DE8807036U1 - Hydraulisch betätigtes Spannelement, insbesondere Spannring, zum Festspannen von Werkzeugen oder Werkstücken - Google Patents

Description

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Beschreibung

Hydraulisch betätigtes Spannelement, insbesondere Spannring, zum Festspannen von Werkzeugen oder Werkstücken.

Bei hydraulisch betätigten Spannelementen wird die zur Längung eines Zuggliedes und/oder zur Spannung einer im Kraftfluss angeordneten Feder von einer Kolben-Zylinder-Eiriheit oder mehreren aufgebrachte Spannkraft durch Nachstellen einer Gewindemutter oder durch Einfügen von Beilagen in den durch Längung des Zuggliedes und gegebenenfalls der gleichzeitigen Spannung einer Feder geschaffenen Spalt aufrechterhalten, so daß der hydraulische Druck nur kurzzeitig zum Spannen und Lösen der Verbindung benötigt wird. Soweit solche Spannelemente zum Festspannen von Werkzeugen oder Werkstücken benutzt werden, die schnell und häufig gewechselt werden müssen, kann die für das Nachstellen und Lösen der Gewindemuttern bzw. das Ein- jnd Ausbringen der Beilagen benötigte Zeit ebenso nachteilig sein, wie es die mit der Handhabung der Muttern oder Beilagen verbundenen Umstände bei eingescht irikter Zugänglichkeit der Spannelemente sein können.

Um die vorerwähnten Nachteile zu beheben ist es bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 992 513, deutsche Patentschrift 33 11 078) den hydraulischen Druck aufrechtzuerhalten, so daß zusätzliche mechanische-Spannmittel wie Gewindemuttern oder Beilagen entfallen können und die Betätigung der Spannelemente einfacher und schneller möglich ist. Die Dichtungen, die für die Kolben- Zylinder- Einheiten zur Verfügung stehen, schließen einen plötzlichen Druckabfall während des Betriebes aus. Dagegen ist ein allmählicher Druckabfall nicht absolut auszuschließen, so daß in Fällen erhöhter Sicherheitsanforderungen wieder auf zusätzliche mechanische Spannmittel zurückgegriffen werden muß und die damit verbundenen Nachteile in Kauf genomnen werden müssen. Dies wäre von besonderem Nachteil, wenn mehrere Kolben mit unterschiedlichem Stellweg benötigt werden, wie dies nach der deutschen Patentschrift 36 37 747 vorgesehen ist, denn es ware mit besonderen Schwierigkeiten verbunden, hier jedem Kolben ein eigenes mechanisches Spannmittel zuzuordnen.

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Aufgabe der Erfindung ist es, einen einmal in einem Spannelement aufgebauten Spanndruck mit größtmöglicher Sicherheit aufrechtzuerhalten. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einem Spannelement nach dem Anspruchs-Öberbegriff an die Druckmittelzufuhr zwischen Rückschlagventil und Ringkolben bzw. Kolben mindestens ein Speicher-Zylinder mit in diesem angeordneten, federdruckbelasteten Speicherkolben angeschlossen ist. Durch den Hub des Speicherkolbens im Speicherzylinder bzw. der mehreren Speicherkolben in den mehreren Speicherzylindern kann ein Volumen verfügbar gemacht werden, welches größer als ein möglicherweise zu erwartendes Leckagevolumen L^t, so daß (_) ein Druckabfall in den Spannelementen unter den erforderlichen Mindestdruck für eine sichere Einspannung des Werkzeugs oder Werkstück ausgeschlossen werden kann.

Vorteilhaft ist es den einseitig geschlossenen, nur mit der Druckmittelzufuhr verbundenen Speicherzylinder gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in einer durch einen Deckel verschlossenen Bohrung größeren Durchmessers fortzusetzen, die zur Aufnahme der Druckfeder dient. Mittels des aufgesetzten Deckels läßt sich die Druckfeder gegen den Speicherkolben leicht vorspannen, so daß mit beginnendem Hub des Speicherkolbens der Unterwert und bei maximalem Hub des Speicherkolbene der Oberwert des Spanndruckes gegeben ist.

