DE4026079A1 - Vorrichtung zur halterung und betaetigung eines plandrehkopfes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung und Betätigung eines Plandrehkopfes mit einem an einer drehenden Maschinenspindel lösbar befestigbaren Trag­ körper, mit einem am Tragkörper lösbar befestigbaren Kopfteil, mit mindestens einem im wesentlichen quer zur Drehachse am Kopfteil verschiebbaren, ein Werkzeug oder eine Werkzeugaufnahme tragenden Schieber, mit einem eine axial verschiebbare Stellstange und die Axialbe­ wegung der Stellstange in eine Querbewegung des Schie­ bers umsetzende Getriebemittel aufweisenden Verstell­ mechanismus und mit einem im Tragkörper angeordneten, eintrittsseitig an eine Anschlußöffnung der Spindel anschließbaren und austrittsseitig in das Kopfteil mündenden, mit Druckflüssigkeit beaufschlagbaren Kühl­ mittelkanal.

Plandrehköpfe werden vorrangig zum Plandrehen von Werk­ stückoberflächen mit hoher Oberflächenqualität sowie zum Einstechen in der Innen- und Außenbearbeitung ein­ gesetzt. Hinzu kommen Plandrehköpfe mit Schrägschiebern, wie sie beispielsweise für die Ventilbearbeitung not­ wendig sind, oder Kugeldrehköfe für die Achsen- bzw. Armaturenindustrie. Wechselaufsatzwerkzeuge erweitern das Einsatzgebiet eines Plandrehkopfs.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Halterung und Be­ tätigung eines Plandrehkopfes der eingangs angegebenen Art (DE-C 26 08 930) weist der Verstellmechanismus eine koaxial zur Drehachse des Tragkörpers verschiebbar an­ geordnete Stellstange mit an zwei diametral gegenüber­ liegenden Seiten angeordneten Schrägverzahnungen auf, deren Zähne sich kreuzen, aber in bezug auf die Ver­ schieberichtung der Stellstange im gleichen Winkel ver­ laufen. Am Schieber und einem Gegengewicht des Schie­ bers sind dort je zwei symmetrisch zur Stellstange an­ geordnete Zahnleisten vorgesehen, die mit der Schräg­ verzahnung der Stellstange kämmen. Die Zähne an den Zahnleisten des Schiebers verlaufen dabei entgegenge­ setzt zu denen der Zahnleisten des Gegengewichts. Statt des Gegengewichts kann auch ein zweiter, entgegenge­ setzt zum ersten Schieber verschiebbarer Schieber vor­ gesehen werden. Zur Betätigung der Stellstange ist eine eigens hierfür konstruierte, maschinenseitig betätig­ bare Planzugeinrichtung erforderlich, die zentral durch die Maschinenspindel hindurchgreift. In Bearbeitungs­ zentren mit automatischem Werkzeugwechsel ist anderer­ seits der zentrale Bereich der Maschinenspindel durch eine Einzugvorrichtung für das Werkzeug belegt, so daß dort eine zusätzliche Planzugeinrichtung nicht ohne weiteres untergebracht werden kann. Andererseits wäre es im Interesse einer Komplettbearbeitung von Werk­ stücken in einer Aufspannung von großem Vorteil, wenn Plandrehköpfe auch in Bearbeitungszentren eingesetzt werden könnten.

Es bietet sich hierbei an, das in jedem Bearbeitungs­ zentrum vorhandene, mit hohem Druck von meist über 15 bar umgewälzte flüssige Kühlmittel als Antriebsmittel für die Planschieber zu verwenden.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine Vorrichtung zur Halterung und Betätigung eines Plandrehkopfes der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, mit welcher unter Einsatz der insbesondere auch in Bearbeitungszentren vorhandenen, unter Druck umgewälzten Kühlflüssigkeit eine auch bei hohen Dreh­ zahlen zuverlässige und für den Dauerbetrieb geeignete Schieberverstellung gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung fol­ gende Merkmalskombination vorgeschlagen:

