DE1175964B

DE1175964B - Weight compensation for height-adjustable slides of metal-cutting machine tools, especially slotting machines

Info

Publication number: DE1175964B
Application number: DEW15056A
Authority: DE
Inventors: Richard Wagner; Werner Bluebaum
Original assignee: Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1954-10-09
Filing date: 1954-10-09
Publication date: 1964-08-13

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: B 23 dBoarding school Class: B 23 d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

Deutsche Kl.: 49 c-1/11German class: 49 c-1/11

1175 964
W15056Ib/49c
9. Oktober 1954
13. August 19641175 964
W15056Ib / 49c
October 9, 1954
August 13, 1964

Die Erfindung betrifft einen Gewichtsausgleich für in der Höhe verstellbare Schlitten von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, insbesondere Stoßmaschinen. An solchen Werkzeugmaschinen sind Vorrichtungen bekannt, bei denen eine Ausgleichskraft für das Gewicht des Schlittens mittels eines Gegengewichtkörpers erzeugt ist. Hierbei greift die Ausgleichskraft über eine bewegliche Rolle an einer Kette od. dgl. an, deren Enden mit dem Schlitten und dem Maschinengestell fest verbunden sind.The invention relates to a counterbalance for height-adjustable carriages of cutting machines Machine tools, in particular slotting machines. At such machine tools are Devices known in which a balancing force for the weight of the carriage by means of a Counterweight body is generated. Here, the balancing force acts on one via a movable roller Chain or the like, the ends of which are firmly connected to the carriage and the machine frame.

Es ist auch bekannt, bei spanabhebenden Werkzeugmaschinen, insbesondere für den Gewichtsausgleich eines Kommandogerätes, ein nach Art eines Flaschenzuges beweglich angebrachtes Gewicht nebst der beweglichen Rolle im Maschinengestell anzuordnen. It is also known in cutting machine tools, in particular for weight compensation a command device, and a weight attached movably like a pulley block to arrange the movable roller in the machine frame.

An Werkzeugmaschinen für spanlose Formung, wie Spindelpressen oder Walzwerken, sind andere gewichtsausgleichende Einrichtungen bekannt. Bei Reibspindelpressen mit aufwärts wirkender Schlagkraft sieht ein Vorschlag zum Ausgleich des Stößelschlittengewichts vor, den Ausgleich mittels eines mit einem ortsfesten Kolben versehenen Preßluftzylinders vorzunehmen, der mit beispielsweise in den Gestellseitenwänden angeordneten druckluftgefüllten Kammern verbunden ist. Bei der Auf- und Abwärtsbewegung des am Stößelschlitten befestigten Preßluftzylinders ist so für die Preßluft, die als Luftkissen wirkt, ein großer Verteilungsraum vorhanden, dessen Luftdruck mit nahezu gleichbleibender Kraft ständig dem Gewicht des Stößels entgegenwirkt. Durch entsprechende Wahl des Luftdruckes ist ein völliger Gewichtsausgleich des Stößels möglich.There are others on machine tools for non-cutting forming, such as screw presses or rolling mills weight balancing devices known. For friction screw presses with an upward impact force provides a proposal to compensate for the weight of the slide carriage, the compensation by means of a to make provided with a stationary piston compressed air cylinder, for example with in the frame side walls arranged compressed air-filled chambers is connected. With the up and Downward movement of the compressed air cylinder attached to the ram slide is for the compressed air, which acts as an air cushion acts, a large distribution space is available, its air pressure with almost constant force constantly counteracts the weight of the ram. By choosing the appropriate air pressure, a complete weight compensation of the ram possible.

