DE832229C - Hydraulischer Schlittenantrieb fuer spanabhebende Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein hydraulischer Schlittenantrieb für spanahhdiende Werkzeugmaschinen. Es ist bereits bekannt, den Arbeitsschlitten von Werkzeugmaschinen ausschließlich mittels einer sich drehenden Kurve, die in Verbindung mit einem hydraulisch angetriel>enen Gestänge steht, in einem geschlossenen Flüssig'keitskreis anzutreiben. Die Kurve ist in diesem Falle eine ausgesprochene Arbeits'kurve, welche einem

ίο entsprechenden Verschleiß unterworfen ist. Im allgemeinen ar1>eiten hydraulisch bewegte Arbeitsschlitten mit einem Regulierventil oder einer Regelpumpe, die auf einen ganz bestimmten Vorschub eingestellt werden, mit dem dann der Schlitten den ganzen Arbeitsweg durchführt, und zwar bis gegen einen Anschlag, wodurch die Bewegung aus- bzw. umgeschaltet wird. Bei Kaltsägen ist sodann ein hydraulischer Antrieb zur Anwendung gekommen, bei dem die Größe des Vorschubes von der Vorschubkraft abhängig ist. Somit wird z. B. »o Rundmaterial mit großem Vorschub angeschnitten, mit fallendem Vorschub weiterbearbeite't und mit steigendem Vorschub durchschnitten. Es ist ferner eine Drehbank zum Formdrehen bekannt, die mittels rotierender Lehrenkurve ein Steuerventil betätigt. Hierbei handelt es sich darum^jlieJFjornvder Lehre einmal o3er~inelirffiats^'^hrend^jiiex.JLImdrefiung des Werkstückes^ je nach dem Übersetzungsverhältnis, das zwrs^^^We^sFück^uhd "Lehre eingehalten \yerdeji.sSIt^z4iüb«extragen. Derartige Werkzeugmaschinen beziehen sich also ausschließlich auf eine Nachforml>earl>eitung, bei der

jedoch ein die Größe der Spanabnahme bestimmender Vorschub nicht bezweckt wird, im übrigen auch nicht erreichbar ist.

Demgegenül)er wird bei einem hydraulischen Schlittenantrieb für spanabhe1>ende Maschinen erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen den, Druckmittelzu- und -ablauf für den Arbeitskolben des Schlittens regelnden, durch eine umlaufende Steuerkurve verschiebbaren Steuerkolben vorzusehen, der

ίο mit dem Arl>eitsikolben durch eine Rückführung verbunden ist. Der Schlittenantrieb besitzt dabei zweckmäßig einen mit dem Arbeitskolben durch ein hydraulisches Gestänge verbundenen Hilfskolben, von dem das Rückführgestänge für den Steuerkoll >en angetriet>en ist. Der Steuerkolben kann dabei im mittleren Drehpunkt eines Dreigelenkhebels angreifen, an dessen äußeren Gelenkpunkten einerseits eine von der Steuerkurve bewegte Verbindungsstange, andererseits der Hilfskolben an-

ao greifen.

Ein mit einem Dreigelenkhebel verbundener verstellbarer Anschlag stößt bei diesem Schlittenantrieb vorteilhaft vor Beendigung des Rückhubes gegen den Steuerschieber, um die gegenseitige Beeinflussung von Steuerschieber und Hilfskolben aufzuheben und letzteren sowie den Arbeitskolben unter Spannung einer Feder, unabhängig von der Vorschubkurve, gegen feste Anschläge fähren zu lassen. In den Endstellungen des Arbeitskolben* und des I lilfskolbens werden zweckmäßig Umlaufleitungen freigege1>en.

Dieser Antrieb hat den Vorteil, daß die Vorschubkurve während einer bei dem ganzen Arbeitsvorgang sich nur einmal abrollenden Umdrehung als völlig unl>elastete Kurve arbeitet. Um die jeweilige Spanstärke verschieden stark zu erhalten, wird durch den Steuerschieber, von der entsprechend geformten Vorschubkurve aus betätigt, das Druckmittel in der jeweils benötigten Menge zur Verfiigung gestellt.

Die nach der Erfindung erzielbaren Vorteile einer Schlittensteuerung durch eine Vorschubkurve fallen weiterhin sofort in die Augen, wenn man erwägt, daß ■/.. Π. l>eim Einstechen der Formstahlschneide in das Werkstück auf einer selbsttätigen Drehbank sich das Arbeitsgut mit großem Vorschub anschneiden, anschließend mit einem nach und nach verringerten Vorschub in dem Maße weiterl>earbeiten läßt, wie es der immer tiefer in Schnittei.ngriff stehenden Stahlschneide entspricht und zuletzt sogar für den Schlichtschnitt den Vorschub allmählich auf XuIl sinken läßt. Auf diese Weise lassen sich die vorerwähnten Vorteile mit den bekannten guten Eigenschaften der hydraulischen Schlittenbewegung als ruhiger Lauf und einfacher, billiger Aufbau der Maschine, 1>esonders bei einer Vielzahl benötigter Arlieitsschlitten, infolge leichter Verlegbankeit der Rohrleitungen, vereinigen. Mit Bezug auf die Regulierung der Steuerschiel>ereinste]lung läßt s'ich die Vorschubeinrichtung durch Hinzufügung eines Hilfskolbens, der mit dem Arbeitskolben hinter- j einander geschaltet wird, erfindungsgemäß in weitem Grade vervollkommnen. Verbindet man die Vorschubkurve und den Steuerschieber nebst dem Hilfskolben z. B. mit einem Dreigelenkhebel, so ermöglicht diese Anordnung das erforderliche Wechselspiel der Elemente unter der zu wahrenden Abhängigkeit. Ein verstellbarer Anschlag sichert dabei die Endstellung von Arbeits- und Hilfskolben an festen Anschlägen unter Freigal>e vorgesehener Umlaufleitungen.

