DD263014A1

DD263014A1 - HYDRO-MECHANICAL PINOLINE DRIVE

Info

Publication number: DD263014A1
Application number: DD30540387A
Authority: DD
Inventors: Ruediger Hoeflich
Original assignee: Magdeburger Armaturenwerke
Priority date: 1987-07-28
Filing date: 1987-07-28
Publication date: 1988-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hydro-mechanischen Pinolenantrieb. Durch diese Art des Pinolenantriebes an Werkzeugmaschinen sollen die gebraeuchlichen mechanischen, elektro-mechanischen und hydraulischen Antriebe eine Erweiterung erfahren, wobei der erfindungsgemaesse Antrieb insbesondere geeignet ist, mit relativ geringem Aufwand vorhandene handbetaetigte Pinolenmechanismen zu automatisieren. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Druckstromerzeuger und der Pinolenspindel ein an und fuer sich bekannter rotatorisch wirkender Hydraulikmotor, der durch eine spezielle Schaltung gesteuert wird, Anwendung findet. Die verwendete hydro-mechanische Loesung besteht im wesentlichen aus einem Wegeventil, zwei einstellbaren Drosselrueckschlagventilen, zwei Druckschaltern, einem rotatorisch wirkenden Hydraulikmotor, der Pinolenspindel mit Spindelmutter und der Pinole zur Werkzeugaufnahme selbst. FigurThe invention relates to a hydro-mechanical sleeve drive. By this type of Quill drive on machine tools, the Gebraeuchlichen mechanical, electro-mechanical and hydraulic drives to experience an extension, the inventive drive is particularly suitable to automate existing handbetaetigte Quill Mechanisms with relatively little effort. The invention is characterized in that between a pressure power generator and the spindle spindle, a known and rotatory hydraulic motor, which is controlled by a special circuit, is used. The used hydro-mechanical solution consists essentially of a directional control valve, two adjustable flow control valves, two pressure switches, a rotary acting hydraulic motor, the spindle spindle with spindle nut and the quill to the tool holder itself

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Antriebsart für Pinolen an Werkzeugmaschinen, insbesondere an Drehmaschinen. Der Antrieb kann in neuen Erzeugnissen Anwendung finden, ist aber besonders als Rationalisierungsmittel in ursprünglich als manuell-mechanisch betätigbare Pinolenmechanismen konzipierte Einrichtungen integrierbar.The invention relates to a type of drive for sleeves on machine tools, in particular on lathes. The drive can be used in new products, but can be integrated especially as rationalization in originally designed as a manually-mechanically operable quill mechanisms facilities.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen . Characteristic of the known technical solutions.

Pinolenantriebe werden bis dahin durch 3 unterschiedliche technische Lösungen realisiert:Pinole drives are realized by 3 different technical solutions:

— handbetätigter mechanischer Pinolenantrieb- manually operated mechanical sleeve drive

— elektro-mechanischer Pinolenantrieb- electro-mechanical sleeve drive

— hydraulischer Pinolenantrieb.- hydraulic quill drive.

Als Beispiel für einen handbetätigten mechanischen Pinolenantrieb kann die DE-AS 1552339 gelten. Im wesentlichen besteht diese Art des Pinolenantriebes aus einem durch Handkraft betätigten Handrad, einer damit verbundenen Spindel und Spindelmutter, die wiederum starr mit der Pinole verbunden istAs an example of a manually operated mechanical sleeve drive, DE-AS 1552339 can apply. In essence, this type of quill drive consists of a hand-operated handwheel, an associated spindle and spindle nut, which in turn is rigidly connected to the quill

Als wesentliche Nachteile eines handbetätigten mechanischen Pinolenantriebes sind zu nennen: The main disadvantages of a manually operated mechanical sleeve drive are:

— keine Automatisierbarkeit- no automation

— keine Wiederholgenauigkeit der Zentrierkräfte möglich, d. h. keine definierte Anpreßkraft bzw. Spannkraft realisierbar. Für einen elektro-mechanischen Pinolenantrieb können die DD-PS 72202 und die DE-OS 3033497 als Beispiele gelten. Beide beschriebenen Lösungen bestehen im wesentlichen aus einem elektromotorischen Antrieb, einem nachgeordneten Untersetzungsgetriebe, der Spindel mit Spindelmutter sowie der Pinole.- no repeat accuracy of the centering possible, d. H. no defined contact pressure or clamping force can be realized. For an electro-mechanical sleeve drive DD-PS 72202 and DE-OS 3033497 can be considered as examples. Both solutions described essentially consist of an electric motor drive, a downstream reduction gear, the spindle with spindle nut and quill.

