Metallbearbeitungsmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Metallbear- beitungsmaschine, welche gekennzeichnet ist durch einen an einem langgestreckten Bett angebrachten Spindelstock, der mit Mitteln zur Lagerung einer drehbaren Spindel versehen ist, die zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstückes geeignet ist, fer ner durch Mittel zur Halterung eines oder mehrerer Werkzeuge, welche Mittel zur Bewegung in einer zur Drehachse der Spindel parallelen und auch senkrech ten Richtung geeignet sind, durch einen drehbaren und längs des Bettes zu verschiebenden Reitstock, der so ausgebildet ist,
dass er mit den das Werkzeug unterstützenden Mitteln in gleitenden Eingriff ge bracht werden kann, und durch Mittel zur gleichlau fenden oder unabhängigen Bewegung der das Werk zeug unterstützenden Mittel und des Reitstockes.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur praktischen Ausführung wird im folgenden eine aus führliche Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gegeben. Diese stellen folgende Einzel heiten dar: Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Werkzeug maschine gemäss der Erfindung, wobei die Teile der Maschine in einer Stellung gezeigt werden, die sie gerade vor Beginn der Arbeit der Rollen an dem Werkstück einnehmen.
Fig. 2 ist eine vereinfachte Seitenansicht, die die Lage bestimmter Anschlagvorrichtungen verdeutlicht, die mit dem Bett verbunden sind und zur Auslösung eines Steuerventils an dem Schlitten zum Stoppen der Bewegung desselben befähigt sind.
Fig. 3 ist eine Planskizze einer Maschine gemäss der Erfindung, wobei die Teile der Maschine in einer Stellung gezeigt werden, die sie unmittelbar vor Be ginn der Arbeit der Rollen an dem Werkstück ein nehmen. Fig. 4 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht längs der Linie 4-4 der Fig. 1.
Fig. 5 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht, welche die Teile der Maschine in einer Stellung zeigt, die diese einnehmen, nachdem die Rollen die Arbeit an dem Werkstück vollendet haben. Es wird ein fer tiggeformter Gegenstand auf der Spindel gezeigt, während andere Teile fortgelassen sind.
Fig. 6 ist eine vereinfachte Planskizze der Fig. 5. Fig. 7 ist eine vergrösserte Ansicht eines der Rol lensupporte.
Fig. 8 ist ein senkrechter Schnitt längs der Linie 8-8 der Fig. 7 und zeigt im einzelnen die Vorrich tung zur Justierung der Rollen in bezug auf die Dreh achse der Spindel.
Fig.9 ist ein senkrechter Schnitt entlang der Linie 9-9 der Fig.7 und zeigt im einzelnen den Mechanismus zur Justierung der Rollen in einer Rich tung, die im wesentlichen in bezug auf die Drehachse der Spindel abgewickelt ist.
Fig. 10 ist ein senkrechter Schnitt entlang der Linie 10-l0 der Fig. 7 und zeigt Einzelheiten der Mechanismen zum Ausrichten einer Rolle in einer im wesentlichen quer zur Drehachse der Spindel ver laufenden Richtung.
Fig. 11 zeigt eine Ansicht gewisser Einzelteile der Halterung des Werkstückes (von der linken Seite der Fig. 1 aus gesehen). Diese Ansicht ist ein Schnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 12.
Fig. 12 ist ein Schnitt längs der Linie 12-12 der Fig. 11.
Fig. 13 ist ein Planschnitt längs der Linie 13-13 der Fig. 11.
Fig. 14 ist ein Planschnitt längs der Linie 14-14 de,r Fig. 15 und veranschaulicht die Beziehungen zwischen dem Reitstock und dem Schlitten, wenn der Schlitten längs des ganzen Weges zu dem rückwär- tigen Teil der Maschine gefahren und in Bereitschafts stellung ist, wobei der Reitstock nach vorn gedrückt wird, aber in seiner Vorwärtsbewegung durch ein nicht gezeigtes Gegenlager begrenzt ist.
Fig. 15 ist ein Querschnitt längs der Linie 15-15 der Fig. 17.
Fig. 16 ist eine vereinfachte Aufsicht mit der Blickrichtung auf die linke Seite der Fig. 15 und ver deutlicht gewisse Getriebevorrichtungen zur Bedie nung der Führungssteuerung von Hand.
Fig. 17 ist ein Längsschnitt des Reitstockes an der Linie 17-l7 der Fig. 14 und zeigt Einzelheiten der Beziehung zwischen dem Schlitten und dem Reit stock, wenn der Schlitten gerade in ganzer Länge aus gefahren ist, wobei die Rollen die Formarbeit an einem Gegenstand vollendet haben.
Fig. 18 ist ein vereinfachtes Schnittbild, das längs der Linie 18-18 der Fig. 19 aufgenommen ist und Einzelheiten der Lagerung des drehbaren Kopfes des Reitstockes verdeutlicht.
Fig. 18a ist eine vergrösserte Teilansicht bestimm ter Teile der Fig. 18.
Fig. 19 ist eine Querschnittansicht an der Linie 19-19 der Fig. 18 und zeigt im einzelnen, wie der Reitstock mit Bohrungen versehen ist, um den Durch tritt von Flüssigkeiten zu ermöglichen.
Fig. 20 ist eine vergrösserte Ansicht eines senk rechten Schnittes eines Führungsventils, das in der Maschine verwendet wird.
Fig. 21 ist eine Ansicht eines abgebrochenen Längsschnittes entlang der Linie 21-21 der Fig. 3 und zeigt Einzelheiten gewisser Vorrichtungen zum Einrichten der Führungsscheibe in bezug auf die Drehachse der Spindel.
Fig.22 ist eine Ansicht mit der Blickrichtung auf die linke Seite der Fig. 21.
Fig. 23 ist ein Längsschnitt durch die Maschine in der Aufsicht, der durch die Linie 23-23 der Fig. 3 angedeutet ist, wobei Teile der Ansicht weg gelassen sind, um die Figur zu verdeutlichen.
Fig. 24 ist ein Längsschnitt durch den Spindel stock der Maschine, wobei bestimmte Teile in der Aufsicht erscheinen. Der Schnitt ist im wesentlichen entlang der Linie 24-24 der Fig. 25 genommen und zeigt Einzelheiten der Lagerungsanordnung und des Antriebsmechanismus der Spindel.
Fig. 25 ist ein teilweiser Querschnitt der Fig. 24, wie dies durch die Linie 25-25 der Fig. 24 ange deutet ist, und zeigt Einzelheiten der Anordnung des Getriebes zum Antrieb der Spindel.
Fig.26 ist ein Längsschnitt entlang der Linie 26-26 der Fig. 25 und zeigt Einzelheiten des Me chanismus der Kupplungsbremse in der Antriebsvor richtung für die Spindel.
Fig. 27 ist eine schematische Ansicht in der Blick richtung der Pfeile 27-27 in Fig. 5 und veranschau licht Einzelheiten des Sperrmechanismus zum Sper ren der den Schlitten antreibenden Laufmutter, wenn die Maschine auf manuelle Bewegung des Schlittens eingestellt wird. Fig. 28 ist ein Längsschnitt durch ein programm gesteuertes Ventil, das in dem hydraulischen System der Maschine verwendet wird.
Fig. 29 bis 33 inklusive sind Querschnitte durch das programmgesteuerte Ventil der Fig. 28 längs der Linien 29-29 bis 33-33 inklusive in Fig. 28.
Fig. 34 ist eine Seitenansicht des programm gesteuerten Ventils mit der Blickrichtung auf die linke Seite der Fig. 28.
Fig. 35 ist eine schematische Darstellung des hy draulischen Steuersystems der Maschine.
Fig. 36 ist eine schematische Darstellung des mit dem Spindelstock verbundenen Steuersystems der Maschine.
Fig. 37 ist eine schematische Ansicht einiger der elektrischen Motoren der Maschine.
Fig. 38 ist eine vergrösserte Teilansicht der Lage rung der Spindel, und Fig. 39 ist eine schematische Darstellung einiger der Flüssigkeitsleitungen oder variablen Durchtritts- öffnungen des hydraulischen Drucklagers der Spindel.
Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, enthält die Maschine ein in einer Längsrichtung sich erstrecken des Bett 1, welches an einem Ende einen Spindel kopf 2 trägt, in dem eine Spindel 3 drehbar gelagert und vorzugsweise angetrieben ist. An dem Bett ist ferner ein Schlitten 4 befestigt, der in der Längsachse des Bettes vorwärts und zurück verschoben werden kann. Der Schlitten trägt einen Reitstock 5, der an diesem nachgebend befestigt ist. Der Schlitten trägt ferner zwei Supporte 6 und 7 (Fig.3), welche die Rollen 8 und 9 tragen. Die Rollensupporte sind so eingerichtet, dass sie in bezug auf die Drehachse der Spindel mit Hilfe des Führungsmechanismus mit dem Bezugszeichen 10 nach innen und nach aussen ver schoben werden können.
Ferner ist an dem Schlitten eine Halterung 12 für das Arbeitsstück montiert, das dazu dient, das zu bearbeitende Rohstück B zu hal ten, wie dies in Fig. 1 zu erkennen ist. An dem Bett ist ferner die Halterung 14 der Schablone befestigt, welche eine Schablone 16 trägt. Die Halterung ist verschiebbar an dem Wagen befestigt, abgesehen davon, wenn sie an dem Bett festgehalten wird. Diese Stellung ist in Fig. 3 gezeigt. Die Lage gewisser Ein zelteile der Maschine bei einer Betriebsstellung, bei der die Rollen ein Rohstück zu dem Gegenstand O verarbeitet haben, wird in Fig. 5 gezeigt.
Wie in der Fig. 4 erkennbar, besitzt das Bett 1 im Querschnitt im wesentlichen H-Form und weist zwei Seitenteile 18 und 20 und einen Querteil 22 auf, der sich über die gesamte Länge der Maschine er streckt, wie dies in den Fig. 1 und 3 angedeutet ist. Alle diese oben beschriebenen Teile des Bettes sind aus verhältnismässig schweren Platten aus Walzstahl hergestellt und miteinander zu einer sehr robusten Einheit verschweisst, die jedem der verschiedenarti gen Druckkräfte während der einzelnen Arbeits schritte der Maschine zu widerstehen vermag.
Die Anordnung in H-Form besitzt einen Kanal 26 zur Aufnahme des untern Teils 28 des Schlittens 4 (siehe Fig. 3 und 4). Innerhalb des Kanals sind zwei aufrechtstehende Stützen 30 und 31 montiert, die sich jede in der Längsrichtung des Kanals erstrecken. Diese Stützen sind an den Seitenteilen und an dem Bodenteil durch Schweissen befestigt. Laufschienen oder Leisten 32 und 33 sind an den aufrechtstehen- den Stützen mit Hilfe von Bolzen (nicht gezeigt) be festigt, so dass sie leicht entfernt werden können. Der Bodenteil 22 trägt ebenfalls eine Leiste oder Lauf schiene 34, die sich entlang dem Kanal ähnlich wie die Laufschienen 32 und 33 erstreckt.
Die Laufflä chen der Schiene 34 sind gehärtet, und die Schiene ist an dem Teil 22 mit Bolzen befestigt (nicht ge zeigt).
Wie am besten aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, besitzt der Schlitten einen untern Teil 28, der in dem Kanal 26 eingebettet ist, sowie einen Oberteil, der aus der Halterung der Rollenquerführung 35 und einem kastenförmigen Bodenteil 36 besteht, der auf der rechten Seite der Querführung 35 angeordnet ist (Fig. 3 unterer Teil).
Das untere Teilstück besitzt im wesentlichen U-förmigen Querschnitt und besteht aus den Seiten teilen 37 und 38 und dem Bodenteil 39. Die Seiten teile 37 und 38 und der Bodenteil 39 erstrecken sich, wie in Fig. 3 und 4 angedeutet, in der Längsrichtung des Kanals. Eine Mehrzahl von Querträgern 4D (Fig.23) sind an den Bodenteil und die Seitenteile angeschweisst.
Die rechte Seite des in Fig.4 gezeigten untern Teils ist mit einer obern Reihe oder einem Paar sich selbst ausrichtender Rollen versehen, die die Lage rungen 42 und 44 (Fig. 1) bilden, und eine entspre chende Reihe oder ein Paar von untern Lagerungen 46 und 48 aufweisen. Diese Rollen sind dazu vor gesehen, um an der obern und untern Oberfläche der Laufschiene 33 anzugreifen. Vorzugsweise hat die untere Reihe oder das untere Paar von Rollen einen Mechanismus zum Andrücken derselben (nicht ge zeigt).
In ähnlicher Weise ist die andere Seite des untern Teils mit einer obern Reihe oder einem Paar von Rollen 50 und 51 und einer entsprechenden un tern Reihe oder Paar von Rollen versehen, von denen eine bei 52 in Fig. 4 angedeutet ist und zwei in Fig. 23 erscheinen. Diese Rollen stehen mit den Laufschie nen 32 in Eingriff, und die untere Reihe hat ausser dem einen Vorspannungsmechanismus.
Der Bodenteil 39 ist mit einer Reihe oder einem Paar von Lagern versehen, die die Rollen 53 und 54 (Fig. 1 und 4) und eine entsprechende Reihe oder ein Paar von Rollen bei 55 in Fig. 4 und 23 enthal ten. Diese Rollen stehen mit den Rändern der Lei sten 34 in Eingriff, wobei die Rollen der einen Reihe mit einem (nicht gezeigten) Vorspannungsmechanis- mus versehen sind.
Die kombinierte Verwendung von Platten aus gewalztem Stahl, die zu im wesentlichen U-förmigen Einheiten verschweisst und miteinander über Wälz lager verbunden sind, stellt eine wichtige Ausfüh rungsform der Erfindung dar, insbesondere bei ihrer Verwendung für eine Werkzeugmaschine, die nor malerweise mit einer Führung oder Bewegung eines Schlittens in einem Bett mit V-Profilen oder derglei chen versehen ist. Das Gesamtgewicht des Schlittens kann in der Grössenordnung von einigen Tausend Kilo liegen, jedoch kann der Schlitten längs des Bettes mit der Hand fortgeschoben werden, wenn der An triebsmechanismus von dem Schlitten völlig abge trennt ist.
Diese Anordnung ermöglicht nicht nur den hohen Grad von Antifriktionseigenschaften, son dern schafft auch die Möglichkeit, den Schlitten in dem Bett trotz der sehr hohen Brücke auf Grund der Arbeitsvorgänge, die in der Grössenordnung von 30 t liegen können, zentriert zu halten.
Der Rumpfteil 36 des Schlittens hat im wesent lichen Kastenform. Er ist aus Walzstahlplatten zusam mengeschweisst und mit dem Unterteil 28, wie bei 36a in Fig. 23 gezeigt, durch Schweissstellen verbun den. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, hat der Rumpf teil 36 zwei aufwärtsgerichtete Abschnitte 56 und 57, die eine mittlere Ausnehmung bilden, in der der Reitstock 5 angebracht ist.
Aus der Fig. 3 ist zu ersehen, dass der Teil 56 die Elektromotoren 58, 59 und 60 trägt, die mit den Pumpen 58a, 59a und 60a verbunden sind. Diese Pumpen treiben die hydraulischen Motoren für die Supporte der die Rohstücke bearbeitenden Rollen sowie den Vorschub des Schlittens, und liefern den Betriebsdruck für das hydraulische System, wie spä ter näher erläutert werden wird. Der Boden des Rumpfteils 36 dient als Ölreservoir für die Pumpen, dessen Pegel bei L in Fig. 1 und 23 angedeutet ist. Der Bodenteil kann ein Kühlmittel für das 01 ent halten.
Die Betriebsspannung wird den Elektromotoren 58, 59 und 60 durch ein Dreiphasen-Sammelschie- nensystem zugeführt, das auf einer hinreichenden Länge längs des Bettes ausgelegt ist, so dass die Span nung in jeder Stellung des Schlittens in dem Bett entnommen werden kann. Die Motoren sind mit den zugehörigen Leitern durch Bürstenabnehmer verbun den. Die vorstehenden Einzelheiten sind nur schema tisch in Fig. 37 dargestellt und in den übrigen Zeich nungen nicht näher verdeutlicht, da der Techniker die Ausführung solcher Verbindungen aus deinem Fach wissen beherrscht.
Durch die Anordnung des Reservoirs, der Pum pen und der Motoren des hydraulischen Systems auf dem sich bewegenden Schlitten werden biegsame Leitungen aus Blei vermieden, was im Hinblick auf die Ausdehnung und das Atmen solcher Leitungen und ihre relativ kurze Lebensdauer sehr erwünscht ist. Die Ausdehnung der Leitungen ist für eine genaue Regelung schädlich, insbesondere für die Steuerung des Führungsmechanismus, was später näher ausein andergesetzt wird. Ausserdem wird die Anbringung eines Öltanks überflüssig, so dass eine Verringerung des benötigten Stellraumes für die Maschine erzielt wird. Die Querführung 35 ist an dem untern Teil des Schlittens angebracht.
Sie besitzt einen im wesent lichen U-förmigen Querschnitt und besteht aus Sei tenteilen 62 und 64 und einem Bodenteil 66, der in Form eines U ausgebildet ist und so eine Ausneh- mung 68 bildet, in der die Fussteile der Supporte 6 und 7 für die Bearbeitungsrollen 8 und 9 angebracht sind. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind die Enden der Ausnehmung 68 durch Abschlussplatten 65 und 67 abgedeckt. Die vorerwähnten Teile sind aus Walz stahlplatten hergestellt und miteinander zu einer sta bilen Einheit verschweisst.
Die Querführung ist mit dem untern Teil des Schlittens durch Einfügung in eine Öffnung 69 (Fig. 23) verbunden, die in den obersten Abschnitt dieses Teils geschnitten ist und die Fussplatte 66 der Querführung aufnimmt. Die Bodenplatte 66 ist mit den Seitenteilen 37 und 38 und mit Querträgern 40 verschweisst.
Die Querführung hat aufrechtstehende Stützen 71 und 72, die sich über die volle Länge der Ausneh- mung 68 erstrecken und mit den Seitenteilen 62 und 64 und dem Bodenteil 66 durch Schweissung verbun den sind. Die Stützen 71 und 72 tragen Leisten oder Laufschienen 73 und 74, die an diesen vorzugsweise durch Bolzen befestigt sind. Die Laufschienen 73 und 74 besitzen eine gehärtete Lauffläche. Eine Lauf schiene 74a ist an den Bodenteil 66 angeschweisst.
Der Support 6 für die Foimrolle 8 umfasst Sei tenteile 75 und 76 und einen Fussteil 77 (Fig.23) und besitzt Querträger 78 und 79 (Fig. 4). Die vor erwähnten Teile bestehen aus Walzstahlplatten, die miteinander zu einer sehr robusten Einheit ver schweisst sind.
Der Seitenteil 75 trägt eine obere Reihe von Wälzlagern, die aus sich selbst ausrichtenden Rollen 80 und 82 (Fig. 3) und einer untern Reihe von Wälz lagern mit zwei Rollen besteht, von denen eine bei 86 (Fig.23) gezeigt ist. Diese Rollen sind so an geordnet, dass sie auf der Schiene 72 laufen, und die untern Rollen sind mit (nicht gezeigten) Andrückvor- richtungen versehen. In ähnlicher Weise trägt der Sei tenteil 76 eine obere Reihe von Rollen 88 und 90 (Fig. 3) und eine untere Reihe von Rollen, von denen eine bei 92 (Fig. 23) zu sehen ist.
Diese Rollen grei fen in die Laufschiene 74 ein, während die untern Rollen mit Andrückvorrichtungen (nicht gezeigt) versehen sind.
Der Bodenteil 77 trägt zwei Reihen von Wälz lagern, von denen eine Reihe die Rollen 93 und 94 (Fig. 23 und 4) und die andere zwei Rollen umfasst, von denen eine bei 95 gezeigt wird. Diese Rollen greifen in die Laufschiene 74a der Bodenplatte 66 ein, und die Rollen 93 und 94 sind mit Andrückvor- richtungen (nicht gezeigt) versehen.
Der Support besitzt eine Deckplatte 96 mit einem Einschnitt 97, in den die Seitenteile 75 und 76 und die Querteile 78 und 79 eingepasst sind. Die Deck platte ist mit diesen Teilen durch Schweissung ver bunden. Die Konstruktion des Supports 6 für die Form rolle 8 ist hinsichtlich der bisherigen Beschreibung identisch mit der Konstruktion des Supports 7 für die Formrolle 9. Weitere Einzelheiten der Konstruk tion des letzteren werden daher mit Ausnahme der nachfolgenden nicht erwähnt.
Es ist festzustellen, dass die Umrisslinien der Quer führung und der Rollensupporte einschliesslich der die beiden Teile verbindenden Mittel längs der Linien des Schlittens und des untern Teils des Bettes ver laufen. Die gleichen Eigenschaften der geringen Rei bung und hohen Druckaufnahme wie bei dem Bett und dem Schlitten gelten auch für die Querführung und die Rollensupporte.
Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist in der Querfüh rung eine Leitspindel 100 angebracht, die sich durch jeden der Rollensupporte erstreckt. Das Gewinde<B>101</B> der Leitspindel passt in eine Laufmutter 102, die an dem Querteil 78 befestigt ist. Das Gewinde 104 der Spindel (das dem Gewinde 101 entgegengesetzt ge dreht ist) passt in das Gewinde einer Laufmutter 105, das durch ein Nadellager 106 getragen wird, welches in dem Querträger 107 des Rollensupports 7 ange bracht ist. Die Laufmutter erstreckt sich nach rechts aussen und endet in einem Bund 108, an welchem das Schneckenrad 109 mit Hilfe geeigneter Schrauben angesetzt ist. Die Laufmutter weist ferner ein Wälz lager 111 auf, dessen Laufringe zwischen dem Quer teil 107 und dem Schneckenrad<B>109</B> abgestützt sind.
Sowohl die Mutter 102 als auch 105 sind vorzugs weise mit Kugellagern versehen.
Wie aus Fig. 10 zu ersehen ist, greift das Schnek- kenrad 109 in eine Schnecke 112 ein, die mit einem querverlaufenden Schaft 113 kerbverzahnt ist, der in der Deckplatte 114 des Rollensupports 7 gehalten wird. Die Art und Weise, in der der Schaft 113 be festigt wird, wird in folgendem erläutert.
Der Schaft 113 ist in dem Lager 115 drehbar unterstützt, das in dem Bund 116 befestigt ist. Die ser besitzt einen Kopfteil 120, der der Deckplatte 114 mit Hilfe einer Mehrzahl von Bolzen 121 ver schraubt ist. Der Kopfteil 120 trägt eine ringförmig angeordnete Gruppe von Zähnen 122, die in die Ver zahnung 123 auf der Scheibe 124, die an dem Schaft 113 befestigt ist, hineinpasst. An dem obern Ende des Schaftes 113 befindet sich ein Einstellknopf 125. Ferner ist eine Kappe<B>126</B> zwischen dem Einstell knopf und der Scheibe 124 angebracht. Das untere Ende des Schaftes 113 weist einen Bund 130 auf, an dem eine Feder 129 zwischen dem Bund 130 und der Schnecke<B>1</B>12 angeordnet ist.
Wie nunmehr zu erkennen ist, kann der Schaft 113 nach einem Anheben des Knopfes 125, so dass die Verzahnungen 122 und 123 getrennt werden, in Umdrehung versetzt werden, wodurch das Schnecken rad 109 ebenfalls gedreht wird. Es wird später erläu tert werden, dass durch die Einstellung des Knopfes 125 der Rollensupport 7 auf der Querführung nach innen oder aussen bewegt wird. Aus den Fig. 3 und 4 geht hervor, dass die End- platten 65 und 67 der Querführung hydraulische Mo toren<B>131</B> und 132 tragen. Diese Motoren sind mit der Leitspindel mittels Kupplungen verbunden, von denen eine in der Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 133 versehen ist.
Die Aufgabe dieser Kupplung ist es, das von dem Motor entwickelte Drehmoment ohne irgend welche axialen Hemmkräfte auf den Schaft zu über tragen. Auf diese Weise kann die Leitspindel leicht um kleine Beträge in axialer Richtung bewegt wer den, soweit dies die Kupplungen anbetrifft. Die Mo toren 131 und<B>132</B> können von irgendeiner Standard ausführung sein, die die Eigenschaft hat, dass der Rotor bei Ausserbetriebnahme gegen Umdrehung ge sperrt ist.
