JP4350863B2 - 締付ヘッド作動装置の解除ユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作動スピンドル中に案内され、連結棒によって作動スピンドルの軸方向に移動可能な締付ヘッドを作動させる装置についての解除ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
解除ユニットが、連結棒を押し動かすためのピストンと、ケーシングキャップと、このケーシングキャップに対して移動可能なケーシングとを備える。このケーシングには少なくとも１つの錠掛け部材が配され、この錠掛け部材は、作動スピンドルに接続された連結リングの受入部中に、遊びをもって入り込むようにすることができる。
【０００３】
このような解除ユニットは、ドイツ特許公報DE 19636594 A1より公知である。この解除ユニットは、作動スピンドルに配された連結リングと係合しているロック状態から係合のない解除状態へと、錠掛け部材によって位置・態勢が変更される。このようにして、解除ユニットは、作動スピンドルから引き離すことができ、また、再び作動スピンドルに固定することができる。解除ユニットが連結リングを介して作動スピンドルに接続されると、錠掛け部材は、受入部の壁に当接するロック状態へと移行される。このロック状態では、締付ヘッドが作動することにより、加工対象物または工具が締め付けられることとなる。この締め付け作動のためには、解除ユニット中にてピストンが軸方向に移動され、ケーシングキャップに当接するようになる。締付が行われた後に、作動スピンドルを回転させることができる。その際、解除ユニットを共に回転させる必要をなくし、回転する構造部分と静止する構造部分との間の厳密な分離を達成するために、ケーシングが圧縮バネによってケーシングキャップに対して移動される。その結果、錠掛け部材が受入部中の遊びの空隙を存分に活用することができるようになり、壁面と接触しないようになる。工具または加工対象物の締付を解除するためには、ピストンが反対方向に移動される。このとき、錠掛け部材が再び受入部の壁に当接するので、錠掛け部材と連結リングとの対抗し合う保持により、作動スピンドルのスピンドル軸受は、ピストンから加えられる締め付け解除の力を何ら受けなくてよい。とはいっても、スピンドル軸受は、少なくとも、ケーシングの移動のために必要な圧縮バネの力を受けねばならないので、完全には力を免れてはいない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べたような解除ユニットを構成するにあたり、錠掛け部材の移動のために受入部中に備えられた圧縮バネがスピンドル軸受に不都合な作用を及ぼすのを防止できるようにすることである。また、本発明の課題は、スピンドル軸受に悪影響を与えることなく解除ユニットの構造部分の相互移動を行うことのできる方法を示すことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題は、冒頭に述べたような解除ユニットにあって、以下により解決される。ピストンが、ケーシングキャップに当接するようになる第１のストッパ面と、ケーシングのストッパとして作用する第２のストッパ面とを有する。第１のストッパ面と第２のストッパ面の間隔は、ケーシングキャップに当接しケーシングに当接した状態で、錠掛け部材が受入部中で中間または略中央の位置をとるように寸法決めされる。
【０００６】
このような本発明の解除ユニットは以下の利点をもたらす。ケーシングキャップを位置ずれ不能の固定された基準点として用いることができるので、受入部に対して錠掛け部材を移動させるための圧縮バネを完全に除外することができる。この基準点に向かって、ピストンは、その第１のストッパ面が接触するまで移動させることができる。次に、再度の、位置ずれ不能の基準点としてのケーシングキャップに対する、錠掛け部材を伴うケーシングの移動は、第２のストッパ面とケーシングとが接触するまで行われる。これにより以下のことも保証される。錠掛け部材が、受入部中にあって、バネの力によってのみ定められるものでない所定の位置をとるので、圧縮バネの疲労現象が解除ユニットの確実性を損なうことがないということが保証される。
【０００７】
通常はピストンが圧力媒体によって移動されるので、本発明の好ましい実施態様では、ケーシング中にシリンダ室が形成され、このシリンダ室にピストンのピストンフランジが、圧力媒体をシールするように、すなわち液密的または気密的に当接する。また、ピストンフランジには第２のストッパ面が形成されている。
【０００８】
この実施態様の場合、圧力媒体接続部に圧力を印加するだけで、ピストンは、第１のストッパ面が更なる軸方向の移動を阻止されるまで、ケーシングキャップに向かって、格別に見事な具合に移動される。また、シリンダ室中に加えられた圧力により、ケーシングも、この移動がピストンフランジの第２のストッパ面によって停止させられるまでケーシングキャップに対して移動される。
【０００９】