Nach einem anderen Vorschlag, der sich auf einen pneumatisch-hydraulischen Gewichtsausgleich der Stellspindel für ein Zapflager der oberen Walze eines Walzwerkes bezieht, ist vorgesehen, daß in einem Zylinder eines fest angeordneten Gehäuses ein mit der Stellspindel mittels Ketten od. dgl. verbundener Verdrängerkolben durch Luft beaufschlagt wird, wobei zwischen dem als Puffer- oder Polsterraum wirkenden, mit gepreßter Luft gefüllten oberen Teil des Gehäuses und dem durch die den Kolben beaufschlagende Luft erfüllten Teil des Zylinders eine Flüssigkeitsverbindung besteht. Hierbei ist das Fassungsvermögen des Gehäuses, insbesondere im Vergleich zum Verdrängungsraum des Zylinders, groß bemessen.According to another proposal, which is based on a pneumatic-hydraulic counterbalance of the Adjusting spindle for a tapping bearing of the upper roll of a rolling mill is provided that in one The cylinder of a fixed housing is connected to the adjusting spindle by means of chains or the like Displacement piston is acted upon by air, with between the as a buffer or cushion space acting, filled with compressed air upper part of the housing and through the acting on the piston The air-filled part of the cylinder is in fluid communication. Here is the capacity of the housing, especially compared to the displacement space of the cylinder, large measured.

Eine Gewichtsausgleichvorrichtung erstbeschriebener Art bei spanabhebenden Werkzeugmaschinen erfordert bei Verwendung von nur einer beweglichen Zwischenrolle bereits ein Gegengewicht, des-Gewichtsausgleich für in der Höhe verstellbare
Schlitten von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, insbesondere StoßmaschinenA weight compensation device of the type first described in metal-cutting machine tools, when using only one movable intermediate roller, already requires a counterweight, the weight compensation for height-adjustable ones
Carriages for cutting machine tools, in particular slotting machines

Anmelder:Applicant:

Werkzeugm aschinenf abrik
Adolf Waldrich Coburg, CoburgTool machine factory
Adolf Waldrich Coburg, Coburg

Als Erfinder benannt:
Richard Wagner,
Werner Blübaum, CoburgNamed as inventor:
Richard Wagner,
Werner Blübaum, Coburg

as sen Gewicht zweimal so groß ist als das des Schlittens der Werkzeugmaschine. Das Gesamtgewicht der Maschine würde durch ein solches Gegengewicht beträchtlich erhöht. Diese Gewichtserhöhung wäre recht nachteilig für große Stoßmaschinen, die beispielsweise eine Gesamthöhe von 4 bis 5 m und einen entsprechend schweren Schlitten aufweisen. Die Anordnung eines so schweren Gegengewichts wäre wegen seiner Abmessungen zudem mit beachtlichen Schwierigkeiten verbunden.Its weight is twice that of the sled the machine tool. The total weight of the machine would be reduced by such a counterweight increased considerably. This increase in weight would be quite disadvantageous for large shaping machines, for example have a total height of 4 to 5 m and a correspondingly heavy sledge. The order such a heavy counterweight would also be considerable because of its dimensions Difficulties associated.

Durch die Erfindung sollen die vorstehend angegebenen Nachteile und Schwierigkeiten überwunden und im wesentlichen die Aufgabe gelöst werden, einen Gewichtsausgleich zu schaffen, bei dem die das Schlittengewicht ausgleichende Kraft, die derart sein soll, daß fallweise ihre Größe ohne äußere Änderung der Vorrichtung regelbar ist, auf dem Schlittenweg möglichst gleichbleibt.The invention is intended to overcome the disadvantages and difficulties indicated above and essentially the object to be achieved to create a weight balance in which the the sled weight balancing force, which should be such that in some cases its size without external Change of the device is controllable, remains as constant as possible on the slide path.