Wie aus dem Vorhergehenden deutlich geworden ist, können die Rollensupporte gleichzeitig mit Hilfe der Steuerung der Motoren 131 und 132 nach innen oder aussen bewegt werden. Wenn die Motoren an gehalten werden, ist der Rollensupport 6 in bezug auf die Querführung arretiert, während der Rollen support 7 entsprechend einer Verstellung des Knop fes 125 nach innen oder aussen bewegt werden kann.
Die Laufmutter 102 ist auf dem Rollensupport 6 gegen Umdrehung gesichert. Ebenso ist die Laufmut ter 105 gegen eine Umdrehung auf dem Rollensup port 7 auf Grund des Eingreifens des Schneckenrades 109 und der Schnecke 112 (siehe Fig. 10) gegen Um drehung gesichert. Wenn daher die Motoren 131 und 132 angelassen werden, so beginnt die Leitspindel sich zu drehen, und die Laufmuttern kriechen oder bewegen sich längs der Gewinde der Schraube und führen damit die Rollensupporte weiter.
Die Leitspindel ist gegen Umdrehung gesichert, wenn die Motoren<B>131</B> und 132 abgeschaltet sind. Wenn man daher den Knopf 125 nach oben zieht, um die Verzahnungen 122 und 123 zu trennen, und dann dreht, so wird das Schneckenrad 109 vermittels der Schnecke 112 gedreht. Hierdurch wird auch die Laufmutter 105 in Umdrehung versetzt, und da die Leitspindel sich nicht drehen kann, so bewegt sich die Laufmutter entlang des Gewindes und bewegt damit den Rollensupport 7 und die Rolle 9. Die An ordnung ist so getroffen, dass die Rolle 9 mit der Genauigkeit in der Grössenordnung eines Bruchteils eines Vierzigstelmillimeters eingestellt werden kann.
Der Kopf 120 (Fig. 7 und 10) ist mit einer Markie rungslinie 127 versehen, während die Kappe 126 mit einer geeichten Skala 128 zur Anzeige des Betrages der Verstellung versehen ist.
Der eine Rollensupport ist gegenüber dem andern verstellbar. Die von dem Rollensupport 6 mitgeführte Rolle 8 kann an einer vorgeschriebenen radialen Stel lung in bezug auf die Rotationsachse der Spindel fest eingestellt werden. Hierauf kann die Rolle 9, die von dem Rollensupport 7 geführt wird, mit einer Ge nauigkeit von wenigen Vierzigstelmillimetern auf eine entsprechende radiale Lage eingestellt werden. Auf diese Weise lassen sich die Rollen bezüglich der Achse der Spindel auf das -Genaueste radial zentrie- ren. Dies vermindert die Gefahr des Auftretens uner wünschter Kräfte an der Spindel während des Be triebes auf Grund einer ungenauen Ausrichtung der Rollen aufeinander.
Ausserdem wird die Fähigkeit der Maschine zur Herstellung genau bemessener Er zeugnisse vergrössert. Ferner ist ein Mechanismus zu"r Bewegung der Rolle 7 in einer im wesentlichen der Drehachse der Spindel parallelen Richtung vorgese hen. Dies wird an späterer Stelle näher erläutert.
Eine andere wichtige Ausführungsform bei der Befestigung der Rollensupporte besteht darin, dass die Supporte in ihrer Stellung auf der Querführung elastisch gehalten werden. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, hat die Querführung ein sich in senkrechter Rich tung erstreckendes Teil 134, das bei 135 mit einer Öffnung zur Aufnahme der Leitspindel 100 versehen ist. Eine zentrale ringförmige Schulter 136 an der Leitspindel teilt die Öffnung in zwei Abschnitte.
In dem linken Abschnitt ist ein Kugellager 140 ange bracht, das mit Hilfe der Feder 141 gegen die Schul ter 136 gedrückt wird, welche wiederum auf der mit einer Öffnung versehenen Platte 142 ruht, die mit dem Teil 134 verschraubt ist. Das Lager 143 auf der rechten Seite wird mittels der Feder 144 gegen die Schulter 136 gedrückt, wobei die Feder gegen die mit einer Öffnung versehene Platte 145 anliegt, die mit dem Teil 134 verschraubt ist. Wie oben ausein andergesetzt, erlauben die die Leitspindel mit den hydraulischen Motoren 131 und 132 verbindenden Kupplungen eine geringe axiale Bewegung der Spin del.
Auf diese Weise wird deutlich, dass die Rollen supporte 6 und 7 zugleich um kleine Beträge bezüg lich der Querführung vorwärts und zurück verscho ben werden können, wobei die Bewegung durch die Federn 141 und 144 gehemmt wird.
Wenn beispielsweise die beiden Rollen am An fang nicht vollkommen an den gleichen radialen Punkten in bezug auf die Rotationsachse der Spin del ausgerichtet wären, so würde bei einer Bewegung der Rollen entlang der Achse derselben zur Bearbei tung eines Formstückes ein sehr hoher radialer Druck auf die Spindel ausgeübt werden. Unsere Anord nung ermöglicht dagegen bei einer Fehljustierung, dass die Rollen sich in bezug auf die Spindel selbst zen trieren, so dass als einzige radiale Kraft die der Federn bestehen bleibt, die von kleiner Grössenord nung ist. Weiterhin vermag das Rollensystem federnd irgendwelchen Verwerfungen der Spindel, falls vor handen, zu folgen und damit unerwünschte Radial kräfte zu vermeiden.
Der Antriebsmechanismus der Rollensupporte schliesst ausserdem Mittel ein, um toten Gang in oder zwischen den Gewinden der Leitspindel und den Laufmuttern aufzunehmen. Dies geschieht mit Hilfe eines hydraulischen Systems, das einen parallel zur Leitspindel verlaufenden hydraulischen Zylinder 146 aufweist, der starr in einer (Öffnung 150 in dem in vertikaler Richtung sich erstreckenden Teil 134 be festigt ist. An der Platte 152 ist mit Bolzen 153 ein Kolben 151 starr befestigt, während die Platte an dem Querteil 78 mit Schrauben 154 befestigt ist. In ähnlicher Weise wird ein Kolben 155 an dem Quer teil<B>107</B> des Rollensupportes 7 befestigt.
In die Kam mer 156 des Zylinders wird eine hydraulische Flüs sigkeit von einem Druck, der genügend hoch ist, um die Kolben nach aussen zu drücken, eingeführt (siehe Fig. 35). Diese versuchen, die Rollensupporte nach aussen zu bewegen; dementsprechend greifen die Windungen der Laufmuttern 102 und 105 eng in die Windungen der Leitspindel ein.
Vorzugsweise aus 'Fig. 3 ist zu ersehen, dass die Rolle 9 an einem Block 160 von der Form eines Segmentes befestigt ist, die an einem segmentförmi- gen Tisch<B>161</B> befestigt ist, welcher seinerseits an der Deckplatte 114 oder dem Rollensupport 7 ange bracht ist.
Aus den Fig. 7, 8 und 9 geht hervor, dass der Tisch einen untern Teil 162-162 und ein im we sentlichen gebogenes Feld 163 besitzt, welch letzteres den Rollenblock 160 trägt. Aus Fig. 7 geht deutlich hervor, dass der äussere Rand des untern Teils 162 eine Mehrzahl von Bolzen 164 trägt, die sich durch den untern Teil hindurch erstrecken und mit ihren Gewinden in die Deckplatte 114 hineinpassen. Wenn diese Bolzen fest angezogen sind, so ist der Tisch starr an der Deckplatte befestigt.
Der Tisch ist relativ zu der Deckplatte mit Hilfe des im folgenden beschriebenen Mechanismus ver stellbar.
Die Deckplatte 114 ist mit einer Vertiefung 114a versehen, die sich in einer der Richtung der Dreh achse parallelen Richtung erstreckt. Der Tisch 161 trägt eine Gleitplatte 162a, die sich längs der Ver tiefung 114a erstreckt und an der Deckplatte mit den Schrauben 165-165 befestigt ist.
Man ersieht aus Fig. 8, dass der Tisch einen Zap fen 166 trägt, der sich nach unten,in einen verbrei terten Teil des Schlitzes 114a erstreckt und an sei nem untern Ende einen Bund 170 trägt, der an dem Tisch mit den Bolzen 171-171 befestigt ist. Eine verbindende Stange 172 ist an dem Bund mittels der Lagerfläche 173 drehbar gehalten. Die Verbindungs stange 172 erstreckt sich nach rückwärts durch die Erweiterung "des Schlitzes und ist vermittels der Lager <B>175</B> mit der Welle 174 verbunden. Die Welle 174 ist in dem Lager 176 gehalten, das in dem ringförmigen Teil 180 angebracht ist, der mit der Deckplatte 114 vermittels der Bolzen 177-177 (Fig. 7) fest verbun den ist.
Der Schaft 174 trägt einen Einstellknopf 178, der an diesem mittels (nicht gezeigter) Kopfschrau ben befestigt ist. Das ringförmige Teil 180 trägt einen ringförmigen Zahnsatz 181, der in einen ähnlichen Zahnsatz 182 an einem obern ringförmigen Teil<B>183</B> eingreift, der an dem Knopf 178 mit Bolzen 186 befestigt ist. Die Kappe 185 ist zwischen dem Ring 183 und dem Knopf angebracht. Das untere Ende des Schaftes trägt einen Ring 190, der mit dem Schaft vernietet ist und an dem eine Feder 191 be festigt ist, die mit der einen Seite gegen den Ring und mit der andern Seite gegen die Unterseite der Deckplatte 114 drückt.
Bei einer Nachprüfung der Fig.7 -und 8 wird deutlich, dass der untere Teil des Schaftes 192 schwach exzentrisch gegenüber der Drehachse des Schaftes 193 ausgebildet ist. Der Knopf 178 kann nach oben gezogen werden, um die Verzahnungen <B>181</B> und 182 zu trennen, und sodann kann der Schaft gedreht werden. Da das untere Ende des Schaftes 192 exzentrisch ist, wird dem Verbindungsstab 172 eine Verschiebung erteilt, und diese Bewegung wird an den Tisch<B>161</B> übertragen. Wenn also die Bolzen 164 gelockert werden und der Knopf<B>178</B> gedreht wird, so kann der Tisch in einer zur Drehachse der Spin del 3 parallelen Richtung bewegt werden.
Normaler weise ziehen die Schrauben 165, die den Gleitschuh 162a in dem Ausschnitt 114a der Deckplatte (Fig.9) sichern, den Gleitschuh nicht so fest gegen den Aus schnitt, um eine Bewegung des Tisches zu verhin dern.
Der Betrag der Bewegung des Tisches für eine vollständige Umdrehung des Knopfes 178 ist sehr klein, da die Exzentrizität 192 nur wenig vom Zen trum abweicht. Daher kann die Rolle 7 in einer Rich tung, die im wesentlichen parallel zur Drehachse der Spindel verläuft, mit einer Genauigkeit von weniger als ein paar Vierzigstelmillimeter eingestellt werden. Der Ring 180 ist mit einer Markierungslinie 194 ver sehen, und die Kappe 185 besitzt eine geeichte Tei lung 195 (Fig. 7), auf der der Betrag der Verschie bung abgelesen werden kann.
Diese Einstellung ist ebenso wie diejenige im vorhergehenden zur Bewe gung einer Rolle radial zu der andern beschriebenen von Wichtigkeit, weil die Gefahr unerwünschter Kräfte auf die Spindel verkleinert und die Eignung der Maschine für Präzisionsfertigung erhöht wird.
Die Art, in der der Rollenblock 160 auf dem Tisch befestigt ist, und einige Einstellmöglichkeiten desselben werden nachfolgend beschrieben.
Wie aus den Fig.7, 8 und 9 ersichtlich, ist das Feld 163 des Tisches mit zwei bogenförmig angeord neten Schlitzen 196 und 200 versehen. Der Schlitz 200 hat einen obern Teil 201 und einen untern Teil 202, wobei der obere etwas grösser ist.
Wie in Fig. 9 gezeigt wird, befindet sich inner halb des Schlitzes 196 ein Gleitschuh 203, der mit tels der sich durch den Block 160 erstreckenden Schraubenbolzen 204-204 fest gegen die Schrägen des Schlitzes angezogen werden kann. Der untere Teil 202 trägt einen schuhförmigen Teil 205, der mit Hilfe der Bolzen 206-206 (Fig. 7) kräftig gegen den Schlitz angezogen werden kann. Auf diese Weise wird der Rollenblock 160 nach einem Anziehen der Bolzen 204-204 und 206-206 in bezug auf den Tisch festgehalten. Der Rollenblock 160 ist gegen über dem Tisch auf Grund des im folgenden be schriebenen Mechanismus einstellbar beweglich.
Wie aus den Fig. 7 und 9 zu ersehen, trägt der obere Schlitz 201 einen Zahnradabschnitt 210, der in dem Schlitz mittels der Schrauben 211-211 befestigt isl; ferner ist an dem Rollenblock 160 ein Zapfen 212 montiert, der an seinem untern Ende, ein Ritzel 213 trägt, das in den Sektor 210 eingreift. Der Zapfen trägt ausserdem ein Schneckenrad 220, das in Ein griff mit der von der Welle 222 getragenen Schnecke 221 steht. Das äussere Ende der Welle ist mit einem Handrad 230 versehen.
Wenn die Bolzen 204-204 und 206-206 ge, lockert werden, so kann das Handrad 230 gedreht und der Rollenblock 160 gegenüber dem Tisch 161 im Bogen bewegt werden.
Die bogenförmige Einstellung der Rollen erlaubt, dass die Rollen um bestimmte Punkte in bezug auf die Spindelachse geschwenkt werden können. Auf diese Weise kann die Drehachse einer Rolle beliebig gegenüber der Rotationsachse der Spindel orientiert werden. Es können auch Markierungen zum Ablesen des Betrages der Verstellung, beispielsweise in Form einer Skala, auf dem Tisch und einer Bezugslinie auf dem Block vorgesehen werden. Aus einer genauen Betrachtung der Fig. 3 geht hervor, dass die schwen kende Verstellung einer Rolle ihre Bewegungsbahn während eines Arbeitsganges nicht verändert.
Wenn beispielsweise die Rolle 9 in der gezeigten Stellung eine bestimmte Bahn während des Betriebes verfolgt hat, so würde die Rolle noch immer der gleichen Bahn folgen, wenn sie im Bogen in Richtung auf die Mitte der Maschine verschoben würde.
Wie aus Fig. 4 zu ersehen, ist zwischen den nach oben gerichteten Teilen 56 und 57 des Schlitten rumpfes ein im wesentlichen rechteckiger Rahmen 231 vorgesehen, der aus einem Bodenteil 232, den Seitenteilen 233 und 234 und dem Oberteil 235 be steht. Die Seitenteile 233 und 234 können an den obern und untern Teilen mit Bolzen 236 und 237 befestigt werden. Der Rahmen erstreckt sich entlang des durch die Teile 56 und 57 gebildeten Kanals und ragt etwas darüberhinaus, wie in Fig. 3 angedeutet ist.
Wie aus den Fig. 14, 15 und 17 zu erkennen ist, ist der Teil des Rahmens 231, welcher sich von der linken Seite in Fig. 14 und 17 bis zur Hälfte seiner Länge erstreckt, von der Form eines rechteckigen Kastens, der durch den Boden 232, die Seitenwände 233 und 234 und den Deckel 235 begrenzt ist. Die übrigen Teile des Rahmens weisen verdickte Seiten wände auf, was deutlich in Fig. 14 zu erkennen ist. Die verdickten Teile 240 der Wand 233 sind mit zwei Längsbohrungen versehen, die einen obern und einen untern Zylinder C-1 -und C-4 bilden (siehe auch Fig. 4).
Ebenso ist der verdickte Teil 241 der Seitenwand 234 mit zwei Längsbohrungen versehen, die die obern und untern Zylinder C-3 und C-2 bilden.
Man ersieht aus der Fig. 17, dass die Zylinder C-3 und C-2 entgegengesetzt gerichtet sind, das heisst, das linke Ende des Zylinders C-3 ist geschlos sen und das rechte zur Aufnahme eines Zylinders geöffnet, während das linke Ende des Zylinders C-2 für die Aufnahme eines Zylinders geöffnet, dagegen das rechte Ende geschlossen ist. Die Zylinder C-1 und C-4 sind in ähnlicher Weise einander entgegen gesetzt gerichtet.
Zwischen den verdickten Teilen 240 und 241 der Seitenwände ist ein kastenförmiger innerer Rahmen 242 angeordnet (Fig. 14), der einen vordern Kopf 243 und einen rückwärtigen Kopf 244 trägt. Beide Köpfe sind an dem innern Rahmen etwa durch Schweissen befestigt. Der vordere Kopf 243 trägt die Kolben P-1 und P-2, die an dem Kopf mit Hilfe der Bolzen 245-245 und 246-246 befestigt sind, sich in Richtung des hintern Endes der Maschine erstrek- ken und koaxial mit den Zylindern C-1 und C-2 an geordnet sind. Der rückwärtige Kopf 244 trägt die Kolben P-3 und P-4, die sich in Richtung des Vor derteils der Maschine erstrecken und koaxial zu den Zylindern C-3 und C-4 angeordnet sind.
Diese Kol ben sind an dem Kopf in ähnlicher Weise wie die Kolben P-1 und P-2 befestigt. Der rückwärtige Kopf 244 hat ein sich nach oben erstreckendes Teil 250, das gegen eine einstellbare Schraube 251 an dem obern oder Abdeckteil 235 anzustossen vermag (siehe Fig. 23).
Aus den Fig. 4 und 23 und den Detailzeichnun gen 14, 15 und 16 ist zu entnehmen, dass der innere Rahmen 242 und die Köpfe 243 und 244 mit den mit diesen verbundenen Zylindern relativ zu dem äussern Rahmen 231 oder dem Schlitten gleitend ver schoben werden können. Der Bodenteil 232 des äussern Rahmens trägt eine sich in Längsrichtung erstreckende Keilnut 252, in welcher ein an dem innern Rahmen befestigter Keil 253 angeordnet ist. Der Keil dient zur Führung der Längsbewegung des innern Rahmens und der Köpfe.
Man erkennt ferner aus Fig. 14, dass der Zylin= der C-3 mit einer Kappe 254 und einer Öldichtung 255 an seinem linken Ende versehen ist. Der Zylin der C-4 ist mit einer ähnlichen Kappe und Öldich- tung versehen. Ferner ist das offene Ende des Zylin ders C-3 mit einer Öldichtung 256 versehen, die eine Bewegung des Kolbens P-3 durch sie hindurch er möglicht. Das offene Ende des Zylinders C-4 ist mit einer ähnlichen Öldichtung versehen, um die Bewe gung des Kolbens P-4 zu ermöglichen.
Das rechte Ende des Zylinders C-1 ist mit einer Kappe 260 und einer Öldichtung 261 versehen, um den Zylinder dicht abzuschliessen. Das offene Ende des Zylinders C-1 ist mit einer Öldichtung 262 ver sehen, um die Bewegung des Kolbens P-1 zu ermög lichen. Schliesslich ist das offene Ende des Zylinders C-2 mit einer ähnlichen Öldichtung versehen, um die Bewegung des Kolbens P-2 zu ermöglichen.
Aus der vorhergehenden Beschreibung wird nun folgendes deutlich: Wenn eine Flüssigkeit in die Zy linder C-1 und C-2 eingelassen wird, so werden die Kolben P-1 und P-2 nach vorn gedrückt. Dies veran lasst den innern Rahmen 242, sich ebenfalls vorwärts zubewegen. Gemäss der Anordnung des hydraulischen Systems wird ein zusätzlicher Druck auf die Zylinder C-1 und C-2 aufrechterhalten, um den innern Rah men nach vorn zu drücken. Der innere Rahmen trägt den drehbaren Kopf 270 des Reitstockes. Auf diese Weise wird. also der Kopf vorwärts oder in Richtung des Spindelstockes gedrückt.
Die Stellung des Kopfes 270 gegenüber dem Schlitten oder den Rollen kann durch den im folgen den beschriebenen Mechanismus fein eingestellt wer den.
Wie aus dem obern Teil der Fig. 4 zu ersehen ist, trägt der nach oben gerichtete Fortsatz 235a des Teils 235 einen Knopf 271, der mit einem Schaft 272 verbunden ist, welcher in dem Teil<I>235a</I> gehalten wird und ein Schneckengewinde 273 trägt. Man er kennt ferner aus Fig. 23, dass das Schneckengewinde 273 mit einem von dem Schaft 275 getragenen Schneckenrad 274 verzahnt ist. An dem einen Ende ist der Schaft in einem Nadellager 276 gehalten, wel ches in einer in den Teil 235 fixierten Buchse 280 befestigt ist. Zwischen dem Schneckenrad 274 und der Buchse 280 befindet sich ein Drucklager 281.
Ein anderes Drucklager 282 ist an der Welle 275 zwischen der Buchse 280 und den Kontermuttern 283 angeordnet. Das andere Ende der Welle 275 ist bei 284 mit Längsnuten versehen, die sich mit den Nuten 285 der Schraube 251 verzahnen. Die Schraube 251 ist in das Teil 235 mit einem Gewinde eingelas sen. Es ist nun deutlich, dass die Schraube 251 bei einer Drehung des Knopfes. 271 in axialer Richtung vorwärts oder rückwärts bewegt werden kann. Man kann daher durch Einstellen des Knopfes<B>271</B> die Stellung des drehbaren Kopfes 270 gegenüber den Rollen genau ausrichten. Auf dem Gehäuseteil 235a ist eine Markierungslinie 287 vorgesehen, und der Knopf 271 zeigt eine Skala 288 (siehe Fig. 17), so dass der Betrag der Verstellung abgelesen werden kann.
Die relative Stellung des Schlittens und des Reit stockes, wenn sich der Schlitten in der Endstellung am hintern Ende der Maschine befindet, wird in Fig. 14 gezeigt. Die Flüssigkeitszufuhr für die Zylin der C-1 und C-2 ist an die Auslassöffnung einer Pumpe angeschlossen, so dass der Druck die Kol ben P-1 und P-2 vorwärtsschiebt, bis das Gegenlager 250 an dem Kopf 244 die Schraube 251 berührt. Die Flüssigkeitszufuhr des Zylinders C-3 und C-4 ist an die Einlassseite der gleichen Pumpe angeschlossen.
Wenn sich der Schlitten vorwärtsbewegt, so bewegt sich auch der Reitstock mit ihm, bis der drehbare Kopf 270 in seiner weiteren Vorwärtsbewegung durch die Berührung mit dem an der Spindel befestigten Formstück aufgehalten wird. Der Druck in C-1 und C-2 drängt den Kopf kräftig gegen das Formstück. Wenn der Schlitten sich vorwärtsbewegt und damit die Rollen zur Arbeit an das Werkstück heranführt, so gleiten die Zylinder C-1 und C-2 über die Kol ben P-1 und P-2, während sich die Zylinder C-3 und C-4 von den Kolben P-3 und P-4 wegbewegen.
Das in den Zylindern C-1 und C-2 verdrängte <B>01</B> bewirkt eine entsprechende Ölfüllung der Zylinder C-3 und C-4. Nachdem die Bearbeitung des Werkstückes be endet ist, kehrt der Schlitten seine Richtung um, je- doch bleibt der Drehkopf des Reitstockes weiterhin auf Grund des zusätzlichen Druckes in den Zylin dern C-1 und C-2 fest gegen das Werkstück ange- presst. Setzt der Schlitten seine Rückwärtsbewegung fort, so wird das Öl aus den Zylindern C-3 und C-4 herausgedrängt und gleichzeitig in die Zylinder C-1 und C-2 hineingedrückt,
wobei der zusätzliche Druck in den Zylindern C-1 und C-2 den Drehkopf des Reitstockes weiterhin gegen das fertige Werkstück andrückt, bis die Justierschraube 251 den Anschlag 250 berührt. In diesem Augenblick wird der Reit stock zusammen mit dem Schlitten zurückgezogen. Die Art und Weise, in der die Flüssigkeit in die ein zelnen Zylinder herein- bzw. herausgedrückt wird, wird später bei der Beschreibung des hydraulischen Systems des Schlittens deutlich werden.
Gelegentlich der Beschreibung der Funktion des Drehkopfes 270 beim Festklemmen eines Form stückes an der Spindel soll betont werden, dass die Kolben und Zylinder, welche den Klemmdruck her vorbringen, symmetrisch angeordnet sind, so dass die Möglichkeit irgendeines auf die Drehachse des Kop fes wirkenden Momentes ausgeschlossen ist.
