DE2358399A1

DE2358399A1 - Hydraulische halterungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2358399A1
Application number: DE2358399*A
Authority: DE
Inventors: Hans Werner Dipl Ing Loeckmann
Original assignee: Loeckmann & Sohn GmbH
Current assignee: Loeckmann & Sohn GmbH
Priority date: 1973-09-27
Filing date: 1973-09-27
Publication date: 1975-04-10

Description

Löcknann & Co
Eohestr. 138

5 Köln 1 , 17. 09. 73

Hydraulische Kalterungsvorrichtung

Gegenstand der Erfindung ist eine Halterungsvorrichtung, in welcher ein mechanischer Werkzeughalter bekannter Art und eine hydraulische Spannvorrichtung aufeinander abgestimmt und miteinander kombiniert sind.

In Regelfalle besteht eine Halterungsvorrichtung für ein Werkzeug aus einem mechanischen Werkzeughalter und einer mechanischen Spanneinrichtung. Der Halter ist beiepielsweise konisch gestaltet und in einer entsprechenden 'Ausnehmung des entsprechenden Bauteils der Werkzeugmaschine , beiepielsweise einer Pinole, eingebracht und dort mittels eines an ihrem inneren Ende angebrachten Aussengewindes und einer darüber greifenden Schraubmutter verankert. An äusseren Ende des Werkzeughalters ist die Auflagefläche für aas aufzuspannende Werkzeuge Die Spanneinrichtung besteht meist aus einem in der Mitte dieser Fläche angeordneten Gewindebolzen, : der durch eine Mittelbohrung des Werkzeugs hindurchgeht, und aus einer Sechskantmutter, mit welcher das Werkzeug gegen die Auflagefläche - oft unter Zuhilfenahme einer zwischen Werkzeug und Sechskantmutter angeordneten Spannplatte- mittels eines Spannschlüssels festgespannt wird. Um einen sicheren Sitz des WErkzeugs zu gewährleisten, müssen erhebliche Spannkräfte angewandt werden, was wiederum einen erheblichen Kräfteaufwand an der Spannmutter voraussetzt. Dazu müssen dann langhebelige Spannschlüssel und erhebliche Muskelkraft eingesetzt werdei^zumal in steigendem Masse Reibung zu überwinden ist.Unvermeidlich werden dadurch auf die gesamte Halterungsvorrichtung, einsehliesslich Werkzeughalter und Werkzeug, erhebliche Torsionskräfte wirksam, welche die Präzision der Halterungsvorrichtung und der Werkzeugarbeit beeinträchtiget.

Un diese Ilachteile zu vermeiden, ist vorgeschlagen worden, die gesamte Halterungsvorrichtung , nämlich mechanischen Halter und mechanische Spanneinrichtung, durch ein hydraulisches Gerät zu ersetzen. Mit relativ geringem Kraftaufwand wird eine, erhebliche Spannkraft erzeugt,welche nur axial auf Werkzeug und Halterung einwirkt und keine Torsionswirkungen ausübt.Es müssen aber erheb-

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Hydraulische Halterungsvorrichturig

liehe Nachteile in Kauf genommen werden: Die Werkzeugmaschine muss für die Aufnahme des hydraulischen Geräts besonders eingerichtet werden, an normalem Maschinen mit normalen Aufnahmevorrichtungen kann es nicht ohne weiteres angebracht werden, ebenso können normale. Pinolen nicht verwendet werden. Sin solches Gerät enthält eine bedeutende Mer^e an hydraulischer. Medium, was die Fehlerquellen beispielsweise infolge von Lufteinschlüssen und infolge unterschiedlicher Warne aus cehr.ur.r bei Temperaturänderungen in unzulässiger Weise erhöht.Die 3ediermn:- des Geräts erfolgt von der Seite, radial, eine unliebsame Begleiterscheinung. Wegen dieser Mängel und des erheblichen tchr.ischen und wirtschaftlichen Aufwandes hat sich dieser Vorschlag nur in wenigen Sonderfällen praktisch verwirklichen lassen.

