DE2065506B2

DE2065506B2 - Hydraulischer kraftzylinder

Info

Publication number: DE2065506B2
Application number: DE19702065506
Authority: DE
Inventors: Israil Yakowlewitsch Moskau Schimilewitsch
Original assignee: Ausscheidung aus: 20 09 991 Moskowskij sawod awtomatitscheskich linij Stankolinia, Moskau
Priority date: 1969-10-24
Filing date: 1970-03-04
Publication date: 1976-09-30
Also published as: BE757881A; FR2065506A1; FR2065506B1; SE369081B; NL7012557A; DE2065506A1; DE1953519A1; ES384829A1; GB1298236A; AT299112B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Kraftzylinder für Spannvorrichtungen mit einem druckbeaufschlagbaren Kolben und einem auf der Kolbestange sitzenden Federelement zur Erzeugung der Einspannkraft, welches mit einem Ende auf die Kolbenstange wirkt und sich mit dem anderen Ende auf den Zylindergehäuseboden stützt.

Ein hydraulischer Kraftzylinder dieser Art ist aus DT-Gbm 17 43 844 bekannt. Bei dieser bekannten Ausbildung sind Kolben und Kolbenstange einstückig oder jedenfalls als starre Einheit ausgebildet und das auf der Kolbenstange sitzende Federelement greift mit seinem dem Gehäuseboden gegenüberliegenden Ende an der zugewandten Stirnfläche des Kolbens an.

Wird die andere Stirnfläche, d. h. die Oberseite des Kolbens durch das Druckmedium beaufschlagt, so wird die Einheit aus Kolben und Kolbenstange unter Zusammenpressung des Federelements in Gestalt eines Pakets Tellerfedern verschoben. In diesem Zustand kann der Kraftzylinder mittels eines am Ende der Kolbenstange befestigten Steins an der Werkzeugmaschine in Position gebracht werden. Mit der darauf folgenden Druckentlastung verschiebt sich die Kolben-Kolbenstangen-Einheit unter der Wirkung des Federelements zurück und es erfolgt die Einspannung.

Nachteilig ist bei der bekannten Ausbildung, daß keine Möglichkeit gegeben ist, nach erfolgter Einspan- ^₅ nung den Druckschlauch vom Kraftzylinder zu lösen. Der Kolben befindet sich im Einspannzustand in einer mittleren Stellung, so daß in dem oberhalb des Kolbens gelegenen Zylinderraum noch hydraulische Kraftflüssigkeit verbleibt. Würde der Druckschlauch abgenommen, so würde diese Restmenge hydraulischer Flüssigkeit ungehindert austreten und z. B. den Werkzeugmaschinentisch überschwemmen können. Diese Gefahr bestünde um so mehr, als der Tisch in vielen Fällen Hin- und Herbewegungen oder sonst mit wechselnden Beschleunigungen verbundene Bewegungen ausführt und dadurch die Flüssigkeit aus dem offenen Anschlußstutzen des Druckschlauchs herausschwappen müßte. Auch bei einer Erwärmung der im Kraftzylinder verbliebenen Restflüssigkeit würde es aufgrund der mit ^₀ der Erwärmung verbundenen Ausdehnung zu einem Austreten von Flüssigkeit kommen, wenn der Druckschlauch abgenommen würde.

Nun könnte daran gedacht werden, im Anschlußstutzen des bekannten Kraftzylinders einen Verschluß, ζ. B. 6s ein Rückschlagventil vorzusehen, welches den Austritt von Flüssigkeit nach Abnahme des Druckschlauchs verhindern würde. Eine solche Möglichkeit wäre jedoch 506

mit dem Nachteil der Unzuverlässigkeit der Einspannung behaftet, da dann die Restmenge an Flüssigkeit eingesperrt wäre und bei einer Ausdehnung, z. B. aufgrund einer Erwärmung, den Kolben im Zyiinder verschieben müßte. Dieser Verschiebungsbeirag wäre zwar nur klein, würde jedoch ausreichen, um die sichere Einspannung in Frage zu stellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der erwähnten Nachteile einen hydraulischen Kraftzylinder der bekannten Art in der Weise zu verbessern, daß ohne nachteilige Wirkungen nach erfolgter Einspannung der Druckschlauch abgenommen werden kann. Dadurch soll der erfindungsgemäße Kraftzylinder in besonderer Weise für Werkzeugmaschinen geeignet sein, bei denen das einzuspannende Teil Bewegungen großen Hubs ausführt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Kolben und Kolbenstange relativ zueinander axial verschieblich ausgebildet sind und zwischen beiden eine Rückholfeder vorgesehen ist. die den Kolben in seine Ausgangsstellung zu schieben sucht.