Man erkennt aus den Fig.4 und 15, dass der Kolben P-1 und der Zylinder C-1 in einer Ebene liegen, die die Achse A des innern Rahmens 242 enthält. Diese Achse fällt zugleich mit der Drehachse des Kopfes 270 zusammen. Der Kolben P-2 und der Zylinder C-2 liegen in der gleichen Ebene und in dem gleichen radialen Abstand von der Achse A wie P-1, C-1. Der Kolben P-3, der Zylinder C-3 und der Kolben P-4 und der Zylinder C-4 sind in einer andern Ebene, die ebenfalls die Drehachse des Kop fes 272 enthält, in ähnlicher Weise angeordnet.
Der Einheitsdruck in C-1 und C-2 und die Flä chen der Kolbenköpfe P-1 und P-2 sind die gleichen. Daher werden bei der symmetrischen Anordnung von den Zylindern die gleichen Kräfte in dem gleichen radialen Abstand von der Achse A ausgeübt.
Der Reitstock ist so angeordnet, dass er verschieb bar in bezug auf den Schlitten oder die Rollen unter stützt wird. Diese Anordnung ermöglicht eine auto matische Kompensation von Dickenschwankungen der Rohstücke. Wenn beispielsweise ein Arbeitsgang mit Werkstücken gemacht wird, die 1,25 cm stark sind, und es erscheint ein Rohstück mit einer grö sseren oder kleineren Dicke, so ist keine Nachstellung des Reitstockes erforderlich, damit der drehbare Kopf seine Klemmfunktion richtig ausübt.
Weiterhin ist es bei der beschriebenen Anord nung wesentlich vorteilhafter, dass der Schlitten und der Reitstock als eine Einheit zusammengefasst sind, statt als einzelne Komponente auf dem Bett der Ma schine bewegt zu werden. Dies ist in verschiedener Hinsicht wichtig. Beispielsweise kann die Gesamt länge der Maschine hierdurch verkleinert werden, was vom Standpunkt einer Ersparnis an Stellraum in einer Fertigungsstrasse von Vorteil ist. Ausserdem kann der Abstand zwischen der Berührungsfläche des drehbaren Kopfes und den Lagerungsmitteln für die- sen Kopf beträchtlich vermindert werden. Auf diese Weise kann ein unerwünschter axialer Druck als Folge eines langen rotierenden Schaftes vermieden werden.
Ausserdem ermöglicht es diese Anordnung, dass der drehbare Kopf während der Zeit, in der die Spindel zum Stillstand gebracht wird, in seiner Klemmstellung gegen das fertiggestellte Werkstück verbleibt. Es wird ferner daran erinnert, dass der Schlitten, nachdem das Rohstück zu einem fertigen Gegenstand verarbeitet worden ist, anhält und sich dann in Richtung auf den rückwärtigen Teil der Ma schine bewegt. Während des ersten Teils der Bewe gung wird die Umdrehung der Spindel und des fertig gestellten Gegenstandes, verlangsamt. Wenn der Ge genstand nicht festgeklemmt wäre, bis die Umdre hung völlig zum Stillstand gekommen ist, so könnte er von der Spindel abfliegen und Schaden an Men schen oder Einrichtungsgegenständen anrichten.
Ausserdem ist die Anordnung für eine sehr schnelle automatische Arbeitsweise günstig. Beispiels weise veranlasst die Zusammenfassung von Schlitten und Reitstock den letzteren, das Werkstück schon festzuklemmen, ehe die Rollen ihre formende oder arbeitende Funktion beginnen, ohne dass irgendein zusätzliches Hilfsmittel benötigt wird.
Die Art, in der der Drehkopf 270 gehaltert ist, ist Gegenstand der folgenden Beschreibung.
Wie aus Fig. 23 zu ersehen, enthält der Drehkopf 2.70 einen abgeschrägten Abschnitt 290 und einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 291, der mit einem Flansch 292 versehen ist, welcher an eine Welle 293 anstösst und an dieser mit Bolzen 294 befestigt ist. Die Welle 293 erstreckt sich in rück wärtiger Richtung durch eine Öffnung 295 in dem Kopf 243 und dann weiter nach rückwärts in den innern Rahmen 242, in dem sie von dem Kugellager 296 getragen wird. Wie aus Fig. 18 zu ersehen ist, wird das Lager 296 auf der Welle von einem Zwi schenstück 297 getragen, welches gegen einen Bund 298 an der Welle anliegt. Die Kontermuttern 300 (Fig. 23) sichern das Lager gegen eine axiale Ver schiebung auf der Welle.
Die Lager 296 unterstützen den Schaft und den Drehkopf und ermöglichen es, dass der radiale Druck auf den Kopf oder Schaft aufgenommen wird. Bei einer Untersuchung der Fig. 18 und 23 wird deut lich, dass die Laufflächen und Rollen des Lagers 296 so angeordnet sind, dass die innern oder drehbaren Laufflächen und Rollen sich ein wenig in axialer Richtung bewegen können. Dies ermöglicht für die Welle 293 und den innern Rahmen 242 eine Bewe gung in axialer Richtung relativ zueinander. Der Zweck dieser Bewegung wird in Verbindung mit der Beschreibung des hydraulischen Drucklagers ausein andergesetzt werden, die in Kürze nachfolgt.
Es wird daran erinnert, dass der hydraulische Druck den innern Rahmen 242 und dementspre chend auch die drehbare Welle 293 und den dreh baren Kopf 270 nach vorn drückt und dass der Kopf in dieser Andrückstellung gegen das Werkstück ver- bleibt, während der Schlitten sich auf Grund der Arbeitsoperation der Rollen nach vorn bewegt. Wenn der Kopf ein Werkstück an der Spindel berührt, so wird der axiale Druck von einem hydraulischen Drucklager 301 (Fig. 18) aufgenommen, welches, all Qemein ausgedrückt, die Form einer ringförmigen Kammer besitzt, welche einen Druck zwischen dem Kopf 243 des innern Rahmens 242 und der Welle 293 erzeugt.
Die Kammer bildet sozusagen ein Kissen zwischen dem Drehkopf 270 und dem innern Rahmen 242 und ermöglicht es so, den Kopf bei sehr hohen Geschwin digkeiten rotieren und gleichzeitig einen Klemm druck von einigen tausend Kilo ausüben zu lassen. Das Lager hat also nicht nur die Eigenschaft einer hohen Druckaufnahme, sondern auch zusätzlich die der geringen Reibung.
Sobald die Flüssigkeit in dem Lager einen Druck gegen die Welle 293 ausübt, wird die Welle nach vorn gedrückt. Das Antifriktionslager 302 dient dazu, die axiale Vorwärtsbewegung der Welle, das heisst in Richtung auf die linke Seite der Fig. 18, zu begren zen.
Das Lager 302 umfasst eine Mehrzahl von Kugeln 303, die auf einer ringförmigen Oberfläche der Welle 293 angeordnet sind. Die Kugeln werden an jeder Seite durch die ebenen Oberflächen des Kopfes 243 und des Zwischenstückes 297 gehalten. Diese Ober flächen sind, da sie eben ausgebildet sind, echte Druckoberflächen. Um die Kugeln ist ein scheiben förmiger Ring 304 angeordnet, der mit einer Rinne versehen ist, in welche die Kugeln hineinpassen.
Der Ring ist so ausgebildet, dass er genau über die Kugeln passt, so dass der Ring sich bei einer Drehung der Kugeln mitdreht, das heisst, die Kugeln und der Ring drehen sich als eine Einheit mit derselben Winkel geschwindigkeit.
Es sei bemerkt, dass die Buchse 305 und der Kopf 243 so konstruiert sind, dass sie eine ringför mige Kammer 305' bilden, die grösser ist als der Ring 304. Dies ermöglicht es, dass der Ring 304 und die Kugeln 303 sich mit der Welle 293 zusammen ein wenig bewegen können, wobei die Bewegung nach links durch die gegenseitige Berührung der Kugeln, des Kopfes 243 und der Buchse 297 be grenzt ist, während diejenige nach rechts durch das hydraulische Drucklager 301 begrenzt wird.
Die oben beschriebene Anordnung hat den gro ssen Vorteil gegenüber den gewöhnlichen Antifrik- tionskugellagern, dass in jener Art in Lagern die Zentrifugalkraft beim Umlaufen der Kugeln dahin wirkt, dass die Kugeln nach aussen gegen eine kon kave Lauffläche bewegt und ausserdem gegen den Käfig gedrückt werden. Auf diese Weise entstehen beträchtliche Reibungskräfte, die sich in Wärme um setzen, die Lebensdauer verkürzen und eine schädliche Wirkung auf die Lastgeschwindigkeitskennlinie aus üben.
Bei der beschriebenen Anordnung drängt da gegen die Zentrifugalkraft die Kugeln bei ihrem Um lauf nach aussen gegen den genau passenden Ring, und die Kugeln und der Ring rotieren gemeinsam. Daher wird nur sehr wenig Wärme auf Grund der relativen Bewegung zwischen den Kugeln und dem Ring erzeugt. Wenn die Kugeln bei ihrer Umdrehung kreiseln, so ist die Kreiselgeschwindigkeit wesentlich kleiner als die Drehgeschwindigkeit. Daher ist die bei der Berührung zwischen den Kugeln und der Rinne der Lauffläche 304 erzeugte Wärme gering.
Die Konstruktion eines hydraulischen Drucklagers 301 wird im folgenden beschrieben.
Aus den Fig. 18 und 18a ist zu ersehen, dass die Welle 293 eine ringförmige Oberfläche 306 aufweist, die mit einer spiegelartigen Politur versehen ist. Auf dem Kopf 243 befindet sich eine ringförmige Er hebung 310, die mit einer flach ringförmigen Ober fläche 311 versehen ist. Diese Oberfläche besitzt ebenfalls eine spiegelartige Politur. Der Kopf trägt eine zweite Erhebung 312 mit einer spiegelnden ringförmigen Oberfläche 313. Es wird also zwischen den Erhebungen und der Oberfläche 306 eine ring förmige Kammer 314 gebildet, die zwischen zwei ringförmigen Spalten 320 und 321 angeordnet ist.
Wenn eine hydraulische Flüssigkeit zu dem ring förmigen Durchlass 315 eingelassen wird, so fliesst diese in die Kammer 314 und dann aus dieser durch die Spalte 320 und<B>321</B> zwischen der Oberfläche 306 und den Oberflächen 311 und 313, so dass die Welle 293 und der Kopf 270 nach vorn gedrückt werden. Es sei daran erinnert, dass der Druck in den Zylin dern C-1 und C-2 den Kopf 243 kontinuierlich nach vorn drückt. Daher werden der Kopf 270 und die Welle 293 stehenbleiben, wenn der Drehkopf 270 ein Rohstück O auf der Spindel berührt. Indessen setzt der Kopf 243 seine Vorwärtsbewegung fort, und die Spalte 320 und 321 sind bestrebt, sich zu schlie ssen. Dies verursacht einen Druckanstieg in der Kam mer 314.
Der der Kammer 314 zufliessende Flüssig keitsstrom verläuft parallel zu dem den Zylindern C-1 und C-2 zufliessenden Strom, und der Einheitsdruck in der Kammer 314 ist bestrebt, sich dem Einheits druck in den Zylindern C-1 und C-2 anzunähern. Die Folge hiervon ist, dass die Spalte sich zu öffnen beginnen. Der Einheitsdruck in der Kammer 314 kann niemals demjenigen in den Zylindern gleich sein, da ein Druckabfall durch Einschnürungen der Strömungslinien stattfindet, welche die Kammer 314- mit den Zylindern C-1 und C-2 verbinden. (Diese Flüssigkeitsverbindungen werden in Kürze beschrie ben werden).
Es sei jedoch bemerkt, dass die Fläche der zwischen den innern Enden der Oberflächen 311 und 313 gebildeten Kammer etwa das Doppelte der wirksamen Fläche der Kolben P-1 und P-2 beträgt. Daher ist die in Richtung einer Öffnung einer Spalte 320 und 321 wirkende Kraft grösser als die auf eine Schliessung desselben hinwirkende Kraft. Daher blei ben die Spalte .immer geöffnet, und der Axialdruck wird durch ein Flüssigkeitskissen aufgenommen.
Die aus dem Spalt 320 strömende Flüssigkeit fliesst in die Kammern über Kapseln 307, die an dem Kopf 243 befestigt sind, und von hieraus zu dem Ausfluss, der allgemein mit der Ziffer 308 be zeichnet ist (siehe Fig. 23). Von hier aus wird die Flüssigkeit zu dem Reservoir geleitet. Die aus dem Spalt 321 austretende Flüssigkeit fliesst durch die mit der Sammelbezeichnung 309 versehenen ringförmigen Kammern (siehe Fig. 18 und 23), die in Verbindung mit dem Ausfluss 308 stehen.
Die ringförmigen Oberflächen 306, 311 und 313 und das Drucklager 302 sind so konstruiert, dass der Schaft 293 bis ganz nach links bewegt wird (wie aus Fig. 18 zu ersehen ist). Die Weite der Spalte 320 und 321 liegt zwischen 1 und 2 Vierzigstelmilli- meter, vorzugsweise bei etwa 0,04 mm. Während der Bearbeitung des Werkstückes beträgt die Spaltweite etwa 0,012 mm. Die Länge der Spalte 320 und 321 (längs der Oberflächen 311 und 313 gemessen) ist ebenfalls klein, das heisst von der Grössenordnung von ?4 mm oder weniger.
Diese sehr kleine Länge hat zur Folge, dass die Wirkung der viskosen Mit führungskräfte vermindert bzw. zum Verschwinden gebracht wird, die durch den Flüssigkeitsstrom durch einen Spalt erzeugt werden könnten. Bei kleinen Mit führungskräften ist die Wirksamkeit des Lagers sehr hoch, insbesondere im Vergleich zu den Drucklagern vom Typ der Antifriktionskugellager oder zu dem sogenannten Kingsbury-Drucklager. Ausserdem er möglicht es die niedrige viskose Mitführungskraft, dass der Kopf 270 mit sehr hoher Geschwindigkeit in Umdrehung gehalten werden kann.
Die Flüssigkeitsverbindungen zur Speisung der Zylinder C-1,<I>C-2, C-3</I> und C-4 und des hydrau lischen Drucklagers 301 werden nunmehr näher er läutert.
Wie aus Fig. 14 und 15 zu ersehen ist, sind die Seitenteile 233 und 234 des äussern Rahmens 231 mit in vertikaler Richtung verlaufenden Bohrungen 322 und 323 und verbindenden, horizontal verlau fenden Bohrungen 324 und 325 versehen, deren öff- nungen in die Zylinder C-1 bzw. C-2 münden. Die Enden der Bohrungen 324 und 325 sind mit Ver- schlusspfropfen 324' und 325' versehen. Die untern Enden der Bohrungen 322 und 323 (die in den Rumpfteil des Schlittens einmünden), sind mit der Auslassseite der noch zu beschreibenden Speisepumpe des Schlittens verbunden.
Die Zylinder C-3 und C-4 sind mit ähnlichen Bohrungen versehen, die in Fig. 14 mit 326 bzw. 327 bezeichnet sind. Diese sind mit der Zuflussseite der Speisepumpe des Schlittens verbunden.
Die Art, in der das hydraulische Drucklager 301 mit Flüssigkeit versorgt wird, wird im folgenden näher beschrieben: Wie aus den Fig. 14 und 18 zu ersehen ist, hat der Kolben P-1 eine sich in Längsrichtung erstrek- kende Bohrung 328, die mit einer horizontal verlau fenden Bohrung 329 (siehe auch Fig. 19) in dem Kopf 243 in einer gemeinsamen Ebene liegt. Die Bohrung 329 steht mit dem Durchlass 315 in Ver bindung und besitzt ein Drosselventil 330, das ver mittels des Gewindes 331 in die Bohrung einge- schraubt ist, so dass das Ventil in axialer Richtung eingestellt werden kann. Ein Pfropfen 332 dient zum Abschliessen der Bohrung.
Aus dem Vorstehenden ist klar geworden, dass die Flüssigkeit in dem Zylinder C-1 durch die Boh rungen 328 und 329, durch den Durchlass 315 und in die ringförmige Kammer 314 des hydraulischen Drucklagers 301 fliessen kann. Der Abfall des Nor maldruckes zwischen den Zylindern C-1 und der Kammer 314 kann durch axiale Verschiebung des Ventils 330 eingeregelt werden.
Einer der Hauptzwecke des Ventils besteht darin, den Flüssigkeitsstrom in solchem Masse zu drosseln, dass der Einheitsdruck in den Zylindern C-1 und C-2 oberhalb eines bestimmten gewünschten Grenzwer tes festgehalten wird, und ferner, um zu verhindern, dass grössere Mengen von Öl durch das Drucklager fliessen, wenn der Drehkopf nicht gegen das Roh stück oder den fertigen Gegenstand auf der Spindel angedrückt wird.
Der an dem Schlitten montierte Support 12 für das Rohstück wird in Verbindung mit den Fig. 11, 12 und 13 beschrieben.
Wie aus Fig. 12 zu ersehen, trägt das Seitenteil 62 der Führung des Rollensupportes 35 (Fig. 3 und 23) eine senkrechte Platte 341, die gegen den Boden teil 39 des untern Teils des Schlittens anstösst. Die Platte 341 ist an dem Teil 62 mit einer Mehrzahl von Bolzen 342 befestigt (Fig. 13). Die Platte 341 trägt ein Führungsstück von achteckigem Querschnitt, das an ihr mit Bolzen 344-344 befestigt ist. Das Führungsstück ist mit zwei Bohrungen 345 und 346 versehen, die einander gegenüberliegende Zylinder bilden. Der Zylinder 345 ist an seinem obern Ende (350 in Fig. 11) geschlossen, während der Zylinder 346 an seinem untern Ende bei 351 geschlossen ist.
Ein Rahmen 352 ist an der Führung 343 ver schiebbar befestigt. Der Rahmen hat eine Deckplatte 353, die einen hieran mit Bolzen 355 befestigten Kolben 354 trägt, der in dem Zylinder 346 gleiten kann. Wie aus Fig. 11 zu ersehen ist, befindet sich der Kolben 354 in seiner ganzen Länge in dem Zylin der 346. Das untere Ende des Rahmens trägt eine Platte 356, an der ein Kolben 360 mit der Schraube 361 befestigt ist. Der Kolben 360 vermag in dem Zylinder 345 zu gleiten und befindet sich in Fig. 11 am untern Ende des Zylinders.
Der Support 12 selbst, der, wie aus Fig. 11 zu ersehen, im wesentlichen V-förmig gestaltet ist, um fasst eine hintere Platte 362, die sich nach unten in Richtung zu der Bodenplatte 356 erstreckt, jedoch einen geringen Abstand von dieser einhält. Die hin tere Platte 362 besitzt einen in senkrechter Richtung sich erstreckenden Keil 362, der in der Keilnut 352' läuft. Die hintere Platte wird mittels der Aussenplatte 363 gegen den Rahmen 352 gedrückt, der an der Bodenplatte 356 mittels der Schrauben 364 und einem von Hand zu bedienenden Einstellknopf 365 befestigt ist.
Dieser Einstellknopf besitzt einen gegen die Aussenplatte 363 anliegenden Vorsprung 366 und einen Mittelteil 367, der sich durch Öffnungen 368 in den Platten 362 und 363 hindurch erstreckt und vermittels eines Gewindes in den Rahmen 352 ein gelassen ist. Wenn der Einstellknopf 365 aus dem Rahmen 352 herausgedrückt wird, so kann die Platte 362 mit Hilfe eines Einstellmechanismus, der weiter unten beschrieben wird, nach unten und nach oben bewegt werden. Die hintere Platte 362 trägt einen V-förmigen Block 369 und eine äussere Platte 370, die an dem V-förmigen Block 369 befestigt ist.
Durch die obige Beschreibung wird deutlich, dass die äussere Platte 370 und die hintere Platte 362 voneinander durch den V-förmigen Block auf Abstand gehalten werden. Diese Konstruktion dient dazu, die Aufnahme von Rohstücken verschiedener Dicke zu ermöglichen. Ausserdem passt sich die V-förmige Gestalt an Roh stücke an, die scheibenförmig oder auch ungefähr rechteckig oder quadratisch sind.
Die Einstellung des Supports in einer senkrech ten Richtung geschieht mit Hilfe des auf der rechten Seite der Fig. 11 gezeigten Einstellmechanismus. Ein L-förmiger Bügel 371 ist an dem Rahmen 352, und ein Anschlag 372 ist an der hintern Platte 362 be festigt; der Anschlag trägt eine Einstellschraube 373, die mit freiem Spiel in eine Öffnung in den Arm hineinpasst. Der obere Teil der Schraube 373 trägt einen Bund 374, an welchem der Anschlag 372 an liegt. Der untere Teil der Schraube ist mit einem Ge winde versehen und passt in ein Gewinde in dem Bügel 371.
Wenn daher der Einstellknopf 365, wie oben erwähnt, herausgedrückt wird, so kann die Schraube 373 gedreht und hiermit die Haltevorrich tung für das Rohstück nach oben oder unten ver schoben werden.
Der den Support 12 für das Rohstück tragende Rahmen 352 kann mit Hilfe der Flüssigkeit in den Zylindern 345 und 346 nach oben und unten bewegt werden. Wenn die Flüssigkeit in die Zylinder 345 eingeführt wird, so bewegt sich der Kolben 360 nach unten und demzufolge der Rahmen und der Support für das Rohstück ebenfalls nach unten. Beim Ein lassen von Flüssigkeit in den Zylinder 346 wird der Kolben 354 zu einer Bewegung nach oben veranlasst und führt hierbei den Support mit sich. Die Art und Weise, in der dies durchgeführt ist, wird später in Zusammenhang mit der Beschreibung der verschie denen hydraulischen Kreise beschrieben werden.
Wenn beispielsweise Spindeln verschiedener Länge verwendet werden, so ist es nicht notwendig, irgend eine Einstellung des Supports für das Formstück. in eine der Längsachse des Bettes parallelen Richtung vorzunehmen, so dass der Support ein Formstück in jedem Fall in der richtigen Lage bezüglich des Spin- delkopfes festhält. Ausserdem kann bei der beschrie benen Anlage das hydraulische System zur Bewe gung des Supports nach oben und unten ein Bestand teil des Schlittens sein, was verschiedene Vorteile der oben bereits erwähnten Art hat.
Wie aus den Fig. 1 und 4 zu ersehen, ist der seitliche Teil 20 des Bettes mit zwei in der Längs richtung verlaufenden Führungen 376 und 377 ver sehen. Innerhalb dieser Führungen befindet sich ein in der Längsrichtung sich erstreckendes Gleitstück 380, das in den Führungen nach rückwärts bis zu einem Punkt am hintern Ende des Schlittens bei 380a in Fig. 1 ausgedehnt ist. An dem Gleitstück 380 sind zwei Pfeiler 381 und 382 von U-förmigem Quer schnitt befestigt.
Der Pfeiler 381 umfasst die Seitenteile 383 und 384 und den Vorderteil 385. Die Seitenteile sind an dem Gleitstück 380 durch Schweissung befestigt. Die Seiten- und Vorderteile sind miteinander durch das Oberteil 386 verbunden.
Der Pfeiler 382 besteht aus zwei Seitenteilen 390 und 391 und einem Vorderteil 392. Die beiden Sei tenteile sind mit dem Gleitstück 380 verschweisst. Sei tenteile und Vorderteil sind miteinander durch das Oberteil 393 verbunden, das - wie aus Fig. 21 zu ersehen - einen Schwalbenschwanz 384 aufweist.
Fig. 3 zeigt, dass die Schablone 16 von einem Arm 395 getragen wird, der von dem Zapfen 396 drehbar an einem andern Arm 395' gehalten ist, welcher mit Hilfe des Zapfens 396' drehbar an dem Pfeiler<B>381</B> befestigt ist.
Die Einstellung des Armes 395 um den Zapfen 396 dient zur Grobeinstellung der Führungsscheibe (Schablone) in bezug auf die Drehachse der Spindel, während die Feineinstellung durch Schwenken des Armes 395' um den Zapfen 396' erfolgt. Die Feineinstellung wird wie folgt er- klärt: Wie aus Fig. 21 zu ersehen, besteht der Zapfen 396' am Oberteil des Pfeilers 381 aus einem zylin drischen Teil 397, der einen Flansch 400 aufweist, der die Bolzen 401 zur Verschraubung des zylindri schen Teils an dem Oberteil 386 des Pfeilers 381 trägt.