解除ユニットの構造を簡単にすることに関連しては、ピストンがケーシングの先端側（締め付けヘッドから遠い側）によって案内されていて、ケーシングから突き出るピストンの部分に第１のストッパ面が形成されているなら、合目的であることが明らかとなった。
【００１０】
また、好ましくは、ケーシングキャップが案内カラーでもってケーシングを覆い、該案内カラーには半径方向内側に位置する面上にケーシングのための案内面が形成されている。このようであると、ケーシングキャップが、構造上簡単な形態で、ピストンと逆側への、ケーシングに対する軸方向移動の際に基準点としての役をなすことができ、また同時にケーシングのための案内を提供するので好ましい。
【００１１】
受入部中の錠掛け部材の位置を、第２のストッパ面とケーシングとの接触点を越えないように限定するために、本発明の枠内で、案内カラー中に周方向に延びるリング溝が形成されていて、このリング溝にケーシングのリムが入り込んで係合することが可能である。
【００１２】
ケーシングとケーシングキャップとの間に形成された案内面を損なうことがないよう、ケーシングの先端面に、シリンダ室のための圧力媒体接続部が接続される。この圧力媒体接続部はケーシングキャップを貫いて外へと案内されている。
【００１３】
適正な締付についてチェックでき、また、錠掛け部材が望ましい中間の位置をとることを保証するために、作動スピンドルの長穴（スロット等、開口が長円、長方形をなす穴）を通り抜けるピンによって連結棒に接続されたフランジ板またはリングが、ケーシングに配された位置センサのための基準位置をなす。
【００１４】
本発明の根底をなす課題の方法に関する部分は、以下によって解決される。作動スピンドルに導かれた締付ヘッドを介して加工対象物または工具を締め付ける締め付け方法にあって、連結棒の移動に役立つピストンが、ピストンの側で、複数の圧力媒体接続部を有しケーシング中に形成されるシリンダ室の中を、移動されたならば、締付ヘッドが、連結棒によって作動スピンドルの軸方向に移動させられる。ここで、下記のステップを含む。
【００１５】
第１の押圧手続接続に圧力を印加し、ピストンが第１のストッパ面でもってケーシングキャップに当接するようになるまで、ケーシング及びケーシングキャップ対してピストンを移動させる。そして、ケーシングが、ピストンに形成された第２のストッパ面に当接するようになり、解除ユニットの１部分としてケーシングに接続された錠掛け部材が、作動スピンドルに接続された連結リングの受入部中で中間の位置をとるまで、第１の圧力媒体接続部から引き続き圧力を印加する。このようにして、ケーシングをピストン及びケーシングキャップに対して移動させる。
【００１６】
この締め付け方法は、位置ずれ不能のケーシングキャップによって与えられた基準点を目いっぱい用いるのである。シリンダ室の圧力媒体接続部の１つに、簡単な圧力印加を行うことにより、ピストン及びケーシングが第１のストッパ面と第２のストッパ面によって限定される位置に達してしまうまで、ピストン及ケーシングを、軸方向に、互いに逆向きに移動させる。注目すべきことには、ケーシングキャップに対するピストンの移動、及び、ケーシングキャップに対するケーシングの移動が、圧縮バネ等のような追加の部品なしに、単に、一つの圧力媒体接続部だけに対する簡単な圧力の印加により行なわれる。
【００１７】
このような方法によって締め付けられた加工対象物または工具の締め付けを解除する方法は、第２の圧力媒体接続部に圧力が印加され、ピストンがケーシングキャップとケーシングに対する第１のストッパ面と第２のストッパ面での当接から解かれて、錠掛け部材が、受入部中におけるケーシングキャップに対するケーシングの移動によって当接するようになることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下において、図面に描かれた実施例を用いて本発明が詳細に説明される。
【００１９】
図１において、工具、または加工される途中の加工対象物２を締め付けることのできる締付装置１が示されている。この工具または加工対象物が、例えば図示されるような中空シャフトテーパー体３、または急傾斜テーパー体を有している。締付装置１が締付ヘッド４を備える。この締付ヘッド４は、中空の作動スピンドル５中を該作動スピンドル５の軸方向にシフト可能に案内され、このシフトのために、作動スピンドル５を通り抜ける連結棒６に接続されている。作動スピンドル５における、締付ヘッド４とは軸方向逆側の端部に、連結リング７が固定されており、この連結リング７には受入部８が備えられる。この連結リング７に解除ユニット９を固定することができる。この解除ユニット９には錠掛け部材１０が備えられ、この錠掛け部材１０は、作動スピンドル５に配された連結リング７に噛み合う錠掛け状態から、噛み合いより外れた解除状態へとシフトさせることができる。この錠掛け部材１０は、ケーシング１１中に取付けられる。解除ユニット９は、さらには、ケーシングキャップ１２及びピストン１３を有する。
【００２０】