Ausgehend von einem Gewichtsausgleich für in der Höhe verstellbare Schlitten von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, insbesondere Stoßmaschinen, mit einer über eine feste und ein bewegliche Rolle laufenden Kette od. dgl., deren Enden mit dem Schlitten und dem Maschinengestell fest verbunden sind und die Ausgleichskraft an der innerhalb des Maschinengestells angeordneten Rolle angreift, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei Anwendung eines gasförmigen Druckmittels fürBased on a counterbalance for height-adjustable carriages from metal-cutting machines Machine tools, in particular slotting machines, with one fixed and one movable Roller running chain or the like, the ends of which are firmly connected to the carriage and the machine frame and the balancing force acts on the roller arranged inside the machine frame, is proposed according to the invention that when using a gaseous pressure medium for

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einen einseitig beaufschlagten, mit der beweglichen Rolle verbundenen Kolben das Druckmittel einem Behälter mit regelbarem Innendruck entnommen wird, dessen Fassungsvermögen so groß ist, daß die am Kolben wirksam werdende Ausgleichskraft in Grenzen im wesentlichen gleichbleibt.a piston, which is acted upon on one side and is connected to the movable roller, supplies the pressure medium Container with adjustable internal pressure is removed, the capacity of which is so large that the compensating force acting on the piston remains essentially the same within limits.

Mit diesen Maßnahmen ist erreicht, daß ein bei einem Gewichtsausgleich an spanabhebenden Werkzeugmaschinen gebräuchliches Gegengewicht in Fortfall gebracht ist.With these measures it is achieved that a weight compensation on cutting machine tools common counterweight is eliminated.

Die erfindungsgemäße Vereinigung eines flaschenzugartig wirkenden Zwischengliedes mit einer aus einem gasförmigen Druckmittel bestehenden Ausgleichskraft ergibt, wie nachstehend dargelegt ist, für das angegebene Anwendungsgebiet spanabhebender Werkzeugmaschinen einen technischen Fortschritt mit praktischen Vorteilen.The inventive combination of a pulley-like acting intermediate link with one from a gaseous pressure medium results in balancing force, as set out below, a technical advance for the specified field of application of cutting machine tools with practical advantages.

So ist z. B. der Austausch eines Stößelführungsschlittens gegen einen anderen größeren oder kleinen Gewichts möglich, ohne daß deshalb die Vorrichtung für den Gewichtsausgleich baulich verändert wird. Bei an sich hohen Maschinengestellen großer Werkzeugmaschinen soll ein Gewichtsausgleich des Schlittens nicht eine noch größere Maschinenbauhöhe bedingen. Der erflndungsgemäß ausgebildete Gewichtsausgleich hat den Vorteil, daß seine auf- bzw. abwärts zu bewegenden Elemente, wie Kolben, Kolbenstange und bewegliche Rolle, gegenüber einer Bewegung des Schlittens eine solche von nur der halben Größe ausführen.So is z. B. the exchange of a plunger guide carriage for another larger or smaller Weight possible without therefore structurally changing the device for weight compensation will. In the case of high machine frames of large machine tools, a weight compensation of the The slide does not require an even greater machine height. The one trained according to the invention Weight compensation has the advantage that its upward or downward moving elements, such as pistons, Piston rod and movable roller, one of only the opposite to a movement of the slide run half size.

Ein weiterer Vorteil ist, daß für einen Schlitten gegebenen Gewichts und gegebener Größe der Höhenverstellbarkeit, dessen Gewichtsausgleich vermittels eines Luftdruckzylinders gegebener Abmessungen erfolgt, der neue Gewichtsausgleich für den Behälterluftraum im Vergleich mit der bekannten Ausführung einer unmittelbaren Koppelung der Kolbenbewegung mit der Schlittenbewegung ohne Untersetzung auch nur die halbe Größe verlangt.Another advantage is that for a given weight and size of the Height adjustability, its weight compensation by means of an air pressure cylinder of given dimensions takes place, the new weight compensation for the container air space in comparison with the known Execution of a direct coupling of the piston movement with the slide movement without Reduction also only requires half the size.