Durch diese Ausbildung wird es möglich, daß nach erfolgter Einspannung, d. h. nach Wirksamwerden der durch das Federelement aufgebrachten Einspannkraft der Kolben sich unter der Wirkung der Rückholfeder weiter verschiebt und den Rest der hydraulischen Flüssigkeit vor sich her in die Druckleitung zurückdrängt.

Wenn dann die Druckleitung abgenommen wird, befindet sich der Kolben in der oberen Endstellung und es ist keine hydraulische Flüssigkeit mehr im Zylinder vorhanden, deren Auslaufen befürchtet werden müßte.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kraftzylinder, bei dem im Einspannzustand auf die Kolbenstange eine Druckkraft wirkt,

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Kraftzylinder, bei dem im Einspannzustand auf die Kolbenstange eine Zugkraft wirkt,

F i g. 3 den Kraftzylinder gemäß F i g. 2 beim Einspannen von Werkstücken auf einem Tisch.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten hydraulischen Kraftzylinder ist das Gehäuse 50 aus zwei Teilen zusammengeschweißt und besteht aus dem Kopf 51 und der Hülse 52. Der Kolben 54 ragt mit einem Fortsatz durch den Kopf 51, ist in diesem verschieblich und durch eine Dichtung 53 abgedichtet. Der Kolben 54 sitzt ohne Dichtung verschieblich auf der Kolbenstange 55. Ein als Speicher-Tellerfederpaket 56 ausgebildetes Federelement ist zwischen der Stange 55 und dem Zylinderboden 57 angeordnet, wobei es mit einem Ende auf diesem aufliegt und sich mit dem anderen Ende gegen einen Bund der Stange 55 abstützt. Die Rückholfeder 58 stützt sich mit dem einen Ende gegen die andere Seite dieses Bundes und mit dem anderen gegen den Kolben 54.

Für die Zuführung der Betriebsflüssigkeit ist das Gehäuse 50 mit einem Stutzen 59 mit in diesen eingebautem Rückschlagventil (aus der Zeichnung nicht ersichtlich) versehen. Bei der Zufuhr der Betriebsflüssigkeit durch den Stutzen 59 in den Arbeitsraum 60 des Zylinders wird der Kolben 54 zusammen mit der Stange 55 abwärts geschoben und drückt beide Federelemente, das Speicherfederpaket 56 und die Rückholfeder 58, zusammen. Das Speicherfederpaket 56 wird bis zum Grenzwert seiner Verformung zusammengedrückt, der dem Abstand zwischen dem unteren Ende der Stange 55

und dem Boden 57 gleich ist

In dieser Stellung wird an die Stange 55 des hydraulischen Zylinders ein Spanner 61 herangeführt und befestigt, welcher mit seinem anderen Ende auf einem einzuspannenden Werkstück 62 aufliegt. Die Befestigung des Spanners 61 mittels des in eine Nut des Werkzeugmaschinentisches einsetzbaren Bolzens 64 und der Mutter 63 erfolgt von Hand, wobei durch leichtes Anaehen der Mutter 63 von Hand das Spiel in den Spannelementen beseitigt wird. Hiernach wird der Druck im angeschlossenen Speiseschlauch und damit auch im Arbeitsraum 60 aufgehoben, so daß der Kolben 54 unter der Wirkung der Rückholfeder 58 in seine Ausgangsstellung hochgeschoben wird, während die Speicherfeder 56, welche im zusammengedrückten Zustand verbleibt, infolge ihrer Einwirkung auf die Stange 55 und über diese auf den Spanner 61 die maximale Spannkraft erzeugt, die der Größe ihrer Verformung entspricht. Durch die Bewegung des Kolbens in dessen Ausgangsstellung wurde die Arbeitsflüssigkeit in den angeschlossenen Schlauch zurückgedrängt.

Des weiteren wird der Schlauch abgetrennt und der Zylinder spannt das zu bearbeitende Werkstück 62 mittels der Feder ein, ohne daß im Zylinderraum 60 ein Druck herrscht.

Zum Lösen der Einspannung des Werkstücks 62 bei Beendigung der Bearbeitung wird der Schlauch an den Stutzen 59 des Zylinders angeschlossen, durch den dem Zylinder die Druckflüssigkeit zugeführt wird; der Kolben 54 senkt sich unter dem Druck der Flüssigkeit und drückt das Speicherfederpaket 56 bis zum Anschlag zusammen, wodurch das Werkstück 62 freigegeben wird.