Der zylindrische Teil 397 trägt ein Kugellager 402, dessen äussere Lauffläche in einer Öffnung in dem Arm 395' angebracht ist. Die an dem zylindri schen Teil 397 mit Schrauben 404 befestigte Kappe 403 haltert die Lager und den Arm an dem zylindri schen Teil.
Der Arm 395' ist so eingerichtet, dass er um den Zapfen 396' mit Hilfe des folgenden Mechanismus bewegt werden kann. Das Ende des Armes ist mit einer zylindrischen Verlängerung 406 versehen, an der ein Kugellager 407 angebracht ist, das von der Hülse 410 getragen wird. Mit dem untern Teil der Hülse 410 ist ein Stift 411 starr verbunden. Dieser Stift trägt ein Kugellager 412, dessen äussere Lauf fläche durch eine Buchse 413 gebildet wird, die starr an dem Gleitstück 414 befestigt ist, und mit einer Schwalbenschwanzführung in dem Teil 394 des Ober teils 393 des Pfeilers 382 beweglich ist.
Der Innenteil 415 des Gleitstückes besitzt eine Gewindebohrung 416 und trägt eine Schraube 420. Diese Schraube ist mit einem Einstellknopf 421 (Fig. 22) versehen, der von dem Lager 422 in dem Befestigungsarm 423 gehalten wird, welcher seiner- seits von dem Vorderteil 392 des Pfeilers 382 ge tragen wird.
Aus dem Vorgehenden wird deutlich, dass der Arm 395' bei einer Drehung des Einstellknopfes 421 um den Zapfen 396' geschwenkt wird, da das Gleit- stück 414 infolge einer Verschiebung den Zapfen 411 mit sich führt, der in bezug auf das Gleitstück mit Hilfe des Lagers 412 rotiert, während die Ver längerung 406 des Armes sich vermöge des Lagers 407 in das Gleitstück hinein oder aus ihm heraus bewegt.
Der Bügel 423 ist mit einer Marke 427 und der Einstellknopf 421 mit einer Skala versehen, so dass die Einstellung der Schablone in bezug auf die Dreh achse der Spindel abgelesen werden kann.
Nunmehr wird der Mechanismus zur Ausführung der Grobeinstellung um den Zapfen 396 beschrieben. An dem Ende des Armes 395' ist eine Welle 424 befestigt, die an dem Arm mit Schrauben 425 fest gehalten wird. Die Welle 424 trägt den Arm 395, wobei die Öffnung 427 ein freies Spiel desselben in dem Arm ermöglicht. Die Welle 424 hat ferner eine Abstufung, auf der eine Scheibe 430 mit Schrauben 431 befestigt ist. Der äussere Umfang der Scheibe 430 ist mit einer Mehrzahl von Zähnen 432 ver sehen. Ebenso trägt der die Scheibe 430 umgebende Ring 430' eine Mehrzahl von Zähnen 434, die in die Verzahnung 432 hineinpassen.
Ein Einstellknopf 433 ist an dem Schaft 424 mit einem Gewinde versehen und besitzt einen Bund 433', der auf dem Oberteil des Ringes 430' ruht. Man erkennt, dass die Scheibe 430 einen gewissen Abstand von dem Einstellknopf 433 einhält, was durch die Zahl 435 angedeutet ist.
Durch Lockerung der Einstellschraube 433 kann der Arm 395 um den Zapfen 424 geschwenkt und in einer gewünschten Stellung festgeklemmt werden. Dreht man nun den Einstellknopf nach unten, um die Einstellung zu sichern, so wird die Stellung des Armes 395 nicht verändert, weil der Knopf auf dem Ring 430' aufliegt, der wegen des Eingreifens der Verzahnungen 432 und 434 nicht verdreht werden kann. Die die Verzahnung 432 tragende Scheibe 430 ist gegenüber dem Arm 395' vermittels des Zapfens und der verbindenden Schrauben 431 und 425 in ihrer Lage festgehalten.
Der Ring 430' ist mit Markierungen 440 (Fig. 3) und der Arm 395 mit Markierungen 441 zur Kon trolle der Einstellung der Schablone in bezug auf die Drehachse der Spindel versehen.
Wie oben erwähnt, ist der Schablonenhalter so eingerichtet, dass er gegenüber dem Schlitten nach gebend gehalten ist. Dies wird durch den im folgen den beschriebenen Mechanismus erreicht: Wie aus den Fig. 1, 4 und 5 zu ersehen ist, trägt der Pfeiler 381 einen Zylinder 442, der sich durch eine Öffnung 443 erstreckt. Der Zylinder trägt ein Aussengewinde 444, welches mit den Muttern 445 und 446 zur Befestigung des Zylinders an dem Pfei ler versehen ist. An den Rumpfteil des Schlittens ist ein Befestigungsarm 448 angeschweisst, der einen Kolben 449 hält, dessen eines Ende in der Ausneh- mung 450 angeordnet ist.
Der Kolben ist an dem Befestigungsarm 448 mit tels eines Flansches und der Schrauben 451 und 452 angebracht. Der Arm 448 besitzt eine in senkrechter Richtung verlaufende Bohrung 453, die eine Verbin dung mit der Ausnehmung 450 herstellt. Die Boh rung ist an ihrem obern Ende durch die Kappe 454 verschlossen. Eine in horizontaler Richtung verlau fende Bohrung 455 in dem Arm erstreckt sich in den Rumpfteil des Schlittens und stellt eine Verbindung zu bestimmten hydraulischen Mechanismen her, die an späterer Stelle beschrieben werden. Die horizon tale Bohrung 455 ist an ihrem äussern Ende durch die Kappe 456 (Fig. 1) geschlossen. Der Kolben 449 besitzt ebenfalls eine Bohrung 460, die eine Verbin dung mit der Ausnehmung 450 herstellt.
Wenn gemäss der obigen Beschreibung eine Druckflüssigkeit in den Zylinder 442 eingelassen wird, so ist der Zylinder 442 bestrebt, sich nach links zu bewegen, wie aus den Fig. 1 und 5 zu er sehen ist. Hierbei veranlasst er den Anschlag 461 an dem Pfeiler 382, an den Arm 448 anzustossen, wie dies aus Fig. 1 zu ersehen ist. Der Anschlag 461 hat die Form einer Schraube, die in dem Pfeiler 382 verstellbar angebracht ist. Wenn die beiden An schlagflächen in Berührung stehen (siehe Fig. 1), so können die gegenseitigen Abstände zwischen der Schablone und dem Schlitten eingeregelt werden.
Da der Schlitten und die Schablone in Berüh rung gehalten werden (auf Grund des Flüssigkeits druckes in dem Zylinder 442 und des Anstossens der Schraube 461 gegen den Arm 448), so führt eine Bewegung des Schlittens längs des Bettes die Scha blone mit sich. Die Art und Weise, in der die Scha blone an dem Bett mit Hilfe des Sperrmechanismus 459 festgehalten wird (Fig. 1 und 4), wird wie folgt erklärt: Einer der Sperrmechanismen 459 wird in Fig. 4 gezeigt. Aus dieser ist zu ersehen, dass das Seitenteil. 20 des Bettes einen Zylinder 462 trägt, der sich nach hinten in den Kanal des Bettes durch eine Öffnung 463 in der Stütze 31 erstreckt.
Der Zylinder trägt einen Kolben 464, der in Richtung auf das Gleitstück 3280 mit Hilfe der Feder 465 nach aussen gedrückt wird, die mit ihrem andern Ende an einer Kappe 466 anliegt. Durch den Einlass 470 kann Flüssigkeit in den Zylinder eingedrückt werden. Zahlreiche solcher Sperrmechanismen 459 sind längs des Bettes ange ordnet, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist.
Normalerweise drücken die Federn die Kolben nur mit einer kleinen Kraft gegen das Gleitstück 380, so dass sich dieses frei bewegen kann. Wenn dagegen die unter Druck stehende Flüssigkeit in die Zylinder eingeführt wird, so pressen sich die Kolben kräftig gegen das Gleitstück und klemmen dieses und die Schablone an dem Bett fest.
Die Schablone kann an dem Bett festgehalten werden, nachdem gerade der frei bewegliche Kopf 290 des Reitstockes und/oder die Rollen 8 und 9 mit einem Rohstück auf der Spindel in Berührung gekommen sind. Beim Einrichten der Maschine für eine Arbeitsfunktion wird ein -Probestück Bin den Werkstückhalter 12 eingeführt und der Schlitten vor wärtsbewegt. Hiernach werden die Rollen so einge stellt, dass sie das Rohstück an vorgeschriebenen Stel len bezüglich der Drehachse der Spindel oder des Formstückes berühren. Diese ist die Startstellung für den Arbeitsgang der Rolle. Die Schablone wird dann genau eingerichtet, so dass ihre Stellung der Start stellung entspricht.
Hieraus wird deutlich, dass nach einer derartigen Einrichtung der Rollen und der Schablone diese Ein heiten immer den gleichen Bewegungsbahnen ent lang geführt werden, wenn der Schlitten an ein Werk stück zu dessen Bearbeitung herangebracht wird. Da die Schablone an dem Bett nicht eher festgehalten wird, als die Rollen mit dem Rohstück in Berührung gekommen sind, so wird die Ausrichtung der Start stellung der Rollen und der Schablone immer genau sein, gleichgültig, ob Unterschiede in der Dicke der durchlaufenden Formstücke auftreten.
In einer grossen Mehrzahl der Fälle müssen die Wandstärken eines fertigen Gegenstandes innerhalb sehr enger Toleranzen gehalten werden. Daher würde jede Abweichung der Dicke eines zu verarbeitenden Rohstückes von der Dicke des bei der ersten Ein richtung verwendeten Rohstückes eine Neueinstellung der Rollen und der Schablone erfordern, wenn die vorliegende Anordnung nicht verwendet würde. Dies ist. natürlich nicht erwünscht. Die Anordnung über windet diese Schwierigkeit und ermöglicht die ge wünschte Genauigkeit selbst bei hoher Arbeits geschwindigkeit und ist daher besonders für Auto matisierung geeignet.
Wie aus Fig. 20 zu ersehen ist, besitzt das Sucher ventil 471 einen Rumpfteil 473, der an einem Arm 472 befestigt ist, der wiederum von der Deckplatte 114 des Rollensupports 7 getragen wird. Der Rumpf teil weist zwei Flüssigkeitsleitungen 474 und 475 auf (Teile hiervon sind in Fig. 20 gezeigt), die mit Hilfe ineinandergleitender Röhren mit dem Rumpf teil 36 des Schlittens und hiernach jeweils mit den Antriebsmotoren 132 und 131 für die Rollensup porte verbunden sind.
Die ineinandergreifenden Röh ren ermöglichen eine Bewegung des Ventils nach innen und nach aussen, entsprechend der Bewegung des Rollensupports 7. Da die Röhren starr ausgebil det sind, besteht keine Notwendigkeit zur Verwen dung biegsamer Führungshebel.
Eine Flüssigkeitsleitung 476 ist mit einem durch einen Fühler betätigten Ausschaltventil 480 durch die Leitung 481 verbunden. Von hier aus besteht eine Verbindung durch die Leitung 482 zu einem Steuer ventil, welches eine Zurückziehung des Rollensup ports auslöst, dessen Funktion später beschrieben wird. Das Schaltventil ist an dem Rumpfteil des Schlittens und das Ventil 480 an der Deckplatte des Rollensupports 7 befestigt (Fig. 4). Die Flüssigkeits leitung 483 verbindet das Ventil 471, mit dem Vor- ratsbehälter in dem Schlittenrumpf und ist ferner mit dem durch einen Finger betätigten Ausschaltventil 480 durch die Leitung 484 verbunden.
Die Leitun gen 482 und 483 hängen über die obenerwähnten Teleskopröhren zusammen. (Diese Einzelheit wird nicht gezeigt.) Innerhalb des Rumpfteils 473 ist ein oberer Zy linder 485 angebracht, der mit Bolzen 486 an dem Rumpfteil befestigt ist. Unterhalb dieses Zylinders ist ein Abstandsteil 490 und ein unterer Zylinder 491 angebracht, wobei das Abstandsteil und der untere Zylinder mit dem obern Zylinder mit Hilfe von Bol zen 492 verbunden ist. Die Innenseiten des obern Zylinders 485, das Abstandsteil 490 und der untere Zylinder 491 bilden zusammen eine zylindrische Kammer 493, in der der Gleitkolben 495 angebracht ist.
Ehe die Beschreibung fortgesetzt wird, ist es er wünscht, die verschiedenen Durchlassöffnungen für die Flüssigkeit zu erörtern, die durch die oben be schriebenen Teile gebildet werden. Der Rumpfteil 473 besitzt einen ringförmigen Flüssigkeitskanal 496, der die Verbindung mit dem Leitungsstück 474 über den Kanal 500 herstellt. Der obere Zylinder 485 besitzt einen ringförmigen Kanal 501, der mit dem Kanal 496 durch die Leitung 502 in Verbindung steht. Der Gleitkolben 495 besitzt einen ringförmi gen Flüssigkeitsdurchlass 503, der mit dem Kanal 504 in dem Rumpf 473 über das Leitungsstück 505 in Verbindung steht. Der Kanal 504 ist an die Leitung 476 durch das Verbindungsstück 506 angeschlossen.
Der Durchlass 501 (der mit der Leitung 474 in Verbindung steht), ist von dem Durchlass 503 (der in Verbindung mit dem Sucherventil und dem Schalt ventil für das Zurückziehen des Rollensupports steht) durch einen ringförmigen Spalt mit der Bezeichnung G-1 getrennt. Der Spalt G-1 ist normalerweise ge öffnet.
Der untere Zylinder 491 hat einen ringförmigen Durchlass 510, der über das Leitungsstück<B>511</B> mit dem ringförmigen Durchlass 512 in dem Rumpfteil 473 in Verbindung steht. Der Durchlass 512 steht mit der Leitung 475 über das Verbindungsstück 513 in Zusammenhang.
Dur Durchlass 510 (der die Verbindung mit der andern Seite der Motoren des Rollensupports her stellt) ist von dem Durchlass 503 (der mit dem Sucherventil und dem Schaltventil für die Zurück ziehung des Rollensupports in Verbindung steht) durch einen ringförmigen Spalt mit der allgemeinen Bozeichnung durch den Buchstaben G-2 getrennt. Dieser Spalt ist normalerweise geschlossen, wie dar gestellt.
Der Gleitzylinder 495 wird von der Feder 514 getragen, die auf der Grundplatte 515 ruht, die mit dem Rumpf durch Schrauben 516 verbunden ist. Der Gleitzylinder 495 ist ferner auf Kugellagern 520 und 521 montiert, die den Gleitzylinder auf die Achse der Kammer 493 ausrichten und eine Bewegung des- selben nach oben und unten ermöglichen. Der Gleit- zylinder hat eine zentrale Bohrung mit einem obern Teil 522 und einem untern Teil 523, wobei die untere Bohrung einen kleineren Durchmesser als die obere besitzt und eine Kugel 524 trägt. Öltropflöcher 525-525 sind am untern Teil des Gleitzylinders an gebracht.
Durch die Bohrung 522 erstreckt sich nach oben ein Stift 526, der an seinem untern Ende auf der Kugel 524 mit einer konischen Öffnung 530 ruht. Der Stift 526 besitzt ein Gewinde und trägt eine Mutter 531, die ein halbkugelförmiges Teil 532 - im folgenden Kugel genannt - unterstützt, wel ches gegen eine Kappe 533 anliegt, die bei der obern Scheibe 485 mit einem Gewinde versehen ist. Die Kappe hat eine konische Öffnung 534, in welcher der konische Teil 535 angeordnet ist, der ein Be standteil der Kugel 532 ist. Die Kugel 532 ist mit einem vertikalen Schlitz 527 versehen, in welchem ein Zapfen 528 angeordnet ist, der an dem obern Zylinder 485 befestigt ist.
Der Zapfen hindert die Kugel am Rotieren um ihre vertikale Achse, lässt jedoch eine Schwenkung zu (und zwar sowohl in einer Richtung in der Zeichenebene als auch in einer sol chen senkrecht dazu); hierauf wird später näher ein gegangen werden.
Am obern Teil des konischen Gebildes 535 ist ein Ring 536 befestigt; dieser Ring trägt eine Rän- delung 537 sowie ringförmige Reibungsscheiben 538, die zwischen dem Ring und dem Oberteil des koni schen Gebildes angebracht sind. Innerhalb des Ringes befindet sich eine Buchse 539 und eine weitere 540 an der Oberseite des Ringes 536 und der Buchse 539. Wie aus Fig. 20 ersichtlich ist, erstreckt sich der Schaft 526 nach oben durch die Kugel 532, den konischen Teil 535 und die Buchse 539 hindurch. Der obere Teil des Schaftes ist mit einem Gewinde versehen und trägt ein zylindrisches Teil 541.
Der Fühler 10 hat einen konisch gestalteten obern Teil 542, einen scheibenförmigen mittleren Teil 543, der auf dem zylindrischen Teil 541 aufliegt, und einen untern Teil 544, der in den Teil 541 eingeschraubt ist. Der Schaft 526 hat eine zentrale Bohrung 545, die eine Feder 546 enthält, welche einen Stift 447 gegen den untern Teil 544 des Fühlers drückt. Diese Anordnung beseitigt den toten Gang. Der Teil 514 weist eine Bohrung 548 auf, die einen Zapfen 549 trägt, welcher in eine Öffnung 550 in dem Ring 536 hineinragt.
Aus dem Obigen wird nun deutlich, dass bei einer Drehung des Ringes 536 der Zapfen 549 den zylin drischen Teil 541 in Drehung versetzt und ihn auf diese Weise infolge der Befestigung mit einem Ge winde an dem Schaft 526 auf und ab bewegt, wobei der Fühler 10 dazu gebracht wird, sich ebenfalls auf und ab zu bewegen. Daher kann der Fühler auf irgendeine gewünschte senkrechte Stellung in bezug auf die Schablone 16 gebracht werden. Nachdem der Fühler so eingestellt worden ist, bleibt diese Einstel lung auf Grund der Wirkung der Reibungsscheiben 53 8 bestehen.
Der konische Teil 542 ist so angeordnet, dass irgendein Radius desselben (allgemein mit dem Buch staben R bezeichnet), der in Berührung mit der Scha blone 16 gebracht wird, mit dem Radius der Krüm mung der Kurve der Arbeitsoberfläche des gewählten Rollentyps übereinstimmt. Wenn also eine besondere Rolle zur Verwendung ausgewählt worden ist, so kann der Fühler 10 so eingestellt werden, dass sein Radius mit dem Krümmungsradius der bearbeitenden Oberfläche der Rolle übereinstimmt. Eine Einstell skala zum Ablesen der obigen Einstellung ist vorgese hen (dieses Hilfsmittel wird nicht gezeigt). Die vor stehend beschriebenen Mittel verbessern die Ge nauigkeit, mit der der Suchermechanismus die Be wegung der Rollen regelt.
Die Art, in der das Sucherventil betätigt wird, um eine Flüssigkeit zu den Motoren 131 und 132 für die Rollensupporte zu liefern, ist im folgenden be schrieben.
Die Feder 514 ist so ausgebildet, dass sie den Gleitzylinder 495 nach oben drückt, der vermittels der Kugel 524 und des Sockels 526 die Kugel 532 gegen die Kappe 533 drückt. Wenn der Rollensup port 7 durch den Schlitten nach vorn geschoben wird, so werden der Fühler 10 und der Schaft 526 von ihrer senkrechten Stellung abgelenkt, und die Kugel 532 wird auf der Oberfläche 533' der Kappe 533 entlanggleiten. Dies veranlasst die Kugel 524, sich ein wenig nach unten zu bewegen und dabei den Gleitzylinder 495 mitzunehmen. Wenn der Fühler wieder eine senkrechte Stellung einnimmt, so drückt die Feder 514 den Gleitzylinder in seine ursprüng liche Stellung zurück.
In einer normalen Stellung sind die Einzelteile so angeordnet, dass der Spalt G-1 ein wenig geöffnet ist. Dies verursacht eine Flüssigkeitsströmung aus der Leitung 474 durch die verschiedenen Zwischenver bindungen zur Leitung 476. Die Wirkung hiervon ist, dass die Motoren 131 und 132 der Rollensupporte in solcher Weise zu arbeiten beginnen, dass sie die Rollensupporte nach innen bewegen. Wenn der Füh ler 10 abgelenkt wird, so bewegt sich der Gleitzylin- der nach unten, schliesst den Spalt G-1 und öffnet den Spalt G-2. Die Wirkung hiervon ist, dass die Motoren der Rollensupporte veranlasst werden, die Supporte nach aussen zu bewegen.
Da der Spalt G-1 sehr schmal ist, in der Grössenordnung von wenigen Tausendstelzoll, so bringt schon eine geringe Ablen kung des Fühlers 10 den gewünschten Effekt auf die Motoren hervor.
Während die Arbeitsweise der Rollensupporte gewöhnlich durch die Ablenkung gesteuert wird, die dem Fühler 10 durch die Schablone 16 erteilt wird, können die Rollensupporte auch durch Ablenkung des Fühlers 10 mit einer von Hand betätigten Kur venscheibe nach innen oder aussen bewegt werden. Der Mechanismus zur Ausführung des Vorstehenden wird in den Fig. 3, 4, 16 und 23 gezeigt und wie folgt beschrieben: Wie aus den Fig. 3, 4, 15 und 16 hervorgeht, trägt der Schlittenkörper 36 zwei Handräder 571 und 572.
Das Handrad 571 ist an einer Welle 573 be festigt, die von dem obern Schlittenteil 57 getragen wird und an ihrem Ende mit einem Zahnrad 574 versehen ist. Das Zahnrad 574 greift in ein leerlau fendes Zahnrad 575 ein, das von dem Teil 57 ge halten wird und seinerseits in ein anderes freilaufen des Zahnrad 576 eingreift, das-ebenso von dem Teil 57 getragen wird. Dieses letztere Zahnrad greift in ein Zahnrad 577 ein, das von dem einen Ende der querverlaufenden und in den Seitenwänden des Schlittenkörpers gelagerten Welle 580 getragen wird. Das Handrad 572 ist am andern Ende der Welle 580 befestigt.
Wie aus Fig. 23 zu ersehen ist, trägt die Welle 580 eine Mutter 58l, die an einem sich in einer Quer richtung erstreckenden Gleitschuh 582 befestigt ist, der sich längs der. Wandung des Rumpfteils des Schlit tens bewegen kann. Der Gleitschuh trägt einen Arm 583, der einen waagrechten dreieckförmigen An schlag 584 aufweist, der an einem Ende desselben befestigt ist.
(Diese Einzelheit ist in der Seitenansicht in den Fig. 15 und 16 und in der Aufsicht in Fig. 3 zu erkennen.) Wie aus der Beschreibung nunmehr zu entneh men ist, wird die Mutter<B>581</B> bei Umdrehung des Handrades<B>571</B> oder 572 veranlasst, sich längs der Welle zu bewegen und dabei den Gleitschuh 582, den Arm 583 und den Anschlag 584 mit sich führen. Das Getriebe ermöglicht eine Bewegung des Anschla ges nach aussen, wenn eines der beiden Handräder im Uhrzeigersinn gedreht wird.
Die Verwendung einer von Hand bewegten Kur venscheibe zur Steuerung der Stellung der Rollen supporte hat verschiedene Vorteile. Zum Beispiel kann der Fühler des Sucherventils abgelenkt werden, so dass sich die Schablone ohne eine Veränderung der Rollensupporte einstellen oder bewegen lässt, was nicht möglich wäre, wenn der Fühler ständig in Be rührung mit der Schablone bliebe. Ausserdem ist diese Steuerungsmöglichkeit zweckmässig, wenn be absichtigt wird, Gegenstände mit parallelen Seiten zu fertigen.
In diesem Falle kann die Schablone ent fernt und die Rolle in einem festen Abstand gegen über der Drehachse der Spindel gehalten werden, indem man den Fühler des Sucherventils mit dem Anschlag 584 ablenkt, bis die Rollen die beabsich tigte Einstellung erreicht haben.
Der auf mechanische Weise oder durch Hand bedienung bewirkte Vorschub des Schlittens wird in Verbindung mit den Fig. 23 und 27 beschrieben.
Der Schlitten ist so ausgebildet, dass er von einer Spindel 585 bewegt werden kann, die sich längs des Bettes unter dem Schlitten hindurch erstreckt und an ihrem hintern Ende von einem Drucklager mit der allgemeinen Bezeichnung 586 unterstützt wird. Die Spindel erstreckt sich längs des Bettes und in den Spindelkasten hinein (siehe Fig.23), wo sie durch das Drucklager $90 und das Nadellager 591' unter- stützt wird, das von dem an dem Spindelkasten mit den Bolzen 593 befestigten Arm 592 getragen wird. Die Spindel trägt ferner ein Drucklager 594.
