DE2546746A1

DE2546746A1 - Druckmittelzufuehrung fuer umlaufende gehaeuseteile

Info

Publication number: DE2546746A1
Application number: DE19752546746
Authority: DE
Inventors: Alois Heisel
Original assignee: SMW Spanneinrichtungen Schneider und Weisshaupt Firma
Current assignee: SMW Spanneinrichtungen Schneider und Weisshaupt Firma
Priority date: 1975-10-18
Filing date: 1975-10-18
Publication date: 1977-04-28
Also published as: DE2546746C2

Description

Druckmittelzuführung für umlaufende
Gehäuseteile Die Erfindung bezieht sich auf eine Zuführung von Druckmittel zu einem umlaufenden Gehäuseteil, beispielsweise zur Luftzuführung in den Futterkörper eines doppelt wirkenden Kraftspannfutterslmit einem auf dem Gehäuseteil in einer Ausnehmung gelagerten stillstehenden Zuführungsring, der in axialer Richtung geführt ist, und in den in eingearbeiteten Aussparungen Dichtungselemente eingesetzt sind.
Eine Druckmittelzuführungseinrichtung dieser Art ist bereits durch die DT-AS 2 151 938 bekannt aeworden.
#Es weiteren ist es durch die DT-AS 1 602 813 bekannt, einen feststehenden Druckmittelzuführungsring auf einem Futterk8rper mittels Abstandshaltern zu lagern, wobei nach einer bei Sonderausführungen verwirklichten Weiterbildung der Ringspalt zwischen diesen Teilen auf einer Seite des Ringes mittels eines Labyrinthes abgedeckt sein kann.
Diese Druckmittelzuführungen haben sich zwar bewährt, bei jeder dieser bekannten Anordnungen des Zuführungsringes dringt jedoch mehr oder weniger Schmutz, vollem durch Zunder verunreinigtes Kühlwasser, oftmals in die radialen Spalte ein, so daß dadurch das Betriebsverhalten der Druckmittelübertragung ungünstig beeinflußt wird. Insbesondere die Dichtungen werden durch Schmutzteile sehr leicht beschädigt und bei der Mediumübertragung tritt ein erhöhter Schlupf#und Druckverlust ein, so daß unter Umständen die erforderliche Spannkraft nicht mehr gegeben ist und ein Werkstück durch das Zerspanungswerkzeug herausgerissen wird. Auch stellen sich mitunter die Zuführungsringe schräg, da die mit Dichtungselementen versehenen Aussparungen nicht zentrisch angeordnet sind und welchselweise von dem Druckmittel beaufschlagt werden und die Ringe weichen außerdem seitlich aus. Beschädigungen an den Dichtungen und an den aneinanderreibenden Teilen sind somit unvermeidbar.
Es ist dinach Aufgabe der Erfindung, die Druckmittelzuführung nach der DT-AS 1 602 813 derart zu verbessern, daß kein Schmutz zu den Dichtungen gelangen kann und diese somit dadurch nicht beschädigt werden. Vor allem soll, um die Lebensdauer aller Bauteile zu erhöhen aber erreicht werden, daß eine Reinigung der Ringspalte von innen heraus vorzunehmen ist und daß stets eine exakte seitliche Führung des Zuführungsringes gewährleistet und ein Schrägstellen durch wechselseitige aussenmittige Druckmittelbeaufschlagung ausgeschlossen ist.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zur axialen Führung des Ringes dessen beide Stirnseiten und/oder die benachbarten Seitenwände des Gehäuseteils teilweise als mit durchgehenden Freisparungen versehene Anlageflächen ausgebildet sind, und daß sich an diese nach außen in die Stirnseiten des Ringes und/oder die Seitenwände des Gehäuseteils eingearbeitete eine oder mehrere Labyrinthabdeckungen anschließen.
Zweckmässig ist es hierbei, die in die Stirnseiten des Ringes und/oder die Seitenwände des Gehäuseteils eingearbeiteten Aussparungen aus radial gerichteten, vorzugsweise gleichmässig über den Umfang verteilt angeordneten Taschen zu bilden, wobei es des weiteren angebracht ist, die Freisparungen jeweils über einen Ringspalt mit den in den Ring eingearbeiteten Aussparungen zur Aufnahme der Dichtungselemente zu verbinden.
Die Labyrinthabdeckungen sind in vorteilhafter Weise jeweils durch eine in eine Stirnseite des ringes und/oder eine Seitenwand des benachbarten Gehäuseteils eingearbeitete, umlaufende Aussparung und einen an dem benachbarten Bauteil angeformten, in Achsrichtung abstehendeii Vorsprung zu bilden, der mit diesem eine Auffangkammer einschließt und in die Aussparung ganz oder teilweise hineinragt.