DE1949457B2

DE1949457B2 - ROTATING DOUBLE-ACTING CLAMPING CYLINDER FOR LATHE AND DGL MACHINE TOOLS

Info

Publication number: DE1949457B2
Application number: DE19691949457
Authority: DE
Inventors: Guenter Heckmann
Original assignee: Paul Forkardt GmbH and Co KG
Current assignee: Forkardt Deutschland GmbH
Priority date: 1969-09-04
Filing date: 1969-10-01
Publication date: 1971-05-27
Also published as: DE1949457A1

Description

Die Erfindung betrifft einen umlaufenden, durch Druckluft betätigten doppeltwirkenden Spannzylinder für Drehmaschinen u.dgl. Werkzeugmaschinen mit einem Vierwegeventil zum Umsteuern der Bewegungsrichtung des Spannkolbens und einer Sicherung gegen das Abfallen des Druckes im Zylinder bei einer Unterbrechung der Druckluftzufuhr. The invention relates to a rotating, actuated by compressed air Double-acting clamping cylinder for lathes and the like. Machine tools with a Four-way valve for reversing the direction of movement of the tensioning piston and a safety device against the drop in pressure in the cylinder when the compressed air supply is interrupted.

Umlaufende Spannzylinder für Druckluftbetätigung haben einen mit umlaufenden Zapfen, auf dem ein stillstehendes Überkftungsgehäuse zum Anschluß der Druckleitungen gelagert ist. Das Vierwegeventil für das Umsteuern ist meist getrennt vom Zylinder angebracht und durch zwei Leitungen mit dem Uberleitungsgehäuse verbunden. Circumferential clamping cylinders for compressed air actuation have one with circumferential pin on which a stationary Überkftungsgehäuses for connecting the Pressure lines is stored. The four-way valve for reversing is usually separate attached by the cylinder and connected to the transfer housing by two lines.

Beim Ausfall des Luftdruckes würde, wenn keine besonderen Vorkehrungen getroffen sind, der Druck im Zylinder absinken, im Falle eines Leitungsbruches fast momentan. Dient der Kolben des Zylinders dazu, ein Spannfutter zu betätigen, so kann das Absinken des Druckes dazu führen, daß das eingespannte Werkstück sich löst und während des Umlaufes herausgeschleudert wird. If the air pressure fails, if no special precautions are taken are hit, the pressure in the cylinder will drop, almost in the event of a line break at the moment. If the piston of the cylinder is used to operate a chuck, see above the drop in pressure can cause the clamped workpiece to come loose and is thrown out during the revolution.

Es ist bekannt, das Entweichen der Druckluft aus dem Spannzylinder durch Rückschlagventile zu verhindern, die sich beim Aufhören der Druckzufuhr schließen. Dabei ist es nicht sinnvoll, solche Rückschlagventile in der stillstehenden Zuleitung zum bzw. It is known that the compressed air escapes from the clamping cylinder prevent with check valves that close when the pressure supply is stopped. It does not make sense to have such check valves in the idle supply line to or

im Überleitungsgehäuse anzuordnen, weil dann auch die Überleitung von diesem Gehäuse zum umlaufenden Zapfen des Zylinders in dem durch das Rückschlagventil abzusperrenden Teil des Systems liegen würde. Diese Überleitung ist jedoch nicht immer ganz dicht, und die Undichtigkeit kann im Laufe der Zeit durch Abnutzung größer werden, ohne daß sie im normalen Betrieb stört. Beim Aufhören der Druckluftzufuhr würde sie die Luft aus dem abgesperrten Teil des Systems mehr oder weniger schnell entweichen lassen, und es wäre durch das Absperren kaum etwas gewonnen.to be arranged in the transfer housing, because then the transfer from this housing to the circumferential pin of the cylinder in which through the check valve would be part of the system to be cordoned off. However, this reconciliation is not always tight, and the leakage can get bigger over time due to wear and tear without interfering with normal operation. When the compressed air supply is stopped they would blow the air out of the locked part of the system more or less quickly let it escape, and barely anything would be gained by shutting it off.

Deshalb ist es üblich, je ein Rückschlagventil für jede Zylinderkammer unmittelbar am oder im Zylinder oder in dem mit umlaufenden Zapfen anzuordnen. It is therefore common to have one check valve for each cylinder chamber to be arranged directly on or in the cylinder or in the rotating pin.

Damit aus einer Zylinderkammer dann, wenn sie beim Umsteuern drucklos werden muß, die darin vorher befindliche Druckluft auch abströmen kann, muß das zugehörige Rückschlagventil solange offengehalten werden. Zu diesem Zweck wird bei den bekannten Ausführungen jedes Rückschlagventil durch einen oder es werden beide durch einen gemeinsamen Hilfskolben gesteuert. Die bzw. der Hilfskolben werden dazu durch den Betätigungsdruck für die jeweils andere Zylinderkammer beaufschlagt. This means that from a cylinder chamber when it is depressurized when reversing must be, the compressed air previously located in it can also flow off, must The associated check valve is kept open as long as it is open. To this end, at the known designs each check valve by one or both controlled by a common auxiliary piston. The or the auxiliary piston are used acted upon by the actuation pressure for the respective other cylinder chamber.

Diese bekannten Ausführungen von umlaufenden Spannzylindern mit zwei gesteuerten Rückschlagventilen haben sich insofern bewährt, als selbst nach jahrelangem Betrieb im Falle des Aufhörens der Druckluftzufuhr meist noch nach Stunden ein praktisch ausreichender Druck in dem Zylinder erhalten bleibt. These known designs of rotating clamping cylinders with two Controlled check valves have proven themselves to the extent that even after years Operation in the event of the supply of compressed air is usually still a practical hour after hours sufficient pressure is maintained in the cylinder.

