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Einrichtung zum maßgerechten Verschieben eines Schlittens durch hydraulische
Mittel, insbesandere an Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zum maßgerechten Verschieben eines Schlittens durch hydraulische Mittel, insbesondere
an Werkzeugmaschinen, und hat eine vorteilhafte Ausgestaltung der in dem Hauptpatent
948 573 beschriebenen Einrichtung zum Gegenstand.
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Gegenstand des Hauptpatents ist eine Einrichtung zum maßgerechten
Verschieben eines Schlittens, vorzugsweise durch hydranlischeMittel, und insbesondere
an Werkzeugmaschinen mit Hilfe von Endmaßen, die zwischen Anschlägen am Bett und
Schlitten liegen, wobei die Endmaße um den Betrag der Stauchung, die sie in derArbeitsstellung
zwischen denAnschlägen erfahren, länger sind als ihr Endmaß, und wobei Mittel zur
Gleichhaltung des Meßdruckes, den die Endmaße zwischen den Anschlägen erfahren,
vorgesehen sind.
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In dem Hauptpatent wird ferner ein Ausführungsbeispiel mit hydraulischerVerschiebung
des Schlittens erläutert, bei dem zwischen einem Endmaß und dem Anschlag am Bett
eine Steuerstange angeordnet ist, die mittels eines an ihr befestigten Kolbens den
Weg der den Schlitten verschiebenden Druckflüssigkeit verengt und dadurch die Schlittengeschwindigkeit
herabsetzt, wenn der Schlitten das Endmaß gegen die Steuerstange drückt und mittels
eines zweitenKolbens kurz vor dem Endpunkt der Schlittenbewegung den Druckflüssigkeitsraum
mit einem Abfluß verbindet und so den Schlitten zum Stillstand bringt.
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Durch die erwähnte Einrichtung wird verhindert, daß der Schlitten
mit zu großer Geschwindigkeit und zu großem Druck gegen die Endmaße bewegt wird
und diese in unzulässig hohem Maße staucht. Der Schlitten wird daher kurz vor Zusammendrücken
der Endmaße zwischen den Anschlägen in seiner Bewegung gestoppt und mit geringer
Geschwindigkeit sanft gegen die Anschläge bewegt und gedrückt. Dabei muß die Druckflüssigkeit
den Schlitten mit dem vorgegebenen Meßdruck gegen die Endmaße drücken, sobald der
Schlitten den durch die Endmaße gegebenen Einstellpunkt erreicht hat.
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Zu diesem Zweck ist die in dem Hauptpatent geschilderte Einrichtung
so gestaltet, daß die Steuerstange kurz vor dem Ende ihres Hubes einen elektrischen
Schalter betätigt, der einen auf einen Steuerschieber wirkenden Hubmagneten einschaltet,
derart, daß der Steuerschieber die Leitungen und Räume, durch die die Flüssigkeit
zur Bewegung des Schlittens geleitet wird, wieder unter den vollen Druck der Flüssigkeit
setzt.
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Die geschilderte Einrichtung hat den Nachteil, daß die Flüssigkeit
während der ganzen Zeit, in der der Schlitten in dem durch die Endmaße gegebenen
Einstellpunkt festgehalten werden soll, mit dem vollen vorgegebenen Druck auf den
Schlitten einwirken muß.
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In dem Hauptpatent wird bereits erwähnt, daß der Schlitten in der
seiner Arbeitsstellung entsprechenden Lage durch mechanische oder hydraulische Mittel
oder durch beides festgeklemmt werden kann, um eine die Druckflüssigkeit erzeugende
Pumpe während der Zeit, in der der Schlitten in seiner Arbeitsstellung verharren
muß, von der Arbeit zu entlasten, die zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsdruckes
erforderlich ist. Das Festklemmen des Schlittens in seiner Arbeitsstellung hat den
Vorzug, daß man die die Druckflüssigkeit erzeugende Pumpe stillsetzen kann und daß
außerdem der Schlitten in seiner Arbeitsstellung noch besser gesichert ist.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Ausgestaltung der in dem Hauptpatent
beschriebenen Einrichtung zur hydraulischen Verschiebung des Schlittens mit einer
selbsttätigen Festklemmung des Schlittens in seiner Arbeitsstellung durch die hydraulischen
Mittel.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die den Meßdruck hervorrufende Druckflüssigkeit nach Erreichen des vorgesehenen
Meßdruckes gleichzeitg Vorrichtungen zum Festklemm-en des Schlittens auf dem Bett
betätigt.
