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Radsatzdrehbank mit Druckölsteuerung Bei Radsatzdrehbänken ist bereits
vorgeschlagen worden, durch ein Druckmittel, insbesondere Druckluft, sowohl den
Spannkopf zum Zentrieren des. Radsatzes vorzuschieben als auch die Spannbacken zum
Einspannen des Radsatzes zu bewegen und. in der Betriebslage zu halten.
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Die Erfindung betrifft eine Radsätzdrehbank dieser Art, bei der als
Druckmittel Drucköl Verwendung findet. Man könnte die zum Antrieb des Spannkopfes
und der Spannbacken erforderliche Druckölpumpe nach erfolgtem Einspannen. des Radsatzes
bei dessen Bearbeitung weiterlaufen lassen, damit bei Aufrechterhaltung des nötigen
Überdruckes in den Zylindern der Vortriebkolben Spannkopf und Spannbacken sicher
in der Betriebslage gehalten werden. Erfindungsgemäß sind zwei durch den Spindelmotor
mitangetriebene Pumpen gleichen Förderdrucks, von denen die eine, dauernd arbeitende
Pumpe während der Bearbeitungszeit die zur Aufrechterhaltung des Druckes in den
Spannzylindern erforderliche Ölmenge liefert, während die andere Pumpe mit wesentlich
größerer Fördermenge in :dieser Zeit abgekuppelt ist und daß während des Anziehens
der Spannbacken durch die größere Pumpe die kleinere Pumpe über eine getrennte Druckleitung
den Spannkopf in vorgeschobener Stellung hält. Es hält daher die Pumpe- mit der
kleineren Liefermenge allein den zur Sicherung der Einspannlage des Radsatzes nötigen
Überdruck in den Zylindern der die Einspannmittel bewegenden Kolben aufrecht. Diese
Pumpe kleinerer Liefermenge kann eine erheblich kleinere Leistung haben,
da
die .beim Einspannen erforderliche Auffüllung der Zylinder fortfällt, wenn nur der
Überdruck in den Zylindern aufrechtzuerhalten ist. Dies hat den Vorteil, daß das
Drucköl kühler und freier von Luft gehalten werden kann, da während der wesentlich
längeren Bearbeitungszeit des Radsatzes nur eine erheblich kleinere Ölmenge in Umlauf
zu halten ist.
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Auch ist der Kraftbedarf verkleinert, da die Antriebsmaschine nur
die zur Bearbeitung des Radsatzes benötigte Leistung zuzüglich des Kraftbedarfs
der Druckölpumpe mit der kleineren Liefermenge zu haben braucht. Diese Leistung
der Antriebsmaschine reicht während der Einspannzeit zum Antrieb der beiden Pumpen
völlig aus: Dient zum Antrieb der Drehbank und der beiden Pumpen eine gemeinsame
Maschine, so ist ferner die Wirtschaftlichkeit der Maschine gegenüber Radsatzdrehbänken
günstiger, bei denen die Antriebsmaschine während der Ein- und Ausspannzeit leer
läuft, da sie nach der Erfindung auch während dieser Zeit belastet ist.
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Zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Radsatzdrehbank werden die
Kupplungen der Antriebsmaschine einerseits mit der Drehbank und andererseits mit
der Pumpe größerer Liefermenge durch einen gemeinsamen Druckölkolben so gesteuert,
daß beim Einschalten der Drehbank das Ausschalten der Pumpe und umgekehrt erfolgt.
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Beim Beaufschlagen des Kolbens für die Bewegung der Spannbacken tritt
ein Druckabfall in der Druckleitung der Pumpe mit größerer Liefermenge, also auch
gegebenenfalls im Zylinder für den Spannkopf ein. Dadurch würde die genaue Zentrierung
für den Radsatz während des Spannens der Spannbacken in Frage gestellt.
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Erfindungsgemäß setzt der zum Ein- und Ausschalten der Drehbank und
der Pumpe größerer Liefermenge dienende Druckölkolben mittels eines: Umschaltorgans
beim Einrücken der Drehbank auch die Hauptdruckleitung unter den Druck der Pumpe
kleinerer Liefermenge und beim Einrücken der Pumpe größerer Liefermenge unter den
Druck dieser Pumpe.