Daneben haben umlaufende Spannzylinder mit zwei durch den Betätigungsdruck gesteuerten Rückschlagventilen jedoch auch zwei Nachteile, die unter Umständen sehr schwer wiegen. In addition, revolving clamping cylinders have two through the actuation pressure Controlled check valves, however, also have two disadvantages, which can be very weigh heavily.

Beim Nachlassen oder beim Ausfall des Luftdruckes wird nicht nur die unter Druck stehende, sondern auch die nicht unter Druck stehende Zylinderkammer abgeschlossen. Wenn zwischen den beiden Zylinderkammern, beispielsweise durch eine schadhafte Kolbendichtung, eine Verbindung besteht, kann sich der Druck zwischen den beiden Zylinderkammern ausgleichen. Ein derartiger Druckausgleich verringert die die Spannkraft erzeugende Druckdifferenz, so daß der Kolben keine Kraft mehr ausübt, ohne daß dies von außen bemerkt werden kann. Dann kann je nach Bauart des Spannfutters und Arbeitssituation das Werkstück leicht herausgerissen oder -geschleudert werden, was durch das Rückschlagventil eigentlich verhindert werden sollte. If the air pressure drops or fails, it will not only the pressurized, but also the non-pressurized cylinder chamber closed. If between the two cylinder chambers, for example by a Defective piston seal, there is a connection, the pressure between balance the two cylinder chambers. Such a pressure equalization is reduced the pressure difference generating the clamping force, so that the piston no longer has any force exercises without this being noticed from the outside. Then, depending on the type of Chuck and work situation, the workpiece is easily torn out or thrown out what should actually be prevented by the check valve.

Im Normalbetrieb stört eine leichte Beschädigung der Kolbendichtung nicht wegen der ständigen Verbindung mit dem Druclduftnetz. Erst in dem vorstehend beschriebenen Falle wird sie sich nachteilig bemerkbar machen - aber meist erst durch den Unfall, den man verhindern wollte. Slight damage to the piston seal is a problem in normal operation not because of the constant connection with the compressed air network. Only in the one above described case, it will be noticeable disadvantageously - but mostly only by the accident that one wanted to prevent.

Als weiterer Nachteil hat sich bei den bekannten umlaufenden Spannzylindern mit zwei gesteuerten Rückschlagventilen eine zu geringe Verschiebegeschwindigkeit des Spannkolbens beim Umsteuern herausgestellt. Diese resultiert aus der Tatsache, daß während der #Bewegung des Kolbens im Zylinder, wobei meist auch nur ein geringer äußerer Widerstand zu überwinden ist, der Druckunterschied zwischen den beiden Zylinderkammern sehr klein zu sein pflegt, weil die langen und engen Leitungswege sowohl die zuströmende als auch die abströmende Luft drosseln und weil infolge der von dem Druckunterschied abhängigen Steuerung des Rückschlagventils durch den Hilfskolben dieses sich nur wenig öffnet. Das wiederum bedeutet zusätzliche Drosselung und-Verrlngerung -~desDruckunterschiedes. Hierdurch ergibt sich insbesondere beim Arbeiten mit niedrigem Druck ein empfindlicher Zeitverlust. Another disadvantage has been found in the known rotating clamping cylinders With two controlled non-return valves, the displacement speed is too low of the tensioning piston exposed when reversing. This results from the fact that during the #movement of the piston in the cylinder, usually only a little external resistance to be overcome is the pressure difference between the two cylinder chambers It tends to be very small because the long and narrow pipelines and the incoming ones as well as throttle the outflowing air and because of the pressure difference dependent control of the check valve by the auxiliary piston this itself only little opens. This in turn means additional throttling and lengthening - ~ of the pressure difference. This results in a more sensitive pressure especially when working with low pressure Loss of time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen umlaufenden, doppeltwirkenden und durch Druckluft betätigten Spannzylinder für Werkzeugmaschinen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der eine erhöhte Sicherheit gegen Sparukraftabfall beim Ausbleiben der Druckluft bietet und infolge einer erhöhten Bewegungsgeschwindigkeit des Spannkolbens beim Umsteuern ein schnelleres und damit wirtschaftlicheres Arbeiten gestattet. The invention is based on the object of a revolving, double-acting and compressed air operated clamping cylinders for machine tools of the initially to create the type described, which increases security against the decline in savings if there is no compressed air and as a result of an increased speed of movement the clamping piston when reversing a faster and thus more economical work allowed.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, das Vierwegeventil im umlaufenden Teil des Spannzylinders zwischen einem einzigen Rückschlagventil und den Zylinderkammern anzuordnen und den dem Abführen der Druckluft aus den Zylinderkammern dienenden Weg des Vierwegeventils unmittelbar am Zylindergehäuse ins Freie zu führen. To solve this problem, the invention provides the four-way valve in the circumferential part of the clamping cylinder between a single check valve and to arrange the cylinder chambers and to discharge the compressed air from the cylinder chambers The path used by the four-way valve to lead directly to the outside on the cylinder housing.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird ferner erreicht, daß die nicht unter Druck stehende Zylinderkammer auch bei einem Druckluft-Ausfall mit der Umgebungsluft verbunden bleibt, so daß auch bei einer ungewollten Verbindung zwischen den beiden Zylinderkammern, beispielsweise durch eine schadhafte Dichtung, kein Druckausgleich zwischen den beiden Zylinderkammern auftreten kann. In diesem Falle kann zwar der Druck in der die Spannkraft erzeugenden Zylinderkammer langsam sinken, aber es baut sich nicht gleichzeitig in der anderen Kammer ein steigender Druck auf, so daß die die Spannkraft bewirkende Druckdifferenz unerheblich abnimmt. The inventive training is also achieved that the cylinder chamber not under pressure even in the event of a compressed air failure with the Ambient air remains connected, so that even with an unwanted connection between the two cylinder chambers, for example due to a defective seal Pressure equalization between the two cylinder chambers can occur. In this case the pressure in the cylinder chamber generating the clamping force can slowly decrease, but an increasing pressure does not build up in the other chamber at the same time so that the pressure difference causing the clamping force decreases insignificantly.

