DE1103111B

DE1103111B - Control device for hydraulic drives of machine tools

Info

Publication number: DE1103111B
Application number: DEH23898A
Authority: DE
Inventors: Guenter Haag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-05-12
Filing date: 1955-05-12
Publication date: 1961-03-23

Description

Steuervorrichtung für hydraulische Antriebe vonWerkzeugmaschinen Als Steuervorrichtungen für hydraulische Antriebe von Werkzeugmaschinen sind u. a. solche gebräuchlich, die im grundsätzlichen Aufbau aus einem Ventilgehäuse mit darin festeingesetzter Ventilbüchse sowie drehbar gelagertem Steuerschieber bestehen. Durch die Einstellung des Steuerschiebers erfolgt die Umsteuerung der Maschine auf verschiedene Arbeitsgänge, z. B. schnell vor, schnell zurück usw. Bei einer bekannten Ausführungsform wird dazu der Drehschieber von Hand betätigt. Der die Maschine Bedienende schaltet reit einem Handhebel den Drehschieber auf die verschiedenen Funktionsstellungen, beispielsweise zunächst auf Eilvorlauf, und spannt damit gleichzeitig eine dem Drehschieber zugeordnete Verdrehungsfeder. Er muß den Hebel so lange- gegen die Federkraft andrücken, bis der Drehstahl an das Werkstück herangefahren ist. Wird der Hebel dann losgelassen, so stellt die Verdrehungsfeder den Drehschieber auf Arbeitsvorschub. Hat der Drehstahl die Bearbeitung beendet, d. h. ist der Bettschlitten gegen einen Festanschlag gefahren, so erfolgt seine- selbsttätige Umschaltung auf Rücklauf. Durch eintretende Druckänderung oder durch einen elektrischen Kontakt wird dazu ein Ölstrom ausgelöst, der den Rastbolzen abhebt, so däß die Verdrehungsfeder den Drehschieber in die Stellung Rücklauf zurückdreht. Bei dieser bekannten Ausführungsform ist vor allem nachteilig, daß- der Drehschieber nicht automatisch arbeitet. Auch sind: infolge der Handbetätigung und die Art der zugeordneten Steuerungsmittel die auswahlbaren Arbeitsgänge notwendig beschränkt. Es i=st beispielsweise nicht möglich; mit einer derart ausgerüsteten Bearbeitungsmaschine wahlweise einfache Bohrarbeiten, Gewindeschneiden, Tieflochbohrungen -mit Eutspanen. oder beliebige andere Bearbeitungsaufgaben zu lösen, zumal auch die Funktionsabläufe, die der Steuervorrichtung zugeordnet sind; verhältnismäßig kompliziert sind: Es sind außerdem sogenannte hydraulisch betätigte, mittelbare Unrsteuerorgane bekannt. Während die-mittelbare Umsteuerung, z. B: bei hin- und hergehenden Tischen von Hobel- und- Schleifmaschinen; besonders- bei geringen Tischgeschwindigkeiten unzuverlässig ist, da der Steuerschieber durch den zu steuernden Tisch- beim Umschalten über- die Mittelstellung gezogen- werden muß, in der kein Öl den Schieber durchströmt, arbeitet die sogenannte mittelbare Umsteuerung- über ein Vorsteuerorgan. Zu diesem Zweck wird eire- Vorsteuerschieber durch den- zu steuernden Maschinentisch um einen immer gleichbleibenden Winkel in beiden, Richtungen gedreht.. Er steuert dadurch Ölströme, welche den eigentlichen Steuerschieber für den Maschinentisch bewegen. Bei dieser bekannten Ausführungsform ist nachteilig; daß der Drehschieber- beim Schalten hin- und- hergedreht werden muß; was die Steuerung für den Drehschieber selbst kompliziert macht.Control device for hydraulic drives of machine tools Als Control devices for hydraulic drives of machine tools are inter alia. such commonly used, the basic structure of a valve housing with firmly inserted Valve sleeve and rotatably mounted control slide exist. By setting the control slide, the machine is reversed to different work processes, z. B. fast forward, fast back, etc. In a known embodiment to do this, the rotary valve is operated by hand. The operator of the machine switches rides a hand lever the rotary valve to the various functional positions, for example initially to rapid advance, and thus simultaneously tensioned a valve assigned to the rotary valve Torsion spring. He must press the lever against the spring force until the turning tool has moved towards the workpiece. If the lever is then released, so the torsion spring sets the rotary valve to working feed. Has the turning tool the processing is finished, d. H. has the bed slide moved against a fixed stop, so it automatically switches over to reverse. Due to a change in pressure or an electrical contact is used to trigger an oil flow that controls the locking pin lifts off, so that the torsion spring turns the rotary valve back into the return position. The main disadvantage of this known embodiment is that the rotary slide valve does not