DE1426520A1 - Hydraulische Vorschubeinrichtung mit veraenderlicher Geschwindigkeit fuer Werkzeuge u.dgl. - Google Patents

Description

• Kvdraulischä Vorschubeinrichtung mit veränderlicb,gr Geschwindigkei-t für Werkzeuge und dergleichen Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Vorschubeinrichtungen, die mit einem Teil versehen sind, welches mit einem Maschinenteil verbunden ist, um dieses mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu bewegen, z.B. mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit, d.h. der normalen Verschiebegeschwindigkeit, um ein Schneidwerkzeug in seine Arbeitsstellung relativ zum Werkstück zu bringen, und mit einer langsameren Geschwindigkeit, um das Werkzeug in dga WerkstÜck hineinzubewegen. Ein Ziel der Erfindung ist eine hydraulische Vorrichtung, bei der eine bessere Verlangsamung der Bewegung des Maschinenteils erreicht wird. Weiterhin soll die Vorrichtung hierfür im wesentlichen im Hydraulikzylinder der Vorrichtung untergebracht sein.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schäffung einer Umschalteinrichtung, bei der die Änderung der Geschwindigkeit des Kolbens im Hydraulikzylinder im wesentlichen durch Druckänderungen des Druckmediums erreicht wird.
• Außerdem soll durch die Erfindung eine'hydraulische Vorrichtung geschaffen werden, in der der Kolben mit Einrichtungen versehen ist, die die Austrittsgeschwindigkeit des Mediums aus dem'Zylinder auf der der Eintrittsseite gegenüberliegenden Seite des Koblens ändern, wobei die sich ändernden Austrittageschwindigkeiten zu--unterschiedlichen Kolbengeschwindigkeiten führen.
• Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung in ihrer Anwendung auff eine Drehbank dargestellt, je-" doch läßt sie sich in gleicher Weise auch bei ande?.-ren Maschinen, anwenden. Nach der Zeichnung ist die D.rehbank mit einem Reitstock 7 versehen, der den üblichen Wer.kstückhalter aufweist, in dem ein Werkstück 8 festgehalten wird. Auf einander gegenüberliegenden Seiten des VierkstÜcks sind zwei Schneidwerkzeuge 9 an Werkzeughaltern 10 angebracht, die auf Schlitten 11,111 sitzen, die mit Schwalbenschwanzführungen auf einer GrundPlatte 12 laufen, so daß jedes Werkzeug in Querrichtung der Maschine in seine Arbeitsstellung relativ zum We.rkstück gebracht werden kann. Es ist klar, daß sich die Erfindung in gleicher Weise auch bei einer Maschine anwenden läßt, die nur mit einem einzigen Werkzeug versehen ist. Da beide Schlitten 11,111 durch gleiche Vorrichtungen betätigt werden, wird im folgenden nur einer der Schlitten im einzelnen erläutert. Die Bewegung des Schlittens wird durch einen Kolben 15 bewirkt, der in einem Zylinder 16 läuftg-welcher auf dem Bett angebracht oder als ein Teil des Be#-tes ausgebildet sein kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Zylinder in der Grundplatte 12 ausgebildet. Der Kaben 15 weist eine Kolb6nsta.,ige 17 auf, die aus dem Zylinderkopf herausraßt. Das äußere Ende der Kolbenstange ist starr mit einer Kappe 18 verbunden, welche fest am Schlitten 11 sitzt und von diesem nach unten vorsteht. Die Kolbenstange kann an der Kappe 18 in irgendeiner geei##,neten Weise befestigt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Kappe in ihrem unteren Teil mit eine.# Bohrung versehen, durch die ein abgesetztes Ende der Kolbenstange hindurchfaßt. Durch eine Mutter 19 und eine Scheibe 20 wird die Kolbenstange an der Kappe 18 gehalten, so daß Kappe und Schlitten 11 sich gemeinsam mit dem Kolben 15 bewegen. Der Zylinder 16 ist mit dem Üblichen Zylinderkopf 22 vorsehen, welcher in geeigneter Weise am Zylinder befestigt-ist. Das Antriebemedium kann dem Zylinderkopfende dea*Zylinders in irgendeiner geeigneten Weise zugeführt werden, z.B. durch eine Bohrung 24, wie es Fig. 4 zeigt. Der Kolben kann mit der Kolbenstange in-beliebiger Weise verbunden sein, beispielsweise durch einen am Ende der Kolbenstange vorgesehenen Flansch, der eine Schulter 25 bildetg die an einer Seite des Kolbens anliegt. Auf der anderen Seite des Kolbens ist auf einen Gewindeteil. der Ko12penstange eine Mutter 26 aufgeschraubt, die durch eine Madenschraube 27 gesichert ist.