Für Maschinen unterschiedlicher Größe und mit Schlitten recht unterschiedlichen Gewichts sind in fertigungstechnisch vorteilhafter Weise gleiche Bauteile der Ausgleichsvorrichtung, insbesondere Zylinder mit Kolben oder Druckmittelbehälter, verwendbar. For machines of different sizes and with quite different weights, the From a manufacturing point of view, advantageously the same components of the compensating device, in particular cylinders with piston or pressure medium container, can be used.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich, wenn der Druckmittelbehälter im Inneren des Maschinengestells angeordnet ist.Another advantage of the invention arises when the pressure medium container is inside the machine frame is arranged.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine Waagerecht-Stoßmaschine mit einem Gewichtsausgleich nach der Erfindung.As an exemplary embodiment, the drawing shows a schematic representation of a section through a Horizontal slotting machine with a counterbalance according to the invention.

Mit 1 ist das Maschinengestell bezeichnet. Es ist auf dem Maschinensockel 13 verschiebbar befestigt. An der Stirnseite des Maschinengestells ist der senkrecht auf- oder abwärts bewegbare Schlitten 2 angeordnet, der den in der Zeichnung im Schnitt angedeuteten waagerecht liegenden und arbeitenden Stößel 3 trägt. Der Schlitten 2 ist mittels nicht gezeichneter Führungsschienen am Maschinengestell geführt. Der Schlitten hängt an der Kette 4. Die Kette läuft über die am Kopf 5 des Maschinengestells gelagerte feste Rolle 6 in das Innere des Maschinengestells zur beweglichen Rolle 7, die sie umschlingt. Das andere Ende 8 der Kette ist am Maschinengestell befestigt.1 with the machine frame is referred to. It is slidably attached to the machine base 13. The slide 2, which can be moved vertically upwards or downwards, is arranged on the front side of the machine frame, the horizontally lying and working indicated in the drawing in section Plunger 3 carries. The carriage 2 is on the machine frame by means of guide rails (not shown) guided. The carriage hangs on the chain 4. The chain runs over the head 5 of the machine frame mounted fixed roller 6 in the interior of the machine frame to the movable roller 7, which they wraps around. The other end 8 of the chain is attached to the machine frame.

Das Innere des Maschinengestells nimmt oberhalb der beweglichen Rolle 6 den Zylinder 9 auf.The interior of the machine frame accommodates the cylinder 9 above the movable roller 6.

Im Zylinder 9 ist der Kolben 10 verschiebbar. Der Kolben ist mittels der Kolbenstange 11 mit der Rolle 7 verbunden. Der Kolben ist einseitig, d. h. an der der Rolle 7 abgewandten Kolbenfläche mit Druckluft im Druckraum 12 beaufschlagbar.The piston 10 is displaceable in the cylinder 9. The piston is by means of the piston rod 11 with the Roll 7 connected. The piston is one-sided, i. H. on the piston surface facing away from the roller 7 Compressed air can be acted upon in the pressure chamber 12.

In dem Behälter 14 ist Druckluft bevorratet. Dieser Behälter ist im Inneren des Maschinengestells 1 angeordnet. Der Innendruck des Behälters ist regelbar. Über eine bekannte selbsttätige Steuervorrichtung kann die Förderung der elektrisch betriebenen Druckluftanlage 17 abhängig sein von einem bestimmten Mindest- oder Hochdruck im Behälter. Der Behälterraum ist über die Leitung 15 und das Zweiwegeventil 16 entweder mit der Druckluftanlage 17 oder dem Druckraum 12 verbunden.Compressed air is stored in the container 14. This container is inside the machine frame 1 arranged. The internal pressure of the container can be regulated. Via a known automatic control device the promotion of the electrically operated compressed air system 17 can be dependent on a specific one Minimum or high pressure in the container. The container space is via line 15 and the two-way valve 16 is connected to either the compressed air system 17 or the pressure chamber 12.