• - Der Tragkörper weist zwei im Abstand voneinander an­ geordnete, zur Drehachse koaxiale Zylinder auf, in denen zwei starr miteinander gekoppelte und mit der Stellstange verbindbare Kolben angeordnet sind;
• - der erste der beiden Zylinder ist auf der einen Kol­ benseite mit Druckflüssigkeit aus dem Kühlmittelkanal und auf der anderen Kolbenseite mit atmosphärischer Luft beaufschlagbar;
• - es ist eine entgegen der Kraft der Druckflüssigkeit auf die Kolbenanordnung einwirkende Rückholfeder vor­ gesehen;
• - der zweite Zylinder ist auf beiden Kolbenseiten an einen geschlossenen Hydraulikkreis angeschlossen, der ein in Bearbeitungsrichtung der Schieberbewegung schließendes und in Rücklaufrichtung öffnendes Rück­ schlagventil und ein Stromregelventil enthält.

Die Zweiteilung in zwei voneinander getrennte Hydrau­ likkreisläufe ermöglicht es, daß in dem offenen Kühl­ mittelkreislauf auch mehr oder weniger verunreinigtes Kühlmittel sowohl für den Planschieberantrieb als auch für die Kühlung und Spanabfuhr im Bearbeitungsbereich verwendet werden kann, und daß die gegen Verunreini­ gungen kritische Steuerung der Vorschub- und Rücklauf­ geschwindigkeit in einem geschlossenen Hydraulikkreis durchgeführt werden kann. Da von der Betätigungsvor­ richtung die von der Drehzahl des Plandrehkopfes ab­ hängenden Zentrifugalkräfte im Schieberbereich überwun­ den werden müssen, muß der Schiebervorschub unter An­ passung an die jeweilige Bearbeitungsaufgabe von Fall zu Fall über das Stromregelventil im geschlossenen Hy­ draulikkreislauf eingestellt werden. Das Stromregelven­ til enthält zu diesem Zweck vorteilhafterweise eine von außen einstellbare Verstelldrossel zur Einstellung des Volumenstroms innerhalb des geschlossenen Hydraulik­ kreislaufs. Dabei ist zu berücksichtigen, daß es in dem Hydraulikkreislaufs zu erheblichen Druckschwankungen führen kann, und zwar beispielsweise aus folgenden Gründen:

• - Schwerpunktsverlagerung der bewegten Massen in verschiedenen Hubstellungen des Schiebers;
• - variable Drehzahlen und damit variable, am Schieber angreifende Zentrifugalkräfte;
• - variable Belastung im Zuge des Bearbeitungsvorgangs aufgrund unterschiedlicher Spanquerschnitte;
• - Druckschwankungen im Kühlmittelsystem.

Um die Vorschubgeschwindigkeit unabhängig von Druck­ schwankungen dieser Art konstant zu halten, enthält gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung das Stromregelventil zusätzlich eine Druckwaage, mit der der an der Verstelldrossel eingestellte Volumenstrom sehr genau geregelt werden kann. Vorteilhafterweise weist die Druckwaage einen den Querschnitt einer Abfluß­ öffnung des Stromregelventils steuernden, mit dem an der Verstelldrossel auftretenden Differenzdruck und einer in Öffnungsrichtung der Abflußöffnung wirkenden Druckfeder beaufschlagten Regelkolben auf.

Die auf die Kolbenanordnung einwirkende Feder und das Rückschlagventil im geschlossenen Hydraulikkreis ermög­ lichen ggf. unterstützt durch die am Schieber angrei­ fende Zentrifugalkraft einen selbsttätigen schnellen Rücklauf des Schiebers in seine Ausgangsstellung.

Um beim Werkzeugwechsel einen Flüssigkeitsverlust aus dem Kühlmittelkanal des Tragkörpers zu vermeiden, ist auf der Eintrittsseite des Kühlmittelkanals ein vorge­ spanntes Rückschlagventil angeordnet. Um darüber hinaus einen Kühlmittelübertritt zur Bearbeitungsstelle des Plandrehkopfes zu ermöglichen und gleichwohl einen Flüssigkeitsaustritt beim Austauschen des Kopfteils zu vermeiden, ist auf der Austrittsseite des Kühlmittelka­ nals im Tragkörper ein den Flüssigkeitseintritt und den drucklosen Flüssigkeitsaustritt verhinderndes, eine Überströmdrossel enthaltendes Rückschlagventil angeord­ net.