In der Zeichnung ist eine schematische Ausführungsform des hydraulischen Schlittenantriel>es dargestellt.

Fig. ι zeigt die Gesamtanordnung des Schlittenantriebs;

Fig. 2 zeigt in Seiten- und Stirnansicht eine andere Ausführungsform der Kurvenausbildung, und zwar in Scheibenform auf der zugehörigen Tragwelle.

Auf einer auf einer Welle 2" befestigten Trommel 2, die sich inRichtung desPfeils 2^b drehen mag, sitzt eine Vorschubkurve 1. Die Trommel wird durch einen in der Zeichnung nicht Klargestellten Antrieb gedreht. Dabei werden gegen die Kraft einer Feder 3 ein He1>el 4, eine Verbindungsstange 5 und ein Hel>el 6 bewegt. Letzterer ist l>ei 7" in einem Steuerschieber 7 gelagert und wird in seiner jeweiligen Lage durch einen Stift im Drehpunkt 8 gehalten, der in die Kreisnut eines Ringes 10 eingreift, welcher verschiebbar auf der Kolbenstange 9" des Kolbens 9 gelagert ist. Eine Feder 11 der mit einem Anschlag versehenen Kolbenstange 9" drückt den Ring 10 gegen ein Feststellmittel 12. Der Arbeitskoll>en 13 ist mit dem Arbeitsschlitten 14 fest verbunden und durch eine Verbindungsleitung 15 mit dem Hilfskolben 9 hintereinander geschaltet. In der jeweiligen Endstellung laufen der Hilfskolben 9 und der Arbeitskolben 13 gegen feste Anschläge 16. 17. In diesen Stellungen sind die Umlauf leitung 18 des Hilfskolbens 9 und die Umlaufleitung 19 des Arbeitskol1>ens 13 mit ihren zugehörigen Ventilen 20 bzw. 21 freigegelxni.

Bei Beginn der Drehung der Vorschubkurve 1 und der Trommel 2 wird der Steuerschieber 7 über den Hel>el 4, die Verbindungsstauge 5 und den Hebel 6 nach links l>ewegt, wobei die Feder 11 den Drehpunkt 8 gegen das Feststellmittel 12 drückt. ■ Dabei wird an der Absclrlußkante 22 ein Durchfluß für das Druckmittel freigegeben. Letzteres drückt von der Pumpe 23 aus über die Leitungen.24, 25 und 26 auf die Fläche des Arbeitskolljens 13 und l>ewegt 'diesen sowie den Arbeitsschlitteii 14 im Sinne des Bildfeldes nach unten. Unter der Annahme, daß an der Abschlußkante 22 kein wesentlieber Druckverlust eintritt, steht die Arl>eitskolbenfläche an der Kol1>enstangenseite praktisch unter fast gleichem spezifischem Druck wie die ol>ere Kolbemiäche, denn der Hilfskolben 9, mit etwa gleicher Koll>enrläche wie der Arbeitskolben zum Schlitten hin, der über die VerbindungsLeitung 15 mit dem Arbeitskollien 13 in Verbindung steht, wird von der Druckleitung 24 aus beaufschlagt. Der Einfluß der verhältnismäßig dünnen Kolbenstange 9" ist zu vernachlässigen. Demnach entspricht die wirksame Kolbenfläche beim Arl>eitshub

dem Querschnitt der Kolbenstange des Arbeitskolt>ens 13. Durch die hydraulische Hintereinanderschaltung desHilfskolbens 9 und des Arbeitskolbens 13 bewegt sich der Hilfskolben 9 nach rechts. Es ist klar, daß sich l>ei jeder Steigung der Vorschubkurve 1 an der Abschlußkante 22 die erforderliche Spaltbreite in der Verschiebung des Steuerschiebers 7 einstellen muß. Solange die Steigung konstant bleibt, ist der Steuerschieber 7 in Ruhe, denn

jo der durch die Vorschubkurve 1 veranlaßten Bewegung des Drehpunktes 7 nach der einen Seite entspricht eine Bewegung des Drehpunktes 8 durch den Hilfskolben 9 nach der anderen Seite. Nur bei Steigungsänderung erfährt der Steuerschieber 7 eine gewisse Verschiebung, so daß sich nunmehr eine entsprechend geänderte Spaltbreite einstellt.