Da das Rückschlagventil bei dieser Anordnung stets nur in einer Richtung durchströmt wird, braucht es nicht gesteuert zu werden. Die Verbindungen zwi- schen dem Vierwegeventil und den Zylinderkammern sind kurz, und während des Umsteuervorganges treten keine zusätzlichen Drosselungen ein. Die Folge ist eine wesentlich erhöhte Geschwindigkeit des Spannkolbens auch sofort nach Beginn des Umsteuervorganges und auch bei niedrigem Betriebsdruck. Since the check valve in this arrangement is always only in one direction is flowed through, it does not need to be controlled. The connections between ting the four-way valve and the cylinder chambers are short, and during the reversing process no additional throttling occurs. The consequence is a significantly increased Speed of the tensioning piston also immediately after the reversal process and even at low operating pressure.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung des Vierwege-Ventils unmittelbar vor den Zylinderkammern ergibt es sich, daß zweckmäßig der Auslaß vom Vierwegeventil unmittelbar auf kürzestem Wege zur Außenluft geführt wird, wodurch störende Drosselung der abströmenden Luft auch nicht durch lange Bohrungen und Leitungen entstehen kann. In the arrangement of the four-way valve according to the invention directly in front of the cylinder chambers it is found that the outlet from the four-way valve is expedient is led directly to the outside air via the shortest possible route, causing disruptive throttling the outflowing air cannot arise through long bores and lines.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, das Vierwegeventil durch ein Druckmittel umzuschalten, welches von einem außerhalb des Zylindergehäuses liegenden Ventil gesteuert und durch gesonderte Steuerleitungen über das stillstehende Druclcmittel-Überieitungsgehäuse in den umlaufenden Teil geführt ist. According to a further feature of the invention it is proposed that To switch four-way valve by a pressure medium, which is from an outside of the Cylinder housing lying valve controlled and by separate control lines Via the stationary pressure medium transfer housing into the rotating part is led.

Das Vierwegeventil wird nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal als Steuerschieber ausgestaltet, dessen Verschieberichtung rechtwinklig zur Drehachse verläuft. Dieser Steuerschieber kann als Flachschieber ausgebildet sein, der auf einem ebenen Schieberspiegel unter Druck aufliegt und durch einen doppeltwirkenden Verstellkolben zwischen seinen Endlagen verschiebbar ist. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die beiden Endlagen des Steuerschiebers und des Verstellkolbens symmetrisch zur Drehachse angeordnet, und der gemeinsame Schwerpunkt beider Teile geht bei jeder Verstellung über die Drehachse hinweg. The four-way valve is according to a further feature of the invention designed as a control slide, the direction of displacement at right angles to the axis of rotation runs. This control slide can be designed as a flat slide, which is on a level slide mirror rests under pressure and by a double-acting Adjusting piston is displaceable between its end positions. According to another feature of the invention are the two end positions of the control slide and the adjusting piston arranged symmetrically to the axis of rotation, and the common center of gravity of both parts goes over the axis of rotation with every adjustment.

Mit der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, zwischen dem Verstellkolben und dem Steuerschieber für das Vierwegeventil etwas Spiel oder toten Gang vorzusehen, so daß der Verstellkolben bei jedem Umsteuern einen Vorlauf hat und den Steuerschieber, wenn dieser bei längerem Nichtgebrauch festsitzt, losschlagen kann. Dadurch wird gleichzeitig der Abstand seines Schwerpunktes von der Drehachse vergrößert. The invention also proposes between the adjusting piston and to provide some play or backlash for the control slide for the four-way valve, so that the adjusting piston has a lead each time it is reversed and the control slide, if it gets stuck after a long period of non-use, it can knock off. This will at the same time the distance of its center of gravity from the axis of rotation is increased.

Mit der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, als Druckmittel für die Bewegung des Verstellkolbens eine gleichzeitig der Schmierung des in dem Druckrnittel-Überleitungsgehäuse gelagerten Zapfens dienende Flüssigkeit zu verwenden. With the invention it is also proposed as a pressure medium for the movement of the adjusting piston simultaneously with the lubrication of the pressure medium transfer housing to use stored pin serving liquid.

Bezüglich der konstruktiven Ausbildung des Rückschlagventils wird mit der Erfindung vorgeschlagen, das Rückschlagventil durch einen elastischen Ring zu bilden, der derart angeordnet ist, daß er vor der einströmenden Druckluft elastisch ausweicht, jedoch in seine ursprüngliche Form und Lage zurückfedert, wenn die Strömung aufhört, und durch den Druck in dem dahinterliegenden Raum gegen eine Dichtfläche gedrückt wird. With regard to the design of the check valve proposed with the invention, the check valve by an elastic ring to form, which is arranged such that it is elastic in front of the incoming compressed air evades, but springs back to its original shape and position when the flow ceases, and by the pressure in the space behind it against a sealing surface is pressed.