Beim Langzeitbetrieb ist eine Leckage von Hydraulikflüs­ sigkeit aus dem geschlossenen Hydraulikkreislauf unver­ meidlich. Ohne besondere Vorkehrungen wird die verlo­ rengegangene Hydraulikflüssigkeit allmählich durch ein Luftpolster ersetzt, das wegen der Kompressibilität an­ fänglich zu Schaltverzögerungen und beim weiteren Fort­ schritt zu Bearbeitungsungenauigkeiten und Betriebs­ störungen führen kann. Um dies zu vermeiden, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dafür ge­ sorgt, daß die verlorengegangene Hydraulikflüssigkeit ständig automatisch ergänzt wird. Zu diesem Zweck ist im Tragkörper ein Flüssigkeitsreservoir angeordnet, über welches Hydraulikflüssigkeit selbsttätig in den Hydraulikkreis nachgefüllt wird. Vorteilhafterweise ist das Flüssigkeitsreservoir als Kolbenzylinder ausgestal­ tet, der über ein Rückschlagventil mit dem Hydraulik­ kreis verbunden ist und dessen Kolben unter Vorspannung gegen die im Zylinder enthaltene Flüssigkeit einwirkt. Der Kolben liegt zweckmäßig unter der Einwirkung einer Feder gegen die Flüssigkeitssäule an. Außerdem kann der Kolben so angeordnet werden, daß er bei drehender Spin­ del unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft auf die Flüssigkeitssäule einwirkt. Letzteres ist dann der Fall, wenn der Kolben radial nach außen gegen die Flüs­ sigkeitssäule anliegt, insbesondere radial innerhalb der Flüssigkeitssäule im Flüssigkeitsreservoir angeord­ net ist.

Eine Füllstandskontrolle im Flüssigkeitsreservoir und damit im geschlossenen Hydraulikkreis wird erfindungs­ gemäß dadurch realisiert, daß mit dem Kolben ein Zapfen starr verbunden ist, der bei Flüssigkeitsabnahme in einer Zapfenbohrung radial nach außen bewegt wird. Die Zapfenbohrung kann in einem Verschlußdeckel des Flüs­ sigkeitsreservoirs im wesentlichen radial angeordnet sein. Erreicht der Kontrollzapfen in der Zapfenbohrung die äußere Kontur des Gehäuses, so ist dies ein Indiz dafür, daß Flüssigkeit nachgefüllt werden muß. Zu die­ sem Zweck kann das Flüssigkeitsreservoir über eine ver­ schließbare Einfüllöffnung von außen her mit Hydraulik­ flüssigkeit gefüllt werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Durchmesser des ersten Zylinders größer als der des zweiten Zylinders. Vorteilhafterwei­ se weist der Tragkörper eine zur Drehachse konzentri­ sche Stufenbohrung auf, die durch einen an der Boh­ rungsstufe angeflanschten, eine druckdichte Kolbenstan­ gendurchführung aufweisenden Zwischendeckel in die bei­ den Zylinder unterteilt ist. Wenn der Tragkörper einen Steilkegelschaft aufweist, so ist zumindest der zweite Zylinder und die Rückholfeder innerhalb des Steilkegel­ schaftes angeordnet. Der Werkzeugeschaft kann dabei eine zum zweiten Zylinder hin offene, zur Drehachse konzentrische Ringaussparung zur Aufnahme der als Schraubendruckfeder ausgebildeten Rückholfeder auf­ weisen.