work automatically. Also are: as a result of manual operation and the type of associated control means restricted the selectable operations necessary. For example, it is not possible; with a processing machine equipped in this way optionally simple drilling work, thread cutting, deep hole drilling - with Eutspanen. or to solve any other processing tasks, especially as the functional processes, associated with the control device; are relatively complicated: It are also so-called hydraulically operated, indirect Unrsteuerorgane known. While the indirect reversal, e.g. B: for reciprocating tables of planing and- grinding machines; especially unreliable at low table speeds is because the control slide is switched over by the table to be controlled the middle position must be pulled, in which no oil flows through the slide, the so-called indirect reversal works via a feedforward control unit. To this The purpose is a pilot valve through the machine table to be controlled by one always constant angle in both directions, rotated .. He steers through it Oil flows that move the actual control slide for the machine table. In this known embodiment is disadvantageous; that the rotary valve when Switching must be turned back and forth; what the control for the rotary valve complicates itself.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für hydraulische Antriebe von Werkzeugmaschinen derart auszubilden; daß: eine automatische Steuerung aller praktisch vorkommenden Schaltfolgen, z. B-. schnell vor, langsam vor, schnell zurück: USW- auf einfachste Weise durchgeführt wird; so daß. mit einer Werkzeugmaschine wählweise einfache Bohrarbeiten, Gewindeschneiden, Tiefiochbohren mit Entspanen oder beliebige, andere Bearbeitungsaufgaben ausgeführt werden können. Insbesondere soll auf einfachste Weise eine Umstellung auf beliebige Werkstücke erreicht werden; Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für hydraulische Antriebe von Werkzeugmaschinen, bestehend aus einem Ventilgehäuse reit darin festeingesetzter Ventilbüchse, sowie drehbar gelagertem Steuerschieber. D=ie Erfindung besteht darin, die Antriebswelle des Steuerschiebers an einen ständig- unter 0fdrück stehendem Öldruckantriebsmotor anzukuppeln und: an diese Antriebswelle außerdem eine Schalttrommel anzuschließen; wobei- letztere längs einer Mantellinie angeordnete Anschlagleisten aufweist, von denen jeweils eine an den Gegenanschlag des gesteuerten Maschinenteils anliegt; so- daß nach Freigabe ein Fortschalten des Drehschiebers-- durch die Motorwirkung bis zum nächsten Anschlag erfolgt. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die- Schalttrommel über das Ventilgehäuse gestülpt und in der Schalttrommel der Öldruckmotor angeordnet ist. Man erreicht auf" diese Weise eine gedrungene und geschlossene Bauweise, bei der nichtsdestoweniger auf einfache Weise die Anschläge ausgetauscht werden können, wodurch eine Einstellung auf verschiedene Werkstücke oder Arbeitsgänge möglich ist.The invention is based on the object of a control device for to design hydraulic drives of machine tools in this way; that: an automatic Control of all practically occurring switching sequences, e.g. B-. fast forward, slow forwards, quickly backwards: USW- is carried out in the simplest possible way; so that. with a Machine tool optionally simple drilling work, thread cutting, deep hole drilling with chip removal or any other machining tasks. In particular, it should be possible to switch to any workpieces in the simplest possible way to be achieved; The invention relates to a control device for hydraulic Drives of machine tools, consisting of a valve housing rides firmly inserted therein Valve sleeve and rotatably mounted control slide. The invention consists in the drive shaft of the control spool to a constantly under pressure To couple the oil pressure drive motor and: to this drive shaft also a shift drum to connect; the latter stop bars arranged along a surface line has, of which one at the counter stop of the controlled machine part is applied; so that after release, the rotary valve is switched on - by the action of the motor takes place until the next stop. A preferred embodiment of the invention is characterized in that the switching drum slipped over the valve housing and the oil pressure motor is arranged in the shift drum. One reaches on "this Way a squat and closed construction, nonetheless in a simple way the stops can be exchanged, thus making a setting on different workpieces or operations is possible.