Die soeben beschriebene Anordnung wird mit Hilfe der Kontermuttern 595 fest angezogen. Das äussere Ende der Spindel trägt ein mit den Bolzen 600 an dem Schaft befestigtes Kronenrad 596. Das Kronenrad trägt eine Bremstrommel 601 für die Leitspindel- bremse, die allgemein mit 602 bezeichnet ist.
Wie später genau erläutert werden wird, wenn die hydraulischen Kreise erklärt werden, kann die Bremse 602 bei dem mechanischen oder automatischen An trieb der Maschine betätigt werden, um eine Um drehung der Leitspindel zu verhindern. Dagegen bleibt die Bremse bei Handbetrieb gelöst, so dass sich die Leitspindel frei drehen kann.
Die Leitspindel ist mit dem Schlitten in der im folgenden beschriebenen Weise verbunden: Wie aus Fig. 23 zu ersehen ist, ist die Unterstüt zung 603 an ihrem obern und untern Ende bei 604 und 605 an dem Schlitten befestigt. Die Leitspindel trägt eine Mutter 606, die an dem Stützteil 603 von einem Nadellager 610 drehbar gehaltert wird. Ausser dem dienen die Drucklager 611 und 612 zur Lage rung. Das Nadellager und die Drucklager sind mit Hilfe der Kontermuttern 613 befestigt. An der Mut ter 606 befindet sich ferner ein Zahnrad 614. Dieses Zahnrad 614 greift in ein Zahnrad 615 ein, das von der Stütze 603 getragen wird. Letzteres steht in Ein griff mit einem Ritzel 616, das an der Welle des Motors 620 befestigt ist.
Das hydraulische System arbeitet derart, dass bei einer Einschaltung des Motors 620 die Leitspindel 585 durch die Leitspindelbremse 602 an der Um drehung gehindert wird. Der arbeitende Motor 620 verursacht dann eine Drehung des Zahnrades 614 und der Mutter 606; daher wird der Schlitten längs der Leitspindel geführt, wobei die Bewegungsrichtung von der Drehrichtung des Motors 620 abhängt. Die ser Stillstand der Leitspindel während des mechani schen Antriebes ist wichtig, weil in diesem Fall keine Vibration der Spindel erfolgt, die sonst einen un gleichförmigen Vorschub oder niederfrequente Schwin gungen hervorrufen könnte und Ursache von Schram men an dem gefertigten Gegenstand sein könnte.
Bei Handbetrieb ist das den Motor 620 und die Mutter 606 verbindende Handgetriebe gesperrt, so dass die Mutter nicht rotieren kann. Dieser Mecha nismus wird in Fig. 27 gezeigt.
Ein an dem Schlitten (durch nicht gezeigte Mit tel) gehalterter Pfeiler 587 trägt einen Arm 588, in welchem der Hebel 589 drehbar gelagert ist. Das untere Ende des Hebels trägt ein mit Zähnen ver- sehenes Widerlager 607, das an dem Bügel 587 glei tend unterstützt ist. Das obere Ende des Hebels ist mit einem Stab 608 verbunden, der an dem in dem Zylinder<B>617</B> befestigten Kolben 609 angebracht ist. Der Zutritt der Druckflüssigkeit zu dem Zylinder 617 erfolgt über Leitungen 617' von dem Steuermecha nismus 619 aus, der später beschrieben wird.
Zwi- schen dem Hebel 587 und dem Hebel 589 ist eine Spannfeder 618 angebracht, die in der Weise wirkt, dass das Widerlager 607 nach links gezogen wird.
Das hydraulische System der Maschine ist so aus gebildet, dass der Einheitsdruck in dem Zylinder 617 bei automatischem Betrieb niedrig genug ist, um zu ermöglichen, dass die Feder 618 das Widerlager 607 aus dem Eingriff mit dem Zahnrad 614 herausziehen kann.
Bei Handbetrieb ist der Einheitsdruck im Zylin der 617 gross genug, um die Federspannung zu über winden, so dass das Widerlager in Eingriff mit dem Zahnrad 614 gebracht wird. Da das Zahnrad 614 gesperrt ist, kann die Mutter 606 nicht rotieren. Es ist klar, dass bei einer Sicherung der Mutter gegen Umdrehung durch eine Drehung der Leitspindel die Mutter und der Schlitten längs des Bettes bewegt wer den, wobei die Richtung der Bewegung von der Drehrichtung der Spindel abhängt. Die von Hand betätigten Mittel zur Umdrehung der Spindel werden in folgendem beschrieben: Wie aus Fig.23 zu ersehen ist, wird von dem Spindelkopf ein Stützarm 621 getragen.
Dieser Stütz arm hält ein zylindrisches Teil 622, welches zwei Lager 623 und 624 zur drehbaren Unterstützung der Welle 625 aufweist. Am obern Ende des Schaftes befindet sich ein Kegelzahnrad 626, das in ein an deres Kegelrad 630 eingreift. Aus Fig. 1 ist zu er sehen, dass das Kegelrad 630 an einem Zapfen 631 befestigt ist, der mit einem Handrad 632 versehen ist. Das untere Ende der Welle 625 trägt ein Zahn rad 632, welches in das Kronenrad 596 eingreift. Wenn also das Handrad 632 gedreht wird, so kann der Schlitten längs des Bettes bewegt werden.
Die Betriebsweise des hydraulischen Mechanis mus, durch den die Maschine für Handbetrieb und automatische Steuerung angepasst ist, wird an spä terer Stelle erklärt.
Die Einzelheiten der Konstruktion des Spindel stockes werden in Verbindung mit den Fig. 24, 25, 26, 38 und 39 erklärt.
Wie aus Fig. 24 zu ersehen ist, besteht der Spin- delstock aus einem Rahmen mit der allgemeinen Be zeichnung 634. Der Frontteil dieses Rahmens trägt einen mit dem Rahmen durch Bolzen 636 verschraub ten Einsatz 635. Das Rollenlager 640 ist in dem Ein satz 635 befestigt und trägt den Spindelschaft 641. Der Spindelschaft ist bei 642 verjüngt, und die Mut- tern 643 ziehen das Lager fest gegen den Schaft und gegen einen Ring 644, der an eine Erhebung 645 anstösst. Diese Erhebung ist mit Ölrinnen 646 ver sehen, die von einer Kapsel 650 bedeckt werden. Die Kapsel ist an dem Einsatz 635 mit dem Bolzen 651 befestigt.
Die mit der Sammelbezeichnung 652 ver- sehenen Bohrungen sind Durchtrittsöffnungen für den Ölablauf. Auf dem Schaft 641 ist der Spindelträger 653 befestigt, dessen innerer Teil mit einer Verjün gung versehen ist, die auf eine entsprechende Ver jüngung an dem Schaft 641 passt (Bezugszeichen 654). Der Spindelträger ist an dem Schaft mit Bolzen 655 befestigt. Die Bolzen 656 befestigten die Spindel 3 an dem Spindelträger 653.
Es sei bemerkt, dass der Ausdruck Spindel in den auf die Beschreibung fol genden Ansprüchen gelegentlich sowohl die Spindel als auch den Spindelhalter und den Spindelschaft einschliesst.
Eine Lageranordnung ähnlich der oben beschrie benen ist am andern Ende des Schaftes an der mit der Zahl 657 bezeichneten Stelle angebracht. Die Lager 640 und 657 unterstützen die Spindel und nehmen den gesamten radialen Druck auf. Bei einer Betrachtung des Lagers 640 wird deutlich, dass es so angeordnet ist, dass es für die Spindel eine axiale Bewegung zulässt, das heisst, die Rollen laufen auf der innern Lauffläche in Rinnen, dagegen auf der äussern Lauffläche auf einer flachen Oberfläche. Das Lager 657 ist in ähnlicher Weise ausgebildet. Der Zweck der axialen Beweglichkeit wird im Zusammen hang mit der Beschreibung des hydraulischen Druck lagers 660 erläutert werden, welches den axialen Arbeitsdruck auf der Spindel aufnimmt.
Bevor die Arbeitsweise des hydraulischen Drucklagers 660 näher erläutert wird, soll jedoch erst die Art des Spindelantriebes verdeutlicht werden.
Ein Antriebs- oder Hauptzahnrad 661 ist an einem schwach konischen Teil der Welle 641 bei 662 befestigt. Nahe dem Hauptzahnrad ist ein Ring 663 und daneben ein Abstandsstück 664 angebracht, das als Bestandteil des Rollenlagers 665 dient. (Der Ausdruck Rolle wird hier im breiten Sinne des Abrollens > benutzt.) An das Abstandsstück 664 stösst ein anderer Ring 666 und ein schmales An triebszahnrad 670 an, welch letzteres an dem Schaft befestigt ist. Die Kontermuttern 641' ziehen die obenerwähnten Teile fest auf das konische Stück 662 und sichern damit die Zahnräder 661 und 670 auf dem Schaft. Die Zahnräder 661 und 670 können noch verkeilt werden.
Die Antriebszahnräder 661 und 670 lassen sich abwechselnd mit den Zahnrädern 671 und 672 in Eingriff bringen. Diese Zahnräder sind an einer Welle 673 angebracht, deren eines Ende am Spindel stock von dem Lager 674, und deren anderes Ende von dem Lager 675 getragen wird. Letzteres ist an dem Arm 676 auf dem Träger 680 befestigt (siehe Fig.25). Die Zahnräder 571 und 672 können in axialer Richtung gegenüber dem Schaft mit einem üblichen Getriebemechanismus verschoben werden, der nicht gezeigt ist.
Das äussere Ende der Welle 673 trägt zwei Zahn räder 681 und 682. Diese Zahnräder 681 und 682 können abwechselnd von den Zahnrädern 683 und 684 eingreifend erfasst werden, die an der von dem Arm 686 getragenen Welle 685 befestigt sind. Diese Zahnräder 683 und 684 können mittels normaler Getriebevorrichtungen (die nicht gezeigt werden) längs der Achse der Welle verschoben werden. Am andern Ende der Welle 685 sind die Zahnräder 690 und 691 befestigt, die durch einen nicht gezeigten Getriebemechanismus längs der Achse der Welle verschoben werden können, so dass sie sich wahl weise mit den Antriebszahnrädern 692 und 693 in Eingriff bringen lassen.
Die Antriebszahnräder 692 und 693 können durch den im folgenden zu beschrei benden Mechanismus von einem Elektromotor 694 in Umdrehung versetzt werden.
Mit Hilfe des oben beschriebenen Getriebes kann die Spindel mit einer Mehrzahl verschiedener Ge schwindigkeiten gedreht werden. Ein Steuerarm oder Schaltgriff 696 (siehe Fig. 1) ist an dem Spindelstock angebracht, mit Hilfe dessen der Bedienungsmann die gewünschte Geschwindigkeit einstellen kann. Der Hebel steuert einen bestimmten Getriebemechanis mus, der, wie oben erwähnt, nicht gezeigt wird.
Die Vorrichtung zum Antrieb der Treibräder 692 und 693 wird im folgenden beschrieben.. Er enthält eine automatisch arbeitende Kupplung 70'4 und eine Bremse 704', mittels derer die Spindel in Umdre hung oder zum Stillstand gebracht werden kann.
Der Motor 694 ist mit einer Riemenscheibe 700 versehen., die über einen Treibriemen 701 eine wei tere, an der Welle 703 befestigte Riemenscheibe 702 antreibt, die in dem Spindelstock von einem Lager 703' gehalten wird. Wie aus Fig. 26 zu ersehen ist, ist die Trommel 705 der Kupplung 704 auf der Welle 703 verkeilt. Die Kupplung ist eine Scheiben kupplung und enthält eine Mehrzahl von Reibungs scheiben 706, die in axialer Richtung mit der Trom mel verkeilt sind, und eine Mehrzahl von dazwi schengeschobenen Scheiben 710, die in axialer Rich tung hintereinander an einer Hohlwelle 711 befestigt sind, die mit der Welle 703 koaxial ist.
Die Hohl welle 711 trägt rechts die an ihr befestigten Zahn räder 692 und 693 und an ihrem linken Ende eine Gegenplatte 712 der Kupplung. Die Hohlwelle 711 wird von einer verschiebbaren Laufbuchse 713 um geben, die zwischen der Kupplung 704 und der Bremse 704' liegt und deren linkes Ende die Nabe einer Platte 714 der Kupplung und deren rechtes Ende die Nabe einer Platte 715 der Bremse berührt.
Die Bremse enthält eine Mehrzahl von Reibungs scheiben 716, die nebeneinander auf der Nabe der Platte 715 befestigt sind, eine Mehrzahl von dazwi schenliegenden Scheiben 720, die axial an einem zylindrischen Teil 721 verkeilt sind, der von dem Arm 723 des Trägers 680 gehalten wird, ferner einen Lagerdeckel 722 für die Hohlwelle 711 und eine Gegenplatte 725 zwischen dem Lagerdeckel 722 und den Reibungsscheiben. Der Lagerdeckel 722 und die Laufbuchse 721 sind an dem Arm 723 mit Bolzen 724 befestigt.
Eine andere Welle 703" ist innerhalb der Hohl welle 711 angebracht und trägt zwei Kontermuttern 726. Eine Feder 730 umgibt die Welle 703" und wirkt zwischen dem Bund 726 und dem Ende der Hohlwelle 711. Eine Abstandsbuchse 731 ist zwi schen dem Kragen und einem Kolben 732 ange bracht, der sich in einem Zylinder 733 befindet. Der Zylinder ist an dem Rahmen des Spindelstockes 634 befestigt und mit einer Flüssigkeitsverbindung 734 zu seinem Innenraum 735 versehen. Die Hohlwelle 711 drückt mit einem Bund<B>711'</B> gegen den Lager deckel 722.
Die Welle 703" weist einen Zapfen 717 auf, der sich nach aussen durch die Schlitze 718 in der Hohl welle<B>711</B> zu einer Verbindung mit der Buchse 713 erstreckt. Die Arbeitsweise der Bremse und der Kupplung wird im folgenden erläutert: Wie später noch im einzelnen auseinandergesetzt werden wird, befindet sich die Flüssigkeit in der Kammer 735 bei der Bereitschaftsstellung der Ma schine unter solchem Druck, dass der Kolben 732 von der Feder 730 in den Zylinder hineinbewegt wird. Unter diesen Umständen arbeitet die Feder 730 von dem abgesetzten Teil 711' der Hohlwelle<B>711</B> aus, um die Welle 703" und den Kolben 732 nach rechts zu schieben. Diese Bewegung der Welle 703" nach rechts wird auf die Buchse 713 durch den Zapfen 717 übertragen.
Dementsprechend werden die Platten der Bremse durch die Platte 715 zusammen und gegen die gegenüberliegende Platte 725 gepresst und damit die Bremswirkung ausgelöst. Diese Bewegung der Buchse 712 nach rechts trennt zugleich die Platte 714 und die Scheiben 706 und 710 der Kupp lung, so dass diese gelöst ist.
Wenn der erforderliche Flüssigkeitsdruck in der Kammer 735 erzeugt wird, so bewegt sich der Kol ben 732 nach links und verschiebt dabei die Welle 703" und die Buchse 713 nach links. Diese Bewe gung veranlasst die Platte 714 der Kupplung, die Kupplungsscheiben zusammen und gegen die Gegen platte 712 zu drücken, so dass die Kupplung zum Eingreifen kommt. Gleichzeitig werden die Platte 715 und die Scheiben<B>716</B> und 720 der Bremse getrennt, so dass die Bremse gelöst wird.
Nach einer Lösung der Kupplung wird natürlich kein Drehmoment von dem Schaft 703 auf die An triebsräder 692 und 693 übertragen, während bei betätigter Bremse eine eventuelle Rotation der Spin del verzögert und abgestoppt wird. Bei Eingreifen der Kupplung und gelöster Bremse bringt das Dreh moment des Schaftes 703 die Antriebsräder zur Um drehung, so dass die Spindel mit einer der gewählten Getriebeeinstellung entsprechenden Geschwindigkeit rotiert.
Als nächstes wird das hydraulische Drucklager für die Spindel beschrieben.
Wie aus Fig. 24 zu ersehen, trägt der Rahmen 634 ein ziemlich massives, quer verlaufendes Stütz teil 736. Das Stützteil dient zur Halterung eines gro ssen zylinderförmigen Einsatzes mit der allgemeinen Bezeichnung 740. Der Einsatz 740 besitzt einen Ven tilmechanismus mit der allgemeinen Bezeichnung 741, der im Zusammenhang mit Fig. 38 beschrieben wird.
Der Einsatz 740 enthält eine zylinderförmige Kammer 742, deren beide Enden mit Deckeln 743 und 744 bedeckt sind, die an dem Einsatz mit Bolzen 745 und 746 befestigt sind. Die Deckel 743 und 744 haben je einen Durchlass 750 bzw. 751. Diese Durch- lässe 750 und 751 sind vorzugsweise von der glei chen Grösse und koaxial mit der Achse der Kam mer 742.
Innerhalb der Kammer 742 ist ein in axialer Richtung verschiebbares Gleitstück 752 angeordnet, welches zwei Verdickungen 753 und 754 von vor zugsweise gleichen Abmessungen besitzt. Dieses Gleitstück ist in der Kammer mit Hilfe der Kugel lager 755 und 756 gelagert. Die Lager zentrieren das Gleitstück in der Achse der Kammer, und das Gleit- stück kann sich frei vor und zurück bewegen, das heisst nach links und rechts längs einer festen Achse.
Der zylindrische Fortsatz 763 des Gleitstückes hat einen etwas grösseren Durchmesser als die Durch lassöffnung 750, so dass bei einer Bewegung des Gleit- stückes bis ganz nach links ein Abschluss der Durch lassöffnung 750 erfolgen würde.
Das Ende des zylindrischen Fortsatzes 763 ist mit einer spiegelartigen Politur versehen und ebenso auch die ringförmige Fläche 764 um die Durchlass- öffnung 750. Es sind also die spiegelartigen Ober flächen 764 und die ringförmige Oberfläche 764' des Fortsatzes 763 einander gegenübergestellt.
Der zylindrische Fortsatz 765 am rechten Ende des Gleitstückes, der vorzugsweise die gleichen Ab messungen wie 763 besitzt, hat ebenfalls eine spie gelnde Oberfläche und dergleichen auch die ringför mige Fläche 771 um die Durchtrittsöffnung 751 in dem Deckel 744. Es stehen sich also die beiden spie gelglatten ringförmigen Oberflächen 770 und 771 gegenüber.
Eine vergrösserte Ansicht der Oberflächen 764 und 764' ist in Fig. 39 gezeigt. Man erkennt, dass die bei den Oberflächen 764 und 764' einen Spalt G-3 und entsprechend die Oberflächen 770 und 771 einen Spalt G-4 bilden. Die mit W-1 und W-2 bezeichne ten Abmessungen der beiden Oberflächen 764 und 764' sind gleich und ebenso auch die äussern Um fänge L-1 und L-2 und die innern Umfänge L-3 und L-4. Daher haben die beiden Oberflächen die gleiche Fläche. Die Oberflächen 770 und 771 sind in iden tischer Weise angeordnet. Die Länge des Spaltes G-3 (die gleiche Länge wie W-1 und W-2) ist die gleiche wie die des Spaltes G-4.
Die Länge jedes Spaltes wird so klein wie zweckmässig gehalten, das heisst wenig stens so gross, dass die Fortsätze 763 und 765 sich in den Durchlassöffnungen 750 und 751 nicht festklem men können. Die axiale Länge des Gleitstückes 752 und der Kammer 742 sind so bemessen, dass bei einer Zentrierung des Gleitstückes in der Kammer die Breite jedes der Spalte G-3 und G-4 in der Grössen ordnung von 0,20-0,25 mm liegt.
Der Einsatz 740 (der - wie aus Fig. 24 zu er sehen ist - selbst einen den Schaft 641 umgebenden grossen Ring darstellt) besitzt an seinem linken Ende zwei vorspringende ringförmige Erhebungen, deren Endflächen dicht bei den entsprechenden Vorsprün gen des Zahnrades 670 liegen, jedoch einen gewissen Abstand in axialer Richtung besitzen, wie aus der vergrösserten Schnittfigur in Fig. 38 hervorgeht. Der an dem äussern Umfang liegende Vorsprung des Einsatzes 740 ist mit einer ringförmigen spiegel glatten Oberfläche 772 versehen, desgleichen der ent sprechende Vorsprung des Zahnrades 670 mit einer so beschaffenen Oberfläche 773.
Diese Oberflächen bilden einen Ringspalt G-5 (siehe auch Fig. 39). Der auf einem innern Umfang liegende Vorsprung des Einsatzes 740 besitzt eine spiegelglatte ringförmige Oberfläche 774, ebenso weist das Zahnrad 670 eine spiegelglatte ringförmige Oberfläche 775 auf, wobei die beiden Oberflächen 774 und 775 einen Ringspalt. G-6 bilden.
Die durch W-3 und W-4 angedeuteten Abmessungen der Oberflächen 773 und 772 (Fig. 39) sind vorzugsweise einander gleich und ebenso vor zugsweise gleich den Abmessungen der Oberflächen 775 und 774 bei W-5 und Y7-6. Die Umfänge der Oberflächen sind vorzugsweise so angeordnet, dass die Fläche 772 derjenigen von 773 gleich ist, die wiederum gleich derjenigen von 774 und 775 ist.
*Das andere Ende des Einsatzes ist mit einer äussern ringförmigen Oberfläche 780 versehen. Eine entsprechende Oberfläche 781 befindet sich an dem Zahnrad<B>661,</B> und beide zusammen bilden den ring förmigen Spalt G-7. Ebenso bilden die .Oberflächen 782-783 auf der rechten Seite den Ringspalt G-8 und sind ähnlich wie die oben in bezug auf den linken Teil des Einsatzes beschriebenen Flächen ausgebildet. Die Breiten der Spalte G-5, G-6, G-7 und G-8 sind je etwa 0,25 mm oder kleiner gewählt.
Es sei daran erinnert, dass die Lager 640 und 657 der Spindel etwas axiale Beweglichkeit geben. Die oben beschriebenen Teile sind so angeordnet, dass bei einer Zentrierung der Zahnräder 670 und 661 in bezug auf den Einsatz 740 die Spalte G-5, G-6, G-7 und G-8 je eine Breite von vorzugsweise 0,0375 mm besitzen.
Das Zahnrad 670 besitzt eine ringförmige Ver tiefung 789, die die Spalte G-5 und G-6 verbindet. Die Fläche dieser ringförmigen Vertiefung ist im wesentlichen der ringförmigen Vertiefung 785 in dem Zahnrad 661 gleich, welche die Spalte G-7 und G-8 verbindet. Die Vertiefungen 784,und 785 bilden ring förmige Flüssigkeitskammern.
Die Arbeitsweise der hydraulischen Drucklager wird nun im folgenden beschrieben: Das hydraulische Drucklager ist so konstruiert, dass bei Fehlen einer Last ein gleicher Flüssigkeits strom durch die Spalte G-5, G-6 und G-7, G-8 fliesst. Diese Teilung des Flüssigkeitsstromes ergibt sich automatisch innerhalb der Geometrie- und Her stellungstoleranzen der Anordnung. Unter Last wird der Flüssigkeitsstrom automatisch in Richtung auf die Spalte vergrössert, die sich zu schliessen in Begriff sind, und zwar in einem der angelegten Last pro portionalen Masse.
Die Anordnung der verschiedenen Teile der Vor richtung bei Abwesenheit einer Last, das heisst, wenn keine Arbeitsvorgänge stattfinden, wird weiter unten beschrieben. Die Flüssigkeitsleitung 762 ist an die Auslass- seite der Hilfspumpe für den Spindelstock <B>901</B> (Fig. 36) angeschlossen. Diese Pumpe wird so betrie ben, dass sie einen positiven Flüssigkeitsstrom liefert.
Von der Verbindung 762 an ist der Flüssigkeitsstrom geteilt und geht auf der linken Seite durch den Spalt 760, die ringförmige Kammer 790 (die von der äussern Oberfläche der Verlängerung 763 und der Innenwand der Kammer 742 gebildet wird), und wei ter durch den Spalt G-3, die Durchlassöffnung 750, die Kammer 784 und die Spalte G-5 und G-6. Auf der rechten Seite fliesst der Strom durch den Spalt 761, die Kammer 791, die Spalte G-5, den Durch lass 751, die Kammer 785 und heraus durch die Spalte G-7 und G-8.