Es ist weiter vorgeschlagen worden, den einen Teil der I-ialterunrcvorrichtung, nämlich den mechanischen Werkzeughalter, unverändert weiter zu verwenden, jedoch als Spanneinrichtung eine bekannte hydraulische"Spannmutter zu verwenden. Diese wurde einfach statt der normalen Sechskantmutter auf de Gewindebolzen des Halters aufgeschraubt. Die Spannmutter wird dann mittels eines au? seiner Oberfläche exzentrisch angeordneten, jedoch axial wirkenden Stellkolbens betätigt, wodurch auf ihrer Unterseit ein konzentrisch zur Achse angeordneter Druckring herausredrückt wird und das Werkzeug spannt, und zwar axial.Da die KoIbenΓlache desT^tellkolbens wesentlich kleiner ist als die beaufschlagte Innenfläche des Druckrings, ergibt sich die angestrebte ?-5ultiplizierun?r der Kräfte.

In einer Abwandlung dieses Vorschlags wird die Spar.nfI^sehe des Werkzeughalters nicht mit einen zentralen fiewindebolzen zur Aufnahme der Mutter versehen, sondern mit einer zentralen Mittelbohrung mit Innengewinde, in welche ein mit der hydraulischen Spannrautter fest verbundener Gewindebolzen hinein."°- schraubt vird. Die Bedienungs- und Wirkungsweise sind die gleichen.

Beide Vorschläge haben den Vorteil, dass die üblichen Aufr.ahr.^r. an der Werkzeugmaschine, einschliesslich Pinolen , ohne weiteres verwendet werden können und dass mit geringer Bedienungskraft eine grosse Spannkraft erzeugt wird, die rein axial wirkt.

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Hydraulische lialtevuiigs 70 r c5 ehtung

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Beide Vorschläge haben den !!achteil, dass zur Erzielung einer ausreichenden Spannkraft der Weg des axial bewegten Stellkolbens sehr lang sein muss, sodas die hydraulische Spannfutter sehr hoch baut, über das Werkzeug hinausragt und daher in den meisten Fällen nicht verwendet werden kann.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine hydraulische Iialterungsvorrichtung zu schaffen, welche die Vorteile dieser beiden Vorschläge wahrt, ihre Nachteile aber vermeidet, und so ihre allgemeine Anwendung ermöglicht.

Es wirr/ vorgeschlagen einen Werkzeughalter■ zu verwenden, welcher in den üblichen Aufnahmen der Werkzeugmaschinen, z.B. in normalen Pinolen, aufgenommen werden kann,der aber unabhängig davon an seinem Spannende so abgewandelt ist, dass er am Spannende in seinem Innern mindestens einen Teil der Hydraulik aufnehmen kann, sodass der sich jenseits des Werkzeugs erstreckende Teil der Spanneinrichtung entsprechend klein baut. Die Erfindung wird im folgenden an einem Anwendungsbeispiel, nämlich einer hydraulischen Halterungsvorrichtung für ein Stossrad an Hand einer Prinzipskizze (Figur l) beschrieben. Die Darstellung der Figur 1 ist ein Halbaxialschnitt durch eine solche Vorrichtung.

Darin ist 1 der übliche Werkzeughalter, welcher .jedoch mit einer rundzylindrischen Ausnehmung versehen ist, welche einen Teil der Hydraulik aufnimmt. 2 ist das einzuspannende Werkzeug, hier ein Stossrad. 3 ist der Körper der Hydraulik, welcher bei H mit dem Kalter lösbar verbunden ist, hier mittels einer Schraubverbindung. 5 ist ein Balzen, welcher in einer Längsbohrung des Körpers 3 angeordnet ist und bei 6 mittels einer Schraubverbindung, vorzugsweise mit Feingewinde, mit dem Körper 3 derart verbunden ist, dass er durch Drehen in der Längsbohrung vor- und zurück geschahen werden kann.Zu dem Zweck ist der Bolzen an seinem freien lade nit einen Innensechskant versehen. Zwischen dem Bolzen 5 und der Innenbohrung des Körpers 3 entsteht ein Ringraum 3,· der am inneren Ende durch die festsitzende Ringdichtung 9 abgeschlossen ist, während sich an seinem äusseren Ende, vor der. Kopf des Bolzens 5 ein verschiebbares^Diehtungsaggrerat 10 befindet, welches der Kopf des Bolzens 5 beim Hineindrehen in

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Hydraulische Halt; e rungs vorn chtung.

in die Längsbohrung des Körpers 3 vor sich herschiebt. Zwecks Verminderung des Reibungseffektes kann zwischen der Schulter des Bolzens 5 und der eigentlichen Ringdichtung des Aggregats ein reibungsminderndes Beuelement angeordnet werden,beispielsweise ein Kugellager oder ein Ring aus Gleitmaterial wie Polytetrafluoraethylen.