Die durch die Erfindung erreichten. Vorteile bestehen einerseits in der Vereinfachung der Steuervorrichtung selbst, und andererseits in der mit der Vereinfachung zugleich erreichten Möglichkeit der Ausführung von vielfachen -Steueraufgaben. Im einzelnen ergeben sich die durch die Erfindung erreichten Vorteile aus den weiteren, an Hand eines Ausführungsbeispiels ausgeführten Erläuterungen. Es zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Druckölautomaten, Fig. 2 einen Ausschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 den eingebauten Druckölsteuerautomaten bei einem Zweiwegebohrwerk und die Fig. 4 bis 9 Details der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3.Those achieved by the invention. On the one hand, there are advantages in the simplification of the control device itself, and on the other hand in that with the Simplification achieved at the same time the possibility of executing multiple control tasks. In detail, the advantages achieved by the invention result from the further, Explanations made on the basis of an exemplary embodiment. It shows Fig. 1 a Pressure oil dispenser according to the invention, FIG. 2 shows a section through the object According to Fig. 1, Fig. 3, the built-in automatic pressure oil control in a two-way boring machine and FIGS. 4 to 9 show details of the device according to FIGS. 1 to 3.

Bei dem Druckölautomaten nach Fig. 1 und 2 ist in das Ventilgehäuse 1 die Ventilbüchse 2 zentrisch unlösbar eingesetzt. In letzterer ist der Steuerschieber 3 drehbar gelagert. Dieser läuft einseitig in eine Welle aus, die mit der über das Ventilgehäuse 1 gestülpten und auf diesem drehbar gelagerten Schalttrommel 4 fest verbunden ist. In die auf dieser Schalttrommel 4 befindlichen Nuten 5 werden die Trommelanschläge 6 eingeschoben und festgeklemmt. Der im Ventilgehäuse 1 angeordnete Öldruckantriebsmotor 7 steht dauernd unter Öldruck und ist bestrebt, Steuerschieber 3 und Schalttrommel 4 in Umdrehung zu versetzen, während eine Anschlagleiste 8 als Gegenschlag am Trommelanschlag 6 vorbeigeführt wird. Die Schalttrommel 4 ist dabei über das Ventilgehäuse gestülpt, in der Schalttrommel 4 befindet sich der Öldruckmotor 7.In the case of the automatic oil dispenser according to FIGS. 1 and 2, it is in the valve housing 1 the valve sleeve 2 is inserted in the center and cannot be released. In the latter is the control slide 3 rotatably mounted. This runs out on one side in a wave that coincides with the Valve housing 1 slipped over and on this rotatably mounted switching drum 4 firmly connected is. In the grooves 5 located on this switching drum 4, the Drum stops 6 pushed in and clamped. The arranged in the valve housing 1 Oil pressure drive motor 7 is constantly under oil pressure and strives to control slide 3 and shift drum 4 to set in rotation, while a stop bar 8 as Counterstrike is moved past the drum stop 6. The switching drum 4 is included Slipped over the valve housing, the oil pressure motor is located in the switching drum 4 7th