Das Rückschlagventil kann hierbei einstückig mit dem Zapfen ausgeführt werden, der mittels eines Flanschteiles an einem das Vierwegeventil enthaltenden Zwischengehäuse befestigt ist und eine zentrale Zufuhrbohrung enthält. Eine solche Ausführung benutzt einen O-Ring, der in einer konzentrisch zur Drehachse liegenden und im Querschnitt keilförmigen Nut angeordnet ist, deren Grund über mindestens eine Radialbohrung mit der zentralen Zufuhrbohrung im Zapfen des Zylindergehäuses verbunden ist. Eine andere Ausführung des Rückschlagventils kann ein Nutring sein, dessen offene Seite von der Einströmrichtung abgewandt ist, so daß seine elastische Lippe nur dem Rückströmen der Luft Widerstand leistet, vor einströmender Luft jedoch elastisch ausweicht. The check valve can be made in one piece with the pin by means of a flange part on one containing the four-way valve Intermediate housing is attached and contains a central supply bore. Such Execution uses an O-ring in a concentric to the axis of rotation and is arranged in cross-section wedge-shaped groove, the base of which at least a radial bore with the central feed bore in the journal of the cylinder housing connected is. Another version of the check valve can be a U-ring, whose open side faces away from the inflow direction, so that its elastic Lippe only offers resistance to the backflow of air, but to the incoming air elastically evades.

Die Vorteile des erfindungsgemäß ausgeführten doppeltwirkenden Spannzylinders sind folgende: Erhöhte Sicherheit bei Netz ausfall oder Leitungsbruch, weil nicht nur das Ausströmen der Druckluft aus der gerade unter Druck stehenden Zylinderkammer verhindert wird, sondern auch ein kraftmindernder Druckausgleich zwischen den beiden Zylinderkammern; die Bewegung des Spannkolbens wird nicht durch lange Leitungen und zusätzliche Drosselstellen im Wege der Abluft verzögert; zum Umsteuern werden nur kleine Druckmittelmengen benötigt, so daß hierfür dünne Leitungen und kleine Kommandoventile genügen; zum Umsteuern kann weiterhin Öl verwendet werden, das gleichzeitig die Lauf- und Dichtungsflächen des Druckmittel-Überleitungsgehäuses schmiert; während der Zylinder umläuft, sind zufällige oder ungewollte Verstellungen des Steuerschiebers nicht möglich; schließlich wird nur ein Rückschlagventil benötigt, das nicht gesteuert werden muß und daher äußerst einfach und betriebssicher gestaltet werden kann. The advantages of the double-acting clamping cylinder designed according to the invention are as follows: Increased safety in the event of a power failure or line break, because not only the outflow of the compressed air from the cylinder chamber, which is currently under pressure is prevented, but also a force-reducing pressure equalization between the two Cylinder chambers; the movement of the tensioning piston is not supported by long cables and additional throttling points delayed in the way of the exhaust air; to change course only small amounts of pressure medium required, so that this requires thin and small lines Command valves are sufficient; oil can still be used for reversing this at the same time lubricates the running and sealing surfaces of the pressure medium transfer housing; while the cylinder rotates are accidental or unintentional adjustments of the control spool not possible; after all, all that is needed is a non-return valve that is not controlled must be and can therefore be made extremely simple and reliable.

Zu diesem Zweck wird mit der Erfindung vorgeschlagen, das Rückschlagventil einstückig mit dem Zapfen auszuführen, der mittels eines Flanschteiles an einem das Vierwegeventil enthaltenden Zwischengehäuse befestigt ist. Gleichzeitig kann der Schieberspiegel an einem im Zylindergehäuse befestigten Einsatz ausgebildet werden, der die Verbindungs- und Überleitungskanäle zum Zuführen und Abführen der Druckluft enthält. For this purpose, the invention proposes the check valve run in one piece with the pin, which by means of a flange on a the intermediate housing containing the four-way valve is attached. At the same time can the slide mirror is formed on an insert fastened in the cylinder housing which are the connecting and transfer channels for supplying and removing the Contains compressed air.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spannzylinders dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Spannzylinder und Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform des Rückschlagventils, ebenfalls in einem Längsschnitt. In the drawing is an embodiment of the invention Tensioning cylinder shown, namely Fig. 1 shows a longitudinal section through the tensioning cylinder and FIG. 2 shows a modified embodiment of the check valve, also in FIG a longitudinal section.

Der Spannzylinder, der an der nicht dargestellten Spindel einer Werkzeugmaschine befestigt wird, besteht aus einem Zylindergehäuse 1, das durch einen Gehäusedeckel 2 verschlossen ist und in dem ein Spannkolben 3 beweglich geführt ist. Der Spannkolben 3 ist mit einer Kolbenstange 3 a versehen, die die Bewegungen und die Kraft des Spannkolbens 3 durch die Spindel hindurch zu dem zu betätigenden Teil der Werkzeugmaschine, beispielsweise dem Spannfutter, leitet. The clamping cylinder, which is attached to the spindle, not shown, of a machine tool is attached, consists of a cylinder housing 1, which is through a housing cover 2 is closed and in which a tensioning piston 3 is movably guided. The tension piston 3 is provided with a piston rod 3 a, the movements and the force of the Clamping piston 3 through the spindle to the part of the machine tool to be operated, for example the chuck.

Die Bewegung des Spannkolbens 3 erfolgt durch Druckluft, die in eine von zwei Zylinderkammern 4 a und 4b eingeführt wird. Die Zufuhr der Druckluft zu dem umlaufenden Zylindergehäuse 1 erfolgt über ein Druckmittel-Überleitungsgehäuse 7, das auf einem Zapfen 6 des Zylindergehäuses 1 gelagert ist und das die einem Anschluß 8 zugeführte Druckluft in eine Zentralbohrung 11 im Zapfen 6 überleitet. The movement of the clamping piston 3 is carried out by compressed air, which is in a is introduced by two cylinder chambers 4 a and 4 b. The supply of compressed air to the circumferential cylinder housing 1 takes place via a pressure medium transfer housing 7, which is mounted on a pin 6 of the cylinder housing 1 and the one Compressed air supplied to connection 8 is transferred into a central bore 11 in pin 6.