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Zuführung von Druckmittel zu einem umlaufenden Gehäuseteil zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß Schmutz nicht mehr zu den Dichtungen gelangen kann und daß der Ring stets exakt seitlich geführt ist. Sind nämlich an dem Zuführungsring und den benachbarten Bauteilen mit durchgehenden Freisparungen versehene Anlageflächen angebracht und schließen sich an diese Labyrinthabdeckungen an, ist es nahezu ausgeschlossen, daß von aussen Schmutz in den koaxialen Ringspalt eindringen kann. In den Labyrinthabdeckungen wird vielmehr das eindringende Kühlwasser aufgefangen und abgeleitet, dennoch ist durch die Anlageflächen sichergestellt, daß auch bei einer außermittigen Druckbeaufschlagung der Zuführungsring sich nicht schrägstellen kann. Weder die Dichtungen noch die Oberflächen der anderen Bauteile der Druckmittelzuführung unterliegen somit einem durch Rost, Späne oder andere Teile hervorgerufenen Verschleiß.
Von 'ort ist bei dieser Ausgestaltung des weiteren, da die Spalte zwischen dem Zuführungsring und den angrenzenden Bauteilen sowie die in dieser eingearbeiteten Freisparungen von innen heraus selbsttätig gereinigt werden. Die aus einer Druckkammer ausströmende Abluft kann nämlich durch den axialen Ringspalt sowie die Freisparungen der Anlageflächen und die Labyrinthabdeckungen nahezu ungehindert abströmen. In den Spalten eingedrungener Schmutz wird dabei mitgerissen und entfernt, so daß auf diese Weise eine selbsttätige Reinigung der Spalte vorgenommen wird. Auch dies wirkt sich sehr günstig auf das Betriebsverhalten und die Lebensdauer der an der bruckmittelübertragung beteiligten Bauteile aus.
Durch die vorschlagsgemäße Ausgestaltung ist aber nicht nur eine Reinigung der Spalte zu erzielen, sondern es werden auf diese Weise auch die Spannzeitenverkürzt Ladurchldaß das Druckmittel eines zu entlüftenden Druckraumes ohne Drosselung rasch abströmen kann, ist nämlich in dem anderen Druckraum der Spanndruck in kürzerer Zeit als bisher aufzubauen. Ein Werkstückwechsel ist somit kurzfrist vorzunehmen. Die erfindungsgemäße Zuführung von Druckmittel zu einem umlaufenden Gehäuseteil bietet trotz einfacher konstruktiver Ausgestaltung gegenüber den bisher verwendeten Druckmittel zuführungen vergleichbare Art erhebliche Vorteile, die sich günstig auf das Betriebsverhalten, wobei die Funktionsfähigkeit auch über einen langen Zeitraum sichergestellt ist, und die Lebensdauer auswirken.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Zuführung von Druckmittel zu einem umlaufenden Gehäuseteil dargestellt und nachfolgend im einzelnen erläutert. Hierbei zeigt Fig. 1 ein Kraftspannfutter mit einem axialgeführten Druckmittelzuführungsring, teilweise im Schnitt, Fig, 2 eine Teilabwicklung des Schnittes nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 eine andersartige Ausgestaltung der bei dem Zuführungsring nach Fig. 1 vorgesehenen Labyrinthabdeckung.
Das ist Fig. 1 dargestellte Kraftspannfutter 1 besteht aas einem zweiteiligen Futterkörper 2 und 3, in den zur Betätigung von Spannbacken 7 ein beidseitig von Druckmittel beaufschlagbarer Kolben 4 eingesetzt ist. Über nicht gezeigte Verbindungsglieder steht der Kolben 4 mit den anbacken 7 in Triebverbindung.
Zur Zuführung des Druckmittels in die dem Kolben 4 zugeordneten Druckräume 5 und 6 dient ein stillstehender Zuführungs ing 11, der in eine Ausnehmung 20 des in entsprechender Weise abgesetzten Futterkörpers 2, 3 gelagert ist. Die Anschlüsse 12 und 13 des Z ührungsringes 11 sind mit nicht gezeigten Druckleitungen verbunden und in den Ring 11 eingearbeitete Aussparungen 14 und 15 sind prismatisch gestaltete und sich in radialer Richtung verformende Dichtungselemente 16 und 17 eingesetzt, durch die Ringnuten 18 und 19, die iiber in den Futterkörper 2, 3 eingearbeitete Kanäle mit den Druckräumen 5, 6 in Verbindung stehen, durch Anlegen der DicÄ-LungseleflIente 16 und 17 an den Futterkörper 2 bei einer Druckmittelzuführung nach aussen atedichtet werden.
Um das Eindringen von Schmutz in den koaxialen Spalt zwischen m Zuführungsring 11 und dem Eutterkörper 2, 3 sowie den Dichtungselementen 16, 17 auszuschließen und außerdem den Zuführungsring exakt seitlich zu führen, sind an den Seitenwänden 21 und 22 des Futterkörpers 2, 3 sowie den Stirnseiten 23 und 24 des Zuführungsringes 11 jeweils Anlageflachen 25, 26, 27 und 28 angearbeitet, wobei die Anlageflächen 27 und 28 mit durchgehenden Freisparungen 29 und 30 versehen sind. hn die Anlageflächen 25, 26, 27 und 28 schließt sich jeweils eine Labyrinthabdeckung 33 und 34 an.