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Die Verbindung der Zylinder des Spannkopfes und der Spannbacken mit
den Druckleitungen der beiden Druckblpumpen erfolgt mittels eines Steuerschiebers,
der nacheinander in drei Stellungen gebracht werden kann. Beim Einspannen -des Radsatzes
wird in der einen Endlage des Steuerschiebers der Zylinder des Spannkopfes mit der
Druck-Leitung der Pumpe größerer Liefermenge, die linke Seite des Zylinders für
die Spannbacken mit der Abflußleitung und die rechte Seite des Zylinders mit der
Druckleitung der Pumpe mit größerer Liefermenge verbunden. In der Zwischenlage des
Steuerschiebers wird der Zylinder des Spannkopfes mit der Druckleitung der Pumpe
größerer Liefermenge verbunden, und in der anderen Endlage wird dieser Zylinder
von der Druckleitung der Pumpe größerer Liefermenge abgeschaltet, mit der Druckleitung
der Pumpe kleinerer Liefermenge in Verbindung .gesetzt und die linke Seite :des
Zylinders für die Spannbacken mit der Druckleitung der Pumpe größerer Liefermenge
und die rechte Seite dieses Zylinders mit der Abflußleitung verbunden.
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Umeine Verschiebung des Steuerschiebers während der Bearbeitung des
Radsatzes zu verhüten, wird beim Einrücken der Drehbank durch den Druckölkolben
der Steuerschieber in der Endlage, in der der Zylinder des Kolbens des Spannkopfes
vorbereitend auf die Druckleitung der Pumpe kleinerer Liefermenge umgeschaltet ist,
unter den Druck dieser Pumpe gesetzt. Hierdurch ist der Steuerschieber während der
Bearbeitung des Radsatzes durch den Öldruck verriegelt.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Radsatzdrehbank nach
der Erfindung dargestellt. Fig. I Zeigt einen waagerechten Längsschnitt durch die
Drehbank bei der Arbeitslage der Einzelteile nach beendetem Einspannvorgang; Fig.
2 zeigt den Steuerschieber nach Fig. i bei der Arbeitslage zu Anfang des-Einspannvorganges;
Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie A-B der Fig. i.
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In den Spindelkopf i der Radsatzdrehbank, der mit dem nicht dargestellten
Maschinengestell unverrückbar verbunden ist, ist die Kopfspindel 2 drehbar gelagert,
die als Zylinder für einen -Kolben 4 dient, der die Körnerspitze 3 trägt. Auf dem
als Planscheibe ausgebildeten vorderen Ende der Kopfspindel 2 ist der Antriebszahnkranz
5 befestigt. In Aussparungen der Planscheibe sind vier Spannbacken 6, 7, 8, 9 um
in der Planscheibe befestigte Bolzen io schwenkbar angeordnet. An ihren vorderen
Enden sind die Spannbacken mit Nasen i i versehen, die an eine Schulter 12 des Radsatzes
13 angreifen, der durch die Körnerspitze 3 mittig ausgerichtet wird. Ferner
ist um vier in der Planscheibe befestigte Bolzen 14 je ein Zahnsegment r5 schwenkbar
angeordnet, das. mit einem Zahn 16 in die Spannbacken eingreift. Der Zahnkranz jedes
Zahnsegments 15 kämmt mit einer von vier an ihrem vorderen Ende gezahnten Stangen
17, die in der Kopfspinde12 gelagert sind und durch je einen in je einem Zylinder
18 verschieblichen Kolben i9 angetrieben werden.
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Mit dem Planscheibenzahnkranz 5 kämmt ein Ritzel2o, das auf der im
Spindelkopf i gelagerten Welle 21 befestigt ist. Auf dem anderen Ende der Welle
21 ist ein Zahnrad 22 befestigt, das. mit einem Ritzel23 im Eingriff steht. Dieses
Ritzel sitzt auf einer Weile 53, die durch eine Kupplung 25 mit der Welle 54 eines
Elektromotors kuppelbar ist.