Zu diesem Zweck ist das stillstehende Druckmittel-Überleitungsgehäuse 7 mit einer Ringnut 7c versehen, in die der Anschluß 8 mündet und die über eine Bohrung ständig mit der Zentralbohrung 11 in Verbindung steht.The stationary pressure medium transfer housing is used for this purpose 7 provided with an annular groove 7c, into which the terminal 8 opens and which has a The bore is constantly in communication with the central bore 11.

Der Zapfen 6 ist mit einem Flanschteil 6 a ausgestattet, mit dem er an einem Zwischengehäuse 5 befestigt ist, welches seinerseits an der äußeren Stirn- seite des Zylindergehäuses 1 angeordnet ist. In diesem Zwischengehäuse 5 ist ein Vierwegeventil 13 angeordnet, das aus einem Steuerschieber 13 a und einem Verstellkolben 13c besteht. Der Verstellkolben 13 c ist in einer durchgehenden Bohrung des Zwischengehäuses 5 angeordnet, die an ihren Enden mittels Verschlußstücken 5 a abgeschlossen ist. Der Steuerschieber 13a wird mittels einer Feder 13 b gegen einen Schieberspiegel 14 d gedrückt, in dem die Kanäle des Vierwegeventils 13 angeordnet sind. The pin 6 is equipped with a flange part 6 a, with the it is attached to an intermediate housing 5, which in turn on the outer Forehead- side of the cylinder housing 1 is arranged. In this intermediate housing 5, a four-way valve 13 is arranged, which consists of a spool 13 a and a Adjusting piston 13c consists. The adjusting piston 13 c is in a through hole of the intermediate housing 5 arranged, which at their ends by means of closure pieces 5 a is complete. The control slide 13a is counteracted by means of a spring 13b a slide mirror 14 d pressed, in which the channels of the four-way valve 13 are arranged are.

Die Verbindung zwischen dem Steuerschieber 13 a und dem Verstellkolben 13c ist nicht formschlüssig, da der Zapfen des Steuerschiebers 13 a einen kleineren Durchmesser besitzt als die den Zapfen aufnehmende Bohrung im Verstellkolben 13 c. Dies geht deutlich aus dem Längsschnitt der Fig. 1 hervor.The connection between the control slide 13 a and the adjusting piston 13c is not form-fitting because the pin of the control slide 13a is smaller Has a diameter than the bore in the adjusting piston 13 that receives the pin c. This can be seen clearly from the longitudinal section in FIG. 1.

Durch diese Maßnahme legt der Verstellkolben 13 c vor jeder Verstellung einen kleinen Leerweg zurück, auf Grund dessen der Verstellkolben 13 c den Steuerschieber 13 a losschlagen kann, wenn dieser nach längerem Nichtgebrauch festsitzen sollte.As a result of this measure, the adjusting piston 13 c sets before each adjustment a small free travel back, due to which the adjusting piston 13 c the control slide 13 a can knock loose if it gets stuck after a long period of inactivity.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schieberspiegel 14 d an einem Einsatz 14 ausgebildet, der mit einem Flanschteil 14c in das Zylindergehäuse 1 eingesetzt ist und der neben einem Verbindungskanal 14 b zur hinteren Zylinderkammer 4 b zugleich einen Überleitungskanal 14 a zur vorderen Zylinderkammer 4 a aufweist. Da der Überieitungskanal 14a in einer zentralen Kammer 3 c der Kolbenstange3a mündet, weist die Kolbenstange 3 a eine radial verlaufende Überleitungsbohrung 3 b auf, die zur vorderen Zylinderkammer 4 a führt. Der dem Abführen der Druckluft aus den Zylinderkammern 4a und 4 b dienende Weg des Vierwegeventils 13 führt beim dargestellten Ausführungsbeispiel zu einer mit der Außenluft in Verbindung stehenden Ablaßbohrung 14e im Zylindergehäuse 1. In der zum Vierwegeventil 13 führenden Zentralbohrung 11 für die Druckluft ist ein Rückschlagventil 12 angeordnet. Dieses Rückschlagventil 12 wird bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung durch einen elastischen O-Ringl2a gebildet, der in einer konzentrisch zur Drehachse X-X- liegenden und im Querschnitt keilförmigen Nut 12 b angeordnet ist. Der Grund dieser Nut 12b ist über mehrere Radialbohrungenl2c mit der Zentralbohrung 11 verbunden, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Sobald der Druck im Ringraum außerhalb des O-Ringes 12a den Druck in der Zentralbohrung 11 übersteigt, wird der O-Ring 12 a in die keilförmige Nut 12 b gepreßt, so daß er ein Zurückströmen der Druckluft in die Zentralbohrung 11 verhindert. In the illustrated embodiment, the slide mirror is 14 d formed on an insert 14 with a flange part 14c in the cylinder housing 1 is used and the next to a connecting channel 14 b to the rear cylinder chamber 4 b at the same time has a transfer channel 14 a to the front cylinder chamber 4 a. Since the transfer channel 14a opens into a central chamber 3c of the piston rod 3a, the piston rod 3 a has a radially extending transfer bore 3 b, which leads to the front cylinder chamber 4 a. The discharge of the compressed air from the Cylinder chambers 4a and 4b serving path of the four-way valve 13 leads in the illustrated Exemplary embodiment for a drain hole connected to the outside air 14e in the cylinder housing 1. In the central bore leading to the four-way valve 13 A check valve 12 is arranged for the compressed air. This check valve 12 is in the embodiment shown in Fig. 1 by an elastic O-Ringl2a formed, the lying in a concentric to the axis of rotation X-X and in cross section wedge-shaped groove 12 b is arranged. The reason for this groove 12b is several Radialbohrungenl2c connected to the central bore 11, as shown in the drawing is shown. As soon as the pressure in the annulus outside of the O-ring 12a increases the pressure exceeds in the central bore 11, the O-ring 12 a in the wedge-shaped groove 12 b pressed so that there is a return flow of the compressed air into the central bore 11 prevented.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel für das Rückschlagventil 12 ist an Stelle des O-Ringes 12a ein Nutring 12d verwendet, dessen offene Seite von der Einströmrichtung abgewandt ist. Die elastische Lippe des Nutringes 12 d leistet nur dem Rückströmen der Luft Widerstand wogegen# sie vor der einströmenden Luft elastisch ausweicht. In the second embodiment shown in Fig. 2 for the Check valve 12 is a groove ring 12d used in place of the O-ring 12a, its open side facing away from the inflow direction. The elastic lip of the U-ring 12 d only offers resistance to the backflow of air, whereas # it offers resistance to the incoming air Air evades elastically.