Mit dem Ringraum 8 kommuniziert ein System von Bohrungen, welches eine hydraulische dichte Verbindung herstellt mit dem ringförmigen Druckraum 12.

Ringraum 8, Druckraum 12 und die beide miteinander verbindenden Bohrungen sind möglichst gasfrei gefüllt mit einem hydraulischen UebertragungSEiediuni wie Fett, Siliconöl, Wachs, eine plastische Masse oder dergleichen, sodass alle zusammen ein geschlossenes hydraulisches System bilden.

Mit einer einzigen Pinole oder Aufnahmeeinrichtung der Werkzeugmaschine können mehrere verschiedene hydraulische Halterungsvorrichtunp;en für «»fceieefcie&iiefee Spannvor^än^e unterschiedlicher Art verwendet werden.

Die erfindungsgemässe Halterung ist vorzugsweise für Werkzeuge vorgesehen, jedoch wird sie in vielen Faällen auch für das Spannen van Werkstücken eingesetzt. Auch diese und andere Anwendungsarten ghören zur Erfindung.

In der Darstellung der Figur 1 ist die Stellschraube (5) zentrisch im KörOer (3) angeordnet. Ks kann ,iedoch vorteilhaft sein, sie exzentrisch anzuordnen, dadurch die Länge der Verbindungsbohrur.ren 11 zwischen Rina;raun 8 und Druckraur. 1? zu verkürzen und die Menge des hydraulischen Mediums zu verringern.

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Claims

Hydraulische Kalternngsvorrich+.ur.s
Patentansprüche _

Hydraulische Halterungsvorrichtung, insbesondere zum Spannen von Werkzeugen auf Werkzeugmaschinen, bestehend, aus einem mechanischen Werkzughalter, welcher 'mit. den bekannten üblichen Werkzeughalt erbaust auschbar gestaltet is.t,und einer hydraulischen Spanneinrichtung, dadurch'^gekennzeichnet, dass der Halter gegenüber den üblichen derart abgewandelt ist, das er in seinem Innern zum Spannvorgang einen Teil der hydraulischen Spanneinrichtung aufnimmt, die beim Spannvorgang lösbar mit dem Halter verbunden ist und mit diesem zusammen die erfindungsgemässe hydraulische H&lterungsvorrichtung bildet.

Hydraulische Halterungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, dass die hydraulische Spannvorrichtung aus einem Metallkörper (3) besteht, welcher axial in eine Mittelbohrung (U) des des Halters (l) eingeschraubt wird, dabei das Werkzeug (2) durchdringt und es mit der Unterfläche seines im Durchmesser grösseren Kopfes beaufschlagt, wobei in der-äusseren Kopffläche eine Stellschraube angeordnet ist, welche mittels eines Steckschlüssels über einen Innensehhskant axial durch eine Ringdichtung (9) hindurch in ein Innengewinde (6) des Körpers (3) hineingeschraubt wird und dabei in einem von dem glatten Schaftteil der .Stellschraube (5) einerseits und einer glatten Innenbohrun des Körpers (3) andererseits gebildeten Ringraum (8) vor ihrem fiopf eine Ringdichtung(lO) vor sich herschieben kann, sodass eine hydraulische Kraft auf das hydraulische Medium a*.if3«»eübt werden kann, welches ein geschlossenes System bestehend aus Ringraum (8), Druckraum (12) und den beide miteinander verbindenden Bohrungen I/ ausfüllt, und diese Kraft multipliziert auf die wesentliche grössere Fläche der im Druckraum(l2) angeordneten Ringdichtung (13) ausübt, die den Druckring(lU) gegen das Werkzeug(2) drückt und dieses gegen den Halter (l) beziehungsweise gegen die Werkzeugmaschine verspannt. -

Kaydraulische Kalterungsvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadruch gekennzeichnet, dass die Stellschraube(5) zentrisch ir. Körper (3) angeordnet ist.

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Hydraulische Spannvorrichtung

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Hydraulische HalterunfrsVorrichtung nach Ansprüchen 1 uri Γ² dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube (5) i" I-I^rrer (3) exzentrisch angeordnet, ist.

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