図１に示す描写では、締付ヘッド４の締付ツメ１４が、中空シャフトテーパー体３と噛み合っていない。ピストン１３が軸方向に締付ヘッド４の側へとシフトしていて、連結棒６を該締付ヘッド４と共に、軸方向に中空シャフトテーパー体３の側へとシフトさせており、皿バネセット（一組の皿バネ）１５を締め付けているからである。
【００２１】
錠掛け部材１０が受入部８中で該受入部８の壁に当接していている。そのため、この当接で生じる対抗保持のおかげで、作動スピンドル軸受からは何の力も受ける必要がない。
【００２２】
図１に描かれた位置・態勢から出発して加工対象物２を締め付けるためには、圧力媒体接続部１６に圧力が印加される。そして、ピストン１３は、そのストッパ面１７がケーシングキャップ１２に当接するまで移動される。また、ピストン１３が第２のストッパ面１８をも有する。このストッパ面１８には、シリンダ室１９内における優勢な圧力によって、ケーシング１１が当接するようになる。このケーシング１１がピストン１３に対して軸方向逆向きに移動するので、受入部８中で錠掛け部材１０が内壁と接触しなくなり、ピストン１３に沿った第２のストッパ面１８から第１のストッパ面１７までの距離により決まる中間または略中央に位置する。
【００２３】
ピストン１３が押し動かされることで、連結棒６が該ピストン１３からの力を受けることがなくなるので、この連結棒６は、締め付けられた皿バネセット１５によって、同様にピストン１３側へと移動される。この際、連結棒６が締付ヘッド４を引きつれて動かし、締付ヘッド４は、締付ツメ１４が中空シャフトテーパー体３に係合するように、締付ツメ１４を押し付ける。
【００２４】
錠掛け部材１０がもはや連結リング７と接触しないので、作動スピンドル５は、解除ユニット９が回転に加わる必要なしに、回転状態とされることができる。
【００２５】
ピストン１３がケーシング１１の先端面（図における上面）により案内されており、ケーシング１１から外へと延びているピストン１３の部分に、第１のストッパ面１７が形成されている。第２のストッパ面１８がリングフランジ２０に形成されており、このリングフランジ２０が、ケーシング１１中に形成されたシリンダ室１９に、シール部をなすように当接する。
【００２６】
ケーシングキャップ１２の案内カラー２１がケーシング１１を覆う。この案内カラー２１には半径方向内側に位置する面にケーシング１１のための案内面２２が形成されている。この案内カラー２１には、さらに、周方向に延びるリング溝２３が備えられ、このリング溝２３中には、ケーシング１１のリム２４が入り込んで係合する。そのため、リング溝２３中でのリム２４が自由に動きうる遊びによっても、ケーシングキャップ１２に対するケーシング１１の移動が制限されている。
【００２７】
シリンダ室１９のための圧力媒体接続部１７，２５は、ケーシング１１の先端面にてケーシングキャップ１２により外へと案内されている。
【００２８】
ケーシング１１にはさらに位置センサ２６が取付けられる。この位置センサ２６は、錠掛け部材１０についての正しい締付と正しい位置とを点検するのに役立つ。ここで、作動スピンドル５の長穴を貫くピンにより連結棒６に接続されるリングまたはフランジ板２７が、位置の基準をなしている。
【００２９】
図２に描かれた位置から始まって再び図１に示された位置に達するように、第２の圧力媒体配管２５に圧力が印加される。その結果、ピストン１３は、第１のストッパ面１７及び第２のストッパ面１８でもって、ケーシングキャップ１２及びケーシング１１に当接することが解除される。また、ケーシング１１がケーシングキャップ１２に対して押し動かされることにより、錠掛け部材１０が受入部８中で当接することとなる。また、ピストン１３が再び締付ヘッド４と共に連結棒６を押し動かすので、締付ツメ１４が加工対象物２の中空シャフトテーパー体３との係合から外れ、皿バネセット１５が再び締め付けられる。
【００３０】
【発明の効果】
ピストン及びケーシングキャップに対して、ケーシング及び錠掛け部材を移動させるにあたり、圧縮バネを省くことができるので、圧縮バネによるスピンドル軸受への悪影響を除くことができ、また、圧縮バネの疲労現象が解除ユニットの確実性を損なうことも防止される
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の解除ユニットについて、締付ヘッドが工具または加工対象物を締め付けておらず、錠掛け部材が受入部中に入り込んでロック状態にある場合の様子を示す縦断面図である。
【図２】ピストンの移動により締付ヘッドが作動状態となり、中空シャフトテーパー体を締め付けている様子を示す、図１に対応する縦断面図である。
【符号の説明】
１ 締付装置
２ 工具、または加工される途中の加工対象物
３ 中空シャフトテーパー体
４ 締付ヘッド
５ 作動スピンドル
６ 連結棒
７ 作動スピンドルに接続する連結リング
８ 連結リングの受入部
９ 解除ユニット
１０ 錠掛け部材
１１ ケーシング
１２ ケーシングキャップ
１３ ピストン
１７ 第１のストッパ面
１８ 第２のストッパ面
１９ シリンダ室