Die Bewegung des Steuerschiebers 13 a mittels des Verstellkolbens 13 c erfolgt durch ein Druckmittel, das den beiden sich gegenüberliegenden Kolbenflächen des Verstellkolbens 13 c über Steuerleitungen 10a bzw. 10b zugeführt wird. Diese Steuerleitungen 10a und 10b münden im Zapfen 6 im Bereich von Ringunten 7 a und 7b, die ebenfalls im Druckmittel-Cberieitungsgehäuse 7 angeordnet sind und. jeweils mit einem Steuerleitungsanschluß 9a bzw. 9 b in Verbindung stehen. The movement of the control slide 13 a by means of the adjusting piston 13 c takes place by a pressure medium, which the two opposite piston surfaces of the adjusting piston 13c is supplied via control lines 10a and 10b. These Control lines 10a and 10b open into the pin 6 in the area of the ring below 7a and 7b, which are also arranged in the pressure medium Cberieitungsgehäuse 7 and. respectively are in communication with a control line connection 9a or 9b.

Bei der in der Zeichnung dargestellten vorderen Stellung des Spannkolbens 3 steht die hintere Zylinderkammer 4 b über den Verbindungskanal 14 b, das Vierwegeventil 13 a, das Rückschlagventil 12 und über die Zentralbohrung 11 mit dem Anschluß 8 in Verbindung, so daß der Spannkolben 3 in der gezeichneten Stellung festgehalten wird. Durch die auf den Verstellkolben 13 c und den Steuerschieber 13a ausgeübte Fliehkraft werden diese beiden Teile des Vierwegeventils 13 in der gezeichneten Stellung festgehalten, während der Spannzylinder um seine Drehachse X-X umläuft. In the front position of the tensioning piston shown in the drawing 3 is the rear cylinder chamber 4 b via the connecting channel 14 b, the four-way valve 13 a, the check valve 12 and via the central bore 11 with the connection 8 in connection, so that the tensioning piston 3 is held in the position shown will. By exerted on the adjusting piston 13 c and the control slide 13 a Centrifugal force are these two parts of the four-way valve 13 in the drawn Position held while the clamping cylinder revolves around its axis of rotation X-X.

Sollte durch eine Störung bei der Druckluftzufullr oder durch einen Bruch der zum Anschluß 8 führenden Druckluftleitung der Druck in der Zentralbohrung 11 absinken, so würde sich das Rückschlagventil 12 sofort schließen, indem sich der O-Ring 12 a in den Grund der Nut 12 b preßt bzw. die Dichtlippe des Nutringes 12 d an ihre Dichtfläche legt, wodurch die Radialbohrungen 12 c abgedichtet würden. Die unter Druck stehende Zylinderkammer ist dann abgesperrt, und der Druck kann nur durch Undichtigkeiten langsam sinken. Dies würde praktisch mindestens Stunden dauern. Die andere Zylinderkammer bleibt hierbei über den Steuerschieber 13a mit der Außenluft verbunden, so daß die Kraft am Spannkolben 3 erhalten bleibt. Wenn dieser Spannkolben 3 beispielsweise ein Spannfutter betätigt, dessen Spannbacken das Werkstück keinesfalls loslassen dürfen, solange es umläuft, so ist die Aufrechterhaltung der Kraft eine aktive Sicherung gegen Unfälle. Should it be caused by a fault in the compressed air supply or by a Break in the compressed air line leading to port 8, the pressure in the central bore 11 drop, the check valve 12 would close immediately by itself the O-ring 12 a presses into the bottom of the groove 12 b or the sealing lip of the groove ring 12 d places on its sealing surface, whereby the radial bores 12 c would be sealed. The pressurized cylinder chamber is then shut off and the pressure can only sink slowly through leaks. This would practically take at least hours last. The other cylinder chamber remains with the control slide 13a connected to the outside air, so that the force on the tensioning piston 3 is maintained. if this clamping piston 3, for example, actuates a chuck whose clamping jaws Under no circumstances are allowed to let go of the workpiece as long as it is rotating, this is the maintenance active protection against accidents.