• Die Kolbenstange 17 ist mit einer am hinteren Ende der Stange endenden Axialbohrung versehen, in der verschiebbar eine Einstellhülse 28 sitzt, die am -anderen Ende eine Gewindestange 29 aufweist, welche durch das vordere Ende der Kolbenstange herausragt. Innerhalb der Bohrung der Einstellhülse 28 sitzt verschiebbar ein KÖlbchen 30, das in Richtung zum hinteren Kolbenstangenenda durch eine Schraubenfeder 31 gedrückt wird, deren eines Ende an einem Kopf-am äußeren Ende des KÖlbchens anliegt, während ihr anderes Ende an der Einstellhülse anliegt. Das Kölbehen 30 ist außerdem mit einem Anschlagstift 32*versehen, der quer durch das KÖlbchen hindurchfaßt, wobei seine Enden in Schlitzen 33 in der Wandung der Einstellhülse beweglich sind und die Bewegung des KÖlbehens begrenzen. Das Gewinde6nde 29 der Einstellhülse ragt durch eine Gewindebohrung im vorderen Ende der Kolbenstange 17 heraus. Mit Hilfe dieser Gewindestange 29 der Einstellhülse 28 kann das KÖlbchen auf ver.schiedene Abstände vom hinteren Ende des Kolbens 15 eingestellt werden und kann in der gewünschten Stellung durch eine Kontermutter 36 festgelegt werden. Die Einstellhülse 28 igt mit einem geeigneten Gumgidichtring oder einer Packung 38 versehen,.um ein Entweichen von Druckmedlug durch den Zwischenraum zwischen der Einstellhülse und der Bohrung der Kolbenstange 17 zu verhindern. Wenn dem Zylinderkopfende des Zylinders 16 ein - Druckmedium zugeführt wird, ist es selbstverständlich erforderlich, das Medium, das im anderen Teil des Zylinders enthalten ist, auszuschieben. Zu diesem'Zweck ist ein-Auslaßkanal vorgesehen,'der einen Ventilsitz 40 und eine Leitung 43 aU:tweiätt die zu ei . nein Sumpf führt. Der Ventileitz 40 und die Leitung 43 haben einen verhältnismäßig großen Durchmesser, so daß der Kolben 15 und der Schlitten 11 sich verhältnismäßig schnell zum hinteren Ende des Zylinders bewegen.
• Das KÖlbchen 30 ist so ausgelegt, daß es das schnelle AusstrÖmen des Mediums aus dem hinteren Ende des Zylinders nach einer vorbestimmten Bewegung des Kolbens beendet. Dazu ist bei der dargestellten Ausführungeform das Kölbchen an seinem hinteren Ende mit einem Anachlagglied 42 versehen, welches so ausgebildet ist, daß es mit dem Ventilsitz 40 zusammenwirken kann und einen weiteren Austritt des Mediums aus dem Zylinder durch den Ventilsitz zum.Sumpf verhindert. Durch Ändern der relativen Lage von KÖlbehen 30 und Kolbenstange 17 mittels der Einstellschraube 29, die gedreht und dann durch die Kontermutter 36 festgestellt wird, kann die Strecke, die der Kolben bei der Querbewegung zurücklegt, geändert werden. Wenn auf diese Weise der anfängliche Abstand zwischen dem Anschlagglied 42 und dem Ventilsitz 40 verändert wird, kann . nadh Wunsch der Abstand, um den sich der Kolbe-n'*Ühd der Schlitten mit der Quervorschubgesohwindigkeit bewegen, geändert werden. Dadurch, daß diekolbenstange 17 . und die Einstellschraube 29 außerhalb des Zylinders leicht zugänglich sind, kann-diese Einstellung leicht ausgeführt werden, ohne daß dazu irgendein Teil der Einrichtung abgebaut werden müßte.