In Fig. 3 ist die Anwendung der Steuervorrichtung nach der Erfindung zum Steuern der Vorschubwege eines durch einen Ölkolben bewegten Zweiwegebohrwerkes verdeutlicht. Die Leitung des Ölstromes in der Vorrichtung 9 bei Verwendung eines Schaltschiebers 10 und eines Drosselventiles 11 ist folgende: Läuft z. B. der Schlitten 12 eines Bohrwerkes im Schnellgang nach links, so tritt das Drucköl aus der Ölpumpe 13 über den Schaltschieber 10 auf der rechten Seite in: den Schlittenzylinder 14 ein (ausgezogener Strömungspfeil). Das auf der linken Kolbenseite befindliche Öl fließt ebenfalls über den Schaltschieber 10 und zur Steuervorrichtung 9 in den Ringkanal 15 (Fig. 1), strömt durch die Bohrung 16 der Ventilbüchse 2 in den Kanal 17 -des Steuerschiebers 3. Von hier aus über die Bohrung 18 in der Ventilbüchse 2 in den Ringkanal 19 und läuft über die Rohrleitung 27 (Fig. 9) in den Ölbehälter der Pumpe 13 zurück. Hat nun der Schlitten des Bohrwerkes die Schnellvorschubstrecke durchfahren und soll der Arbeitsvorschub nach links einsetzen, dann hat die mit dem Vorschubkolben 24 verbundene Anschlagleiste 8 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. ß, Fig. 9) den Trommelanschlag 6 abgefahren und der Ölmotor 7 dreht den Steuerschieber 3 so weit, bis seine Bohrungsreihe 17, 21 unter die Lochreihe der Ventilbüchse 2 zu liegen kommt, die das Öl entsprechend dem Kommando »langsam nach links« steuert.In Fig. 3 the application of the control device according to the invention for controlling the feed paths of a two-way boring machine moved by an oil piston is illustrated. The line of the oil flow in the device 9 when using a slide valve 10 and a throttle valve 11 is as follows: B. the slide 12 of a boring mill to the left at high speed, the pressurized oil from the oil pump 13 passes through the slide switch 10 on the right side into: the slide cylinder 14 (solid flow arrow). The oil on the left side of the piston also flows through the slide switch 10 and to the control device 9 in the annular channel 15 (Fig. 1), flows through the bore 16 of the valve sleeve 2 into the channel 17 - of the control slide 3. From here via the bore 18 in the valve sleeve 2 into the annular channel 19 and runs back into the oil tank of the pump 13 via the pipeline 27 (FIG. 9). If the slide of the boring mill has now passed the fast feed path and the working feed is to start to the left, then the stop bar 8 connected to the feed piston 24 (Fig. 2, Fig. 3, Fig Oil motor 7 rotates control slide 3 until its row of holes 17, 21 comes to lie under the row of holes in valve sleeve 2, which controls the oil according to the command "slowly to the left".

Diese neue Stellung des Drehschiebers wird durch einen entsprechenden Trommelanschlag bestimmt.This new position of the rotary valve is indicated by a corresponding Drum stop determined.

Bei dem neuen Kommando fließt das Drucköl aus der Ölpumpe in der gleichen Weise über den Schaltschieber 10 zum Schlittenzylinder 14 (gestrichelter Strömungspfeil). Das aus der linken Zylinderseite austretende Rücköl fließt über den Schaltschieber 10 zur Steuervorrichtung 9 und tritt hier über den Ringkanal 15 (Fig.-4) und eine Bohrung 16 in den Drehschieberkanal 17. Statt einer Bohrung 18, wie bei der vorherigen Stellung des Drehschiebers, ist in diese Lochreihe eine Bohrung 19 gebohrt, durch welche das Öl in den Ringkanal 20 gelangt und von hier aus über eine Rohrleitung zum Drosselventil 11 strömt. Im Drosselventilll kann dieAusflußmenge des Öles durch eine einstellbare Öffnung verändert werden, so daß die Geschwindigkeit des Maschinenkolbens entsprechend der verlangten Arbeitsvorschubgeschwindigkeit eingeregelt werden kann.With the new command, the pressure oil flows from the oil pump into the same Way via the slide switch 10 to the slide cylinder 14 (dashed flow arrow). The return oil emerging from the left side of the cylinder flows over the slide switch 10 to the control device 9 and occurs here via the annular channel 15 (Fig.-4) and a Bore 16 in the rotary valve channel 17. Instead of a bore 18, as in the previous one Position of the rotary valve, a hole 19 is drilled through this row of holes which the oil enters the annular channel 20 and from here via a pipeline flows to the throttle valve 11. The flow rate of the oil can flow through in the throttle valve an adjustable orifice can be changed so that the speed of the machine piston can be regulated according to the required work feed rate.

