DE4011107A1 - In die spindel eines maschinenschraubstockes integrierte stufenlose arretiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine in die Spindel eines Maschinenschraubstockes integrierte stufenlose Arretiervorrichtung, bei der der eine Spannbacken an einer Schraubspindel und der andere Spannbacken an einem Hydraulikzylinder angeordnet ist, wobei an der Schraubspindel ein Kolben angebracht ist, an dem der Hydraulikzylinder verschiebbar geführt ist.

Es sind Maschinenschraubstöcke bekannt, bei denen das Werkstück hydraulisch eingespannt wird. Hierbei wird zunächst die hydraulisch betätigte Spannbacke in die Öffnungsstellung gefahren und der zweite Spannbacken dem Werkstück mechanisch genähert. Durch Betätigen der Hydraulikeinrichtung wird das Werkstück dann mit der gewünschten Spannkraft eingespannt.

Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß bei einem Druckausfall oder einer Beschädigung der Druckmittelleitung sich der Schraubstock öffnet und damit das Werkstück nicht mehr eingespannt ist. Ein mehrfaches Ein- und Ausspannen des Werkstückes ist aber mit einem Verlust an Präzision bei der Bearbeitung verbunden. Es ist daher bei diesem bekannten Maschinenschraubstock erforderlich, den Schraubstock während der Bearbeitung ständig unter Druck zu halten, was mit einem hohen Energieaufwand und Unfallrisiko verbunden ist. Auch bei längeren Arbeitsunterbrechungen muß ein solcher ständiger Druck aufrechterhalten bleiben. Ein Einsatz dieses Maschinenschraubstockes an Paletten ist nicht möglich, da wegen des ständig aufrecht zu erhaltenden Druckes und der notwendigen Schlauchverbindungen ein Spannen außerhalb des Bearbeitungsbereiches nicht möglich ist. Es ist außerdem nicht möglich, die Werkstücke zur Erhöhung der Produktivität zwischenzeitig zu spannen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die ein stufenloses Arretieren der hydraulischen Spannbacke gewährleistet.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in dem hohl ausgebildeten Kolben ein erster Steuerkolben verschiebbar angeordnet ist, der zur Schraubspindel hin einen sich erweiternden Konus aufweist, der mit einer Konusbuchse des Zylinders zusammenwirkt, daß gegenüber dem ersten Steuerkolben ein zweiter Steuerkolben in dem Kolben verschiebbar und an dem ersten Steuerkolben abgestützt angeordnet ist und daß die Druckräume zwischen dem Zylinder und dem Kolben mit entsprechenden Druckräumen zwischen den Steuerkolben und dem Kolben verbunden sind.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Steuerkolben entgegen dem sich erweiternden Konus mittels einer Feder gehalten sind.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß der erste Steuerkolben gegenüber dem Konus einen Zapfen aufweist, wobei der zweite Steuerkolben auf dem Zapfen angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß in der Wandung der Schraubspindel im Bereich des Konus lose Klemmstücke eingesetzt sind, die zum Konus hin eine mit diesem korrespondierende Konusringfläche aufweisen, daß die Konusringfläche der Konusbuchse entgegen dem sich erweiternden Konus ausgebildet ist und die Konusringfläche der Klemmstücke der Konusbuchse angepaßt sind.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Steuerkolben am Konus an einer Druckfeder abgestützt sind.

Weiterhin geht man so vor, daß die Druckräume der Steuerkolben mittels Druckmittelkanälen im Kolben mit den weiteren Druckräumen verbunden sind.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines derartigen Maschinenschraubstockes,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Arretiervorrichtung und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein derartiger Maschinenschraubstock schematisch dargestellt, wobei an einem Gestell 29 eine Schraubspindel 4 gelagert ist. Zum Antrieb dieser Schraubspindel dient eine Handkurbel 30. Auf dieser Schraubspindel ist ein Spannbacken 28 angeordnet, der durch Drehen der Schraubspindel 4 verschoben werden kann. Der andere Spannbacken 27 ist mittels einer Backenhalterung 2 an einem Zylinder 1 befestigt, in dem ein Kolben 3 angeordnet ist, der an der Schraubspindel 4 befestigt ist. Zum Einspannen eines Werkstückes wird zunächst der Spannbacken 27 in die äußerste linke Position gefahren. Daraufhin wird der rechte Spannbacken 28 soweit nach links gekurbelt, bis das Werkstück nahezu festgehalten wird. Zum Einspannen mit der entsprechenden Spannkraft wird dann die Hydraulikeinrichtung Zylinder/Kolben 1, 3 betätigt.