Vorteilhafterweise ist der Kolben des zweiten Zylinders auf der dem ersten Zylinder gegenüberliegenden Seite mit einer zur Spindel weisenden weiteren Kolbenstange versehen, die druckdicht in eine an die spindelseitige Anschlußöffnung für die Druckflüssigkeit anschließbare Flüssigkeitskammer eingreift, so daß der zum ersten Zy­ linder und zum Kopfteil führende Kühlmittelkanal durch die Kolbenstange und die weitere Kolbenstange axial hindurchgeführt werden kann. Um eine in axialer Rich­ tung kompakte Bauweise des Tragkörpers zu erhalten, weist der Tragkörper eine zur Drehachse konzentrische Bohrung auf, in der ein einseitig offener, den zweiten Zylinder bildender und mit seinem eine druckdichte Kol­ benstangendurchführung aufweisenden Boden den ersten Zylinder innerhalb der Bohrung begrenzender Zylinder­ topf angeordnet ist. Vorteilhafterweise weist der Zylin­ dertopfboden eine zum ersten Zylinder offene ringförmi­ ge Eindrehung zur Aufnahme eines am ersten Kolben axial überstehenden, mindestens eine Umfangsnut zur Aufnahme eines Führungs- und/oder Dichtrings aufweisenden Ring­ ansatzes auf.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Aus­ führungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Schema eines Kühlmittel-betätigten Plandreh­ kopfes;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Flanschbereich eines mit einer Betätigungsvorrichtung ausge­ statteten Tragkörpers für einen Plandrehkopf;

Fig. 3-5 verschiedene Längsschnitte durch den Tragkör­ per nach Fig. 2;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen gegenüber Fig. 2 bis 5 abgewandelten Tragkörper mit Be­ tätigungsvorrichtung;

Fig. 7 Schema des Stromregelventils mit Druckwaage.

Wie insbesondere aus Fig. 1 zu ersehen ist, besteht der Plandrehkopf im wesentlichen aus einem einen Werk­ zeugschaft 12 und einen über den Werkzeugschaft radial überstehenden Halteflansch 18 aufweisenden Tragkörper 10, einem am Halteflansch 18 lösbar befestigbaren Kopf­ teil 20 und zwei am Kopfteil in Richtung der Pfeile 21 radial nach entgegengesetzten Seiten verschiebbaren, je eine Werkzeugaufnahme 22 für ein Aufsatzwerkzeug 23 tragenden Schiebern 24.

Der Tragkörper ist mit seinem im gezeigten Ausführungs­ beispiel als Steilkegel ausgebildeten Werkzeugschaft 12 in der entsprechend konisch ausgebildeten Werkzeugauf­ nahme einer Spindel 26 einer Werkzeugmaschine 27 über den Einzugbolzen 28 mittels eines maschinenseitigen, nicht dargestellten Einzugmechanismus einspannbar. Die Werkzeugmaschine enthält ferner einen Kühlmittelkreis­ lauf, der primär zur Kühlung der Werkzeuge 23 und zur Spanabfuhr an der Bearbeitungsstelle bestimmt ist. Die Kühlmittelzufuhr 29 in den Plandrehkopf erfolgt ent­ weder zentral durch eine Eintrittsöffnung 30 im Bereich des Einzugbolzens 28 oder außermittig über Eintritts­ öffnungen 32 im Bereich des Greifbundes 34 des Tragkör­ pers 10. Die Eintrittsöffnungen 30 bzw. 32 münden in einen Kühlmittelkanal 36, der über eine in Fig. 2 gezeigte Überströmdrossel 84 in das Kopfteil 20 und von dort über die Schieber 24 zu einer Austrittsstelle im Bereich der Werkzeuge 23 geführt ist.

Der Kühlmittelkanal 36 mündet mit dem Anschluß 36′ fer­ ner in einen innerhalb des Tragkörpers 10 angeordneten Kolbenzylinder 14, dessen Kolben 38 auf der einen Seite mit einer Zugstange 40 einer Verstelleinrichtung für die Schieber 24 und auf der anderen Seite über eine Kol­ benstange 42 mit dem Kolben 44 eines zweiseitig an ei­ nen geschlossenen Hydraulikkreis 46 angeschlossenen Zy­ linders 16 verbunden ist. Im Zylinder 14 ist nur der zugstangenseitige Zylinderraum 14′ mit Kühlmittel 29 beaufschlagt, während der Zylinderraum 14′′ über einen als poröser Sinterkörper ausgebildeten Filter 48 mit der Außenatmosphäre verbunden ist. Auf der dem Kühlmit­ telanschluß 36′ gegenüberliegenden Seite der Kolbenan­ ordnung 38, 44 befindet sich im Zylinderraum 16′′ des Zylinders 16 eine Rückholfeder 50, die bei drucklosem Kühlmittelanschluß 36′ das im Zylinderraum 14′ befind­ liche Kühlmittel unter Verschiebung der Kolbenanordnung 38, 44 in den Kühlmittelkanal 36 verdrängt.