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Zur Erzeugung des Drucköls für den Vortrieb des Spannkopfes 4 und
der Spannbacken 6 bis 9 dienen zwei Pumpen 26, 28 gleichen Druckes, aber verschiedener
Liefermenge. Die Pumpe 26 hat eine erheblich größere Liefermenge als die Pumi)e
28. Der Motor 24 kann mit der Welle 55 der Pumpe #,6 durch die Kupplung 27 gekuppelt
werden. Der mit der Motorwelle 55 fest verbundene Kupplungsteil ist mit einer Riemenscheibe
verbunden, durch die mittels Riemen 29 die Pumpe 28 antreibbar ist. In die Muffen
beider Kupplungen greifen Schaltgabeln 31, 32 ein, die auf der -gemeinsamen Stange
30 eines
Druckölkolbens 36 befestigt sind, der in einen Zylinder
56 spielt.
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Zur Steuerung der Druckölleitungen dient ein Steuerschieber, der aus
zwei Teilen 3.3, 34 besteht, zwischen denen ein Leerlauf eingeschaltet ist. Zu diesem
Zweck sind die beiden Teile, von denen die unteren vier Bunde 57 zum Teil 33, die
beiden oberen Bunde 58 zum Teil 34 gehören, durch eine Schleppschraube 47 derart
miteinander verbunden, daß bei der Verschiebung des Schieberteils 34 nach außen
erst nach einem gewissen Hub der Schieberteil 33 mitgenommen wird. In den: Teil
34 greift ein mit einem Handhebel versehenes Zahnradsegment 45 ein. Der Steuerschieber
33, 34 ist mit drei Rasten 48, 49, So versehen, in die ein unter Federwirkung stehender
Bolzen 46 eingreifen kann.
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In die Druckölleitungen, deren Saugleitungen und Abflußleitungen in
einen Behälter 59 münden, ist noch ein von Hand einstellbarer Drehschieber 35 eingeschaltet.
Die Führung der Druckölleitungen zum Kolben 4, den Spannbacken 6 bis 9, dem Steuerschieber
33, 34, den beiden Pumpen. 26, 28, dem Drehschieber 35 und dem Steuerkolben 36 ergibt
sich aus der folgenden Wirkungsweise der Radsatzdrehbank.
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Vor dem Einspannen des Radsatzes in die Drehbank befindet sich der
Steuerschieber 33, 34 in der Rastlage, in welcher der Bolzen 46 in die Rast 48 eingreift
(Fig. 2). Die vom Steuerschieber zum Zylinder des Kolbens 4 führende Leitung 41
steht mit der Abflußleitung 38 in Verbindung, der Kolben 4 wird also nicht beaufschlagt.
Die vom Schieber zu den vier Zylindern 18 auf die rechte Seite der Kolben i9 führende
Leitung 42 ist mit der Leitung 37 verbunden, die über den Zylinder 56 mit der Druckleitung
52 der Pumpe 26 in Verbindung steht. Es werden also die Spannbacken: 6 bis 9 außer
Eingriff mit dem Radsatz 13 gehalten. Die vom Schieber zur linken Seite der Kolben
i9 führende Leitung 43 ist auch mit der Abflußleitun.g 38 verbunden. Der Steuerkolben
36 hat die dargestellte Lage, so daß er die Kupplung 27 eingerückt und die Kupplung
25 ausgerückt hält, da die auf die linke Seite des Kolbens 36 führende Leitung 6o
durch den Drehschieber 35 an die Druckleitung 39 der Pumpe 28 und die auf die rechte
Seite des Kolbens 36 führende Leitung 5 i durch den Drehschieber 35 an die Abflußleitung
6i angeschlossen ist.
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Wird nun das Zahnsegment 45 so gedreht, daß der Bolzen 46 in die Rast
49 einfällt, so führt infolge der Leerlaufstrecke zwischen dem Bund der Schleppschraube
47 und dem Teil 34 nur dieser Teil eine Bewegung nach außen aus, wodurch die Druckölzuleitung
41 zum Zylinder in der Spindel 2 mit der Druckleitung 37 der Pumpe 26 größerer Liefermenge
in Verbindung gesetzt wird. Der Kolben 4 wird beaufschlagt und der Radsatz 13 zentriert.
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Bei der Drehung des Segments 45 in die dritte Raststellung, in der
der Bolzen 46 in die Rast So eingreift, wird der Schieberteil 33 vom Schieberteil
34 mitgenommen, und es werden die Verbindungen hergestellt, wie sie Fig. i zeigt.
