DE1502839A1

DE1502839A1 - Pneumatisch-hydraulische Vorschubeinheit

Info

Publication number: DE1502839A1
Application number: DE19631502839
Authority: DE
Inventors: Erhard Lehle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-05-29
Filing date: 1963-05-29
Publication date: 1969-06-26
Also published as: DE1502839B2; GB1041810A; FR1417702A; DE1502839C3; CH418763A

Description

Ph 2/63

Erhard Lehle, Mannheim-Käfertal, Edenkobener Str. 4 "Pneümatisch-hydraulische Vorschübeinheit"

Die Erfindung betrifft eine pneumatisch-hydraulische Vorschubeinheit, bei der ein Kolben in Vorschubrichtung einseitig mit Druckluft beaufschlagt wird und dessen Vorschubgeschwindigkeit durch Verdrängung eines Ülstromes durch eine geeignete Dr _sse!einrichtung in oeliebiger .'/eise regelbar ist, Pneumatisch-hydraulische Vorschubeinheiten werden vorzugsweise zur Erzeugung und Steuerung von Vorschubbeweg-juigen an Werkzeugmaschinen eingesetzt.

Pneumatisch betriebene und hydraulisch besteuerte Vorschubeinheiten sind bekannt. Im Prinzip existieren 2 verschiedene Ausführungsformen. Bei der ersten sind der pneumatische Antriebs zylinder und der hydraulische Bremszylinder voneinander getrennt angeordnet. Um das Bauvolumen dieser Einheit klein zu halten, besitzt der Hydraulikzylinder einen wesentlich geringeren Querschnitt als der Pneumatikzylinder. Daraus resultiert ein entsprechend hoher Öldruck sowie ein geringes Ölvolumen. Im Betrieb ändert sich wegen des geringen ülvolumens je nach Belastung ständig die Temperatur de3 Öles und damit seine Viskosität, so daß eine genaue und reprodu-

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zierbare Einstellung der Vorsohubgeschwindigkeit, insbes. im Bereich der langsamen Vorschubgeschwindigkeiten, nicht möglich ist. Sie zweite usführungsform vermeidet diesen geschilderten Nachteil dadurch, daß Pneumatik- und Hydraulikzylinder gleiche Querschnitte aufweisen; meist sind hier Pneumatik- und Hydraulikteil hintereinander angeordnet. Ihr Nachteil ist eine aufwendigere Konstruktion. In der Hegel beträgt ihr* Länge das zweieinhalb- bis dreifache des möglichen Vorechubwegejis.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine pneumatisch-hydraulische Vorscimbeinheit zu schaffen, die konstruktiv einfach aufgebaut ist, ein kleines Bauvolumen besitzt und bei der der Einfluß der ultemperatur auf die Genauigkeit der Vorsohubgesehwindigkeit auf ein Minimum reduziert ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreich ,daß awei Bruokgehäuse koaxial zueinander angeordnet sind, wovor das Innere den eigentlichen Vorschub^linder daretalit_v in dem de» Kolben mit d«r damit verbundenen Kolbenstang« i^:iuft und daß zwischen dem inneren und äußeren Drucfcgehäu«© siich eine gaa« und flüssigkeitsundurchlässige, ηlastische Trennwand befindet, die den zwischen den koaxial angeordneten Druokgeheuaen bestehenden Raum in •inen flüssigkeitsdruekraum und einen Gasdruckraum aufteilt und diese hermetisch gegeneinander abdientet. Vorteilhaft sind dabei die Druckmedien so verteilt, daß sich die Druckflüssigkeit im kolbenstangenseitiien Saum des Vorschubzylindere und zwisohen Vor schabzylinder und elastische* Trennwand befindet, während der Raum zwischen Trennwand und äußerem