Bei dem in Fig. 2 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel mündet die im Einzugbolzen 28 angeordnete Eintrittsöff­ nung 30 über das Rückschlagventil 80 in eine koaxial angeordnete Flüssigkeitskammer 110, in die eine spin­ delseitige über den Kolben 44 axial überstehende wei­ tere Kolbenstange 42′ druckdicht eingreift. Der Kühl­ mittelkanal 36 ist dort axial durch die Kolbenstange 42, 42′ zum Zylinder 14 geführt. Der Durchmesser der Kolbenstangen 42 und 42′ ist gleich groß, so daß der Kolben 44 auf beiden Seiten die gleiche Kolbenfläche aufweist.

Die axiale Verschiebebewegung (Pfeile 52) der Kolbenan­ ordnung 38, 44 wird über die Zugstange 40 und Getriebe­ mittel 54 in eine nach entgegengesetzten Seiten gerich­ tete radiale Verschiebebewegung (Pfeile 21) der beiden Schieber 24 umgesetzt. Die Schwerpunktlage der Schieber 24 ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel so gewählt, daß die Schieber bei einer Beaufschlagung des Zylinderraums 14′ mit Druckflüssigkeit aus dem Kühlmittelkanal 36 entgegen der auf sie einwirkenden Zentrifugalkraft radial von außen nach innen verschoben werden, während bei drucklosem Kühlmittelanschluß 36′ die durch die Feder 50 ausgelöste Rücklaufbewegung durch die auf die Schieber 24 einwirkende Zentrifugal­ kraft maßgeblich unterstützt wird.

Die Vorschubgeschwindigkeit der Schieber 24 und damit der Werkzeuge 23 kann in Anpassung an die jeweilige Be­ arbeitungsaufgabe, die Spindeldrehzahl und den über die Werkzeugmaschine 27 zur Verfügung gestellten Kühlmittel­ druck über ein 2-Wege-Stromregelventil 58 mit einer von außen an einer Rändelschraube 56 verstellbaren Verstell­ drossel 58′ im geschlossenen Hydraulikkreis 46 einge­ stellt werden.

Das Stromregelventil 58 enthält zusätzlich eine den Querschnitt der Abflußöffnung A steuernde Druckwaage 59, deren Regelkolben mit dem Differenzdruck P₁-P₂ sowie der Kraft einer Druckfeder 61 beaufschlagbar ist. Dabei bedeuten P₁ den Druck im Zufluß Z vor dem Drossel­ ventil 58′ und P₂ den Druck nach dem Drosselventil 58′. Wie eine einfache Überlegung zeigt, wird der am Drossel­ ventil 58′ eingestellte Volumenstrom auch dann eingehal­ ten, wenn Druckschwankungen im Zufluß Z und/oder im Abfluß A (Druck P₃) des 2-Wege-Stromregelventils auf­ treten (Fig. 7).

Ein zum Stromregelventil 58 parallelgeschaltetes Rück­ schlagventil 60 sorgt dafür, daß nach Beendigung des Arbeitsvorgangs und Unterbrechung der Kühlmittelzufuhr ein schneller Rücklauf der Werkzeuge 23 in ihre Aus­ gangsposition möglich ist. Das Stromregelventil 58 und das Rückschlagventil 60 sind als kombiniertes Bauteil im Bereich des Flanschs 18 von außen her in den Hydrau­ likkreis 46 eingesetzt (Fig. 2 und 3).

