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Umlaufender Spannzylinder für Spanneinrichtungn an Werkzeugmaschinen
Die Erfindung betrifft einen umlaufenden Spannzylinder für Spanneinrichtungen an
Werkzeugmaschinen, mit einem Verteiler aus einem die Anschlüsse für das Ärbeitsmedium
tragenden Verteilergehäuse und einer darin umlaufenden, in den Spannzylinder koaxial
eingeführten Verteilerwelle, die in der Wand des Spannzylinders axial verschiebbar
gelagert und fest mit dem Spannkolben verbunden ist sowie zwei mit den Gehäuseanschlüssen
in Verbindung stehende Wellenkanäle aufweist, an die sich im Spannkolben befindende
Ventilkammern anschließen, welche im Spannzylinder zu jeweils entgegengesetzten
Seiten des Spannkolbens münden und Sicherheitsventile aufnehmen, die gegen die Strömung
des Arbeitsmediums durch dessen Druck im jeweils anderen Wellenkanal geöffnet
werden
können, wozu zwischen den sich fluchtend gegenüber liegenden Ventilkammern eine
Zylinderkammer vorgesehen ist, in der ein die Sicherheitsventile gegenläufig in
Qffnungsrichtung betätigender Steuerkolben verschiebbar angeordnet ist.
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Derartige Spannzylinder sind aus der Deutschen Offenlegungsschrift
1 911 558 bekannt und ermöglichen es, vermittels der am Spannkolben festen Verteilerwelle
die Axialbewegungen des Spannkolbens auf das Verteilergehäuse zu übertragen, so
daß dieses an den Axialbewegungen des Spannkolbens teilnimmt und am Verteilergehäuse
angebrachte Steuerkurven, Nockenleisten oder dergl. zur Schalt- bzw. Wegkontrolle
des Spannkolbens herangezogen werden können. Bei der bekannten Ausführungsform stehen
sich die Ventilkammern beidseits der Zylinderkammer radial zur Achse des Spannkolbens
gegenüber und das Öffnen und Schließen der Sicherheitsventile, sowie die Verschiebung
des Steuerkolbens erfolgen entsprechend radial zur Achse des Spannkolbens bzw. der
Verteilerwelle.
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Diese bekannten Spannzylinder haben sich in der Praxis gut bewährt.
Bei sehr hohen Drehgeschwindigkeiten kann
aber die Gefahr entstehen,
daß durch die dann auftretenden hohen Fliehkräfte die radial arbeitenden Sicherheitsventile
und der Steuerkolben in ihrer Funktion beeinträchtigt werden.
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Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannzylinder mit
den eingangs genannten Merlunalen so auszubilden, daß die Sicherheitsventile und
der Steuerkolben auch bei holm Drehgeschwindigkeiten einwandfrei und betriebssicher
arbeiten können.
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Diese Aufgabe wird nach der Brfindung dadurch gelöst, daß die Ventilkammern
und die Zylinderkammer hintereinander liegend in der Achse des Spannkolbens, bzw.
der Verteilerwelle angeordnet sind und die Öffnungs- und Schließrichtung der Sicherheitsventile,
sowie die Verschiebungsrichtung des Steuerkolbens in Richtung dieser Achse liegen.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen
darin, daß die Arbeitsrichtung der Sicher-Iieitsventile und des Steuerkolbens senkrecht
zu den bei hohen Drehge 8 chwiiidi gke i t en bemerlibar werdenden radialen
Fliehkräften
steht, und daß daher die Funktion der Sicherheitsventile und des Steuerkolbens durch
diese Fliehkräfte nicht mehr beeinflußt werden kann.
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Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel näher erläutert; die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt
durch einen Spannzylinder nach der Erfindung.
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Der in der Zeichnung dargestellte Spannzylinder für Spanneinrichtungen
an Werkzeugmaschinen besteht aus einem Zylindergehäuse 1 mit einem darin verschiebbaren
Spannkolben 2, der in einer Gewindebohrung 3 die nicht dargestellte Spannstange
der ebenfalls nicht gezeigten Spanneinrichtung aufnimmt. Normalerweise ist das Zylindergehäuse
1 am Ende der nicht dargestellten Werkzeugmaschinenspindel befestigt und läuft einschließlich
des Spannkolbens 2 mit dieser um.