• Wenn das schnelle Ausströmen des Mediums aus dem hinteren Teil des Zylinders 16 durch die Anlage des.Anschlaggliedes 42 am Ventilsitz 40 beendet ist, bewirkt ein weiteres Verdrängen des Mediums durch den sich nach hinten bewegenden Kolben ein Ausströmen von Medium durch einen Kanal 459 der in der Grundplatte 12 ausgebildet ist, und durch eine Verlängerung 46 sowie ein Kupplungsstück 47 zu einem Nadelventil geeigneter Ausbildung. Dieses Nadelventil ist vorzugsweise einstellbar, so daß die langsame Geschwindigkeit des KoIbens und des Schlittens nach Wunsch eingeregelt werden kann. Der Kolben und der Schlitten 11 können sich dann in Fig. 4 gesehen mit verringerter Geschwindigkeit nach rechts bewegen, bis eine einstellbare Anschlagschraube 50, die in ein Gewindeloch der Kappe 18 eingeschraubt ist,an einem festliegenden Teil der Vorrichtung zur Anlage kommt, z.B. an einem Ring 51, der in geeigneter Weise am Zylinderopf 22 befestigt ist. Diese Anschlagsehraube läßtsich ebenfalls einstellen, xm genau den Abstand festzulegen, um den sich der Schlitten mit verringerter Geschwindigkeit bewegt. Die Anschlagschraube 50 kann in der eingestellten Lage durch eine Klemmschraube 52 festgestellt werden, die über eine Stange 53 aus einem weicheren Material auf die Anschlagschraube einwirkt.
• Wenn sich der Kolben 15 in Fige 4 gesehe4 woweit nach rechts bewegt hat, wie en die Anschlagschrau4e 50 zuläßt, fällt der Druck im hinteren Teil des Zylinders, in den sich der Kolben hineinbewegt hat, schnell ab, da auf das Medium kein Druck mehr vom Kolben ausgeübt wird. Ourch eine anschließend erläuterte geeignete Einrichtung fördert dann die Pmpe, die das Antriebsmedium 'der Einlaßöffnung 24 zuführt, Medium durch den Ventileitz 40 und fährt dadurch den Kolben wieder in seine in Fig. 4 dargestellte Ausgangsstellung zurück. Das wird dadurch möglich, daß die maximale Strecke, die das Anschlagglied 42 zum Schließen des Ventileitzeä 40 zurücklegt, geringer als die Länge der Schlitze 33 ist, in denen sich der Stift 32 bewegt. Deshalb wirkt in diesem Augenblick keine Kraft auf das Kölbchen ein, und wenn Medium durch den Ventilsitz 40 eintritt, kann das KÖlbchen leicht um den geringen Längenunterschied zwischen seiner Bewegung zum Ventilsitz und der Schlitzlänge zurÜckbewegt werden. Das Anschlagglied wird demzufolge schnell vom Ventilsitz abgehoben und ermöglicht das Eintreten von Medium in den hinteren Teil des Zylinders, so daß der Kolben in seine Ausgangsstellung zurückgedrückt wird. Ein.Druck baut sich dabei hinter dem Kolben 15 nicht auf, wenn auch-ein gewisses Durchlecken durch die RÜcklaufleitung 48 und das Nadelventil erfolgt, das die Geschwindigkeit des Mediums während des Arbeitehubes regelt, da das Leckvolumen durch das Nadelventil verhältnismäßig klein ist.
• Wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, sind der Schlitten 11, der Zylinder 16 und die KolbBnstange 17 auf der Grundplatte 12 gegenüber einem weiteren Schlitten 111, einem Zylinder 161 und einer Kolbenstange 171 angeordnet. Der Schlitten 11 und der Zylinder 16 stehen unter der' Regelung eines von Hand betätigten Ventils 60, während der Schlitten 111 u3ad der Zylinder.161 durch ein von Hand betätigtes Ventil 60.1 geregelt werden. Da beide Zylinder 16 und,164 mit identisch gleichen Rohrverbindungen und Einzelteilanordnungen versehen sindg-äoll diefolgende Beschreibung nur für einen Zylinder durchgeführt werden. Eine.Pumpe 61, die von einem Motor 62 angetrieben wird,e liefert das Hydraulikmedium durch eine Zu-; führleitung 65 zu beiden Ventilen 60 und 6019 wobei die Pumpe 61 den-Üblichen Pumpensumpf 66 