In der DD-PS 72202 ist zusätzlich zu dem beschriebenen Grundaufbau, zur Realisierung eines Eilvor- und -rücklaufes, ein extra Eilgangmotor, der über eine schaltbare Kupplung wahlweise nachgeschaltet werden kann, wirksam.In DD-PS 72202, in addition to the described basic structure, for the realization of an Eilvor- and -rücklaufes, an extra rapid traverse motor, which can be connected downstream via a switchable clutch, effective.

Die DE-OS 3033497 weist zusätzlich eine elektro-mechanische Drucksteuerung auf, die nach Erreichen der erforderlichen bzw. zulässigen Anpreßkraft wirksam wird. In der Überlagerung beider beschriebener elektro-mechanischer Pinolenantriebe ist dieseDE-OS 3033497 also has an electro-mechanical pressure control, which is effective after reaching the required or permissible contact pressure. In the superposition of both described electro-mechanical Pinolenantriebe this is

Art für einen automatischen Betrieb geeignet. .Type suitable for automatic operation. ,

Als wesentliche Nachteile der elektro-mechanischen Pinolenantriebe sind zu nennen:The main disadvantages of the electro-mechanical sleeve drives are:

— hoher konstruktiver Aufwand- high design effort

— hoher elektro-mechanischen Realisierungsaufwand, insbesondere für die Getriebetechnik und Schaltungstechnik zur druckabhängigen Steuerung- High electro-mechanical implementation effort, especially for the transmission technology and circuit technology for pressure-dependent control

— großer Bauraum erforderlich.- Large space required.

Als Beispiel für einen hyraulischen Pinolenantrieb kann die DE-PS 2462811 gelten. Im wesentlichen besteht diese Art des Pinolenantriebes aus einem Hydraulikzylinder, einem Kolben und einer Kolbenstange. Der Hydraulikzylinder ist dabei als im Pinolgetiäuse verschiebbare Pinole ausgebildet und die Kolbenstange mit dem Kolben ist am Pinolengehäuse befestigt. Hydraulische Pinolenantriebe sind für einen automatischen Betrieb geeignet. Als wesentliche Nachteile dieser Lösung sind zu nennen:As an example of a hydraulic Pinolenantrieb DE-PS 2462811 apply. Essentially, this type of quill drive consists of a hydraulic cylinder, a piston and a piston rod. The hydraulic cylinder is designed as a Pinolgetiäuse displaceable quill and the piston rod with the piston is attached to the sleeve housing. Hydraulic sleeve drives are suitable for automatic operation. The main disadvantages of this solution are:

— keine Selbsthemmung vorhanden- no self-locking available

— im Arbeitsprozeß muß ständig Öldruck anliegen.- In the work process must constantly be applied oil pressure.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Pinolenantrieb zu finden, der die bis dahin gebräuchlichen Lösungen mit ihren Nachteilen ersetzt, wobei eine Lösung gefunden werden soll, die von ihrem Aufbau her sehr einfach ist und die die Einbeziehung derPinolenantriebsfunktionen in einem automatisierten Produktionsablauf zuläßt.The object of the invention is to find a quill drive which replaces the hitherto used solutions with their disadvantages, wherein a solution is to be found which is very simple in structure and which allows the incorporation of the pinole driving functions in an automated production process.

Darüber hinaus soll die zu findende Lösung in gleicher Weise für die Neuanfertigung von Pinolenantrieben und bei der Rationalisierung bzw. Modernisierung vorhandener Grundmittel anwendbar sein.In addition, the solution to be found should be equally applicable to the manufacture of Pinolenantrieben and in the rationalization or modernization of existing basic funds.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Pinolenantrieb zu verwirklichen, der durch einen geringen konstruktiven Gesamtaufwand gekennzeichnet ist und der die Vorteile eines mechanischen Schraubengetriebes (feinfühlige Verstellbarkeit und Selbsthemmung) mit den Vorteilen eines hydraulischen Antriebes (einfacher Aufbau und problemlose, vielseitige Steuerbarkeit) in sich vereint.The invention has for its object to realize a quill drive, which is characterized by a low overall design effort and the advantages of a mechanical screw gear (sensitive adjustment and self-locking) with the advantages of a hydraulic drive (simple design and easy, versatile controllability) in itself united.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, indem zwischen einem Druckstromerzeuger, im wesentlichen bestehend aus einer Pumpe und einem Druckbegrenzungsventil (davon ausgehend weitere nachgeordnete Bauelemente zur Verwirklichung der übrigen Maschinenfunktionen), und der Pinolenspindel, ein an und für sich bekannter rotatorisch wirkender Hydraulikmotor mittels einer speziellen Schaltung für seine Steuerung Anwendung findet. Ausgehend von dem Druckstromerzeuger besteht diese hydraulische Schaltung aus einem Wegeventil, zwei nachgeordneten einstellbaren Drosselrückschlagventilen und einem rotatorisch wirkenden Hydraulikmotor sind Druckschalter angeordnet.According to the invention this is achieved by between a pressure generator, consisting essentially of a pump and a pressure relief valve (assuming further subordinate components to achieve the other machine functions), and the spindle spindle, a per se known rotary acting hydraulic motor by means of a special circuit for its control application. Starting from the pressure generator, this hydraulic circuit consists of a directional control valve, two downstream adjustable throttle check valves and a rotary hydraulic motor are arranged pressure switch.