Die links von den Kolben i9 in die einzelnen Zylinder 18 führende Leitung 43 wird
mit der Druckölleitung 37, 52 der Pumpe 26 größerer Liefermenge und die Leitung
42 mit der Abflußleitung 38 verbunden. Durch die Beaufschlagung der vier Kolben:
i9 werden die Spannbacken 6 bis 9 gespannt und legen sich mit ihren Nasen ii an
die Ringschulter 12 des Radsatzes 13.
Die Zuleitung 41 zum Zylinder in der
Spindel 2 ist dabei von der Druckleitung 37 der größeren Pumpe 26 abgeschaltet und
auf die Druckleitung 39 der kleineren Pumpe 28 angeschaltet.
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Beim Vortrieb der vier Kolben i9 fällt der Druck in den Druckleitungen
entsprechend dem geringeren Widerstand und steigt erst wieder auf den eingestellten
Wert, sobald alle Spannbacken anliegen. Dieser Druckabfall beim Vortrieb der vier
Kolben i9 würde sich auch beim Kolben 4 bemerkbar machen und dadurch die Zentrierung
des Radsatzes 13 in Frage stellen. Aus diesem Grunde wird der Zylinder in der Spindel
e während des Vortriebs der vier Kolben i9 an die Pumpe 28 kleinerer Liefermenge,
in deren gesonderter Druckleitung 39 kein Druckabfall erfolgt, angeschlossen.
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Während dieses Einspannvorganges laufen beide Pumpen 26, 28, und die
Radsatzdrehbank steht still. Wird nun der Drehschieber 35 um 9o° gedreht, so wird
die in den Zylinder 56 des Kolbens 36 führende Leitung 6o von der Druckleitung 39
der Pumpe 28 abgeschaltet und auf die Abflußleitung 6i geschaltet, während die Leitung
5 i mit der Druckleitung 39 in Verbindung tritt. Der Kolben 36 wird nach links verschoben.
Damit wird die Kupplung 25 eingerückt und gleichzeitig die Kupplung 27 ausgerückt,
so daß die Pumpe größerer Liefermenge stillgesetzt und die Drehbank angetrieben
wird. Zugleich ist dadurch die Leitung 37 von der DruckleitUng 52 der Pumpe 26 abgeschaltet
und an die Druckleitung 39 der Pumpe 28 angeschlossen.
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Hierdurch wird. der Überdruck in dem Zylinder in der Spindel :2 und
in den Zylindern 18 während der Bearbeitung des Radsatzes 13 allein von der Pumpe
28 kleinerer Liefermenge aufrechterhalten. Eine Bewegung des Steuerschiebers 33,
34 während der Bearbeitung des Radsatzes ist dadurch ausgeschlossen, daß vom Zylinder
56 des Kolbens 36 noch eine gegenüber der Leitung 5 i einmündende Leitung 4o vorgesehen
ist, die zum oberen Ende des Zylinders 44 des Steuerschiebers führt. Während des
Einspannvorganges ist diese Leitung 4o durch den Drehschieber 35 an die Abflußleitung
6o angeschlossen, und. sie wird bei der Einschaltung der Radsatzdrehbank durch die
Leitung 51 mit der Druckleitung 39 der Pumpe 28 verbunden.
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Nach Beendigung der Bearbeitung des Radsatzes 13 wird der Drehschieber
35 in die in Fig. i gezeichnete Lage zurückgedreht, wodurch der Kolben 36 nach links
verschoben wird. Dadurch wird die Drehbank abgeschaltet und die Pumpe 26 wieder
zugeschaltet. Zugleich wird die Leitung 4o mit der Abflußleitung 61 in Verbindung
gesetzt, so daß der Steuerschieber 33, 34 wieder in die Lage nach Fig. 2 geschoben
werden kann. Die Spannbacken 6 bis 9 werden dabei durch die vier Kolben i9 außer
Eingriff mit dem Radsatz 13 gebracht. Der Kolben 4
wird nach dem
Ausspannen des Radsatzes in bekannter Weise mit Hilfe .des beweglichen Spindelkopfes
zurückgeschoben,, der die nicht dargestellte Hälfte des Radsatzes abstützt.