aufweist. Elektrischer Strom mit der richtigen Spannung wird elektrischen Leitungen 68 und 69 zugeführt, um eine Solenoidklinke 70 unter der Regelung eines druckempfindlichen Sohalters 72 zu betätigen,'der zwei Kontakte 73 aufweist. Der druckempfindliche Schalter 72 ist vor dem einstellbaren Nadelventil 75 mit der Leitung 48 des Zylinders 16 verbutden,die zum Sumpf 66 führt. Die ßtellung der Teile in Fig. 3 entspricht der zurückgezogenen Lage des Kolbens, wie sie auch in Fig. 4 gezeigt ist. Wirkungpweise jedes'--Stiiiirventil 60 ist bei der dargestellten Aujifü*hrünsi3form mit einem Steuerhandgriff 80 versehen, der - wenn er zum Ventil hingeschoben wird.- bewirkt, daß der Schlitten sich zum Werkstück hinbewegt. Das Ventil wird in die Einschaltstellung bewegt und wird, wenn die Bearbeitung des Werkstücks bis zu der durch die Anschlagschraube 50 eingestellten Tiefe ausgeführt ist, automatisch in die Ausstellung zurückgeführt, so daß der Szhlitten wieder in seine vordere Stellung zurückkehrt. Wenn.eine Bearbeitung vorgenommen werden soll, bewegt der Bedienungsmann den Steuergriff zum Ventil hin in die Ein-Stellung, wodurch die folgenden Vorgänge eingeleitet werden. Der Pumpenmotor 62, der eingeschaltet worden ist, bewirkt, daß die Pumpe 61 in der Leitung 65 zum Ventil 60 einen Druck aufbaut. Da sich das Ventilgliäd in der anderen als der in Fig. 3 dargestellten Stellung befindet, gelangt das Medium in die Leitung 24 und vor den Kolben 15 in Fig. 4, wodurch der Kolben mit hoher Geschwindigkeit zum Ventilsitz-40 hinbewegt wird, wobei er den Schlitten 11 und das Schneidwerkzeug 9 zum Werkstück 8 mitnimmt. Das Medium hinter dem Kolben 15 strÖmt durch den Ventilsitz 40 zur Leitung,#k3 und zum Ventil 60 und wird über das Ventilglied des Ventils 60 in die zum Sumpf 66 führende Leitung 82 geleitet. Diese Verbindungsleitungen besitzen großen 4uerschnitt, so daß der Schlitten bei seiner 4uerbewegung nicht verlangsamt.wird.
• Das Anschlagglied 42 sperrt, sobald,es den Ventilsitz 40 berührt, den freien Auslaß für das Medium plötzlich ab und bewirkt, daß sich im hinteren Ende.des Zylinders 16 ein Druck aufbaut, wobei die Geschwindigkeit des Kolbens auf eine zum Bearbeiten"des WerkstÜcks geeignete langsame Geschwindigkeit abgebremst wird. Die Vorschubgeschwindigkeit'wird jetzt durch die Einstellung des Nadelventils 75 in der zum Sumpf führenden Leitung 48 geregelt, die jetzt den einzigen Auslaß für das Medium aus dem Zylinder 16 bildet. Wenn der Anschlag 50 am Ring 51 zur Anlage kommt, wird die Bewegung des Schlittens angehalten und der hydraulische Druck im Zylinde'r und in der Leitung 48 fällt ab, so daß der Druckschalter 72 die Kontakte 73 Öffnet, wodurch das Solenoid fÜr die Klinke 70 stromlos wird und das Ventilglied freigibt, so daß die Feder 84 das Ventil 60 in die Aus-Stellung zurückbewegt. Das Ventil ist jetzt in die in Fig. 3 dargestellte Stellung zurückgekehrt. Das Druckmedium strÖmt jetzt von d-er Pumpe 61 durch die Leitung 65 und das Ventil 60 zur Leitung 43 und zum Ventilsitz 40, wo es das Anschlagglied 42 ge- gen den Federdruck vom Ventilsitz 40 abhebt und in den Zylinder 16 eintritt, so daß der Kolben in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird. Die Leitung 24, die-jetzt mit der zum Sumpf führenden Leitung 82 verbunden ist, gestattet jetzt das Räckströmen des-Mediums aus dem Raum vor dem Kolben 15 zum Sumpf. Der Kolben bleibt in dieser Stellung stehen, bis er durch Betätigung des Steuergriffs 80 wieder in Bewegung gesetzt wird. Der Bedienungsmann kann nach Wunsch jeden. Schlitten einzeln oder beide gemeinsam betätigen, wie es oben erläutert wurde.