In Fig. 2 ist ein hydraulischer Kraftzylinder gezeigt, bei dem die Spannkraft eine in der Kolbenstange wirkende Zugkraft ist. Das Zylindergehäuse 65, welches aus zwei Teilen und zwar dem Kopf 66 des Zylinders und der Hülse 67 zusammengeschweißt ist, nimmt verschieblich den mittels Dichtung 69 abgedichteten Kolben 68 auf. Der Kolben 68 liegt auf der Rückholfeder 70 auf, deren anderes Ende sich auf die Kolbenstange 71 stützt, welche im Tisch 72 der Maschine über einen Stein 73 befestigt wird.

Zwischen der Stange 71 und dem Zylinderboden 74 ist das Federelement in Gestalt eines Speicher-Tellerfederpakets 75 montiert.

Werkstücke 76 werden folgenderweise eingespannt.

Die hydraulische Druckflüssigkeit wird dem Zylinderraum 78 über einen angeschlossenen Schlauch durch den Rohrstutzen 77 zugeführt. Unter dem Druck der Flüssigkeit bewegt sich der Kolben 68 nach unten, drückt die Rückholfeder 70 zusammen und stützt sich gegen das obere Ende der Kolbenstange 71, worauf die Zusammendrückung des Tellerfederpaketes 75 und das Ausfahren der Kolbenstange 71 beginnt. Die Tellerfedern werden maximal zusammengedrückt. In dieser Lage wird das Werkstück 76 mittels eines Spanners 79 mit Hilfe einer Mutter 80 am Außengewinde 81 des Zylindergehäuses von Hand in die Einspannposition gebracht und die Spiele durch leichtes Anziehen der Mutter 80 beseitigt

Dann wird die Druckflüssigkeit aus dem Raum 78 durch den Stutzen 77 in die Druckleitung abgelassen, der Kolben 68 kehrt unter der Wirkung der Rückholfeder 70 in seine Ausgangsstellung zurück, während die verformte Speicher-Tellerfeder 75 mit maximaler Kraft auf das Zylindergehäuse 65 einwirkt und somit das Werkstück über den Spanner 79 einspannt.

Zum Ausspannen des Werkstücks 76 wird an den Stutzen 77 der Speiseschlauch angeschlossen, das Speicher-Tellerfederpaket 75 wird wieder zusammengedrückt, der Spanner 79 wird freigegeben und das Werkstück von der Maschine abgenommen.

Zum Aufspannen von hohen Werkstücken wird, wie aus der Zeichnung hervorgeht, entweder ein Bolzen 82 für Werkstücke 83, welcher in Längsrichtung mittels einer Gewindemuffe 84 angestückt werden kann und in das Gewinde 85 des Zylindergehäuses 65 mit seinem Spanner 86, seiner Mutter 87 und der sphärischen Scheibe 88 eingeschraubt wird, oder ein Bolzen 89 für Werkstücke 90 verwendet, welcher in einen Stein 91 des Tisches 72 eingeschraubt wird und die Werkstücke 90 mittels eines Spanners 92 und einer Mutter 93 befestigt, wobei er nach dem Ablassen der Betriebsflüssigkeit für die Einspannung mittels der Feder sorgt.

In Fig.3 ist der hydraulische Kraftzylinder gemäß Fig.2 während der Einspannung gezeigt. Zu seiner Befestigung wird die Stange 71 verwendet, welche über einen Stein in den Tisch 72 der Maschine eingeschraubt ist. Das Aufspannen der Werkstücke 76 erfolgt über einen Spanner 79 mittels der Mutter 80, die auf dem Gewinde 81 des Zylindergehäuses 65 bewegbar ist. Die Druckflüssigkeit wird durch den Stutzen 77 über einen Schlauch aus der Hauptleitung (nicht abgebildet) zugeführt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

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Hydraulischer Kraftzylinder für Spannvorrichtungen mit einem druckbeaufschlagbaren Kolben und einem auf der Kolbenstange sitzenden Federelement zur Erzeugung der Einspannkraft, welches mit einem Ende auf die Kolbenstange wirkt und sich mit dem anderen Ende auf den Zylindergehäuseboden stützt, dadurch gekennzeichnet, daß KoI- ίο ben (54, 68) und Kolbenstange (55, 71) relativ zueinander axial verschieblich ausgebildet sind und zwischen beiden eine Rückholfeder (58,70) vorgesehen ist, die den Kolben in seine Ausgangsstellung zu schieben sucht.