In den Fig. 2 und 3 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Arretiervorrichtung dargestellt. An dem Zylinder 1 ist die Backenhalterung 2 befestigt, wobei zu beiden Seiten des Zylinders 1 Deckel 5 bzw. 6 angeordnet sind. Der in dem Zylinder 1 angeordnete Kolben 3 ist entgegengesetzt zur Spindel 4 mittels eines Kolbenabschlußteiles 7 abgeschlossen, das in dem Deckel 6 an einem Dichtring 31 abgedichtet ist. Zur Spindel 4 hin ist der Kolben 3 abgesetzt und geht unmittelbar in die Spindel 4 über. Dabei wird zu beiden Seiten des Kolbens 3 innerhalb des Zylinders 1 ein Druckraum 17 bzw. 18 gebildet. Der Kolben 3 ist mittels Dichtringe 23 gegenüber dem Zylinder 1 abgedichtet und weiterhin im Bereich der Schraubspindel 4 an Dichtungen 25 bzw. 26. Der hohl ausgebildete Kolben 3 nimmt einen ersten Steuerkolben 8 auf, der entgegengesetzt zur Schraubspindel 4 mit einem Zapfen 16 in dem Kolbenabschlußteil 7 eingesteckt ist. Zur Spindel 4 hin besitzt der erste Steuerkolben 8 einen sich erweiternden Konus 10, wobei an diesem Konus Klemmstücke 14 anliegen, die eine entsprechende Konusringfläche 11 aufweisen und in der Wandung der Spindel 4 geführt sind. Außerhalb dieser losen Klemmstücke 14 ist in das Zylindergehäuse eine Konusbuchse 13 eingesetzt, deren Konusringfläche 12 entgegengesetzt zur Ringfläche 11 geneigt ist und mit den entsprechenden Flächen der Klemmstücke 14 korrespondiert. Der Konus 10 und damit der erste Steuerkolben 8 ist innerhalb der Spindel 4 an einer Druckfeder 15 abgestützt. Durch die Ausbildung der Arretiervorrichtung ist eine platzsparende Unterbringung in der Spindel 4 möglich. Zwischen dem ersten Steuerkolben 8 und dem Kolbenabschlußteil 7 befindet sich ein zweiter Steuerkolben 9, der auf dem Zapfen 16 aufgesteckt ist. Die Steuerkolben 8, 9 sind gegenüber dem Kolben 3 an Dichtungen 24 abgedichtet. Weiterhin wird zwischen dem ersten Steuerkolben 8 und dem zweiten Steuerkolben 9 ein Druckraum 19 und zwischen dem zweiten Steuerkolben 9 und dem Kolbenabschlußteil 7 ein zweiter Druckraum 20 gebildet. Der Druckraum 20 ist über einen Druckmittelkanal 21 an den Druckraum 17 und der Druckraum 19 über den Druckmittelkanal 22 mit dem Druckraum 18 verbunden.

Vor dem Festspannen eines Werkstückes wird der Druckraum 17 mit Druckmittel beaufschlagt, wobei sich der Zylinder 1 gegenüber dem feststehenden Kolben 3 in Pfeilrichtung 32 verschiebt. Dazu muß aber die stufenlose Arretiervorrichtung entriegelt werden, was dadurch erfolgt, daß das Druckmittel über den Kanal 21 zu dem zweiten Steuerkolben 9 gelangt und hierbei der Konus in Pfeilrichtung 33 entgegen dem Federdruck verschoben wird. Dadurch wird die Anpressung der Klemmstücke 14 aufgehoben, die Spindel 4 läßt sich drehen und der Spannbacken 27 zieht sich zurück.

Zum Festspannen eines Werkstückes wird der Druckraum 18 mit Druck beaufschlagt, wodurch der Zylinder in Pfeilrichtung 34 bewegt wird. Während dieser Spannbewegung ist die Schraubspindel 4 ebenfalls nicht arretiert, wobei Druckmittel über den Kanal 22 in den Druckraum 19 gelangt und den ersten Steuerkolben 8 in Pfeilrichtung 33 verschiebt. Sobald der Druck in dem Druckraum 18 aufgehoben wird, wird der Kolben 3 arretiert.

Claims (6)

1. In die Spindel eines Maschinenschraubstockes integrierte stufenlose Arretiervorrichtung, bei der der eine Spannbacken an einer Schraubspindel und der andere Spannbacken an einem Hydraulikzylinder angeordnet ist, wobei an der Schraubspindel ein Kolben angebracht ist, an dem der Hydraulikzylinder verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem hohl ausgebildeten Kolben (3) ein erster Steuerkolben (8) verschiebbar angeordnet ist, der zur Schraubspindel (4) hin einen sich erweiternden Konus (10) aufweist, der mit einer Konusbuchse (13) des Zylinders (1) zusammenwirkt,
daß gegenüber dem ersten Steuerkolben (8) ein zweiter Steuerkolben (9) in dem Kolben (3) verschiebbar und an dem ersten Steuerkolben (8) abgestützt angeordnet ist und
daß die Druckräume (17, 18) zwischen dem Zylinder (1) und dem Kolben (3) mit entsprechenden Druckräumen (19, 20) zwischen den Steuerkolben (8, 9) und dem Kolben (3) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkolben (8, 9) entgegen dem sich erweiternden Konus (10) mittels einer Feder (15) gehalten sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Steuerkolben (8) gegenüber dem Konus (10) einen Zapfen (16) aufweist, wobei der zweite Steuerkolben (9) auf dem Zapfen (16) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wandung der Schraubspindel (4) im Bereich des Konus (10) lose Klemmstücke (14) eingesetzt sind, die zum Konus (10) hin eine mit diesem korrespondierende Konusringfläche (11) aufweisen, daß die Konusringfläche (12) der Konusbuchse (13) entgegen dem sich erweiternden Konus (10) ausgebildet ist und die Konusringfläche (12) der Klemmstücke (14) der Konusbuchse (13) angepaßt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkolben (8, 9) am Konus (10) an einer Druckfeder (15) abgestützt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume (19, 20) der Steuerkolben (8, 9) mittels Druckmittelkanälen (21, 22) im Kolben (3) mit den weiteren Druckräumen (17, 18) verbunden sind.