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, wird der geschlossene Hydraulikkreis 46 ständig über ein Rück­ schlagventil 62 mit Hydraulikflüssigkeit aus einem Re­ servoir 64 unter einem Vordruck beaufschlagt, der über einen Kolben 66 auf die Flüssigkeitssäule 64 ausgeübt wird. Der Kolben 66 wird dazu einmal unter der Einwir­ kung der Druckfeder 68 gegen die Flüssigkeitssäule gedrückt. Zum anderen wird der radial innerhalb der Flüssigkeitssäule 64 angeordnete Kolben 66 bei drehen­ dem Werkzeug unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft nach außen gegen die Flüssigkeitssäule gedrückt. Mit dieser Anordnung des Flüssigkeitsreservoirs wird gewähr­ leistet, daß die während des Betriebs unvermeidlich aus dem geschlossenen Hydraulikkreis verschleppte Hydraulik­ flüssigkeit ohne Ausbildung eines die Betriebssicher­ heit störenden Luftpolsters selbsttätig ergänzt wird. Die beschriebene Anordnung erlaubt außerdem eine rela­ tiv einfache Füllstandskontrolle durch einen am Kolben 66 angeordneten Zapfen 70, der in einer nach außen offenen Zapfenbohrung 72 eines radial in den Flansch 14 des Tragkörpers 10 eingesetzten Deckels 74 flüssigkeits­ dicht geführt ist. Erreicht der Zapfen 70 die äußere Kontur des Gehäuses, so muß Hydraulikflüssigkeit nach­ gefüllt werden. Zur luftfreien Nachfüllung von Hydrau­ likflüssigkeit ist eine in das Reservoir mündende, mit einer Verschlußschraube 76 verschließbare Einfüllöff­ nung 78 vorgesehen.

Um den Tragkörper ohne Flüssigkeitsverlust an der Spin­ del auswechseln zu können, befindet sich im Bereich der Eintrittsöffnungen 30 bzw. 32 jeweils ein Rückschlag­ ventil 80. An der zum Kopfteil 20 führenden Austritts­ seite des Kühlmittelkanals 36 befindet sich eine ein­ stellbare Überströmdrossel 84 sowie ein Rückschlagven­ til 86, über die Kühlmittel zur Bearbeitungsstelle un­ ter vermindertem Druck gelangen kann.

Wie aus den Fig. 3 bis 5 zu ersehen ist, ist die Rück­ holfeder 50 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Schraubendruckfeder ausgebildet, die mit ihrem einen Ende in eine mit dem Zylinderraum 16′′ in Verbindung stehende Ringaussparung 88 eingreift. Die Zylinder 14 und 16 sind im Tragkörper als Stufenbohrung ausgebil­ det, an deren Stufenschulter ein die Zylinder voneinan­ der trennender Zwischendeckel 90 angeflanscht ist, durch den die Kolbenstange 42 flüssigkeitsdicht durch­ geführt ist.

Das in Fig. 6 in einem Längsschnitt gezeigte Ausfüh­ rungsbeispiel eines Tragkörpers 10 weist eine zum Kopfteil 20 offene axiale Bohrung 92 auf, in die ein einseitig offener, den zweiten Zylinder 16 bildender Zylindertopf 94 eingesetzt ist. Der Zylindertopf 94 begrenzt mit seinem Boden 96 innerhalb der Bohrung 92 zugleich den ersten Zylinder 14 und weist eine druck­ dichte Durchführung 98 für die die beiden Kolben 38,44 miteinander verbindende Kolbenstange 42 auf. Weiter enthält der Zylindertopf 94 an seinem bodenseitigen Ende eine radial außenliegende, zum ersten Zylinder offene ringförmige Eindrehung 100 zur Aufnahme eines am ersten Kolben 38 in dessen Umfangsbereich axial über­ stehenden Ringansatzes 102. Der mit Umfangsnuten für einen Führungsring und einen Dichtring versehene Ringansatz 102 vergrößert die im Zylinder 14 geführte Mantelfläche des dünnwandigen Kolbens 38 und gewähr­ leistet dadurch eine kompakte Bauweise der Zylinderan­ ordnung 14, 14′. Die Kolbenstange 42 steht beidseitig mit gleichem Querschnitt über den Kolben 44 über, so daß die Kolbenfläche auf beiden Seiten gleich groß ist.