Vorteilhaft ist es weiterhin, den Speicherkolben mit einer Stange zu ' ' verlängern, die die Druckfeder durchsetzt und in dem die Bohrung abschließenden Deckel geführt ist. Diese Ausbildung eröffnet die Möglichkeit, die Stange zum Speicherkolben gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mit einer Positionsanzeige zu verbinden oder ale solche auszubilden und zur Leckagenanzeige vorzusehen, so daß ale letzte Sicherheit eine unerwartete, das Speichervolumen Übersteigende Leckage zur Anzeige gebracht werden und erforderlichenfalls ein Warnsignal auslösen kann.

Die Zeichnung zeigt zwei Aueführungsbeispiele der Erfindung.

Figur 1 zeigt in einer Stirnansicht eine Hälfte eines Spannringes, der in

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Figur 2 in einem Schnitt nach der in Fig.1 eingetragenen Linie H-II und in

Figur 3 in einem Schnitt nach der Figur 1 eingetragenen Linie IH-III dargestellt ist.
Das zweite AusfUhrungsbeispiel ist in

Figur 4

in einer Stirnansicht einer HMlffce des Spannringes und in

Figur 5 in einem Schnitt nach der in Fig. 4 eingetragenen Linie V-V dargestellt.

Bei dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten AusfUhrungsbeispiel ist mit I der Spannring bezeichnet, der mit einem Innengewinde 2 versehen ist. Der Ring 1 kann auf den Gewindeteil eines hier nicht dargestellten Zapfens beispielsweise einer Rollenrichtmaschine aufgeschraubt sein und zum Festspannen einer Richtrolle dienen, die auf den Zapfen aufgesetzt ist und sich an einer Schulter des Zapfens axial abstützt. Von einer Stirnseite des Ringes 1 ausgehend sind in den Ring 1 abgesetzte Bohrungen eingebracht, die in ihrem Teil größeren Durchmessers als Zylinderbohrungen 3 und in ihrem Teil geringeren Durchmessers als Führungsbdhrung 4 zur Aufnahme von Kolben 5 mit Führungszapfen 6 dienen. An der dem Führungszapfen 6 abgewandten Seite sind die Kolben 5 mit Kolbenstangen 7 versehen, mit denen sie durch Bohrungen 8 in die Zylinderbohrungen 3 abschließenden Deckeln 9 aus deren Stirnfläche heraustreten. Jeder Kolben 5 mit seinem Führungszapfen 6 und seiner Kolbenstange 7 ist von einer abgesetzten Bohrung 10 durchbohrt. In Gewindebohrungen 11, die zentrisch zu den abgesetzten Bohrungen 3/4 in den Ring 1 eingebracht sind, sind Bolzen 12 eingeschraubt, die mit ihren Köpfen 13 Federn 14 abstützen, die zwischen den Köpfen 13 und den Absätzen IS in den Bohrungen 10 der Kolben 5 eingespannt sind. Die Federn 14 halten die druckentlasteten Kolben 5 in ihrer Ausgangsstellung bzw. führen sie in diese zurück. Beaufschlagt werden die Kolben 5 in den Zylinderbohrungen 3 über Stichbohrungen 16, die die Zylinderräume 17 mit einem Ringkanal 18 verbinden, an den über ein nicht dargestelltes Rückschlagventil eine Druckmittelversorgung anschließbar ist. Ferner ist

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mit dem Ringkanal 18 ein nicht dargestelltes Druckentlastungsventil verbunden, über welches der Spannring durch Ablassen des Druckmittels wieder gelöst werden kann.