Nach der Bearbeitung des Werkstückes wird z. B. der Schlitten 12 in entgegengesetzter Richtung zurückgefahren. Die dazu nötige Umlenkung der Ölströme geschieht in folgender Weise: Am Ende des Arbeitsvorschubes hat die Anschlagleiste 8 wieder einen Trommelanschlag 6 abgefahren und der Ölmotor 7 dreht den Steuerschieber 3 in die Stellung für den Rücklauf. Der Kanal 21 im Drehschieber 3 (Fig.5) wird durch die Bohrung 22 und entsprechende Kanäle mit Drucköl versorgt. In der eingeschalteten Steuerschieberstellung für den Rücklauf des Schlittens 12 ist in der Lochreihe der Ventilbüchse 2 eine Bohrung 23 vorgesehen, durch die das Drucköl austritt und über gebohrte Kanäle und eine Rohrleitung zum Schaltschieber 10 gelangt und hier den Schieber in seine andere Endlage bringt. Dadurch werden die Ölströme zum Arbeitszylinder 14 vertauscht, so daß der Maschinenkolben 24 sich jetzt nach rechts bewegt (Fig.3). Soll der Schlitten 12 wieder zur linken Seite laufen, so stehen die Bohrungen des Steuerschiebers 3 unter einer Bohrungsreihe der Ventilbüchse 2, die eine Bohrung 25 (Fig. 6) hat. Das hier durchfließende Öl schaltet den Schaltschieber 10 nach seiner rechten Endlage, so daß wiederum die Ölströme zum Maschinenkolben 14 umgetauscht werden. Das auf der anderen Schaltschieberseite befindliche Öl wird abgeleitet. Um den Werkzeugmaschinenschlitten anzuhalten, wird das Drucköl aus dem Kanal 21 in eine Bohrung 26 geleitet (Fig. 7), wodurch ein besonderer Kolben den Schaltschieber 10 in Mittelstellung bringt. Dadurch werden die Ölleitungen zum Schlittenzylinder 14 geschlossen, so daß der Werkzeugmaschinenschlitten stehenbleibt.After machining the workpiece, z. B. the carriage 12 moved back in the opposite direction. The necessary deflection of the oil flows takes place in the following way: At the end of the working feed, the stop bar 8 has again passed a drum stop 6 and the oil motor 7 turns the control slide 3 into the position for the return. The channel 21 in the rotary valve 3 (FIG. 5) is supplied with pressurized oil through the bore 22 and corresponding channels. In the switched-on control slide position for the return of the slide 12, a bore 23 is provided in the row of holes in the valve sleeve 2 through which the pressurized oil exits and via drilled channels and a pipeline to the slide switch 10 and here brings the slide into its other end position. As a result, the oil flows to the working cylinder 14 are interchanged, so that the machine piston 24 now moves to the right (FIG. 3). If the carriage 12 is to run to the left again, the bores of the control slide 3 are under a row of bores in the valve sleeve 2, which has a bore 25 (FIG. 6). The oil flowing through here switches the slide switch 10 to its right end position, so that in turn the oil flows to the machine piston 14 are exchanged. The oil on the other side of the slide valve is drained off. In order to stop the machine tool slide, the pressure oil is passed from the channel 21 into a bore 26 (FIG. 7), whereby a special piston brings the slide switch 10 into the middle position. This closes the oil lines to the slide cylinder 14 so that the machine tool slide stops.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Control devices for hydraulic drives of machine tools, consisting of a valve housing with a valve sleeve firmly inserted therein and a rotatably mounted control slide, characterized in that the drive shaft of the control slide (3) is coupled to an oil pressure drive motor (7) which is constantly under oil pressure and to this drive shaft In addition, a switching drum (4) is connected, the latter (4) having stop strips (8) arranged along a surface line, one of which in each case rests against the counter-stop (8) of the controlled machine part, so that the rotary slide valve (3 ) takes place by the motor action until the next stop: 2. Device according to claim 1, characterized in that the switching drum (4) slipped over the valve housing and the oil pressure motor (7) is arranged in the switching drum (4). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 475 147, 555 887; Dürr and W achter “Hydraulic Drives and Pressure Fluid Controls on Machine Tools”, Carl Hanser-Verlag, Munich, 1952; Krug "The fluid transmission in cutting machine tools", Springer-Verlag, Berlin-Göttingen-Heidelberg, 1951.