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Druckgehäuse sowie der der Kolbenstange abgekehrte Raum des Vorschubzylinders mit einem gasförmigen Druckmedium gefüllt werden können. Des weiteren ist die elastische Trennwand an der Kolbenstangenseite der Vorschubeinheit mit dem äußeren Druckgehäuse, auf der der Kolbenstange abgewandten Seite mit dem Vorschubzylinder verbunden. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann das äußere Druckgehäuse eine beliebige ^uerschnittsförm besitzen, beispielsweise einen raumsparenden rechteckigen Querschnitt. Weiterhin kann die elastische Trennwand so ausgebildet werden, daß sie sich an die ^uerschnittsform des äußeren Druckgehäuses anpaßt. Vorzugsweise sind die mit Druckflüssigkeit gefüllten Räume durch mindestens eine Druckleitung verbunden, in der sich eine von außen beliebig einstellbare Drosselstelle befindet. Die mit dem gasförmigen Druckmedien füllbaren Räume sind gleichfalls mit mindestens je einer Druckleitung über ein umschaltbares Steuerorgan an einen Druckspender angeschlossen. Zweckmäßigerweise wird die Kolbenstange mit einer Längsbohrung versehen, die eine an eine Ringnut angeschlossene Entlastungsbohrung im Kolben mit der Außenatmosphäre verbindet.

Durch die oben beschriebenen Merkmale der Erfindung wird eine gedrängte und einfache Konstruktion einer pneumatisch-hydraulischen Vorschubeinheit erreicht. Die elastische Trennwand mit ihrer sehr großen Oberfläche erlaubt die Abführung der durch die Drosselverluste erzeugten Wärme in der Druckflüssigkeit an das zu- und abströmende Druckgas, wodurch die Temperatur der Flüssigkeit, ihre Viskosität und damit die Vorschubge-

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schwindigkeit konstant gehalten werden können. Der Einbau der elastischen Trennwand in der geschilderten Weise ermöglicht kurze Verbindungs- bzw. Zuführungsleitungen für Druckflüssigkeit und Druckgas, so daß die Reibung der Druckmedien in den Leitungen herabgesetzt und die Vorschubgeschwindigkeit erhöht werden kann. Weiterhin wird durch die hermetisch abschließende elastische Trennwand die Möglichkeit des Übertritts von Druckgas in die Druckflüssigkeit verhindert. Durch die Ringnut im Kolben und die daran angeschlossene Entlastungsbohrung kann das am Kolben evtl. übertretende Druckgas drucklos in die Atmosphäre abgeführt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand dem in der Zeiohnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Der eohematisoh im Längsschnitt dargestellte Erfindungsgegenstand besteht aus dem äußeren Druokgehäuse 1, dem Vorsohubzylinder 2 sowie dem Stirnflansch 3 und Bodenflansoh 4; in Zylinder 2 befindet sich der Kolben 5 mit der daran befestigten Kolbenstange 6, die im Stirnflansch 3 geführt ist. Kolben 5 teilt Zylinder 2 in die Druckräume 7 und 8. Zwisohen Zylinder 2 und Gehäuse 1 ist die elastische Trennwand 9 angeordnet. Sie unterteilt die Druokräume 1o und 11. Stirnseitig wird die elastische Trennwand zwischen Stirnflansoh 3 und Gehäuse 1 gehalten,, während sie bodenseitig durch Plansch 12 und Bodenflansoh 4 eingespannt ist. Druokraum θ ist über Leitung 13, Drosselrüoksohlagventil 14 und Leitung 15 mit Druokraum 1o verbunden. Über das Vierwege-Zweistellungsventil 16, Leitungen 17 und 18 können die Druokräume 7 und 11 wechselseitig mit

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dem nicht gezeichneten Druckluftspender bzw. mit der Außenatmosphäre verbunden werden. In dem Kolben 5 befindet sich Ringnut 19 und Entlastungsbohrung 2o, die mit der in der Kolbenstange 6 angeordneten Längsbohrung 21 verbunden ist.