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Die Betätigung der Vorrichtungen zum Festklemmen des Schlittens erfolgt-
in der Weise, daß der
Steuerschieber, der die Leitungen und Räume,
durch die die Flüssigkeit zum Bewegen des Schlittens geleitet wird, unter den vollen
Druck der Flüssigkeit setzt, gleichzeitig die Druckflüssigkeit in eine Druckleitung
zu den Vorrichtungen zum Festklemmen des Schlittens freigibt. Damit die Vorrichtung
zum Festklemmen des Schlittens tatsächlich erst dann in Tätigkeit treten kann, wenn
die Druckflüssigkeit den vorgegebenen Meßdruck erreicht und nicht schon vorher,
ist in der zur Festklemmvorrichtung führenden Druckleitung ein Überdruckventil vorgesehen,
das sich. erst dann öffnet, wenn der Druck der Flüssigkeit den vorgesehenen Meßdruck
erreicht.
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Die eigentlichenFestklemmvorrichtungen (an einem Schlitten sind meist
zwei und mehr dieser Vorrichtungen vorgesehen), die von der Druckflüssigkeit betätigt
werden, können an und für sich bekannter Bauart sein. Als zweckmäßig hat sich jedoch
eine Festklemmvorrichtung erwiesen, die einen im Bett oder im Schlitten gelagerten,
von der Druckflüssigkeit bewegten Kolben aufweist, dessen in Längsrichtung gezahnte
Kolbenstange mit einem Zahnrad im Eingriff steht, das mittels einer Gewindespindel
eine den Schlitten an das Bett klemmende Klemmplatte betätigt.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einer Ausführungsform dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch Bett und Schlitten in schematischer Darstellung,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig.3 einen Längsschnitt
durch einen Spannzylinder, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.
Das Hauptpatent 948 573 beschreibt als Ausführungsbeispiel eine Einrichtung an Werkzeugmaschinen
zum maßgerechten Verschieben eines Schlittens mit Hilfe von Endmaßen durch hydraulische
Mittel.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist auf einem feststehenden Bett 2 ein
Schlitten 1 mittels eines in bezug auf das Bett feststehenden Kolbens 3 verschiebbar.
Wird durch den mit einer Bohrung v ersehenen Kolben 3 ein Druckmittel in den Zylinder
geleitet, so bewegt sich der Schlitten 1 mit einem daran befestigten Anschlag 6
auf ein Endmaß 5 und drückt dieses gegen einen am Bett starr befestigten Anschlag
9.
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Die Zuführung des Druckmittels erfolgt durch eine Druckpumpe 11 über
eine Leitung 12, die zu einem von Hand steuerbaren Schieber 16 führt, der je nach
seiner Stellung den Weg 13, 14 oder den Weg 15 für die Druckflüssigkeit freigibt.
Der erstere Weg 13, 14 bewirkt den Vorschub und der Weg 15 die Rückführung des Schlittens
1.
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Eine in einem Gehäuse 8 untergebrachte Einrichtung dient dazu, das
Endmaß 5 beim Auftreffen des Anschlages 6 ohne Stoß gegen den Anschlag 9 am Bett
2 zu drücken. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Endmaß 5 und Anschlag 9 in dem Gehäuse
8 ein(-Steuerstange ? mit Kolben 7 a und 7 b gegen die Wirkung einer
Feder verschiebbar. Durch den Kolben 7a wird die Zuleitung des Druckmittels zu der
Leitung 14 gedrosselt und gleichzeitig durch den zweiten Kolben 7b eine Leitung
18 freigegeben, durch die das Druckmittel über ein Ventil 19 abfließen kann.
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Kurz vor dem Auftreffen der Steuerstange 7 auf den Anschlag 9 betätigt
die Stange 7 einen elektrischen Schalter 20, wodurch ein Hubmagnet 21 stromlos wird
und in dem Ventil 19 einen Kolbenschieber 22 freigibt, der unter der Wirkung
einer Feder vorbewegt wird. In dieser Stellung verbindet der Schieber 22 die Leitung
18 mit einer Leitung 26. Somit kann das von der Druckpumpe 11 durch die Leitung
26 strömende Druckmittel mit vollem Druck durch das Gehäuse 8 in die Leitung 14
eintreten. Der Kolben 7a läßt dabei das Druckmittel nur durch einen kleinen Ringspalt
in die Leitung 14 treten, um die Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens 1 zu verlangsamen.
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Die beschriebene Einrichtung ist nun entsprechend der Erfindung dadurch
verbessert worden, daß der Schlitten 1 bei Erreichung des durch das Endmaß gegebenen
Einstellpunktes durch hydraulische Festklemmvorrichtungen in dieser Lage festgehalten
wird. Man kann dann die Druckpumpe stillsetzen oder auf drucklosen Leerlauf schalten,
ohne Gefahr zu laufen, daß der Schlitten seine Lage ändert.