Der Werkzeugschaft ist bei dem in Fig. 6 gezeigten Aus­ führungsbeispiel als zylindrischer Paßzapfen 12′ mit integriertem Spannmechanismus ausgebildet. Die Ein­ trittsöffnung 32 für das Kühlmittel sowie die Rück­ schlagventile 80′ befinden sich im Bereich der dem Paß­ zapfen 12′ zugewandten Planflächen 106 des Greifbundes 34 und sind mit den außermittig im Tragkörper 10 ange­ ordneten Kühlmittelkanälen 36 verbunden. Die Kühlmit­ telkanäle 36 münden am Anschluß 36′ in den Zylinderraum 14′ und über die Überstromdrossel 84 und das Rückschlag­ ventil 86 in das Kopfteil 20.

Die in der Zylindertopfwandung 94 angeordneten, an die Zylinderräume 16′ und 16′′ angeschlossenen Hydraulik­ kanäle sind unter Bildung des geschlossenen Hydrau­ likkreises 46 über axial abgedichtete Umfangsnuten 108 mit den im Flanschbereich 18 befindlichen, zur Ein­ stelldrossel 58, zum Rückschlagventil 60 und zum Flüs­ sigkeitsreservoir 64 führenden Kanälen verbunden.

Claims (24)

1. Vorrichtung zur Halterung und Betätigung eines Plandrehkopfes mit einem an einer Maschinenspindel lösbar befestigbaren Tragkörper, mit einem am Trag­ körper lösbar befestigbaren Kopfteil, mit mindes­ tens einem im wesentlichen quer zur Drehachse am Kopfteil verschiebbaren, ein Werkzeug oder eine Werkzeugaufnahme tragenden Schieber, mit einem eine axial verschiebbare Stellstange und die Axialbewe­ gung der Stellstange in eine Querbewegung des Schiebers umsetzende Getriebemittel aufweisenden Verstellmechanismus und mit einem im Tragkörper an­ geordneten, eintrittsseitig an eine Anschlußöffnung der Spindel anschließbaren und austrittsseitig in das Kopfteil mündenden, mit Druckflüssigkeit beauf­ schlagbaren Kühlmittelkanal, dadurch gekennzeich­ net, daß der Tragkörper (10) zwei im Abstand von­ einander angeordnete, zur Drehachse koaxiale Zylin­ der (14, 16) aufweist, in denen zwei starr mitein­ ander gekoppelte und mit der Stellstange (40) ver­ bindbare Kolben (38, 44) angeordnet sind, daß der erste der beiden Zylinder (14) auf der einen Kol­ benseite (14′′) mit Druckflüssigkeit (29) aus dem Kühlmittelkanal (36) und auf der anderen Kolben­ seite (14′′) mit atmosphärischer Luft beaufschlag­ bar ist, daß eine entgegen der Kraft der Druckflüs­ sigkeit auf die Kolbenanordnung (38, 44) einwirken­ de Rückholfeder (50) vorgesehen ist, und daß der zweite Zylinder (16) auf beiden Kolbenseiten an ei­ nen geschlossenen Hydraulikkreis (46) angeschlossen ist, der ein in Bearbeitungsrichtung der Schieber­ bewegung schließendes und in Rücklaufrichtung öff­ nendes Rückschlagventil (60) und ein zum Rück­ schlagventil (60) parallelgeschaltetes Stromregel­ ventil (58) enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß auf der Eintrittsseite (30) des Kühlmit­ telkanals (36) des Tragkörpers (10) ein den Flüs­ sigkeitsaustritt aus dem Tragkörper verhinderndes Rückschlagventil (80) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der Austrittsseite des Kühlmit­ telkanals (36) des Tragkörpers (10) eine Überström­ drossel (84) und ein den Flüssigkeitseintritt ver­ hinderndes Rückschlagventil (86) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (50) auf der dem ersten Kolben (38) gegenüberliegenden Seite (16′′) des zweiten Kolbens (44) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die luftgefüllte Seite (14′′) des ersten Zylinders (14) über ein vorzugs­ weise als poröse Sinterscheibe ausgebildetes Filter­ element (48) mit der Atmosphäre verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ge­ kennzeichnet durch ein im Tragkörper angeordnetes Flüssigkeitsreservoir (64) zur selbsttätigen Nach­ füllung von Hydraulikflüssigkeit in den geschlos­ senen Hydraulikkreis (46).