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An den Spannzylinder ist ein allgemein mit 4 bezeichneter Verteiler
angeschlossen, der ein nicht mit dem Spannzylinder rotierendes Vertelergehäuse 5
besitzt, das die
seitlich liegenden beiden Anschlüsse 6 für das
Arbeitsmedium trägt. Im Verteilergehäuse 5 läuft eine Verteilerwelle 7 um. Das Verteilergehäuse
5 ist auf der Verteilerwelle 7 axial unverrückbar gehalten, Die Verteilerwelle 7
ist fest mit dem Spannkolben 2 verbunden und bei 16 axial verschiebbar in der Wand
des Spannzylinders 1 gelagert. Im Ergebnis wird eine Verstellung des Spannkolbens
2 in Richtung des mit 17 bezeichneten Doppelpfeiles unverändert über die Verteilerwelle
7 auf das Verteilergehäuse 5 übertragen, von wo sie mit Hilfe von am Verteilergehäuse
5 vorgesehenen Steuerkurven 37 oder Nockenleisten abgenommen und für Steuerzwecke
verwendet werden kann.
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Die Verteilerwelle 7 besitzt zwei mit den Anschlüssen 6 für das Arbeitsmedium
in Verbindung stehende, in den Spannzylinder 1 zu entgegengesetzten Seiten des Spannkolbens
2 Rührende Wellenkanäle 1Us 19. Zur Steuerung des Durchganges ist jedem Wellenkanal
ein allgmein mit 20, 21 bezeichnetes Sicherheitsventil zugeordnet. Diese Sicherheitsventile
sind im Spannkolbon 2 angeordnet. Im einzelnen ist an die Enden der Wellenkanäle
18, 19 jeweils eine Ventllkamner 22, 23 angeschlossen, die zu je einer Seite
des
Spannkolbens 2 hin mit der Öffnung 24 bzw. 25 in das Innere des Spannzylinders 1
mündet. Jede Kammer 22, 23 besitzt einen Ventilkäfig 26, 27 mit einem Ventilsitz
28, 29 für den mit einer Feder 30, 31 belasteten Ventilteller 32, 33 des im Ausführungsbeispiel
als Rückschlagventil ausgebildeten Sicherheitsventiles. Zwischen den Ventilkammern
22, 23 befindet sich im Spannkolben 2 eine Zylinderkammer 34, in der ein verschiebbarer
Steuerkolben 35 angeordnet ist. Dieser stößt mit Stößeln 36 in Öffnungsrichtung
unter die Ventilteller 32, 33 der Sicherheitsventile, so daß er zum Öffnen der Sicherheitsventile
vom Druck des Arboitsmediums im Wellenkanal jeweils vor dem andern Sicherheitsventil
beaufschlagt ist und jeweils ein Öffnen des von ihm gesteuerten Sicherheitsventiles
gegen die Öffnung des Druckmediums wirkt.
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Die Ventilkammern 22, 23 und die Zylinderkanuner 34 sind hrintereinander
Liegend in der Achse des Spannkolbens 2, bzw. der Verteilerwelte 7 angeordnet;,
wobei die Öffnungs-und Schließrichtung der Sicherheitsventile 20, 21 sowie die Verschiebungsrichtung
des Steuerkolbens 35 in Richtung dieser Achse liegen, also senkrocht zur Radialrichtung,
in
welcher bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Spannzylinders Fliehkräfte auftreten,
welche die Funktion der Sicherheitsventile 20, 21, bzw. des Steuerkolbens 35 beeinträchtigen
können. Durch beispielsuoise den Wellenkanal 19 eintretendes Druclunedium gelangt
über das sich unter seinem Druck öffnende Sicherheitsventil 21 in die Ventilkammer
23, von wo es durch die Öffnung 25 in den hinter dem Spannkolben 2 befindlichen
Zylinderraum strömt. Zugleich beaufschlagt das Druckmedium von der Seite der Ventilkammer
23 her den Steuerkolben 35, der sich verschiebt und dabei das Sicherheitsventil
20 gegen die Strömung des Druckmediums öffnet, so daß dieses aus dem vor dem Spannkolben
2 liegenden Zylinderraum durch die Öffnung 24, die Ventilkammer 22 und den Wellenkanal
18 abströmen kann. Der Spannkolben 2 bewegt sich dabei nach rechts in die inder
Zeiclinung dargestellte Endlage. - Soll der Spaunkolben 2 zurück bewegt werden,
wird der Druckmittelkreislauf umgekehrt, so daß nun das Druckmedium durch Wellenkanal
18 zuströmt, das Sicher-Ileitsventil 20 öffnet und durch die Ventilkammer 22 und
die Öffnung 24 in den Zylinderraum vor dem Spannkolben 2 strömt. Zugleich betätigt
es den Steuerkolben 35 von der
Seite der Ventilkammer 22 her, so
daß das Sicherheitsventil 21 öffnet und das im Zylinderraum hinter dem Spannkolben
2 befindliche Druckmittel durch die Öffnung 25, die Ventilkammer 23 und den Wellenkanal
19 abströmen kann.