Zur Einleitung des Rücklaufs des Arbeitsschlittens 14 wird von der Feder 3 aus der Drehpunkt 27 entsprechend der Vorschubkurve 1 nach rechts bewegt, wodurch ein Spalt an der Abschlußkante 28 freigegeben wird. Dabei kann das Druckmittel aus dem Arbeitszylinder über die Leitungen 26 und 29 abfließen. Der Rückhub des Arbeitskolbens mit Hilfe des Druckmittels erfolgt ül>er die Leitung 15 und wird durch den Hilfskolben 9 herbeigeführt. Hierl>ei regelt sich die Spaltbreite an der Abschlußkante 2S elxMiso ein, wie das bei der Abschlußkante 22 der Fall ist und oben beschrieben war. Am Ende des Rücklaufs, der wieder durch dieVorschubkurve 1 gesteuert wird, drückt eine Stellschraube 30 am Hebelende 4 zur Erzielung eines zusätzlichen Rücklaufimpulses gegen das freie Ende des Steuerschiebers 7. Hierdurch wird aber das freie Einspielen des Steuerschiebers 7 auf die Spaltbreite gestört. Der Hilfskoll>en 9 kann dann den Steuerschielier 7 nicht auf die Spaltbreite Null einstellen, wie es der Kurvensteigung- in diesem Augenblick, d. h. l>ei Beendigung des Rücklaufes der Kurve, entsprechen würde. Vielmehr bleibt die vorher innegehabte Schiebereinstellung bestehen, d.h. der Hilfskolben und der Arbeitskol.ben 13 laufen unabhängig von der Vorschubkurve 1 bis gegen die festen Anschläge 16 bzw. 17 zurück, wobei die Feder 1 1 gespannt wird. Diese rückläufige Endstellung ist zugleich die Ausgangslage für den neuen Arl>eitstakt. Um letzteren einwandfrei zu sichern, sind die Umlaufleitungen 18, 19 mit den Ventilen 20. 21 versehen. Durch die Umlauf leitungen 18, 19 ist nämlich die zwangsläufige Hintereinanderschaltung des Hilfskolbeus 9 und des Arbeits-Uoll >ensT3 in dieser Endlage aufgehol>en. Selbst wenn diese Kolben um ein geringes außer Fahrt gekommen sein sollten, werden sie sich nacheinander au die Anschläge 16 bzw. 17 legen.

Die Umlaufleitungen 18, 19 dienen auch der Entlüftung.' Der neue Arbeitstakt beginnt, wenn der Wendepunkt der Vorschubkurve 1 überschritten i.st. Entsprechend dem vorerwähnten, unabhängig von der Vorschubkurve 1 erfolgten Rücklauf vollzieht sich nun ein e1>ensolcher Anlauf, bis die Stellschraube 30 den Steuerschieber freigibt, wonach der Arbeitsschlitten 14 dem Ablauf der Vorschubkurve ι wieder folgt.

An einer Werkzeugmaschine, bei der mehrere Arbeitsschlitten auf vorbeschriebene Art hydraulisch gesteuert werden sollen, bildet man die Kurven 31 (Fig. 2) am besten als Scheibenkurven aus. Ein solcher Kurvensatz erleichtert jedenfalls das Einrichten l>ei periodisch wiederkehrenden Arbeiten.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Schlittenantrieb für spanabhebende Werkzeugmaschinen, gekennzeichnet durch einen den Druckmittelzu- und -ablauf für den Arbeitskolben (13) des Schlittens regelnden, durch eine umlaufende Steuerkurve verschiebbaren Steuerkolben (7), der mit dem Arbeitskoll >en durch eine Rückführung verbunden ist.

2. Hydraulischer Schlittenantrieb nach An-Spruch i, gekennzeichnet durch einen mit dem Arbeitskolben (13) durch ein hydraulisches Gestänge (Leitung 15) verbundenen Hilfskolben (9), von dem das Rückführgestänge für den Steuerkolben (7) angetrieben ist.

3. Hydraulischer Schlittenantrieb nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (7) im mittleren Drehpunkt eines Dreigelenkhebels (6) angreift, an dessen äußeren Gelenkpunkten einerseits eine von der Steuerkurve bewegte Verbindungsstange (5), andererseits der Hilfskolben (9) angreifen.

4. Hydraulischer Schlittenantrieb nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Dreigelerikhebel (6) verbundener verstellbarer Anschlag (30) vor Beendigung des Rückhul>es gegen den Steuerschieber (7) stößt, der die gegenseitige Beeinflussung von Steuerschieber und Hilfskolben (9) aufhebt und letzteren sowie den Arbeitskolben (13) unter Spannung einer Feder (11), unabhängig von der Vorschubkurve (1, 31), gegen feste Anschläge (16,

17) fahren läßt.

5. Hydraulischer Schlittenantrieb nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Endstellungen des Arbeitskolbens (13) und des Hilfskolbens (9) Umlaufleitungen {18, 19) freigegeben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O 3234 2.52