Die Wirkungsweise der dargestellten pneumatisch-hydraulischen Vorschubeinheit ist folgende:

In der gezeichneten Stellung des 4/2-Ventils 16 strömt Druckluft vom Druckluftspender durch Leitung 17 in äen Druckraum des Zylinders 2 und verschiebt den Kolben 5 mit Kolbenstange 6 in Vorschubrichtung. Dabei wird die Druckflüssigkeit aus Druckraum 8 durch die Leitung 13, das auf eine bestimmte Vorschubgeschwindigkeit eingestellte Drosselventil 14 und Leitung 15 iß Druckraum 1o verdrängt. Gleichzeitig ist Druckraum 11 entlüftet, so daß die elastische Trennwand 9 sich ausdehnen und die aus Raum 8 verdrängte Flüssigkeit aufnehmen kann. Wird das Ventil 16 umgeschaltet, so entlüftet sich Raum 7» während Raum 11 belüftet wird. Die in Raum 1o befindliche Flüssigkeit strömt nun durch die Drosseleinrichtung 14, die für einen Eilrücklauf mit einem Rückschlagventil versehen sein kann, zurück in Raum 8, wobei sie den Kolben 5 mit Kolbenstange 6 wieder in seine untere Totlage bringt. Zweckmäßigerweise können die Drosseleinrichtung 14 sowie das Ventil 16 in Stirnflansch 3 bzw. Bodenflansch 4 eingebaut werden.

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Claims

PH 2 / 63 Ansprüche

(I?) Pneumatisch-hydraulische Vorschubeinheit, bei der ein Kolben in Vorschubrichtung einseitig mit Druckluft beaufschlagt wird und dessen Vorschubgeschwindigkeit durch Verdrängung eines Ölstromes durch eine #Ä«ig»etre Drosseleinrichtung in beliebiger Weise regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckgehäuse (1, 2) gt- -»teinander angeordnet· sind, wovon das innere (2) den eigentlichen Vorschubs zylinder darstellt, in »velchem der Kolben (5) mit der damit verbundenen Kolbenstange (6) läuft, und daß zwischen dem inneren und äußeren Druckgehäuse sich eine gas- und flüssigkeitsundurchlässige elastische Trennwand (9) befindet, die den zwischen den koaxial angeordneten Druckgehäusen (1,2) bestehenden Raum in einen JPlüssigkeitsdruckraum (1o) und einen Gasdruckraum (11) aufteilt und diese hermetisch gegeneinander abdichcet.

2, Vorschubeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckflüssigkeit im kolbenstangenseitigen Druckraum (8) des Vorschubzylinaers (2) und im Druckraum (1o) zwischen Vorschubzylinder (2) und elastischer Trennwand (9) befindet. . ■·■''-

$. Vorschubeinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Trennwand (9) stirnseitig zwischen

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dem Stirnflansch (3) und dem äußeren Druckgehause (1) und bodenseitig zwischen dem Flansch (12) und dem Bodenflansch (4) dichtend eingespannt ist.

4. Vorachubeinheit nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Druckgehäuse (1) eine beliebige ^uerschnittsform, beispielsweise eine rechteckige, aufweisen Kann.

5. Vor;:chubeinheit nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Trennwand (9) so ausgebildet ist, daß sie sich der jeweiligen Querschnittsform des äußeren Druckgehauses (1) anpaßt.

6. Vorschubeinheit nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume (8, 1o) durch eine vorzugsweise in Stirnflansch (3) befindliche Druckleitung (13, 15) verbunden sind.

7· Vorschubeinheit nach Anspruch 1-3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckleitung (13, 15) ein beliebig einstellbares Drosselventil (14) eingeschaltet ist.

8. Vorschubeinheit nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckleitungen (17, 18) für die Zu- bzw. Abfuhr von Druckluft vorzugsweise im Bodenflansch (4) befinden.

9. Vorschubeinheit nach Anspruch 1-3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das an die Druckleitungen (17, 18) angeschlossene Steuerorgan (16) im Bodenflansch (4) eingebaut ist.

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