In der Zeichnung sind bezeichnet mit 18 eine Stellspindel, mit 19, 20 ein Kegelradgetriebe, mit 21 ein Antriebsmotor; über die so bezeichneten Teile ist der Schlitten 2 in der Höhenlage verstellbar. Vermittels der vom Antriebsmotor 21 gleichfalls zu betätigenden Spindel 22 kann der Support am Stößel 3 verstellt werden. Die mittels des Kegelradgetriebes 24,25 zu betätigende Spindel 23 im Sockel 13 vermag das Maschinengestell einschließlich des Motors 26 und des hydraulischen Getriebes 27 zu verschiebenIn the drawing, 18 denotes an adjusting spindle, 19, 20 a bevel gear unit and 21 a drive motor; The height of the slide 2 can be adjusted via the parts designated in this way. Mediating the spindle 22, which is also to be actuated by the drive motor 21, can support the Slide 3 can be adjusted. The spindle 23 to be operated by means of the bevel gear 24,25 in the Base 13 is capable of the machine frame including the motor 26 and the hydraulic transmission 27 to move

Für die Wirksamkeit des Gewichtsausgleichs des Schlittengewichts ist vorgesehen, daß die sich rechnerisch durch Multiplikation des Zahlenwertes der beaufschlagbaren Kolbenfläche mit dem Zahlenwert des sie belastenden Überdrucks ergebende, z. B. nach Kilogramm bemessene Kraft gleich ist der zweifachen Größe der von dem Gewicht des Schlittens auf die Kette als Zug übertragenen Kraft. Somit ist für die Aufwärtshöhenverschiebung des Schlittens 2 mittels der Spindel 18 lediglich ein Kraftaufwand erforderlich, der ausreicht, Reibungswiderstände bei der Verschiebung zu überwinden. For the effectiveness of the weight compensation of the sled weight it is provided that the arithmetic by multiplying the numerical value of the piston area that can be acted upon by the numerical value of the overpressure burdening them, z. B. the force measured by kilograms is the same twice the force transmitted by the weight of the carriage to the chain as a pull. Consequently is only one for the upward displacement of the carriage 2 by means of the spindle 18 Force required that is sufficient to overcome frictional resistance during displacement.

Bei einem Abwärtsbewegen des Schlittens wird der Kolben im Zylinder zwangläufig aufwärts geschoben und aus dem Zylinder Druckluft verdrängt. Das entsprechend geöffnete Zweiwegeventil läßt somit Druckluft in den Behälter zurückgelangen. Diese Druckluftmenge ist im Verhältnis zum Luftinhalt des Behälters so gering bemessen, daß dabei praktisch ein Druckanstieg nicht erfolgt. Das Schlittengewicht bleibt also auch beim Niedergehen des Schlittens im wesentlichen ausgeglichen.When the slide moves downwards, the piston in the cylinder is inevitably pushed upwards and compressed air is displaced from the cylinder. The accordingly opened two-way valve can thus Compressed air return to the container. This amount of compressed air is in relation to the air content of the container dimensioned so small that there is practically no pressure increase. The sled weight remains essentially balanced even when the slide goes down.

Claims

Patent claims:

1.Weight compensation for height-adjustable carriages of cutting machine tools, in particular slotting machines with a roller running over a fixed and a movable roller Chain or the like, the ends of which are firmly connected to the carriage and the machine frame and the balancing force on the movable roller arranged inside the machine frame attacks, characterized in that when using a gaseous pressure medium the pressure medium for a piston that is acted upon on one side and is connected to the movable roller is taken from a container with adjustable internal pressure, the capacity of which is as follows

it is large that the compensating force acting on the piston is essentially within limits remains the same.

2. counterbalance according to claim 1, characterized in that the pressure medium container is arranged inside the machine frame.

Considered publications:

German patents No. 680 913, 695417, 707728, 714 672, 816 540, 830 871, 859 732, 641,935,590;

German Auslegeschrift No. 1 079 496; French Patent Nos. 522 124, 522 125; British Patent No. 698 163.

1 sheet of drawings