Der Druckabfall über die entsprechenden Spalte auf der linken und rechten Seite ist der gleiche. Daher ist die auf die Flächen A-1 und A-2 einwir kende Kraft die gleiche, und ebenso sind die Kräfte, die auf die Flächen A-3 und A-4 einwirken, einan der gleich. Daher wird das Gleitstück 752 in der Mitte der Kammer 742 festgehalten. Ebenso wird der Einheitsdruck in den Kammern 784 und 785 der gleiche sein, so dass die ausgeübte Kraft die Zahn räder 670 und 661 in bezug auf den Einsatz 740 zen triert.
Das Gleitstück und die Zahnräder verbleiben so lange in der zentrierten Stellung, bis die Spindel einem axialen Druck oder einer Last unterworfen wird. Die Wirkungsweise der Anordnung unter Last wird im folgenden erklärt.
Bei Beginn des Arbeitsprozesses und Ausübung eines axialen Druckes auf die Spindel sind die Zahn räder 661 und 670 bestrebt, sich nach links zu bewe gen, wie in Fig. 24 und 3 8 dargestellt. Hieraus resul tiert eine Kraft, die die Spalte G-7 und G-8 zu schlie ssen und die Spalte G-5 und G-6 zu öffnen sucht. Wenn die Spalte G-7 und G-8 gänzlich geschlossen wären, so würde die Flüssigkeit aus der Leitung 762 nach links durch den Spalt 760, die Kammer 790, die Durchlassöffnung 750, die Kammer 784 und die Spalte G-5 und G-6 herausfliessen. Ferner würde das Zahnrad 661 mit dem Einsatz 740 in enge Berüh rung kommen, und es würde letzten Endes keine Flüssigkeitslagerung vorhanden sein.
Dieser Fall tritt jedoch nicht ein, weil der Flüssigkeitsstrom auf der linken Seite vergrössert wird und die Spalte G-7 und G-8 offenbleiben, wobei die Grösse des Flüssigkeits stromes von der Grösse des Druckes auf die Spindel abhängt.
Dies geht auf folgende Weise vor sich: Die Tendenz der Spalte G-7 und G-8 sich zu schliessen, erzeugt einen Anstieg des Einheitsdruckes in der Kammer 785 und der Durchlassöffnung 751; ebenso ruft die Tendenz der Spalte G-5 und G-6 sich zu öffnen eine Abnahme des Einheitsdruckes in der Kammer 784 und der Durchlassöffnung 750 hervor. Der Einheitsdruck in der Öffnung 750 wirkt auf die Endfläche A-3, und ebenso wirkt derjenige in der Öffnung 751 auf die Endfläche A-4; daher besteht eine grössere Kraftkomponente zur Bewegung des Gleitstückes 752 nach der linken Seite. Sobald sich aber das Gleitstück nach links bewegt, beginnt der Spalt G-3 sich zu schliessen und der Spalt G-4 sich zu öffnen.
Daher wird der Flüssigkeitsstrom nach links verkleinert und der Strom. nach rechts vergrössert. Hierdurch werden die Spalte G-7 und G-8 offen gehalten. Der Betrag der Bewegung des Gleitstückes nach links ist eine Funktion des Druckes, der die Spalte G-7,<I>G-8</I> zu schliessen sucht, denn je mehr diese Spalte sich schliessen, um so grösser wird auch der Einheitsdruck in der Kammer 785 und der Durchlassöffnung 751 und um so grösser auch die Kraft, die das Gleitstück 752 nach links zu bewegen sucht.
Während des Betriebes kann der Einheitsdruck in der Kammer 791 niedriger als derjenige in 790 sein, weil ein Druckabfall über den Spalten 761 und 760 stattfindet, der darauf hinzielt, das Gleitstück nach rechts zu schieben. Da jedoch die Endflächen A-1 und A-2 in dieser Konstruktion kleiner als die Zwi schenflächen A-3 und A-4 sind, so sind die auf die letzteren ausgeübten Kräfte ausschlaggebend.
Die Empfindlichkeit der Anordnung, das heisst die Verhältniszahl, bei der in dem Lager ein dem Axialdruck . widerstehender Druck aufgebaut wird, hängt von dem Mass ab, in dem das Gleitstück den Strom an Flüssigkeit zu erhöhen vermag; dies ist eine Funktion des Widerstandes der Spalte 760 und 761 und ausserdem des Verhältnisses der Endflächen A-4, A-2 zu den Zwischenflächen A-3, A-1.
Ganz all gemein besteht die folgende Beziehung: Je niedriger der Widerstand der Spalte 760 und<B>761</B> oder je grö sser das Verhältnis der Endflächen zu den Zwischen flächen, um so schneller kann das Gleitstück ein Anwachsen des Flüssigkeitsstromes durch. die Spalte G-7 und G-8 bewirken und einen dem Axialdruck widerstehenden Flüssigkeitsdruck aufbauen. Diese Faktoren können zur Erzielung der gewünschten Empfindlichkeit proportional geändert, sollten jedoch immer so bemessen werden, dass das Gleitstück mit seiner Bewegung ein Anwachsen des Flüssigkeits stromes durch die sich schliessenden Spalte veranlasst.
Wie oben erwähnt, können die Weiten der Spalte G-7 und G-8 bei Leerlast etwa 0,0375 mm betragen. Unter diesen Umständen ist der Druckabfall über jeden Spalt sehr klein, was vom Standpunkt eines möglichst geringen Kraftverlustes vorteilhaft ist. Eine der überraschendsten Eigenschaften der Anordnung besteht darin, dass, wenn die Spalte sich unter dem Axialdruck zu schliessen beginnen, der Druckabfall zu einem sehr hohen Werte ansteigt und dies mit sehr hoher Geschwindigkeit. Einer der wichtigsten Vorteile hiervor besteht darin, dass bei einem maxi malen Druck von 30 Tonnen die Spindel in axialer Richtung um nur etwa 0,0125 mm nachgibt.
Wie oben erwähnt, beträgt die Länge der Spalte G-5, G-6 und G-7, G-8 0,25 mm oder weniger. Diese geringe Ausdehnung hat wenig Einfluss auf den Druckabfall über den Spalt, dagegen den sehr wich- tigen Effekt, dass die Wirkung der viskosen Mitfüh- rungskräfte, die bei der Strömung der Flüssigkeit durch den Spalt und bei den relativen Bewegungen der den Spalt bildenden Oberflächen auftreten, ver kleinert oder zum Verschwinden gebracht wird.
Bei geringen viskosen Mitführungskräften ist der Wir kungsgrad des Lagers sehr hoch, vor allem im Ver gleich mit einem Kugellager vom Typ eines Antifrik- tionsdrucklagers. Ausserdem ermöglicht es die nied rige viskose Mitführungskraft, dass die Spindel ohne nennenswerten Reibungsverlust zu sehr hohen Um drehungszahlen gebracht werden kann.
Es wurde auseinandergesetzt, dass das hydrau lische Drucklager der obigen Beschreibung in ähn licher Weise arbeitet, wenn die Richtung des axialen Druckes umgekehrt wird, z. B. wenn die Maschine so benutzt wird, dass die Rollen während des Ar beitsganges sich in Richtung auf das hintere Ende der Maschine bewegen. Es wird ferner bemerkt, dass bei solchen Gelegenheiten ein grösserer Druck in der einen als in der andern Richtung bestehen kann und daher die Kammern 784 und 785 von verschie dener Grösse sein können. Mit einer solchen Abände rung arbeitet das Lager im wesentlichen in der glei chen Weise wie oben beschrieben.
Ferner wird dar auf hingewiesen, dass bei einer derartigen Verwen dung der Maschine, bei der der axiale Druck nur in einer einzigen Richtung wirkt, das oben beschriebene hydraulische Lager durch ein solches hydraulisches Lager ersetzt werden kann, wie es in Verbindung mit dem drehbaren Kopf des Reitstockes beschrieben worden ist.
Das Kugellager 665 spielt eine wichtige Rolle bei der Wirkungsweise des hydraulischen Lagers. Dieses Lager dient als Unterstützung des Spindellagers in einer Stellung zwischen den Lagern 640 und 657 und bringt daher jede Neigung des Schaftes zum Ver biegen zum Verschwinden. Eine Verbiegung der Welle würde bei hinreichender Grösse die Kammer 742 verändern und die Funktion der Gleitstücke 752 stören. Es sei bemerkt, dass das Lager 665 und die Abstandsteile 663 und 666 so angeordnet sind, dass sie die erforderliche axiale Bewegung der Welle er möglichen. Bei einigen Anwendungen würde das La ger 665 das Hauptlager zur Unterstützung der Welle sein.
Wie in Fig. 24 zu erkennen ist, sind gewisse Öl- abflüsse vorgesehen. Die Flüssigkeit von den Spalten G-5 und G-6 wird von den ringförmigen Schlitzen 792 und 793 aufgenommen, die in den Einsatz 741 geschnitten sind. Das Öl von den Spalten G-7, G-8 wird von den ringförmigen Schlitzen 794 und 795 aufgenommen. Diese stehen mit den Abflüssen unter der Sammelbezeichnung 797 in Verbindung, die in einen nicht gezeigten Behälter einmünden.
Das hydraulische Lager kann hinsichtlich der Flüssigkeitsleitungen wie folgt abgewandelt werden: Es ist zum Beispiel nicht nötig, mit Hilfe der Spalte 760 und 761 einen den Flüssigkeitsstrom teilenden Mechanismus vorzusehen. Der Mittelteil des Gleit- Stückes kann, statt aus den beiden Kragen 753 und 754 und dem Zwischenstück 757 zu bestehen, durch ein massives zylindrisches Teil ersetzt werden, wel ches in die Kammer 742 gleitend hineinpasst. Flüssig keitsverbindungen können für die Kammer 790 und 791 vorgesehen werden, die mit je einer Seite eines aussen angebrachten stromteilenden Ventils verbun den sind, welches seinerseits mit der Quelle des Flüs sigkeitsdruckes in Verbindung steht.
Das hydraulische Lager kann ebenfalls durch Ersetzen der Zahnräder 670 und 671 durch Scheiben abgewandelt werden, die entsprechende Kammern und spiegelartige Oberflächen aufweisen. Die Schei ben können auf der hiermit drehbaren Welle be festigt sein, jedoch nicht notwendigerweise für Kraft übertragung.
Bei dieser Art der Anordnung würden unabhän gige Zahnräder an andern Stellen der Welle vorgese hen werden.
Es wird daran erinnert, dass die verschiedenen Flächen, welche die einzelnen Spalte bilden, durch ihre spiegelartige Oberfläche ausgezeichnet sind. Eine spiegelartige Oberfläche ist die vorzugsweise verwen dete Art einer Oberflächenbearbeitung, denn, je glat ter die Oberfläche, um so weniger Neigung entsteht zur Bildung von viskosen Mitführungskräften. Es gibt jedoch bestimmte Verhältnisse, bei denen eine Ober fläche auch mit einer weniger glatten als spiegelnden Fläche verwendet werden kann.
Das hydraulische Drucklager der Spindel ermög licht eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Spindel, wenigstens bis zu 2000 Umdrehungen pro Minute, wobei ein axialer Druck in der Grössenordnung von 60000 Pfund (30 t) auf die Spindel ausgeübt wird. Bei Metallbearbeitungsvorgängen der hier beschrie benen Art sind hohe Rollendrucke oder Arbeits drucke unter gleichzeitiger Anwendung hoher Spin- deldrehzahlen sehr erwünscht, insbesondere im Hin blick auf die Herstellung von Erzeugnissen mit einer solchen Maschine mit hohen Produktionszahlen.
Wie an früherer Stelle erwähnt, wird die Span nung für die verschiedenen elektrischen Motoren auf der Maschine von einem Dreiphasen-Sammelschie- nensystem geliefert, welches längs des Bettes aus gelegt ist. Das elektrische System wird schematisch in Fig. 37 dargestellt.
Das Sammelschienensystem ist mit der allgemei nen Bezeichnung 900 versehen. Hierbei stellt die Fläche rechts der gestrichelten Linie den Schlitten abschnitt und die links derselben den Spindelkopf- abschnitt dar. Die elektrischen Motoren 58, 59 und 60 sind an die Sammelschiene mittels Bürsten ange schlossen und dienen dazu, die Rollensupporte, die Pumpe 58a, die Pumpe zum Antrieb des Schlittens 59a und die Pumpe zur Erzeugung des Betriebs druckes für den Schlitten 60a anzutreiben.
Auf der linken Seite ist der Motor zum Antrieb der Spindel 694 unmittelbar an die Sammelschienen angeschlossen. Wie bereits erwähnt, ist dieser Motor zum Betrieb oder zur Umdrehung der Spindel be- stimmt. Ausserdem betreibt dieser Motor die Druck pumpe 901 zur Erzeugung des Betriebsdruckes für den Spindelkopf. Da diese Pumpe in den Fig. 24 und 25 nicht gezeigt wird, sei hier nur bemerkt, dass die Pumpe über eine normale Kupplung mit der Welle des Motors 694 verbunden ist.
Das Sammelschienensystem kann über einen ma gnetischen Anlasser 902 mit Spannung versorgt wer den. Der Schaltkasten 903 hat einen Start -Knopf 904, einen Stop -Knopf 905, und eine Lampe 906 kann eingeschaltet werden, wenn der Bediener den Start -Knopf drückt. Dieser Schaltkasten ist, wie in Fig. 1 gezeigt, an dem Spindelstock befestigt.
Der Schaltkreis für den Spindelstock wird in Ver bindung mit Fig. 36 zuerst beschrieben.
Wenn der Bediener den Startknopf 904 gedrückt hat, so .liefert die Druckpumpe 901 an ihrer Aus trittsseite Druckflüssigkeit an das hydraulische Lager 660 des Spindelstockes über die Verbindungen 762. Die Einlassseite der Pumpe 901 ist mit einem Vor ratsgefäss 901' verbunden.
Die Druckflüssigkeit wird ferner über die Leitun gen 910 und 911 an das Schaltventil zur Verschie bung der Zahnräder 912 geliefert, welches durch den Knopf 696 an dem Spindelstock in Betrieb gesetzt werden kann (Fig. 1)., Dieses Ventil betätigt den Mechanismus zur Verschiebung der Zahnräder (der nicht gezeigt ist), um einige der in Verbindung mit den Fig. 24 und 25 genannten Zahnräder in Eingriff zu bringen, so dass die Spindel mit der gewünschten Umdrehungszahl rotiert.
Die Druckflüssigkeit wird ausserdem über die Leitungen 910, 913 an das Schaltventil 914 für die Auswahl eines automatischen oder eines Handbetrie bes geliefert. Dieses Ventil kann durch den Schalt knopf 912 auf dem Spindelstock (Fig. 1) betätigt werden.
Das Ventil 914 besitzt einen Rotor 915 (der mit dem Knopf 912 verbunden ist), ferner eine ringför- mige Durchtrittsöffnung 916, die mit der Leitung 913 in Verbindung steht, eine in axialer Richtung sich erstreckende Auslassöffnung 920, welche mit dem bei 921 angedeuteten Ölsumpf in Verbindung steht, und eine radiale Auslassöffnung 922. Die von der Durchlassöffnung 916 des Ventils ausgehende Lei tung 923 ist mit den Leitungen 924 und 925 ver bunden, die mit der Bremse 602 für die Leitspindel und dem Steuermechanismus 619' in Verbindung stehen.
Die Bremse 602 umfasst eine Bremstrommel 601. Diese ist - wie oben erwähnt (siehe Fig. 23) - mit der Leitspindel 585 des Schlittens verbunden, und der Zylinder 926 ist an die Leitung 924 angeschlossen. Innerhalb dieses Zylinders befinden sich zwei kol- ben 930 und 931, die mit den Bremsbacken 932 bzw. 933 verbunden sind.
Diese Bremsbacken sind vorzugsweise vom Selbsterregungstyp. Die Federn 934 und 935 drücken den Kolben zwecks Lösung der Bremsbacken nach der Mitte des Zylinders. Wenn sich das Ventil 914 in der Stellung für automatischen Betrieb befindet (die in der Figur ge zeigt wird), so verbindet der Rotor 915 die Auslass- seite der Pumpe 901 mit der Bremsdruckleitung 923, und die Bremsbacken werden gegen die Bremstrom mel gedrückt. Daher ist die Leitspindel des Schlit tens an einer Umdrehung gehindert.
Wenn das Ventil 914 in der Handbetriebsstellung ist (Drehung um 90 gegen den Uhrzeigersinn), so schliesst der Rotor<B>915</B> die Leitung 923 an das Vor ratsgefäss an. In diesem Fall drücken die Federn in der Bremse die Kolben in Richtung der Zylindermitte, und die Bremsbacken berühren die Trommel nicht. Daher kann sich die Leitspindel des Schlittens frei drehen.
Der Steuermechanismus 919' umfasst einen Arm 936, der an seiner kerbverzahnten Stange 940 ver keilt ist, die sich von dem Spindelstock in den Schlit ten hinein erstreckt (Fig. 4). Diese Stange ist axial in dem Bodenteil festgehalten, so dass der Schlitten sich über der Stange vor- und zurückbewegen kann. In dem Schlitten ist die Stange 940 mit dem Steuer mechanismus 619 verbunden (siehe Fig. 27).
Die Spannfeder 941 drückt den Arm 936 nach unten. Am Ende des Armes 936 befindet sich ein Stab 942, der mit dem Kolben 943 verbunden ist, welcher in dem über die Flüssigkeitsleitung 925 ge speisten Zylinder 944 arbeitet.
Aus der obigen Darstellung geht folgendes her vor: Wenn das Auswahlventil 914 in der Handstel lung steht, so ist der Zylinder 944 mit dem Vorrats gefäss verbunden, und die Feder zieht den Arm 936 herunter und dreht damit die Stange 940 im Uhr zeigersinn. Bei einer Stellung des Auswahlventils 914 auf automatischen Betrieb ist die Entladungsseite der Pumpe 901 mit dem Zylinder 944 verbunden, der den Kolben 943 und 936 nach oben bewegt und damit eine Drehung der Stange 940 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt.
Wir wenden uns nunmehr der Fig. 27 zu, in der die Folge einer Drehung der Stange 940 erläutert wird.
Der Steuermechanismus 619 umfasst ein Ventil 945 mit einem Rotor 946, der auf der Stange 940 verkeilt ist. Das Ventil hat zwei ringförmige Durch- lässe 950 und 951. Der Auslass und die Flüssigkeits leitung 952 führen zu der Entladungsseite der Pumpe 60a zur Erzeugung des Betriebsdruckes für den Schlitten (siehe Fig. 35). Der Auslass und die Lei tung 953 sind ebenfalls an die Entladungsseite der Pumpe angeschlossen, jedoch in einer solchen Stel lung, dass der Einheitsdruck kleiner als in dem Aus lass 952 ist. Der Auslass 954 ist mit der Leitung 617' verbunden.
Wenn das Auswahlventil 914 (Fig.36) auf automatischen Betrieb eingestellt wird, so wird die Welle 940 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und der Rotor 946 des Ventils 945 in die gezeigte Stellung bewegt. Auf diese Weise ist der Zylinder 617 mit dem Auslass 953 verbunden, und die Feder 618 zieht den Anschlag 607 aus dem Eingriff mit dem Zahnrad 614 heraus, so dass die den Schlitten antreibende Laufmutter 606 drehbar wird. Hierbei ist der Einheitsdruck im Zylinder 617 hinreichend klein, so dass die Feder<B>618</B> ihre Funktion erfüllen kann.
Bei einer Einstellung des Auswahlventils 914 auf Handbetrieb wird die Welle 940 im Uhrzeigersinn gedreht, und der Rotor 946 verbindet die Öffnung 952 mit dem Zylinder 617. Dieser veranlasst das mit Zähnen versehene Druckstück 607, in das Zahnrad 614 einzugreifen und die Laufmutter 606 des Schlit tens (Fig. 23) an einer Drehung zu hindern.
Der Einheitsdruck im Zylinder 617 ist hierbei hoch genug, um die Kraft der Feder 618 zu über winden.
Vor einer Weiterführung der Beschreibung ist noch betont, dass die Einheitsdrucke an den öff- nungen 952 und 953 Arbeitsdruck und Unter arbeitsdruck genannt werden, wobei das letztere Wort bedeutet, dass der Druck niedriger als der Ar beitsdruck sein soll. Dies wird später im einzelnen besprochen werden.
Wenn die Pumpe 901 zur Erzeugung des Be triebsdruckes im Spindelkopf arbeitet, so wird auch Flüssigkeit über die Leitung 960 dem Ventil 961 für das Festklemmen der Schablone und den Antrieb der Spindel zugeführt. Dieses Ventil wird durch die Auf- und Abbewegung des Supportes 12 für das Rohstück betätigt. Die Aufgabe dieses Ventils ist es, die Spindelkupplung 704 und die Spindelbremse 704' gemeinsam mit der Vorrichtung des die Schablone sperrenden bzw. festklemmenden Mechanismus 459 zu betätigen.
Das Ventil 961 hat einen Rotor 962, der mit einem keilverzahnten Schaft 963 (siehe Fig.4 und 11) verbunden ist, der sich von dem Spindelkopf aus in den Schlitten erstreckt, wo er diesen mit dem Sup port für das Formstück verbindet. Der Schaft liegt in axialer Richtung fest, so dass sich der Schlitten relativ zu diesem bewegen kann.
Wie aus Fig. 11 zu ersehen, trägt der Schaft einen Anschlag 964, der von dem L-förmigen Teil 371 auf dem senkrecht beweglichen Rahmen 352 an dem Werkstückhalter erfasst werden kann. In Fig. 11 hat das L-förmige Teil 371 den Anschlag 964 nach unten bewegt und den Schaft 963 entgegen dem Uhrzeiger sinn gedreht. Wenn sich der Werkstückhalter in der Obenstellung befindet, bewegt sich der Anschlag 964 ebenfalls nach oben, was im Zusammenhang mit Fig.36 erklärt wird.
Bei einer Bewegung des An schlages 964 nach oben dreht sich der Schaft 963 im Uhrzeigersinn.
Wie aus Fig. 36 zu ersehen, trägt der Rotor 962 einen Arm 965, der normalerweise und auf Grund der Wirkung der Spannfeder 966 nach oben gegen einen Anschlag 970 gedrückt wird. Wenn daher das L-förmige Teil 371 (Fig. 11) nach oben bewegt wird, so dreht sich der Schaft unter der Einwirkung der Feder 966 im Uhrzeigersinn (Fig. 36), und der Rotor 962 befindet sich in der gezeigten Stellung.
Der Rotor 962 hat eine ringförmige Kammer 971 und eine radiale Öffnung 972, die an das Vorrats gefäss durch die Verbindung 973 angeschlossen ist. Wenn der Werkstückhalter sich in der Obenstellung befindet, so verbindet der Rotor 962 den Zylinder 733 zur Betätigung der Kupplung und der Bremse mit dem Vorratsgefäss auf dem Wege über die Ver bindungen 974, 975 und die Leitungen 470' und 734. Es wird daran erinnert, dass bei einem Nach lassen des Druckes im Zylinder 733 die Bremse betätigt und die Kupplung zur Übertragung eines Drehmomentes unwirksam gemacht wird, so dass die Spindel stillsteht. Die die Schablone festhaltenden Zylinder 462 sind ebenfalls über die Auslässe 470 und die Leitung 470' mit dem Vorratsgefäss verbun den usw.
Hierbei sei erwähnt, dass bei einem Nach lassen des Druckes in den Zylindern eine freie Be weglichkeit des Schablonenhalters in bezug auf das Bett gegeben ist.
Wenn der Werkstückhalter sich in der Untenstel- lung befindet, so stellt der Rotor 962 die Verbin dung zwischen der Entladungsseite der Pumpe 901 für den Betriebsdruck im Spindelstock mit dem die Kupplung und die Bremse betätigenden Zylinder 733 und mit dem die Schablone sperrenden Zylinder 462 her. Der Einheitsdruck in dem Zylinder 733 bewirkt die Lösung der Bremse und den Eingriff der Kupplung. Die Spindel wird daher in Umdre hung versetzt. Der Einheitsdruck in den Zylindern 462 bewirkt, dass der Schablonenhalter an dem Bett festgeklemmt wird.