Claims (2)

1. Patentansprüche Hydraulische Vorrichtung zum Bewegen eines maschinenteils mit unterschiedlicher, Geschwindigkeiten, gekennzeichnet durch einen Zylinder (16)9 einen im,Zylinder hin-- und herbewegbaren und mit dem Maschinenteil (11) verbundenen Kolben (15), eine Einrichtung (24) zum Zuführen eines Druckmediums zur einen Kolbenseite, um diesen vorzuschieben, eine Einrichtung (40,43) zum Ausstoßen des Druckmediums auf der anderen Seite des Kolbens mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit, durch einen am Ko#lben (15) angebrachten Teil (30), der in eine Stellung bewegbar ist, in der er das schnelle Ausstoßen des Druckmediums auf der anderen Kolbenseite verhindert, durch eine weitere Auslaßeinrichtung (45) auf der anderen Kolbenseite, durch die das Medium nach dem Absperren der ersten Auslaßeinrichtung (40,43)zum Verzögern der Geschwindigkeit des Kolbens (15) verhältnismäßig langsam ausströmt, durch eine am Kolben und am Teil (30) angebrachte und bis außerhalb des Zylinders (16) vorstehende Verlängerung (29), die relativ zum Zylinder derart einstellbar ist, daß die Stellung, in der das am Kolben angebrachte Teil (30) das schnelle Auslassen des Mediums absperrt, veränderlich ist, durch zwangsläufige Mittel (50,51) zum Anhalten des Kolbens (15) und Beenden jeglichen Ausströmens des Mediums aus dem Zylinder, und durch eine durch das Beenden des Ausströmens des Mediums betätigte Einrichtung (60,70,72,73), die d er genannten anderen Kolbenseite ein Druckmedium zuführt, das den Kolben in seine Ausgangsstellung zurächbewegt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum schnellen Auslassen des Mediums aus dem Zylinder (16) eine Leitung (43) sowie ein am Kolben (15) angebrachtes Anschlagglied (42) aufweist, welches die Leitung (43) absperrt und dadurch das schnelle Auss - trömen des Mediums unterbricht. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (60,70, 72,73) vorgesehen ist, die durch den verringerten Druck auf der genannten anderen Kolben- zugeführt wird, die den Kolben (15) in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. 4. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Auslaßleitung (40,43),'die ein schnelles Ausströmen des Druckmediums aus dem Zylinder (16) ermöglicht, ein größeres Fassungsvermögen als die zweite Auslaßleitung (45) aufweist, die die Bewegung nach dem Absperren der ersten Leitung verzögert. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet d,urch eine Gewindeverbindung (29) zwischen dem Kolben (15) und dem am Kolben angebrachten Teil (30) zum Absperren der ersten Auslaßleitung, und durch eine Einrichtung (17,29,36) zum Einstellen der Lage des Teils (30) relativ zum Kolben (15) an beliebiger Stelle längs des gesamten Weges. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (60,70,72,73) vorgesehen ist, die durch die Verringerung des Drucks nach dem Anhalten der Kolbenbewegung die Strömung des Druckmediums durch den ersten Auslaßkanal (40,43) umkehrt und den Kolben (15) in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Hydraulis - ehe Vorschubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine Werkzeugmaschine-mit einem Maschinenbett, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (16) feststehend am Bett- (12) angebracht ist, und dassder im Zylinder verschiebbare Kolben (15) eine mit einem auf dem Bett verschiebbaren Schlitten (11) verbundene hohle Kolbenstange (17) aufweist, in der eine normalerweise mit dem Kolben bewegbare Einstellhälse'(28) liegt, in der-hin-und herbewegbar ein KÖlbchqn (30) angeordnet ist, das über den Kolben (15) hi-naüs in das hintere Ende des Zylinders (16) vorsteht und zum AbsISerren der ersten Auslaßleitung (43) mit einem Ventil (40) zusammenwirken kann, wobei das Kölbchen (30) nach dem Absperren der ersten Auslaßleitung (43) in die Einstellhülse (28j hinein bewegbar ist und'wobei ein Teil des Kolbens aus dem Zyli:nader (16) herausragt und von äußen relativ zur.Einsteilhülse (28-) in deren Längsrichtung einstellbar ist. 8. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnetj daß eine Einrichtung (50,51) vorgesehen ist, die unabhängig von der Arbeitsweise des Kölbchens (30) eine weitere Bewegung des Schlittens (111) und des Kolbens. (15) verhindert. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 69 dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem verschiebbaren Maschinenteil (11) verbundene ho«hle Kolbenstange (17) am Kolben (15) angebracht ist, in der eine sich normaler mit der Kolbenstange bewegende EinstellhÜlse (28) liegt, innerhalb der hin- und herbewegbar ein Kölbehen (30) vorgesehen ist, das durch den Kolben (15) hindurchragt und zum Eingriff mit einem Ventilsitz (40) kommen kann, wodurch der Auslaß (43) des Zylinders abgesperrt wird. -