichpunktiert gezeichneten Dructaaittelleitungen 6, 6' bsw. 6^lf, wobei in diese but Steuerung des Druckmittelstromes ein Steuergerät 7 eingeschaltet ist.

Zur Abdichtung des Spaltes 5 zwischen der Aufienmantelfl&ohe 2 des Spannfutters I.imd. dem Hing 3» da dieser, um Reibung eu vermeiden, mittels der Abstandehalter 4 mit geringem Abstand auf dem Spannfutter 1 gelefgert ist₉ sind Dichtungeelemente 13, 14, 15 und 16 in Form von uat&^ssMssill©!! asiegeblldeten Dichtungsringen vorgesehen, wobei der 2)iohmsp*«> ring 16 zusätzlich mit Diohtungslippen 21 ausgestattet ist« Die elastisch verformbaren Dichtungsringe 13, 14» 15 und 16 sind hierbei in seitlich neben den DruokmitteUcanälen 8 und 9 in den Ring 3 eingearbeitete Ausnehmungen 11 bsw· 12 derart elngesetBt, daß sie ohne Einwirkung äußerer Kräfte an der Außenmantelfläche 2 dee Spannfutters 1 nioht anliegen«

jedoch bei Druckmittelsufuhr in die Kanäle 10 oder 10* des Spannfutters 1 *i» AhstrBmen des Druckmittels durch den

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Spalt 5 zu verhindern und somit den Spalt 5 zuverlässig abzudichten, steht der von den Dichtungsringen 13» 14-, 15 oder 16 jeweils verschlossene Teil 11' bzw. 12'der Ausnehmungen 11, 12 über eine oder mehrere Verbindungsleitungen 17, 17' bzw. 18, 18' mit den Druekmittelkanälen 8 bzw. 9 ständig in Verbindung. Der Durchflußquerschnitt der Verbindungsleitungen 17» 17' bzw₀ 18, 18* ist hierbei zweckmäßigerweise größer zu bemessen als der Durchflußquerschnitt der weiterführenden Druckmittelkanäle 8 bzw_o 9 oder es ist in diese, wie es schematisch dargestellt wurde, eine Drossel 19 oder eine Blende 20 einzusetzen, um in den verschlossenen Teilen 11^f bzw. 12* der Ausnehmungen 11 und 12 sehr rasch einen Druckaufbau zu bewerkstelligen, so daß dort zunächst ein höherer Druck herrscht als in den Druckmittelkanälen 8 bzwo 9t Durch den sich in den Ausnehmungsteilen 11· bzw. 12^f aufbauenden Druck v/erden nämlich die Dichtungsringe 13» 14, 15 oder 16 gegen die Außenmantelfläche 2 des Spannfutters 1 gepreßt, so daß der Spalt 5 zwischen diesem und dem Ring 3 zuverläßig abgedichtet wird und das Druckmittel seitlich nicht abströmen kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, die von den Dichtringen 13, 14, 15 oder verschlossenen Teile 11* bzw. 12» der Ausnehmungen 11, 12 an eine gesonderte Druckmittelleitung_/wie es durch die strichliert eingezeichnete Leitung 22 angedeutet ist, anzuschließen, um unabhängig von der Druckmittelzufuhr in das Spannfutter 1 eine Abdichtung des Spaltes 5 vornehmen zu können,

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Sa die von dem Druckmittel beaufschlagten Flächen der Dichtungsringe 13» 14> 15 oder 16, nachdem ein Druokauegleich stattgefunden hat, unterschiedlich groß sind, ist bei Druckmittelzufuhr zu den Kanälen 10 oder 10' stets eine zuverläßige Abdichtung des Spaltes 5 gewährleistet· Sobald die Druckmittelzufuhr abgeschaltet und somit die auf die Dichtungsringe 13» H, 15 oder 16 einwirkende Druckkraft aufgehoben wird, nehmen die duroh diese Kraft elastisch verformten Dichtungsringe 13, 14, 15 oder 16 wiederum ihre ursprüngliche Form an und heben von der Außenmantelfläche 2 des Spannfutters 1 selbsttätig ab, so daß zwischen diesen Bauteilen bei Rotation des Spannfutters 1 keine Reibung und auch kein Verschleiß auftritt und somit ein stete zuverläßiges Betriebeverhalten gegeben ist.

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Claims

Patentansprüche :

M.)Einrichtung zur Zuführung von Druckmittel in einen Zylinder oder ein ähnl. Bauteil, beispielsweise zur Zuführung des Druckmittels in den Futterkörper eines pneumatisch oder hydraulisch betätigbaren Spannfutters, mittels eines mit der Druo&oittelzuführungsleitung verbundenen und auf der Außenmantelfläche des Zylinders mit geringem Abstand angeordneten Ringes, in den zur Abdichtung des Spaltes zwischen diesen Bauteilen Dich·» tungselemente eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente (13, 14, 15, 16) in eine oder mehrere seitlich neben einem Druokmlttelzuführungskanal (8 bzw. 9) des Hinges (3) in diesen eingearbeitete Aus* nehmungen (11 bzw. 12) eingesetzt aind und daß der von den Diohtungselementen (13» H, 15» 16) jeweils verschlossene Seil (11'» 12') einer Ausnehmung (11 bzw. 12) über eine oder mehrere Verbindungsleitungen (17, 17* bzw· 18» 18') an den Druckmittelzuführungskanal (8 bzw· 9) oder an eine andere gesondert· Druckmittelleitung angeschlossen 1st·

2· Einrichtung zur Zuführung von Druckmittel naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den DruekmittelzufUhrungekanal (8, 9) nach der Abzweigung der zu den Ausnehmungen (11, 12) führenden Verbindungsleitung (17, 17', 18, 18»)

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eine Drobeel (19)» eine Blende (20) oder dgl. eingesetzt ist.

J. einrichtung zur Zuführung von Druckmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Ausnehmungen (11, 11* bzw« 12, 12') führenden von dem Druckmittelkanal (8 bzw. 9) abzweigenden Yerblndungeleitusgsn (17, 17* bsvr. 18, 18') in ihrem Surohflußquersohnitt größer bemessen Bind als der Durchflußa.uersehnitt des weiterführenden Druelcmittelkanals (8 bew. 9)«

4. Einrichtung zur Zuführung von Druckmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5_S dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente (13, 14_e 15» 16) elastisch verformbar und derart in die Ausnehmung^ (11„ 12) eingesetzt sind, daß sie in Außerbetriebsstellung in iMzrn® Innendurchmesser größer bemessen sind als der Außendurehmesser dei .. ^:"-iders (1).

5. Einrichtung zur Zuführung von Druckmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungselemente *(13, 14, 15, 16) Ringe mit kreisförmigem oder vieleckigem Querschnitt, beispielsweise rechteckigem, quadratischem oder prismatischem Querschnitt, vorgesehen sind.

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6, Einrichtung zur Zuführung yon Druclonlttel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (16) mit an den Seitenflächen der Ausnehmungen (12) und/oder der Außenmantelflache (2) des Zylinders (1) anliegenden Dichtlippen (21) versehen sind.

8,5.1969013/tr A 6715

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