Wenn der Spannkolben 3 aus seiner in der Zeichnung dargestellten vorderen Endlage in die hintere Stellung umgesteuert werden soll, wird bei stillstehendem Spannzylinder ein Druckstoß über den Steuerleitungsanschluß 9 a und die SteuerleitunglOa auf die in der Zeichnung untenliegende Kolbenfiäche des Verstellkolbens 13 c ausgeübt, so daß dieser zusammen mit dem Steuerschieber 13a über die Mittenlage hinaus in die entgegengesetzte Endstellung verschoben wird. In dieser Endstellung verbindet der Steuerschieber 13 a den Verbindungskanal 14b mit der Ablaßbohrung 14e, wogegen der Überleitungskanal 14 a mit der Zentralbohrung 11 verbunden wird. Die ständig vom Anschluß 8 über Rückschlagventil 12 am Vierwegeventil anstehende Druckluft gelangt dann in den Oberleitungskanal 14a, die Kammer 3 c und die Überleitungsbohrung 3b in der Kolbenstange 3 a des Spannkolbens3 in die vordere Zylinderkammer 4a. Hierdurch wird der Spannkolben3 in Richtung auf den Zapfen6 des Spannzylinders bewegt, während die in der hinteren Zylinderkammer 4 b befindliche Druckluft über den Verbindungskanal 14 b durch die Ablaßbohrung 14 e in die Atmosphäre entweicht. When the tensioning piston 3 is out of its position shown in the drawing front end position is to be reversed to the rear position, is at a standstill Clamping cylinder a pressure surge via the control line connection 9a and the control line 10a exerted on the piston surface of the adjusting piston 13c, which is at the bottom in the drawing, so that this together with the spool 13a on the central position also in the opposite end position is shifted. In this end position connects the control slide 13 a, the connecting channel 14 b with the drain hole 14 e, whereas the transfer channel 14 a is connected to the central bore 11. That constantly Compressed air flows from port 8 via check valve 12 on the four-way valve then into the overhead line duct 14a, the chamber 3c and the transfer bore 3b in the piston rod 3 a of the clamping piston 3 in the front cylinder chamber 4 a. Through this the clamping piston3 is moved in the direction of the pin6 of the clamping cylinder while the compressed air located in the rear cylinder chamber 4 b via the connecting channel 14 b escapes into the atmosphere through the drain hole 14 e.

Da das Vierwegeventil 13 sich im umlaufenden Teil des Spannzylinders befindet, ist lediglich ein Anschluß 8 erforderlich. Zum Umsteuern des Vierwegeventils 13 bei stillstehendem Spannzylinder reichen kurze Druckstöße aus. Falls als Druckmedium zum Umsteuern des Verstellkolbens 13a eine Schmierflüssigkeit verwendet wird, dient diese zugleich der Schmierung des in dem feststehenden Druckmittel-Überleitungsgehäuse 7 umlaufenden Zapfens 6. Auch an Hand der Zeichnung ist schließ- lich zu erkennen, daß der Spannzylinder einen besonders einfachen Aufbau besitzt, was sich insbesondere durch Ausbildung des Schieberspiegels 14d am Einsatz 14, durch die Anordnung des Vierwegeventils 13 im Zwischengehäuse 5 und durch die einfache und dennoch funktionssichere Ausbildung des Rückschlagventils 12 ergibt. Since the four-way valve 13 is in the rotating part of the clamping cylinder only one connection 8 is required. For reversing the four-way valve 13 When the clamping cylinder is at a standstill, short pressure surges are sufficient. If as a print medium a lubricating fluid is used to reverse the adjusting piston 13a this at the same time the lubrication of the pressure medium transfer housing in the stationary 7 circumferential pin 6. The drawing also shows the closing lich to see that the clamping cylinder has a particularly simple structure, what in particular through the formation of the slide mirror 14d on the insert 14 the arrangement of the four-way valve 13 in the intermediate housing 5 and by the simple and yet a functionally reliable design of the check valve 12 results.

Patentansprüche: 1. Umlaufender, doppeltwirkender Spannzylinder für Drehmaschinen und dergleichen Werkzeugmaschinen mit einem Vierwegeventil zum Umsteuern der Bewegungsrichtung des Spannkolbens, dessen Druckluft dem umlaufenden Zylindergehäuse über ein stillstehendes, auf einem Zapfen des Zylindergehäuses gelagertes Gehäuse zugeführt wird, und mit einer Sicherung gegen das Abfallen des Druckes im Zylinder bei einer Unterbrechung der Druckluftzufuhr, dadurch gekennzeichnet, daß das Vierwegeventil (13) im umlaufenden Teil zwischen einem Rückschlagventil (12) und den Zylinderkammern (4 a, 4b) angeordnet ist und daß die beiden dem Abführen der Druckluft aus den Zylinderkammern (4 a, 4 b) dienenden Wege des Vierwegeventils (13) unmittelbar am Zylindergehäuse (1) ins Freie geführt sind. Claims: 1. Circulating, double-acting clamping cylinder for Lathes and similar machine tools with a four-way valve for reversing the direction of movement of the clamping piston, its compressed air to the rotating cylinder housing via a stationary housing mounted on a journal of the cylinder housing is supplied, and with a safeguard against the drop in pressure in the cylinder when the compressed air supply is interrupted, characterized in that the four-way valve (13) in the circumferential part between a check valve (12) and the cylinder chambers (4 a, 4 b) is arranged and that the two discharge the compressed air from the cylinder chambers (4 a, 4 b) serving paths of the four-way valve (13) directly on the cylinder housing (1) are led outside.

2. Spannzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vierwegeventil (13) durch ein Druckmittel umschaltbar ist, welches von einem außerhalb des Zylindergehäuses (1) liegenden Ventil gesteuert und durch gesonderte Steuerleitungen (10 a, 10 b) über das stillstehende Druckmittel-Überleitungsgehäuse (7) in den umlaufenden Teil geführt ist. 2. Clamping cylinder according to claim 1, characterized in that the Four-way valve (13) can be switched by a pressure medium, which from an outside of the cylinder housing (1) located valve and controlled by separate control lines (10 a, 10 b) via the stationary pressure medium transfer housing (7) into the circulating Part is led.