Vor der Beschreibung der Einzelheiten der hy draulischen Schaltkreise in dem Schlitten ist es er wünscht, die Konstruktion des Programmventils 800 zu erläutern. Dieses Ventil (siehe Fig. 28 bis 34) ist an dem Rumpfteil des Schlittens befestigt. Seine Funk tion besteht darin, die Druckflüssigkeit an verschie dene Ventile zu liefern oder zu übertragen, die ihrer seits bestimmte Teile der Maschine betätigen oder zur Betätigung vorbereiten. Das Ventil ist so ausgebil det, dass es in mehrere Stellungen geschaltet werden kann, in denen bestimmte Wirkungen ausgelöst wer den.
Das Ventil 800 besitzt einen Rahmen<B>801,</B> der an einem an dem Rumpfteil 36 des Schlittens befestig ten Arm 802 gehaltert ist. In den Rahmen sind drei ringförmige Vertiefungen 803, 804 und 805 einge schnitten. Diese stehen je mit den Flüssigkeitsleitun gen 806, 810 und 811 in Verbindung. Der Rahmen besitzt ferner eine Bohrung 812, die mit der Flüssig keitsleitung 813 verbunden ist. Innerhalb des Rah mens befindet sich ein festmontierter Zylinder 814, der an dem Rumpfteil durch Aufschrumpfen befestigt sein kann. Der Zylinder ist mit einer Mehrzahl von in axial nebeneinanderliegenden Ebenen<I>a, b,</I> c und d in Fig. 28 angebrachten Durchlässen versehen.
In der Ebene a (siehe auch Fig. 30) haben die Durch- lässe gleiche Abstände voneinander und sind mit den Zahlen<B>821,</B> 822, 823 und 824 bezeichnet. Alle Durchlässe stehen mit der ringförmigen Vertiefung 803 in Verbindung. Die Durchlässe in der Ebene b (siehe auch Fig. 31) sind ähnlich wie in der Ebene a angeordnet und mit den Zahlen 825, 826, 830 und 831 bezeichnet. Sämtliche Durchlässe stehen mit der ringförmigen Vertiefung 804 in Verbindung.
In der Ebene c (siehe Fig. 32) sind die Durchlässe 832, 833, 834 und 835 in gleichem Abstand voneinander an geordnet, aber mit den Durchlässen in den Ebenen <I>a</I> und<I>b</I> nicht in Phase. Diese letztgenannten Durch- lässe hängen mit der ringförmigen Vertiefung 805 zusammen. In der Ebene d (siehe Fig. 33) weist der Zylinder eine scheibenförmige Kammer 836 und einen einzigen Durchlass 840 auf.
In dem Zylinder ist ein Rotor 841 angebracht, der eine Mehrzahl von Durchlässen in jeder der Ebenen<I>a, b,</I> c und<I>d</I> und ausserdem eine Mehrzahl von in axialer Richtung sich erstreckenden Durch lässen aufweist. In jeder Ebene teilen sich die Durch- lässe auf vier Segmente auf, von denen jedes Segment eine identische Anordnung der Durchlässe zeigt. Der Rotor wird der Reihe nach oder in einzelnen Schrit ten durch ein Segment gedreht, um die Flüssigkeits leitungen 806, 810 und 811 der Reihe nach an- oder abzuschalten, hierauf der Reihe nach schrittweise durch die nächsten Segmente weitergedreht, in denen die Leitungen 806, 810 und 811 in ähnlicher Weise betätigt werden.
Da jedes der Segmente das gleiche ist, wird die Konstruktion und Arbeitsweise nur eines einzigen Segmentes in den Ebenen<I>a, b,</I> c und<I>d</I> beschrieben. Durch die Verdoppelung der Segmente erhält man einen Druckausgleich und hat die Mög lichkeit, den Hub der das Ventil betreibenden Klinke oder dergleichen zu verringern.
In der Ebene a besitzt der Rotor die radialen Durchlässe 842, 843, 844 und 845. In der Ebene b hat der Rotor die radialen Durchlässe 846, 850 und einen tangentialen Schlitz<B>851</B> in Verbindung mit dem Durchlass 850. In der Ebene c hat der Rotor 841 die radialen Durchlässe 852 und 853 und einen tan- gentialen Schlitz 854 in Verbindung mit dem Durch lass 853. In der Ebene d hat der Rotor radiale Durch- lässe 855 und 856.
Der Rotor 841 besitzt einen in axialer Richtung verlaufenden Durchlass 860, der in der Ebene a mit dem radialen Durchlass 842 und in der Ebene d mit dem radialen Durchlass 855 in Verbindung steht. Der Durchlass 860 hat einen Deckel 860', der das eine Ende desselben verschliesst (siehe Fig. 28). Ein anderer in axialer Richtung sich erstreckender Durch lass 861 steht in der Ebene a mit dem Durchlass 843, in der Ebene b mit dem Durchlass 846, in der Ebene c mit dem Durchlass 852 und in der Ebene d mit dem Durchlass 856 in Verbindung.
Der Durchlass 861. besitzt eine Verschlusskappe (nicht gezeigt), ähnlich derjenigen für den Durchlass 860.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass die Leitung 813 mit der Entladungsseite der Pumpe 60a für den Be- triebsdruck des Schlittens verbunden ist (siehe Fig. 35). Die Flüssigkeit in der Leitung steht unter Arbeitsdruck. Bei der gezeigten Stellung des Rotors 841 (welche die Bereitschaftsstellung der Maschine ist) wird die unter Arbeitsdruck stehende Flüssigkeit über den Durchlass 840 in die ringförmige Kammer 836 und weiter durch die Öffnungen 855 und 856 zu den in axialer Richtung verlaufenden Durchlässen 860 und 861 geführt.
Der Durchlass 860 liefert dann Flüssigkeit von Betriebsdruck an die Leitung 806 über die radialen Durchlässe 842 und 821 und die schei benförmige Kammer 803.
Der Rotor 841 hat eine zentrale Durchlassöff- nung 862, die in der Ebene a in Verbindung mit den radialen Durchlässen 844 und 845, in der Ebene b mit dem Durchlass 850 und in der Ebene c mit dem radialen Durchlass 853 in Verbindung steht. Der Durchlass 862 ist über die Kopplungsleitung 862' mit der Entladungsseite der Betriebsdruckpumpe 60a des Schlittens verbunden (siehe Fig. 35), jedoch an einem Punkt, so dass der Einheitsdruck in dem Durchlass 862 niedriger als in der Leitung 813 ist.
Die Flüs sigkeit in dem Durchlass hat Unterarbeitsdruck, wie zuvor erwähnt. Die Kupplung ermöglicht es, dass der Rotor 841 gedreht werden kann.
Die Leitung 910 ist bei der gezeigten Stellung des Rotors über die scheibenförmige Kammer 804 (siehe Ebene b), den Durchlass 826, den Schlitz 851 und den Durchlass 850 an Unterarbeitsdruck angeschlos sen. Ebenso ist die Leitung 811 über die scheiben förmige Kammer 805 (siehe Ebene c), den Durch lass 833, den Schlitz 854 und den Durchlass 853 an Unterarbeitsdruck angeschlossen.
Der Rotor ist so eingerichtet, dass er von der gezeigten Stellung aus (siehe beispielsweise Ebene a), wo der eine Durchlass 842 in Verbindung mit dem Durchlass 821 (Stellung I) steht, in die Stellung II bewegt oder umgeschaltet werden kann, in der der Durchlass 843 in Verbindung mit dem Durchlass 821 steht.
Von hier aus kann zur Stellung III umgeschal tet werden, in der der Durchlass 844 in Verbindung mit dem Durchlass 821 steht, und schliesslich zur Stellung IV, in der der Durchlass 845 in Verbindung mit dem Durchlass 821 steht. Die Folge dieser Um schaltungen ist, dass die Flüssigkeit in den Leitungen 806, 810 und 811 in einer vorgeschriebenen Folge auf Arbeitsdruck oder Unterarbeitsdruck gebracht wird.
Die folgende Tabelle zeigt den Zustand der Lei tungen bei bestimmten Einstellungen des Rotors:
EMI0024.0036
Stellung <SEP> Leitung <SEP> 806 <SEP> Leitung <SEP> 810 <SEP> Leitung <SEP> 811
<tb> <I>I <SEP> X <SEP> O <SEP> O</I>
<tb> II <SEP> X <SEP> X <SEP> O
<tb> III <SEP> O <SEP> O <SEP> X
<tb> IV <SEP> O <SEP> O <SEP> O
<tb> X <SEP> stellt <SEP> Arbeitsdruck <SEP> dar,
<tb> O <SEP> stellt <SEP> Unterarbeitsdruck <SEP> dar. Der Rotor 841 ist so eingerichtet, dass er durch den Klinkenmechanismus 863 und 864 an entgegen gesetzten Seiten des Rotors abwechselnd geschaltet werden kann. Diese beiden Vorrichtungen sind in ihrer Konstruktion identisch, daher wird sich die Beschreibung nur auf den auf der rechten Seite des Rotors angebrachten Klinkenmechanismus 863 be ziehen.
Ein Steigrad 865 ist an dem Rotor mit einem Keil 866 befestigt. Ein Arm 870 mit einer federn den Klaue 871 zum Eingreifen in die Zähne des Steigrades ist drehbar an dem Rotor 841 befestigt. Der Arm 870 besitzt einen Anschlag 872, der auf einen Kolben 873 in dem Zylinder 874 drückt. Der Anschlag ist mit dem Kolben mittels der Feder 875 in Berührung gehalten, die zwischen Zylinder und Arm befestigt ist. Die Leitung 893 dient zur Zufuhr des Arbeitsdruckes zu der Kammer 876 des Zylin ders, der den Kolben nach oben führt und damit den Arm 870 mit der Klaue 871 verdreht, die ihrerseits das Steigrad und den Rotor in Drehung versetzt.
Wenn der Arbeitsdruck in der Kammer 876 nach lässt, das heisst zum Unterarbeitsdruck verändert wird, so bringt die Feder 875 den Arm 870 und die Klaue 871 in eine gegenüber dem nächsten Zahn des Steigrades liegende Stellung zurück. Es sei bemerkt, dass das Steigrad sechzehn Zähne hat, so dass der Rotor viermal für je 90 einer Umdrehung weiter geschaltet wird.
Die Leitung 893' an der Steigradvorrichtung 864 kann ebenfalls sowohl mit Arbeitsdruck als auch mit Unterarbeitsdruck gespeist werden. Infolgedessen wird der Rotor 841 in ähnlicher Weise wie bei der Vorrichtung 863 bewegt. Die Art, in der die Leitung 893 und 893' hierfür geeignet gemacht werden, wird in Kürze beschrieben.
Es wird angenommen, dass die Anordnung der hydraulischen Schaltkreise des Schlittens am besten verstanden wird, wenn diese in Verbindung mit der Beschreibung der Arbeitsweise der Maschine bespro chen wird. Dies geschieht nun im Zusammenhang mit Fig. 35.
In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass der Startknopf 904 auf dem Spindelstock betätigt worden ist, dass der Knopf 912 in der automatischen Stellung steht und dass der Knopf 696 betätigt wor den ist, um eine geeignete Spindeldrehzahl auszu wählen.
Die hydraulischen Schaltkreise für den Schlitten besitzen zwei geschlossene Kreislaufsysteme, die von einem unabhängigen System angelassen werden. Die ses unabhängige System liefert ebenfalls Druckflüs- sigkeit zum Betätigen bestimmter Ventile und an derer Komponenten der Maschine.
Das eine Kreislaufsystem dient zum Antrieb der Rollen für eine Bewegung nach innen und nach aussen und umfasst im wesentlichen die Pumpe 58a für den Vorschub der Rollensupporte (deren charak teristisches Merkmal konstante Verdrängung ist), fer ner die Motoren 131 und 132 für die Supporte 6 und 7 und das Sucherventil 471. Das andere Kreis- laufsystem dient zum Antrieb des Schlittens und der Rollen nach vorwärts und rückwärts und enthält im wesentlichen die Pumpe 59a für den Schlittenvor schub (deren charakteristisches Merkmal konstanter Druck bei veränderlicher Verdrängung ist), das Stop ventil 1031, das Richtungsventil 1034 und den Mo tor für den Schlittenvorschub 620.
Das unabhängige System wird von der Pumpe 60a zur Erzeugung des Betriebsdruckes für den Schlitten gespeist, die vom Typ der konstanten Ver drängung ist. Die von dieser Pumpe geförderte Flüs sigkeit übt verschiedene Funktionen aus, die im fol genden kurz beschrieben werden: Die Einlassseite der Pumpe ist mit einem Filter 1000 verbunden, welches an ein Reservoir 1001 an geschlossen ist. Das Reservoir liegt innerhalb des Rumpfteils des Schlittens, und der Ölspiegel ist durch den Buchstaben L in Fig. 23 angedeutet. Die Auslass- seite der Pumpe ist mit einer Leitung 1002 verbun den.
Die Flüssigkeit von der Leitung 1002 durch läuft ein Ventil 1002', einen Kreis mit der allgemei nen Bezeichnung 1006 und dann eine Einschnürung 1008 vor dem Vorratsgefäss 1001. In dem Kreis 1006 erfolgt ein Druckabfall, und der Druck im Punkt 1007 (dicht vor der Einschnürung 1008) ist etwas niedriger als der Druck in der Leitung 1002. Für den Zweck der besseren Erläuterung wird der Druck in der Leitung 1002 und den hiermit verbun denen Leitungen Arbeitsdruck , der Druck im Punkt 1007 und den hier angeschlossenen Leitun gen Unterarbeitsdruck genannt. Der Zweck des Ventils 1002' ist es, den Arbeitsdruck in der Lei tung 1002 auf einem im wesentlichen konstanten Wert zu halten.
(Zusätzlich zu der Erzeugung eines Druckabfalles entsprechend den obigen Ausführungen dient der Kreis 1006 noch zur Ausübung anderer Funktionen, die an späterer Stelle beschrieben wer den.) Zahlreiche der Ventile in der Maschine können wahlweise mit der Arbeitsdruckleitung 1002 oder dem Unterarbeitsdruckpunkt 1007 verbunden wer den. Wenn beispielsweise die Kammer 1031c des Richtungsventils 1031 an den Punkt 1007 angeschlos sen wird, so ist das Ventil so eingestellt, dass der Schlitten sich nach rückwärts bewegt, dagegen bei einer Verbindung des Ventils mit der Arbeitsdruck leitung 1002 nach vorwärts.
Wie oben erwähnt, besteht eine andere Funktion des Druckleitungssystems des Schlittens darin, die beiden unabhängigen Zirkulationssysteme anzulas sen. Zum Beispiel wird das von der den Rollensup port vortreibenden Pumpe 58a gespeiste System durch die Rückschlagventile 1104 angelassen, die mit den Leitungen 1010, 1009 und dem Punkt 1007 in Verbindung stehen.
Eine andere Funktion des Systems zur Erzeu gung des Betriebsdruckes des Schlittens besteht darin, die hydraulischen Mittel zu versorgen, welche dazu dienen, den Schlitten und die Schablone in gleiten dem Kontakt zu halten, und ferner darin, die hydrau- lischen Mittel zur Beseitigung des toten Ganges in dem Antriebsmechanismus der Rollensupporte zu versorgen. Wie aus Fig.35 zu ersehen ist, ist der Kolben 449 des Schlittens mit der Unterarbeitsdruck- leitung 1010 verbunden, so dass der Zylinder 442 durch den Arm 44$ zu einer Berührung mit dem einstellbaren Anschlag 461 gebracht wird.
Der Zylin der 146 zur Beseitigung des toten Ganges der Rollen supporte ist an die Unterarbeitsdruckleitung 1009 angeschlossen. Daher werden die Kolben 151 und 155 nach aussen gedrückt, um den toten Gang zu be seitigen, wie schon früher dargelegt wurde. Der Un- terarbeitsdruck ist gross genug, um die erwähnten Aufgaben zu erfüllen.
Die folgende Beschreibung soll die Betriebsweise der Maschine beim Ausgang von der Bereitschafts stellung erklären. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Schlitten in der äussersten rückwärtigen Stellung. Ferner ist das Programmventil in der Stellung IV, der Werkstückhalter 12 in der obern Stellung, die Rollen supporte 6 und 7 ganz innen und das hydraulische Lager des Reitstockes unter Druck gesetzt. Die Art, in der dies im einzelnen vor sich geht, wird später beschrieben.
In diesem Zustand ist die Spindel noch nicht in Umdrehung; jedoch ist das hydraulische La ger der Spindel mit Druck versehen, und der Scha- blonenhalter steht mit dem Schlitten in nachgeben der Berührung. Schliesslich sind die Mittel zur Ver meidung des toten Ganges der Rollensupporte in der oben beschriebenen Weise mit Druck versehen.
Nachdem ein Werkstück in den Werkstückhalter 12 eingeführt ist, wird der Druckknopf 1020 von dem Bedienungsmann betätigt und damit das Programm ventil von Stellung IV in Stellung I geschaltet. Dies geht folgendermassen vor sich: Das Gleitstück 1018a wird nach unten gegen die Feder 1018b gedrückt und der Arbeitsdruck von den Leitungen 1005, 1015 und 1021 über das Ventil<B>1018</B> zur Leitung 893 übertragen. Zugleich bewegt der Sperrklinkenmecha- nismus den Rotor des Programmventils in die Stel lung I.
In dieser Stellung befindet sich die Leitung 806 im Zustand des Arbeitsdruckes, dagegen die Lei tungen 810 und<B>811</B> in dem des Unterarbeitsdruckes. Nachdem der Druckknopf 1020 von dem Bediener losgelassen wird, drückt die Feder 1018b das Gleit- stück 1018a in die gezeigte Stellung zurück, da die Kammer 1018c über die Leitung 1022, das Funk tionsventil 1023 und die mit der Unterarbeitsdruck- leitung 1010 verbundene Leitung 1024 selbst an Unterarbeitsdruck gelegt ist.
Infolge des Vorhandenseins von Arbeitsdruck in der Leitung 806 und von Unterarbeitsdruck in den Leitungen 810 und 811 wird der Schlitten zu einer Bewegung nach vorn gebracht.
Der Arbeitsdruck in der Leitung 806 wird über die Leitung 1025, durch das Begrenzerventil 1026 des Rollensupports und durch die. Leitung <B>1030</B> zu dem Stopventil 1031 übertragen. Die Aufgabe des Stopventils besteht darin, den von der Schlittenvor- schubpumpe 59a zu dem Schlittenvorschubmotor 620 gelieferten Flüssigkeitsstrom zu steuern. Die über tragung des Arbeitsdruckes zu der Kammer 1031c veranlasst das Gleitstück 1031a, sich nach unten gegen die Feder 1031b zu bewegen.
Daher wird die Flüssigkeit von der Auslassseite der Speisepumpe 59a von der Leitung 1032 über das Ventil 1031 zu der Leitung 1033 übertragen, die mit dem Richtungs ventil 1034 verbunden ist. Die Einlassseite der Pumpe 59a ist ebenfalls mit dem Richtungsventil über die Leitung<B>1035,</B> das Stopventil <B>1031</B> und die Leitung 1036 verbunden.
Wir kehren nun zur Betrachtung des Programm ventils zurück. Der Arbeitsdruck wird von der Lei tung 806 über die Leitung 1040 zum Richtungsven til 1034 übertragen. Das Auftreten dieses Druckes in der Kammer 1034c veranlasst das Gleitstück 1034a, sich nach unten gegen die Feder 1034b zu bewegen. Daher kann nun Flüssigkeit von der Lei tung 1033 über das Ventil 1034 zur Leitung 1041 gelangen, die an den Schlittenvorschubmotor 620 an geschlossen ist. Ferner wird Flüssigkeit von der Lei tung 1036 über die Leitung 1042 und das Richtungs ventil 1034 zur Leitung 1043 übertragen, die eben falls an den Motor 620 angeschlossen ist. Auf diese Weise wird der Schlittenvorschubmotor in Umdre hung versetzt und bewegt den Schlitten vorwärts.
Die Steuerung der Schlittenvorschubpumpe 59a wird später erläutert werden; vor der Fortsetzung der Beschreibung sei jedoch bemerkt, dass die Lei tungen 1041 und 1043 mit Rückschlagventilen (check valves) 1044 und 1045 verbunden sind, die beide an eine Leitung 1046 angeschlossen sind, die über die Leitung 1050 zu der Unterarbeitsdruckleitung 1010 führt. Ausserdem sei bemerkt, dass die Einlass- und Auslassseite der Pumpe 59ä über Rückschlagventile 1052 und 1052' mit der Unterarbeitsdruckleitung 10l0 verbunden sind.
Die vorstehend beschriebenen Kreise sind Anlasskreise.
Die Vorschubpumpe 59a ist eine Pumpe mit konstantem Druck und variabler Verdrängung, vor zugsweise von dem Typ des exzentrischen Plunger- kolbens. Damit der Einheitsdruck der Pumpe bei den verschiedenen Arbeitsbedingungen der Maschine kon stant bleibt, ist eine besondere Vorrichtung vorgese hen, durch die die Verdrängung der Pumpe auto matisch geändert werden kann. Die Verdrängung der Pumpe wird durch die Bewegung des Armes 1053 gesteuert. In der gezeigten Stellung verdrängt die Pumpe ein maximales Volumen an Flüssigkeit, dagegen wird die Verdrängung im wesentlichen Null, wenn der Arm nach links in die mit gestrichelten Linien angedeutete Stellung gedreht ist.
Eine weitere Drehung des Armes nach links bringt die Pumpe zur Richtungsumkehr, so dass die Auslassleitung 1032 zur Einlassleitung und die Einlassleitung 1035 zum Auslass wird. .
Der Arm ist mit den Steuereinheiten 1054 und 1056 verbunden. Diese bestehen aus je einer Anord nung eines Kolbens und eines Zylinders, wobei die Kolben mit dem Arm 1053 verbunden sind und die relativen Drücke in den Zylindern die Stellung des Armes beeinflussen. Der Einheitsdruck in der Steuer einheit 1056 sucht den Arm 1053 nach rechts zu drehen, während der gleiche Druck in der Steuer einheit 1054 den Arm nach links zu drehen sucht.
Die Steuereinheit 1054 wird von dem Druck der Vorschubpumpe 59a betrieben, wobei der Zylinder der Einheit an die Leitung 1055 angeschlossen ist, die mit der Leitung 1032 in Verbindung steht. Die Steuereinheit 1056 wird von dem Druck der den Betriebsdruck für den Schlitten erzeugenden Pumpe 60a betätigt, der durch den Kreis 1006 bestimmt wird.
Die von der Kontrolleinheit 1056 wegführende Leitung 1060 ist mit der einen Seite des Druckregel ventils<B>1061</B> verbunden. Das Ventil ist so einstellbar, dass der Einheitsdruck in der Kontrolleinheit 1056 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann. Das Regelventil 1061 funktioniert wie folgt: Die Arbeitsdruckleitung 1002 liefert Druckflüs sigkeit an das Stromteilerventil 1057, das so einstell bar ist, dass der Flüssigkeitsstrom an seinen Aus- lässen 1062 und 1063 in gewünschter Weise auf geteilt wird. Der Auslass 1062 ist mit dem Regel ventil 1061 über die Leitung 1064 verbunden.
Der andere Auslass 1063 ist über die Leitung 1066 an ein Entlastungsventil 1065 angeschlossen, und dieses steht über die Leitung 1070 mit der Leitung 1064 in Verbindung. Ferner steht das Entlastungsventil über die Leitung 1071 mit der ringförmigen Kammer a des die Zeitverzögerung abschaltenden Ventils 1072 in Verbindung. Der ringförmige Auslass b dieses Ventils ist über die Leitung 1073 mit der Leitung 1064 verbunden. Der ringförmige Teil c des abschal tenden Ventils ist mit dem an Unterarbeitsdruck lie genden Punkt 1007 durch die Leitung 1074 verbun den. Die untere Seite des Regelventils 1061 steht über die Leitungen 1075 und 1074 mit dem erwähn ten Sammelpunkt in Verbindung.
Das aufhebende Ventil besitzt ein Gleitstück 1072a, eine Feder 1072b und eine Kammer 1072c. Die Kammer 1072c ist über die Leitung 1076 mit einem einstellbaren Zeitverzögerungsventil 1080 ver bunden. Die andere Seite des Zeitverzögerungsventils liegt über die Leitungen 1081 und 1082 an der Lei tung 810 des Programmventils. Es wird daran erin nert, dass bei einer Einstellung des Programmventils auf die Stellung I die Leitung 810 an Unterarbeits- druck liegt. Daher hält die Feder 1072b das Gleit- stück 1072a in der gezeigten Stellung.
Das stromteilende Ventil 1057 ist so eingestellt, dass mehr Flüssigkeit durch den Auslass 1062 als durch den Auslass 1063 fliesst. Die Flüssigkeit von dem Auslass 1062 fliesst durch die Leitung 1064, das Druckregelventil 1061 und von hier aus in den Vorratsbehälter über die Leitungen 1075, 1074 und die Einschnürung 1008.