Von dem Hydraulikölkreislauf wird ein Ölstrom über ein Wegeventil und einstellbare Drosselrückschlagventile zu dem rotatorisch wirkenden Hydraulikmotor, dessen Motorwelle mit der Pinolenspindel verbunden ist, geführt. Ausgehend vom Hydraulikmotor, wird durch die Pinolenspindel und die mit der Pinole starr verbundenen Spindelmutter die drehende Antriebsbewegung der Motorwelle in die translatorische Abtriebsbewegung der Pinole umgewandelt. Die druckabhängige Steuerung des Pinolenantriebes wird durch die Einbindung von Druckschaltern in den Hydraulikkreislauf zwischen den einstellbaaren Drosselrückschlagventilen und dem Hydraulikmotor erreicht. Nach Erreichen des eingestellten Öldruckes wird der Hydraulikmotor drucklos geschaltet, wobei die Pinole dank der Selbsthemmung des Schraubengetriebes, ohne das sonst erforderliche Anliegen eines hydraulischen Gegendruckes in der vorbestimmten Stellung unter Aufrechterhaltung der erforderlichen Anpreßkraft verharrt.From the hydraulic oil circuit, an oil flow through a directional control valve and adjustable throttle check valves to the rotary hydraulic motor whose motor shaft is connected to the spindle spindle, out. Starting from the hydraulic motor, the rotary drive movement of the motor shaft is converted into the translational output movement of the sleeve by the spindle spindle and the spindle nut rigidly connected to the sleeve. The pressure-dependent control of the Pinolenantriebes is achieved by the integration of pressure switches in the hydraulic circuit between the adjustable throttle check valves and the hydraulic motor. After reaching the set oil pressure of the hydraulic motor is depressurized, the quill remains thanks to the self-locking of the screw gear, without the otherwise required concern of a hydraulic counter-pressure in the predetermined position while maintaining the required contact pressure.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Die zugehörige Zeichnung zeigt den Aufbau des Pinolenantriebes eines Reitstockes einer Zug- und Leitspindeldrehmaschine, die im Rahmen eines komplexen Modernisierungsvorhabens für den automatischen Betrieb zur Erfüllung automatisierter Maschinenfunktionen umgerüstet ist. Von dem hydraulischen Druckstromerzeuger 1 wird ein Ölstrom abgeleitet und über ein Wegeventil 4 sowie ein einstellbares Drosselrückschlagventil 5 bzw. 6 zu einem rotatorisch wirkenden Hydraulikmotor 9 (im vorliegenden Fall einem Gerotormotor) geführt. Der Hydraulikmotor 9 ist mit der Pinolenspindel 11 des Reitstockes 3 durch eine formschlüssig wirkende Kupplung 10 und mit dem Reitstockgehäuse 14 durch übliche, hier nicht näher beschriebene Methoden verbunden. Die Pinolenspindel 11 steht mit der Spindelmutter 12 im Eingriff, die wiederum mit der Pinole 13 durch hier ebenfalls nicht näher beschriebene übliche Methoden verbunden ist. Parallel zu dem rotatorisch wirkenden Hydraulikmotor 9 sind Druckschalter 7 und 8 angeordnet.The accompanying drawing shows the structure of the quill drive of a tailstock of a traction and lead screw lathe, which has been converted in a complex modernization project for automatic operation to fulfill automated machine functions. From the hydraulic pressure power generator 1, an oil flow is discharged and via a directional control valve 4 and an adjustable throttle check valve 5 and 6 to a rotary acting hydraulic motor 9 (in the present case a gerotor motor) out. The hydraulic motor 9 is connected to the spindle spindle 11 of the tailstock 3 by a form-fitting coupling 10 and the tailstock housing 14 by conventional methods not described here. The spindle spindle 11 is engaged with the spindle nut 12, which is in turn connected to the sleeve 13 by also not described here in detail conventional methods. Parallel to the rotary hydraulic motor 9 pressure switch 7 and 8 are arranged.