Die Labyrinthabdeckungen 33 und 34 sind hierbei jeweils durch eine in den Futterkörper 2, 3 eingearbeitete Aussparung 35 und einen an dem Ring 11 angeformten in axialer Richtung abstehenden Vorsprung 36 gebildet, der in die zugeordnete Aussparung 35 eingreift. Der Vorsprung 36 ist mit einer Tasche 37 ausgestattet, so daß der von aussen eindringende Schmutz in der Tasche 37 der Lab-rinthabdeckungen 33 una 34 aufgefangen wird und somit nicht zu den Dichtungselementen 16 und 17 gelangen kann. Kühlwasser läuft ~vielmehr nach unten ab und wird bei rotierendem Futterkörper 2, 3 abgeschleudert.
Beim Entlüften eines der Druckräume 5 oder 6 wird durch die Abluft, die aus der Ringnut 18 oder 19 nahezu ungehindert abströmen kann, da diese über koaxiale Ringspalte 38 bzw. 39 mit den Freisparungen 29 bzw. 30 in Verbindung stehen, der in den Freisparungen 29 bzw. 30, den Spalten 40 bzw. 41 zwischen dem Zuführungsring und dem Futterkörper 2, 3 oder den Taschen 37 der Labyrinthabdeckungen 33, 34 evtl. angesammelte Schmutz mitgerisen, so daß eine selbsttätige Reinigung dort erzielt wird. Dennoch ist der Zuführungsring 11 auch bei außermittiger Beaufschlagung der Dichtungselemente 16 und 17 axial sicher geführt und kann sich nicht schrägstellen. Die Dichtungselemente 16 und 17 liegen daher im unbelasteten Zustand auch nicht auf dem Futterkörper 2, 3 auf.
Die in den Auflageflächen 27 und 28 des Futterkörpers, 2, 3 eingearbeiteten Freisparungen 29 und 30 sind, wie es der Fig. 2 entnommen werden kann, als Halbrundnuten ausgebildet, die in einem größeren Abstand zueinander gleichmäßiq über den Unfang verteilt angeordnet sind. Entsprechend der strichpunktierten Darstellung in Fig. 2 können aber auch in die Anlageflächen 25 und 26 des Zuführungsringes 11 Freisparungen 31 und 32 eingearbeitet werden, die gegebenenfalls mit geringem Abstand zueinander anzuordnen sind, so daß lediglich zwischen diesen Stege 42 bzw. 43 verbleiben, die die Anlagenflächen 25 und 26 bzw, 27 und 28 bilden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der die Labyrinthabdeckung 33' bildende Vorsprung 36' in die Seitenwand 21 des Futterkörpers 2, 3 und die Aussparung 35 in die Stirnfläche 23 des Zuführungsringes 11 eingearbeitet. Das von aussen eindringende Kühlmittel sowie Späne und dergl. werden somit bei stillstehendem Futterkörper in der Tasche 37' aufgefangen und bei dessen Inbetriebnahme nach aussen abgeschleudert, so daß zuverlässig verhinçert ist, daß Schmutz zu den Dichtung lementen 16, 17 @elangt.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche: U Suführung von Druckmittel zu einem umlaufenden Gehäuseteil, beispielsweise zur Luftzuführung in den Futterkörper eines doppelt wirkenden Kraftspannfutters, mit einem auf dem Gehäuseteil in einer Ausnehmung gelagerten stillstehenden Zuführungsring, der in axialer Richtung geführt ist und in den in eingearbeiteten Aussparungen Dichtungselemente eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Führung des Ringes (11) dessen beide Stirnseiten (23, 24) und/oder die benachbarten Seitenwände (21,22) des Gehäuseteils ( 2, 3) teilweise als mit durchgehenden Freisparungen (29,30,31,32) versehene Anlageflache (25,26,27,28) ausgebildet sind und daß sich an diese nach außen in die Stirnseiten (23,24) des Ringes (11) und/oder die Seitenwände (21,22) des Gehäuseteils (2, 3) eingearbeitete eine oder mehrere Labyrinthabdeckungen (33,34) anschließen.
2. Zufübrungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Stirnseiten (23, 24) des Ringes (11) und/oder die Seitenwände (21,22) des Gehäuseteils (2w3) eingearbeitete Freisparungen (29,30,31,32) aus radial gerichteten, vorzugsweise gleichmässig über den Umfang verteilt anaeordneten Taschen gebildet sind.
3. Zuführungsring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparungen (29,30,31,32) jeweils über einen Ringspalt (s,41) mit den in den Ring (11) eingearbeiteten Aussparungen (14,15) zur Aufnahme der Dichtungselemente (16,17) verbunden sind.
4. Zuführungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Labyrinthabdeckungen (33,-33',34) jeweils durch eine in eine Stirnseite (23, 24) des Ringes (11) und/oder eine Seitenwand (21,22) des benachbarten Gehäuseteils (2, 3) eingearbeitete, umlaufende Aussparung (35,35')und einen an dein benachbarten Bauteil angeformten, in Achsrichtung abstehenden Vorsprung (36,36') gebildet sind, der mit diesem eine Auffangkammer (37,37') einschließt und in die Aussparung (35,35') gan? oder teilweise hineinragt.