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Zu diesem Zweck ist die das Steuergehäuse 8 und das Ventil 19 verbindende
Leitung 18 unterhalb der Einmündung in das Ventil 19 mit einem durch den
Flüssigkeitsdruck selbsttätig gesteuerten Ventil 30 verbunden, in dem ein Steuerkolben
31 entgegen dem Druck einer Feder 32 eine Leitung 27 freigibt, durch die das Druckmittel
weitergeleitet wird.
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Die Leitung 27 steht mit einer weiteren Leitung 28 in Verbindung,
die zu den in dem Schlitten 1 .verschiebbar gelagerten Spannkolben 33 (Fig. 2 und
3) führt, die mit einer Verzahnung 33' in auf Gewindespindeln 34 befestigte Zahnräder
35 greifen. An ihrem unteren Ende tragen die Gewindespindeln je eine Klemmplatte
36, die einerseits am Schlitten 1 und andererseits am Bett 2 anliegt und eine gegen
Drehung gesicherte Mutter bildet. Je nach der Drehrichtung der Gewindespindeln werden
die Klemmplatten angezogen oder gelöst. Durch Einwirkung des Druckmittels in der
Leitung 28 auf die Spannkolben 33 und der damit erfolgenden Drehung der Gewindespindeln
werden die Klemmplatten angezogen und der Schlitten 1 festgeklemmt.
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Um sicherzustellen, daß der Klemmvorgang erst dann eingeleitet wird,
wenn der Schlitten 1 mit dem erforderlichen Meßdruck gegen das Endmaß drückt, ist
die denSteuerkolben31 in derSchließlage haltend; Feder 32 so abgestimmt, daß die
Leitung 27 durch den Kolben 31 erst dann freigegeben wird, wenn der erforderliche
Meßdruck erreicht ist.
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Das Lösen der Klemmplatten 36 zwecks Rückführung des Schlittens 1
erfolgt durch Zuführung des Druckmittels auf die andere Seite des Spannkolbens 33
mittels der Leitung 29, die nach dem Anheben des Steuerkolbens22 durch denHubmagneten21
imVentil 19 mit der Druckpumpe 11 über die Leitung 26 in Verbindung tritt. Die Leitung
28 wird dabei zur Abflußleitung, die das Druckmittel durch ein im Kolben 31 vorgesehenes
Rückschlagventi131' über das Ventil 19 abströmen läßt.
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Zusammengefaßt gestaltet sich der Vorgang des Verschiebens des Schlittens
1 wie folgt: Bei der Stellung des von Hand betätigten Steuerschiebers 16 in der
Lage nach Fig. 1 gelangt das Druckmittel von der Pumpe 11 über die Leitungen 12,
13 durch das Gehäuse 8 in die zum Kolben 3 führende Leitung 14. Die dadurch bewirkte
Verschiebung des Schlittens 1 wird von dem Anschlag 9 begrenzt. Der am Ende der
Bewegung ausgelöste, elektrische Schalter 20 schaltet den Hubmagneten 21 ab und
gibt damit den Steuerkolben 22 frei, der nach unten fällt. Dadurch wird die von
der Pumpe 11 kommende Leitung 26 über das Ventil 19 mit der Leitung 18 verbunden,
so daß das Druckmittel den Kolben 31 entgegen der Wirkung der Feder 32 verschiebt
und die Leitung 27 freigibt.
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Das Druckmittel gelangt über die Leitung 28 zu den Spannkolben 33
im Schlitten 1. Durch die Verschiebung
der Kolben und die damit
verbundene Drehung der Gewindespindeln 34 werden die Klemmplatten 36 festgezogen.
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Zum Lösen und Zurückziehen des Schlittens wird erst Bin (nicht gezeichneter)
Druckschalter betätigt, der den offenen Schalter 20 überbrückt und damit den Hubmagneten
21 einschaltet, der den Kolbenschieber 22 in die Stellung nach Fig. 1 verstellt.
In dieser Stellung steht die mit der Druckpumpe 11 verbundene Leitung 26 über das
Ventil 19 mit der zu der anderen Seite der Spannkolben 33 führenden Leitung 29 in
Verbindung, so daß die Spannkolben zurückbewegt und infolge der entgegengesetzten
Drehung der Gewindespindeln 34 die Klemmplatten 36 gelöst werden. Das Rü ckschlagventil
31' im Kolben 31 gestattet dabei den Abfluß des Druckmittels aus der Leitung 28.
Sobald der Schlitten gelöst ist, wird der Steuerschieber 16 von Hand nach rechts
verschoben, so daß über die Leitung 12, 15 das Druckmittel den Schlitten 1 zurückführt.
Die Freigabe des Druckschalters kann keine Klemmung des Schlittens mehr einleiten,
da der Schalter 20 bereits geschlossen wurde.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Klemmstellen vorgesehen;
die Anzahl derselben kann jedoch je nach den Erfordernissen beliebig erhöht werden.