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Flüssigkeitsreservoir (64) über ein Rückschlagventil (62) mit dem Hydraulikkreis (46) verbunden ist und einen unter Vorspannung gegen die im Flüssigkeitsreservoir (64) vorhandene Flüssig­ keitssäule wirkenden Kolben (66) enthält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kolben (66) unter der Einwirkung einer Feder (68) gegen die Flüssigkeitssäule anliegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (66) bei drehendem Plan­ drehkopf unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft gegen die Flüssigkeitssäule andrückbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolben einen radial nach außen weisenden, durch seine Verschiebelage in einer Zapfenbohrung (72) den Füllstand im Flüssig­ keitsreservoir (64) anzeigenden Kontrollzapfen (70) trägt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zapfenbohrung (72) einen Verschluß­ deckel (74) des Flüssigkeitsreservoirs (64) im we­ sentlichen radial durchsetzt und daß die Zapfenboh­ rung (72) gleich lang wie oder kürzer als der Kon­ trollzapfen (70) ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des er­ sten Zylinders (14) größer als der des zweiten Zy­ linders (16) ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (10) einen als Steilkegel ausgebildeten oder zylindrischen Werkzeugschaft (12) aufweist, und daß zumindest einer der beiden Zylinder (16) und die Rückholfeder (50) teilweise oder ganz innerhalb des Werkzeug­ schaftes (12) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (10) eine zum zweiten Zylinder (16) hin offene, zur Drehachse konzentrische Ringaussparung (88) zur Aufnahme der als Schraubendruckfeder ausgebildeten Rückholfeder (50) enthält.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ge­ kennzeichnet durch eine im Tragkörper (10) angeord­ nete, zur Drehachse konzentrische Stufenbohrung, die durch einen an der Bohrungsstufe angeflansch­ ten, eine druckdichte Kolbenstangendurchführung aufweisenden Zwischendeckel (90) in die beiden Zy­ linder (14, 16) unterteilt ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ge­ kennzeichnet durch eine im Tragkörper (10) ange­ ordnete, zur Drehachse konzentrische Bohrung (92), in der ein einseitig offener, den zweiten Zylinder (16) bildender und mit seinem eine druckdichte Kol­ benstangendurchführung (98) aufweisenden Boden (96) den ersten Zylinder (14) innerhalb der Bohrung (92) begrenzender Zylindertopf (94) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zwischendeckel (90) oder der Zylindertopfboden (96) eine zum ersten Zylinder (14) offene ringförmige Eindrehung (100) zur Auf­ nahme eines am ersten Kolben (30) axial überstehen­ den, mindestens eine Umfangsnut zur Aufnahme eines Führungs- und/oder Dichtrings aufweisenden Ringan­ satzes (102) aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß am Kolben (44) des zwei­ ten Zylinders (16) beidseitig überstehende Kolben­ stangen (42,42′) mit dem gleichen Durchmesser an­ geordnet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolben (44) des zwei­ ten Zylinders (16) beidseitig gleich große Kolben­ flächen aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19,da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolben (44) des zwei­ ten Zylinders (16) auf der dem ersten Zylinder (14) gegenüberliegenden Seite eine zur Spindel (26) wei­ sende, druckdicht in eine an die spindelseitige An­ schlußöffnung für die Druckflüssigkeit anschließ­ bare Flüssigkeitskammer (110) eingreifende weitere Kolbenstange (42′) aufweist, und daß der zum ersten Zylinder (14) und zum Kopfteil (20) führende Kühl­ mittelkanal (36) durch die Kolbenstange (42′) axial hindurchgeführt ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromregelventil (58) eine Verstelldrossel (58′) aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich­ net, daß das Stromregelventil (58) eine der Ver­ stelldrossel (58′) zugeordnete Druckwaage (59) aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckwaage (59) einen den Strömungsquer­ schnitt einer Abflußöffnung (A) steuernden, mit der an der Verstelldrossel (58′) auftretenden Druck­ differenz (P₁-P₂) und einer in Öffnungsrichtung der Abflußöffnung (A) wirkenden Druckfeder (61) beauf­ schlagten Regelkolben aufweist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Stromregelventil (58) und das Rückschlagventil (60) eine auswechsel­ bare Baueinheit bilden.