Anstelle der mehreren Kolben 5 ist bei dem in den Figuren 4 und 5 dargestellten AusfUhrungsbeispielen ein einziger Ringkolben 25 vorgesehen, wozu der mit einem Innengewinde 22 versehene Ring 21 mit einem Ringzylinder 23 versehen ist. Ein nicht dargestelltes Rückschlagventil und ein ebenfalls nicht dargestelltes Druckentlastungsventil sind unmittelbar an den Ringzylinder 23 zur Beaufschlagung des Ringkolbens 25 und zu dessen Entlastung angeschlossen.

Erfindungswesentlich ist die den AusfUhrungsbeispielen gemeinsame Anordnung von Speicherzylindern 26, Speicherkolben 27 und die Speicherkolben 27 druckbelastenden Federn 28, wobei die Zylinderräume der Speicherzylinder 26 im AusfUhrungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 3 durch Stichbohrungen 19 mit dem Ringkanal 18 und im AusfUhrungsbeispiel nach den Figuren 4 und 5 durch Stichbohrungen 29 mit dem Zylinderraum des Ringzylinders 23 verbunden sind. Die Bohrungen der Speicherzylinder 26 gehen über in Bohrungen 30 größeren Durchmessers/ die die Federn 28 aufnehmen und die durch Deckel 31 verschlossen sind. Jeder Deckel 31 ist mit einer Bohrung 32 und einer in die Bohrung 32 eingesetzten Büchse 33 versehen. Die Speicherkolben 27 sind von Stangen 34 verlängert, die die Federn 28 durchsetzen und mit Zapfen 35 in den Büchsen 33 der Deckel 31 geführt sind. Indem die Deckel 31 mittels der Schrauben 36 mit dem Ring 1 bzw. 21 verschraubt werden, werden die Federn 28 gespannt, wobei sich die Federn 28 an den Speicherkolben 27 und diese sich auf den Böden der Speicherzylinder 26 abstützen. Die so erzielte Vorspannung der Federn 28 entspricht dem bei dem minimalen Spanndruck auftretenden Flüssigkeitsdruck.

Die Erfindung ist nicht an die Ausführungsbeispiele gebunden, sondern kann allgemein bsi Spannelementen nicht nur solchen ringförmiger Ausbildung Anwendung finden.

Claims (4)

1 15744 SchutzanSprüche

1. Hydraulisch betätigtes Spannelement, insbesondere Spannring mit Sitz auf einer Achse, auf der er durch Gewinde, Bajonett oder Stützring und Ringnute axial in einer Richtung abgestützt ist und in den ein ringförmiger Zylinderraum zur Aufnahme eines Ringkolbens bzw. mehrere konzentrisch um die Rotationsachse verteilt angeordnete Zylinderbohrungen zur Aufnahme von Kolben eingearbeitet ist bzw. sind, wobei der Ringkolben bzw. die Kolben durch Beaufschlagung einen Spanndruck auf ein Werkzeug oder ein Werkstück ausübt bzw. ausüben und in der Durckmittelzufuhr ein Rückschlagventil zur Aufrechterhaltung des Spanndruckes an dem Ringkolben bzw. den Kolben und ein Druckentlastungsventil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Druckmittelzufuhr zwischen Rückschlagventil und Ringkolben (25) bzw. Kolben (5) ein Speicherzylinder (26) mit in diesem angeordneten, federdruckbelasteten Speicherkolben (27) angeschlossen ist.

2. Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der einseitig geschlossene Speicherzylinder (26) in eine durch einen Deckel (31) verschlossene Bohrung (30) größeren Durchmesser zur Aufnahme der Druckfeder (28)übergeht.

3. Spannelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Speicherkolben (27) mit einer Stange (34) verlängert ist, die die Druckfeder (28) durchsetzt und in dem die Bohrung (30) abschließenden Deckel (31) geführt ist.

4. Spannelement nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet,

daß die Stange (34) zum Speicherkolben (27) mit einer Positionsanzeige verbunden oder als solche ausgebildet ist und zur Leckageanzeige vorgesehen ist.