3. Spannzylinder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vierwegeventil (13) als Steuerschieber (13 a) ausgestaltet ist, dessen Verschieberichtung rechtwinklig zur Drehachse (X-X) verläuft. 3. Clamping cylinder according to Claims 1 and 2, characterized in that that the four-way valve (13) is designed as a control slide (13 a), its direction of displacement perpendicular to the axis of rotation (X-X).

4. Spannzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 3. 4. Clamping cylinder according to Claims 1 to 3.

dadurch gekennzeichnet. daß der Steuerschieber (13a) als Flachschieber ausgebildet ist, der auf einem ebenen Schieberspiegel (14d) unter Druck aufliegt und durch einen doppeltwirkenden Verstellkolben (13 c) zwischen seinen Endlagen verschiebbar ist. characterized. that the control slide (13a) as a flat slide is formed, which rests on a flat slide mirror (14d) under pressure and by a double-acting adjusting piston (13 c) between its end positions is movable.

5. Spannzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endlagen des Steuerschiebers (13 a) und des Verstellkolbens (13 c) symmetrisch zur Drehachse (X-,Y) angeordnet sind und daß der gemeinsame Schwerpunkt beider Teile (13 a, 13c) bei jeder Verstellung über die Drehachse hinweggeht. 5. Clamping cylinder according to claims 1 to 4, characterized in that that the two end positions of the control slide (13 a) and the adjusting piston (13 c) are arranged symmetrically to the axis of rotation (X-, Y) and that the common center of gravity of both parts (13 a, 13 c) passes over the axis of rotation for each adjustment.

6. Spannzylinder nach den Ansprüchen 1 bis j, dadurch gekennzeichnet, de.S zwischen dem Verstellkolben (13 c) und dem Steuerschieber (13 a3 etwas Spiel oder toter Gang vorgesehen ist. 6. Clamping cylinder according to claims 1 to j, characterized in that de.S some play between the adjusting piston (13 c) and the control slide (13 a3 or dead gear is provided.

7. Spannzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmittel für die Bewegung des Verstellkolbens (13c) eine gleichzeitig der Schmierung des in dem Druckmittei-Überleitungsgehäuse (7) gelagerten Zapfens (6) dienende Flüssigkeit verwendet ist. 7. Clamping cylinder according to claims 1 to 6, characterized in that that as a pressure medium for the movement of the adjusting piston (13c) one at the same time the lubrication of the journal mounted in the pressure medium transfer housing (7) (6) serving liquid is used.

8. Spannzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil parallel zur Drehachse (x-x) angeordnet und durch einen elastischen Dichtring gebildet ist, der vor der einströmenden Luft elastisch ausweicht, jedoch in seine ursprüngliche Form und Lage zurückfedert, wenn die Strömung aufhört, und durch den Druck in dem dahinterliegenden Raum gegen eine Dichtfläche gedrückt wird. 8. Clamping cylinder according to claims 1 to 7, characterized in that that the check valve is arranged parallel to the axis of rotation (x-x) and through a elastic sealing ring is formed, which elastically evades from the inflowing air, but springs back to its original shape and position when the flow stops, and pressed against a sealing surface by the pressure in the space behind it will.

9. Spannzylinder nach den Ansprüchen 1 bis S. 9. Clamping cylinder according to claims 1 to p.

dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring als O-Ring(12a) ausgebildet ist, der in einer konzentrisch zur Drehachse (X-X) liegenden und im Querschnitt keilförmigen Nut (12 b) angeordnet ist, deren Grund über mindestens eine Radialbohrung (12 c) mit einer Zentralbohrung(11) im Zapfen(6) des Zylindergehäuses (1) verbunden ist.characterized in that the sealing ring is designed as an O-ring (12a) is that in a concentric to the axis of rotation (X-X) and in cross section wedge-shaped groove (12 b) is arranged, the base of which has at least one radial bore (12 c) connected to a central bore (11) in the pin (6) of the cylinder housing (1) is.

10. Spannzylinder- nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring als Nutring (12d) ausgebildet ist. dessen offene Seite von der Einströmrichtung abgewandt ist, so daß seine elastische Lippe nur dem Rückströmen der Luft Widerstand leistet, vor einströmender Luft jedoch elastisch ausweicht. 10. clamping cylinder according to claims 1 to 8, characterized in that that the sealing ring is designed as a groove ring (12d). its open side from the The direction of flow is turned away, so that its elastic lip only the backflow the air offers resistance, but elastically evades the inflowing air.

11. Spannzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden dem Abführen der Druckluft aus den Zylinderkammern (4 a, 4 b) dienenden Wege des Vierwegeventils (13) zu einer gemeinsamen Ablaßbohrung (14 e) zusammengefaßt sind. 11. Clamping cylinder according to claims 1 to 10, characterized in that that the two serve to discharge the compressed air from the cylinder chambers (4 a, 4 b) Paths of the four-way valve (13) combined to form a common drain hole (14 e) are.

12. Spannzylinder nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet. daß das Rückschlagventil (12) einstückig mit dem Zapfen(6) ausgeführt ist, der mittels eines Flanschteiles (6a) an einem das Vierwegeventil (13) enthaltenden Zwischengehäuse (5) befestigt ist. 12. Clamping cylinder according to claims 1 to 11, characterized. that the check valve (12) is made in one piece with the pin (6), which means a flange part (6a) on an intermediate housing containing the four-way valve (13) (5) is attached.

Claims

13. Clamping cylinder according to claims 1 to 12, characterized. that the slide mirror (14 d) is attached to an insert (14) fastened in the cylinder housing (1! is formed, which the connecting and transfer channels (14 a, 14 b) for feeding and discharging the compressed air.