Für die ausfahrende Pinolenbewegung wird ein entsprechender, nicht dargestellter Taster betätigt. Damit wird am Wegeventil 4 der Steuermagnet zur Realisierung der Steuerstellung 1 wirksam. Der vom Druckstromerzeuger 1 ausgehende Ölstrom wird über das Wegeventil 4 und das einstellbare Drosselrückschlagventil 5 zum Hydraulikmotor 9 geführt. Die Drehbewegung der Motorwelle des Hydraulikmotors 9 wird durch die Kupplung 10 auf die Pinolenspindel 11 übertragen. DieÖlrückführung erfolgt vom Hydraulikmotor 9 über das einstellbare Drosselrückschlagventil 6 und das Wegeventil 4 zum Ölbehälter des Druckstromerzeugers 1. Nach dem Erreichen des eingestellten Öldruckes wird ausgehend vom Druckschalter 7 das Wegeventil 4 stromlos geschaltet und damit in Schaltstellung 0 (Sperrstellung) gebracht. Die Schaltstellung Odes Wegeventils 4 wird^or dem Erreichen des eingestellten Öldruckes auch dann geschaltet, wenn der Taster nicht mehr betätigt wird.For the extending sleeve movement, a corresponding, not shown button is pressed. Thus, the control solenoid for the realization of the control position 1 is effective at the directional control valve 4. The outgoing from the pressure generator 1 oil flow is guided via the directional control valve 4 and the adjustable throttle check valve 5 to the hydraulic motor 9. The rotational movement of the motor shaft of the hydraulic motor 9 is transmitted through the coupling 10 to the spindle pin spindle 11. The oil return is carried out by the hydraulic motor 9 via the adjustable throttle check valve 6 and the directional control valve 4 to the oil tank of the pressure generator 1. After reaching the set oil pressure, the directional control valve 4 is switched off from the pressure switch 7 and thus brought into switching position 0 (blocking position). The switching position Odes Directional valve 4 is ^ or the achievement of the set oil pressure switched even when the button is no longer pressed.

Der Funktionsablauf für die einfahrende Pinolenbewegung, ist analog der ausfahrenden Pinolenbewegung zu sehen; wobei ein entprechender anderer, nicht dargestellter Taster betätigt wird, wodurch das Wegeventil 4 in die Schaltstellung 2 schaltet und der Ölstrom dann über das einstellbare Drosselventil 6 zum Hydraulikmotor 9 gelangt. Im ÖlrücklaufwirddasÖI über das einstellbare'Drosselrückschlagventil 5 und das Wegeventil 4 zum Ölbehälter des Druckstromerzeugers 1 geführt. Zur Signalisierung des eingestellten Öldruckes für die einfahrende Pinolenbewegung, und damit zur Schaltung des Wegeventils 4 in Schaltstellung 0, ist der Druckschalter 8 wirksam.The functional sequence for the entering Quill movement, is analogous to the extending Quill movement to see; wherein a entprechender other, not shown button is pressed, whereby the directional control valve 4 switches to the switching position 2 and the oil flow then passes through the adjustable throttle valve 6 to the hydraulic motor 9. In the oil return, the oil is fed via the adjustable throttle check valve 5 and the directional control valve 4 to the oil tank of the pressure generator 1. To signalize the set oil pressure for the incoming quill movement, and thus to the circuit of the directional control valve 4 in switching position 0, the pressure switch 8 is effective.

Claims

1. Hydro-mechanical sleeve drive, characterized in that arranged between a spindle spindle from spindle (11) and spindle nut (12), the tailstock (3) associated screw gear and a pressure power generator (1), as a driving element known per se and rotary acting Hydraulic motor (9) is used, this with the spindle spindle (11) in coaxial application to a fixed connection and can be acted upon by a hydraulic circuit (2) from the pressure generator (1) with hydraulic energy.

2. sleeve drive according to claim 1, characterized in that the hydraulic circuit (2), arranged in the direction of the pressure flow generator (1) to the hydraulic motor (9), from a directional control valve (4), two throttle check valves (5, 6) and two pressure switches ( 7, 8).