Claims (9)

1. 作動スピンドル（５）中に案内され、連結棒（６）によって該作動スピンドル（５）の軸方向に移動可能である締付ヘッド（４）を作動させるための装置における締め付け作動の解除ユニットであって、
   連結棒（６）の移動に役立つピストン（１３）と、ケーシングキャップ（１２）と、該ケーシングキャップ（１２）に対して移動可能であり少なくとも１つの錠掛け部材（１０）が配されたケーシング（１１）とを備え、この錠掛け部材（１０）が、作動スピンドル（５）に接続された連結リング（７）の受入部（８）中に遊びをもって挿入可能である解除ユニットにおいて、
   ピストン（１３）は、ケーシングキャップ（１２）と当接するようになる第１のストッパ面（１７）と、ケーシング（１１）のためのストッパとして作用する第２のストッパ面（１８）とを有し、
   第１のストッパ面（１７）と第２のストッパ面（１８）の間隔は、これらストッパ面（１７，１８）がケーシングキャップ（１２）及びケーシング（１１）に当接した場合に、錠掛け部材（１０）が受入部（８）中で中間の位置をとるように寸法決めされていることを特徴とする解除ユニット。
2. 請求項１に記載の解除ユニットにおいて、ケーシング（１１）中にシリンダ室（１９）が形成され、このシリンダ室（１９）に、ピストン（１３）のピストンフランジ（２０）がシール部をなすように当接しており、
   ピストンフランジ（２０）に、第２のストッパ面（１８）が形成されていることを特徴とする解除ユニット。
3. 請求項１または２に記載の解除ユニットにおいて、ピストン（１３）がケーシング（１１）の先端側によって案内されており、
   ピストン（１３）の、ケーシング（１１）から出て延びている部分に、第１のストッパ面（１７）が形成されていることを特徴とする解除ユニット。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の解除ユニットにおいて、ケーシングキャップ（１２）の案内カラー（２１）がケーシング（１１）を覆い、この案内カラー（２１）には、半径方向内側に位置する面に、ケーシング（１１）のための案内面（２２）が形成されていることを特徴とする解除ユニット。
5. 請求項４に記載の解除ユニットにおいて、案内カラー（２１）中に、周方向に延びるリング溝（２３）が形成され、このリング溝（２３）中に、ケーシングのリム（２４）が入り込んで係合することを特徴とする解除ユニット。
6. 請求項２〜５のいずれかに記載の解除ユニットにおいて、ケーシング（１１）の先端面に、シリンダ室（１９）のための圧力媒体接続部（１６，２５）が接続されていて、この圧力媒体接続部（１６，２５）がケーシングキャップ（１９）によって外へと案内されていることを特徴とする解除ユニット。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の解除ユニットにおいて、作動スピンドル（５）の長穴を通り抜けるピンによって連結棒（６）に接続されたリングまたはフランジ板（２７）が、ケーシング（１１）に配された位置センサ（２６）のための位置の基準をなすことを特徴とする解除ユニット。
8. 作動スピンドル（５）に導かれた締付ヘッド（４）を用いて加工対象物（２）または工具を締め付ける方法であって、複数の圧力媒体接続部（１６，２５）を有しケーシング（１１）中のピストン（１３）側に形成されるシリンダ室（１９）の中を、連結棒（６）の移動に役立つピストン（１３）が移動されたならば、締付ヘッド（４）が、連結棒（６）によって作動スピンドル（５）の軸方向に移動される締め付け方法において、
   第１の圧力媒体接続部（１６）に圧力を印加し、ピストン（１３）の第１のストッパ面（１７）がケーシングキャップ（１２）に当接するまで、ピストン（１３）を、ケーシング（１１）及びケーシングキャップ（１２）に対して移動させるステップと、
   ケーシング（１１）が、ピストン（１３）に形成された第２のストッパ面（１８）に当接するようになり、解除ユニット（９）の部分としての、ケーシング（１１）に接続された錠掛け部材（１０）が、作動スピンドル（５）に接続された連結リング（７）の受入部（８）中にて中間の位置をとるまで、第１の圧力媒体接続部（１６）に圧力を印加することにより、ケーシング（１１）を、ピストン（１３）及びケーシングキャップ（１２）に対して移動させるステップとからなる締め付け方法。
9. 請求項８の締め付け方法によって締め付けられた加工対象物（２）または工具の締め付けを解除する方法において、
   第２の圧力媒体接続部（２５）に圧力が印加されて、ピストン（１３）における第１のストッパ面（１７）及び第２のストッパ面（１８）と、ケーシングキャップ（１２）及びケーシング（１１）との当接が解除され、錠掛け部材（１０）が、ケーシングキャップ（１２）に対するケーシング（１１）の移動によって受入部（８）中で当接するようになることを特徴とする解除方法。

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