Die Flüssigkeit von dem Auslass 1063 fliesst durch die Leitung 1066, das Ent lastungsventil 1065, die Leitung 1071, die die Zeit verzögerung abschaltende Ventileinrichtung 1072 und von hier aus wiederum zum Vorratsbehälter über die Leitung 1074 und die Einschnürung 1008.
Es ist nun erkennbar, dass nur ein Teil der in der Arbeitsdruckleitung 1002 fliessenden Flüssigkeit (die von der den Betriebsdruck des Schlittens erzeu genden Pumpe 60a geliefert wird) durch das Druck regelventil 1061 fliesst, und dass diese Teilung des Stromes durch die Einstellung des Stromteilerventils gesteuert wird. Durch die Einstellung des Regelven tils 1061 wird festgelegt, dass ein bestimmter Ein heitsdruck in der Leitung 1060 und in der Steuer vorrichtung 1056 aufrechterhalten wird. Wenn der Schlitten von der Bereitschaftsstellung aus nach vor wärts geht, so wird ihm nur wenig Widerstand ent gegengesetzt.
Die oben beschriebenen Komponenten sind so ausgeführt, dass der Einheitsdruck in der Steuervorrichtung 1056 grösser ist als in der Steuer vorrichtung 1054. Daher wird der Arm 1053 nach rechts gedreht und eine maximale Verdrängung der Pumpe 59a eingestellt, so dass sich der Schlitten mit grosser Geschwindigkeit vorwärtsbewegt.
Das erwähnte Regelventil 1061 ist so ausgebildet und verbunden, dass es mit einem Knopf 1083 (Fig. 1) betätigt werden kann. Die Druckeinstellung ist durch den Massstab 1084 angezeigt, der so ge eicht ist, dass er die Schubkraft, etwa in Tonnen, anzeigt. Die Geschwindigkeit, mit der sich der Schlit ten bewegt, kann durch den Flussmesser 1085 beob achtet werden, der in Zentimeter pro Minute ge eicht sein kann. Die Aufgabe des Zeitverzögerungs- ventils 1080 und des die Zeitverzögerung abschalten den Ventils 1072 wird in Kürze erklärt werden.
Es sei bemerkt, dass die von der Entladungsseite der Pumpe 59n für den Schlittenvorschub ausgehende Leitung 1055 einen Flüssigkeitsstrom in das hydrau lische Lager 301 des Reitstockes einspeist. Das Lager ist entsprechend der Beschreibung zu den Fig. 18 und 19 beziffert. Die Arbeitsweise des Lagers ist bereits früher beschrieben worden und bedarf keiner weiteren Erläuterung.
Die Leitung 1055 von der Entladungsseite der Schlittenvorschubpumpe 59a liefert ferner Flüssig keit an die Zylinder C-1 und C-2 und zwingt die Kolben P-1 und P-2, den Anschlag des Reitstockes 250 gegen die Spindel des Schlittens oder den An schlag 251 zu bewegen. Die Zylinder C-3 und C-4 sind mit der Einlassseite der Schlittenvorschubpumpe 59a über die Leitung 1087 und 1051 verbunden.
Wie oben erwähnt, bringt die Vorwärtsbewegung des Schlittens den Reitstock, die Schablone, die Rol len, den Werkstückhalter und das Werkstück selbst in Bewegung, das heisst, alle diese Teile bewegen sich als eine Einheit. Im folgenden sei angenommen, dass die Rollen und der Reitstock so eingestellt worden sind, dass nach einer Berührung des Werkstückes mit der Spindel der Reitstock und die Rollen gleichzeitig das Werkstück berühren. Nachdem das Vorher gehende eingetreten ist, wird die Vorwärtsbewegung des Schlittens natürlich angehalten.
Da die Stellung des Reitstockes in der Längsrichtung bezüglich des Schlittens oder der Rollen einstellbar ist, kann der Reitstock so angeordnet werden, dass entweder die Rollen oder der Reitstock zuerst das Werkstück be rühren.
Wenn der Schlitten in Haltestellung ist, arbeitet das hydraulische System so, dass es die Maschine automatisch auf die folgende Weise in die Arbeits stellung bringt.
Bei stehendem Schlitten wird der Druck in der Leitung zur Auslassseite der Schlittenvorschubpumpe sehr schnell aufgebaut, und dieses veranlasst die Re gelvorrichtung 1054, den Kontrollarm 1053 der Pumpe ein wenig über die durch gestrichelte Linien angedeutete Stellung hinauszuschieben. Daher wird die Richtung der Pumpe momentan umgekehrt, so dass der Druck in der Leitung 1035 ansteigt und in der Leitung 1032,abfällt. Die Druckunterschiede auf Grund der Umkehr der Pumpe betätigen das Arbeits- funktionsventil 1023, da die Kammer 1023b über die Leitung 1105 mit der Leitung 1035 verbunden ist und die Kammer<B>1023e</B> über die Leitung 1106 an die Leitung 1032 angeschlossen ist.
Der Unterschied des Druckes lässt das Gleitstück 1023a nach unten schiessen, so dass als Folge hiervon das Druckknopf ventil<B>1018</B> betätigt wird, weil die Abwärtsbewegung des Gleitstückes 1023a die Arbeitsdruckleitung 1003 mit der Leitung 1022 verbindet, die ihrerseits mit der Kammer 1018c des Druckknopfventils in Ver bindung steht.
Es sei bemerkt, dass die Umkehr der Pumpe 59a auch eine Richtungsumkehr des Schlittenvorschub motors 620 bewirkt, so dass der Schlitten langsam rückwärts zu gehen- beginnt. Wie oben erwähnt, ist diese Umkehr nur ganz kurzzeitig, da die Regel einheit 1056 die Pumpe sogleich wiederum umkeh ren lässt, um eine Bewegung des Schlittens in der Vorwärtsrichtung zu beginnen. Die obigen Bewegun gen sind nur sehr klein, und der Schlitten kommt daher zur Ruhe, wobei die Regeleinrichtungen 1054 und 1056 die Pumpe nahezu bei dem Hub Null hal ten, jedoch noch hinreichend, um Verluste des Sy stems, z. B. durch die Spalte des hydraulischen Reit stocklagers, zu ergänzen.
Es sei weiter betont, dass nach der Betätigung des Arbeitsfunktionsventils 1023, wie oben beschrieben, eine Bewegung des Gleitstückes 1023a nach oben in die in den Zeichnungen angegebene Stellung er folgt, da der Druck in der Leitung 1032 der Ent ladungsdruck ist und die Leitung 1035 unter Ein lassdruck steht.
Im Augenblick, in dem der Schlitten zur Ruhe kommt, wird das Druckknopfventil betätigt, welches das Programmventil 800 auf die Stellung II weiter schaltet. Die Bedeutung des Druckknopfventils 1018 für die Weiterschaltung des Programmventils 800 wird wie folgt erläutert: Gemäss den obigen Ausführungen wird der Ar beitsdruck zu der Kammer<B>1018e</B> des Druckknopf ventils übertragen und veranlasst hier das Gleitstück 1018a, sich nach unten gegen die Feder 1018b zu bewegen.
Der Arbeitsdruck des Schlittens wird von der Leitung<B>1005</B> über die Leitungen 1015, 1021, das Ventil 1018 und die Leitung 893 an den Steib radmechanismus 864 des Programmventils übertra gen, welcher sich in einer bereits näher beschrie benen Weise bewegt und das Ventil zu der Stellung 1I weiterschaltet.
Nach Betätigung des Druckknopfventils stösst die Feder 1018b das Gleitstück in die gezeigte Stellung nach oben, weil der Druck in der Kammer 1018c wieder dem Unterarbeitsdruck entspricht, da das Gleitstück des Arbeitsfunktionsventils 1023a, wie oben erläutert, wieder in seine frühere Stellung zu rückgekehrt ist.
Wenn das Programmventil auf die Stellung II weitergeschaltet ist, bleibt der Arbeitsdruck in der Leitung 806 aufrecht. Die Leitung 810 ändert sich vom Unterarbeitsdruck zum Arbeitsdruck, und die Leitung 811 verbleibt bei Unterarbeitsdruck.
Der Arbeitsdruck in der Leitung 810 wird über die Leitung 1082 auf das Werkstückhalteventil 1086 übertragen. Der Arbeitsdruck in der Kammer 1086c bewegt das Gleitstück 1086a nach unten gegen die Feder 1086b. Hierdurch wird der Zylinder 346 des Werkstückhalters über die Leitung 1090, das Ventil 1086, die Leitung 1090' und die Leitung 1093, die an der Unterdruckleitung 1010 liegt, mit Unter arbeitsdruck verbunden. Der Zylinder 345 des Werk stückhalters wird über das Rückschlagventil 1091, das Ventil 1086 und die Arbeitsdruckleitung 1004 an Arbeitsdruck gelegt.
Man bemerke, dass der Werk stückhalter sich rasch nach unten bewegt, da die Einschnürung 1092 mit einem Nebenschluss versehen ist. Die obigen Schaltverbindungen veranlassen den Werkstückhalter, sich nach unten zu bewegen, und dieser bleibt so lange unten, als in der Kammer 1086c der Arbeitsdruck aufrechterhalten ist. Bei einer Ab wärtsbewegung des Werkstückhalters bleibt das Werkstück zwischen der Spindel, den Rollen und dem Reitstock festgeklemmt.
Wie bereits in Verbindung mit Fig. 36 erklärt, veranlasst die Bewegung des Werkstückhalters in die untere Stellung die Betätigung der die Schablone festhaltenden Vorrichtungen 459, so dass der Scha- blonenhalter an dem Bett festgeklemmt oder -gesperrt wird.
Wie weiter in Zusammenhang mit Fig. 36 erläu tert wurde, löst die Bewegung des Werkstückhalters in die untere Stellung die Bremse 704' und bewirkt das Eingreifen der Kupplung 704. Zugleich beginnt die Spindel sich zu drehen, wobei auch das Werkstück die Rollen und der Reitstock in Umdrehung versetzt werden.
Es wird daran erinnert, dass die Steuervorrich tungen 1054 und 1056 die Pumpe 59a nahe bei der Verdrängung Null halten, solange der Schlitten und die Rollen gegenüber dem Werkstück zum Stehen gebracht sind. Wenn das Werkstück und die Rollen zu rotieren beginnen, so beginnt der von dem Werk stück einer Vorwärtsbewegung entgegengesetzte Wi- derstand abzunehmen. Das System sieht vor, dass die Steuereinrichtungen 1054 und 1056 die Verdrängung der Pumpe 59a automatisch einstellen und damit den Schlitten und den Rollen den Beginn der Bewegung zu der Bearbeitungstätigkeit ermöglichen.
Der Schlitten und die Rollen bewegen sich erst ein bestimmtes Stück mit kleiner Geschwindigkeit vorwärts, um dann ihre Bewegung mit einer dem Widerstand entsprechenden Geschwindigkeit fortzu setzen. Wenn der Widerstand klein ist, ist die Vor schubgeschwindigkeit gross, bei grossem Widerstand dagegen klein.
Es wurde gefunden, dass, wenn die Rollen nur mit einer geringen Vorschubgeschwindigkeit während des ersten Teils der Arbeitsoperation bewegt werden, die Möglichkeit des Zerbrechens von Rohstücken praktisch ausgeschlossen ist. Üblicherweise wird die langsame Vorschubgeschwindigkeit über einen Ab stand aufrechterhalten, der gleich der ursprünglichen Dicke des Rohstückes ist, oder bis das Material in hinreichendem Masse verdrängt ist, so dass das Werk stück sicher von der Arbeitsfläche der Spindel unter stützt werden kann. Die Art, in der die anfängliche geringe Vorschubgeschwindigkeit erzielt wird, wird in folgendem näher erläutert.
Es wird daran erinnert, dass während der Zeit, in der der Schlitten und die Rollen mit schneller Verschiebung bewegt und dann gegenüber dem Werk stück zum Stehen gebracht werden, nur ein Teil der Flüssigkeit aus der Arbeitsdruckleitung 1002 durch das Druckregelventil 1061 geht, welcher einen be stimmten Einheitsdruck in der Regelvorrichtung 1056 aufbaut. Während des ersten Teils des Arbeits ganges wird der Druck in der Regelvorrichtung 1056 über einen Weg, wie oben erwähnt, aufrechterhalten, und da der von dem Werkstück entgegengesetzte Widerstand auf Grund der Tatsache, dass die Spin del erst langsam auf Geschwindigkeit kommt, ziem lich hoch ist, so bewegen sich die Rollen mit kleiner Geschwindigkeit vorwärts.
Nach einem bestimmten Zeitabschnitt ist die gesamte Flüssigkeit von der Ar beitsdruckleitung 1002 durch die Regeleinrichtung 1061 umgeleitet, was ein Anwachsen des Druckes in der Regelvorrichtung 1056 zur Folge hat. Diese ist nun bestrebt, den Arm 1053 der Pumpe 59a so zu bewegen, dass die Verdrängung der Pumpe vergrössert und die Vorwärtsbewegung in angemessenes Verhält nis mit dem entgegengesetzten Widerstand gebracht wird. Beiläufig hängt der Widerstand des Werk stückes im wesentlichen von der Umdrehungszahl des Werkstückes, dem Material desselben, seiner ur sprünglichen Dicke und der beabsichtigten prozen tualen Dickenverminderung ab.
Die Übertragung der gesamten Flüssigkeit von der Leitung 1002 durch das Regelventil 1061 wird mit Hilfe der Verzögerungs vorrichtung 1080 und dem die Zeitverzögerung ab schaltenden Ventil 1072 durchgeführt, wie in folgen dem erklärt wird.
Es wird daran erinnert, dass die Leitung 810 bei einer Schaltung des Programmventils auf Stellung<B>11</B> an Arbeitsdruck liegt. Dieser wird in die Leitungen 1082 und 1081 bis zu dem Zeitverzögerungssystem 1080 übertragen, welches so einstellbar ist, dass der leindurchfliessende Flüssigkeitsstrom geregelt werden kann. Das Zeitverzögerungssystem 1080 ist mit dem die Zeitverzögerung abschaltenden Ventil 1072 über die Leitung 1076 verbunden. Der Arbeitsdruck in der Kammer 1072e des abschaltenden Ventils bringt das Gleitstück - 1072a dazu, sich nach links gegen die Feder 1072b Tu bewegen.
Das Zeitverzögerungs- system <B>1080</B> besteht in einer Einschnürung und be grenzt die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsübertra gung in die Kammer 1072c; aus diesem Grunde be wegt sich das Gleitstück 1072a nur langsam gegen die Feder 1072b. Der Durchlass c des Abschaltven- tils beginnt langsam von dem Gleitstück abgedeckt zu werden, so dass der Flüssigkeitsstrom in der Lei tung 1071 zu dem Sammelpunkt 1007 abgeschnitten wird.
Wenn der Durchlass c gänzlich bedeckt ist, so wird der Durchlass b langsam geöffnet, und es findet daher eine übertragung von Flüssigkeit von der Lei tung 1071 zu der Leitung 1073 statt. Auf diese Weise fliesst das gesamte Flüssigkeitsvolumen der Arbeitsdruckleitung 1002 durch das Druckregelven- til 1061 und bringt den Einheitsdruck in der Regel vorrichtung 1056 zum Ansteigen. Dieser Druck in der Regelvorrichtung 1056 wird so lange aufrecht erhalten, wie die Leitung 810 des Programmventils unter Arbeitsdruck steht.
Bezüglich des Regelventils 1061 wird bemerkt, dass dieses Gerät einstellbar ist. Wie aus dem Obigen deutlich geworden ist, bestimmt die Einstellung des Ventils die anfänglich gegen das Arbeitsstück drük- kenden Kräfte, und für jede vorgegebene Kraft (wie auf der Skala 1084 abzulesen) wird eine bestimmte Vorschubgeschwindigkeit erhalten. Durch Einstellung des Ventils 1061 kann die Vorschubgeschwindigkeit verändert werden.
Wenn der Schlitten sich vorwärtsbewegt und die Schablone an dem Bett festgeschlossen ist, so wird der Fühler 10 abgelenkt. Hierdurch werden die Rol lensupporte in Bewegung gebracht, so dass die Rollen einem durch die Schablone vorgeschriebenen Weg folgen. Die Art, in der der Führungsmechanismus die Bewegung der Supporte 6 und 7 lenkt, wird weiter unten erklärt.
Der Führungsmechanismus ist so eingerichtet, dass der Fühler 10 immer eine Gleichgewichtsstellung gegenüber der Schablone einnimmt. Wie dies erreicht wird, wird zuerst erklärt.
Die Auslassseite der Pumpe 58a für den Vorschub der Rollensupporte ist über die Leitung 1093 mit einem Stromteilerventil 1094 verbunden. Dieses Ven til steht über die Leitungen 1095 und 1096 mit den Motoren 131 und 132 in Verbindung. Die Aufgabe des Ventils 1094 besteht darin, die Strömungs geschwindigkeit in den Leitungen 1095 und 1096 unabhängig von dem Einheitsdruck in den Leitun gen gleichzuhalten. Die Arbeitsweise eines Strom- teilerventils ist in der Technik wohlbekannt und be darf keiner weiteren Erläuterung.
Die Leitungen 1095 und 1096 sind mit dem Führungsventil 471 über die Leitungen 475 und 474 verbunden. Es wird daran erinnert, dass das Ventil bei nicht abgelenktem Fühler 10 mit einem zusätz lichen Druck versehen wird, so dass der Spalt G-1 normalerweise geöffnet und der Spalt G-2 normaler weise geschlossen ist. Daher strömt die Flüssigkeit von der Leitung 1095 durch die Motoren 131 und <B>132,</B> weiter durch die Leitung 1096, die Leitung 474, den Spalt G-1, durch das Ventil 471, durch die Lei tungen 481 und 482, durch das Schaltventil der Rol lensupporte 1100, durch die Leitung 1101 und schliesslich zurück über die Leitung 1102 zur Einlass- seite der Vorschubpumpe 58a.
Wenn der Flüssigkeitsstrom in der oben angege benen Richtung fliesst, so arbeiten die Motoren 131 und 132 in der Weise, dass sie die Supporte 6 und 7 nach innen führen, bis der Fühler 10 in Berührung mit der Schablone 16 kommt. Bei der Berührung des Fühlers mit der Schablone wird er abgelenkt und hierdurch der Spalt G-1 geschlossen und der Spalt G-2 geöffnet. Dies hat zur Folge, dass die Rollen supporte sich nach aussen zu bewegen suchen, was sich dadurch erklärt:
Bei geschlossenem Spalt G-1 und geöffnetem Spalt G-2 wird. der Flüssigkeitsstrom durch die Mo toren umgekehrt, das heisst die Flüssigkeit aus der Leitung 1096 fliesst durch die Motoren, durch die Leitungen 1095 und 475, durch den Spalt G-2, das Ventil 471, die Leitungen 481 und 482, durch das Schaltventil 1100, durch die Leitung 1101 und zurück über die Leitung 1102 zur Einlassseite der Pumpe.
Bei einer Bewegung der Supporte nach aussen beginnt der Fühler sich von der Schablone zu lösen und nimmt damit seine vorgespannte Stellung ein. Die Motoren 131 und 132 kehren ihren Drehsinn um und bewegen die Supporte und den Fühler nach innen. Das Führungsventil 471 und besonders die Spalte G-1 und G-2 sind so angeordnet, dass eine Gleichgewichtsbedingung geschaffen ist und der Füh ler des Führungsventils in Kontakt mit der Schablone bleibt.
Wenn die Rollen gegenüber dem Werkstück, wie oben beschrieben, zum Stehen kommen, so nimmt der Fühler des Führungsventils eine Startstellung in bezug auf die Schablone entsprechend den oben er klärten Vorgängen ein (siehe Fig.3). Wenn der Schlitten sich nach vorn zu bewegen beginnt, so nimmt der Fühler des Führungsventils an dieser Bewegung teil. Da die Führungsscheibe ruht, wird hierbei der Fühler abgelenkt. Wenn der Fühler ab gelenkt ist, so beginnen die Rollen eine Bewegung nach aussen; aber sobald dies geschieht, wird die Ab lenkung aufgehoben, und die Rollen beginnen sich nach innen zu bewegen.
Die obigen Bewegungen sind natürlich sehr klein, und so wird für alle praktischen Möglichkeiten eine Änderungsbedingung für das Gleichgewicht geschaffen, so dass der Fühler des Führungsventils dem Umriss der Schablone in dem Masse nachfolgt, wie der Schlitten seine Vor wärtsbewegung fortsetzt. Die Rollen werden natür lich ebenso weitergeführt, dass sie der Schablone identisch gleiche Bahnen verfolgen. Am Ende des Arbeitsganges befinden sich die Rollen in der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Stellung.
In bezug auf das Schaltventil 1100 sei bemerkt, dass dieses Ventil ein Gleitstück 1100a, eine Feder 1100b und eine Kammer 1100c besitzt. Die Kammer 1100c ist über die Leitung 1097 an Arbeitsdruck angeschlossen, welche ihrerseits mit der Leitung 811 des Programmventils 800 verbunden ist. Daher drückt die Feder 1100b das Gleitstück 1100a in die gezeigte Stellung.
Vor der Fortführung der Beschreibung sei betont, dass der Druck in der Leitung 481 auf Grund des Durchtrittes der Flüssigkeit gemäss obiger Beschrei bung nicht gross genug ist, um die Fühlerausschalt- steuerung 480 zu betätigen. Die Arbeitsweise der Fühlerausschaltsteuerung wird an späterer Stelle be schrieben.
Wie am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind ein vorderer Puffer 1012 und ein rückwärtiger Puf fer 1014 an einer Schiene 1013 befestigt, die sich an der Seite 26 des Bettes befindet.. Die Puffer die nen dazu, das die Bewegung des Schlittens begren zende Ventil 1011 zu betätigen und den Schlitten am vordern oder hintern Ende der Maschine anzu halten. (Beiläufig bemerkt, ist der Schlitten in Fig. 2 in der gleichen Stellung wie in Fig. 1 zu sehen; daher befindet sich das Begrenzerventil 1011 in einer Stellung zwischen den Puffern 1012 und 1014).
Die beiden Puffer sind längs der Schiene einstellbar, so dass die Länge des Weges nach vorn oder nach hinten für den Schlitten eingestellt werden kann. Die An schläge 1013'-1013' sind so an der Schiene be festigt, dass die Puffer nicht ausserhalb der Grenzen der Maschine eingestellt werden können.
Der vordere Puffer ist an dem Bett an einer solchen Stelle angebracht, dass die Vorwärtsbewe gung des Schlittens und der Rollen angehalten wird, wenn das Werkstück zu dem gewünschten Gegen stand verarbeitet worden ist. Dies ist der Fall, wenn das die Schlittenbewegung begrenzende Ventil 1011 den vordern Puffer 1014 berührt.
Bei der Berührung des die Bewegung des Schlit tens begrenzenden Ventils 1011 mit dem vordern Puffer wird das Gleitstück 1011a nach oben gegen die Feder 1011b bewegt. Hierdurch wird das Pro grammventil in die Stellung III geschaltet, weil der Steigradmechanismus 863 über die Leitungen 893', 1017, das Ventil 1011, die Leitung<B>1016</B> und die Leitung 1015 an Arbeitsdruck gelegt wird, da die letztere Leitung mit der Arbeitsdruckleitung 1005 verbunden ist.
Wenn das Programmventil in die Stellung III geschaltet ist, so ändert sich der Zustand der Lei tungen 806 und 810 vom Arbeitsdruck zum Unter arbeitsdruck und der der Leitung 811 vom Unter- arbeitsdruck zum Arbeitsdruck. Dies verursacht die folgenden Arbeitsvorgänge: Der Unterarbeitsdruck in der Leitung 806 wird auf das Stopventil 1031 übertragen, welches den Schlitten zum Anhalten bringt. Die Kammer 1031c des Ventils steht über die Leitung 1030, das Ventil 1026 zum Begrenzen der Bewegung des Rollensup ports und über die Leitung 1025 mit der Leitung 806 in Verbindung.
Die Feder 1031 b stösst das Gleitstück in die gezeigte Stellung nach oben, so dass der Flüs sigkeitsstrom zu dem Richtungsventil 1034 und dem Vorschubmotor des Schlittens 620 zum Stillstand ge bracht wird. Daher kann sich der Schlitten nicht mehr vorwärtsbewegen. Die Pumpe 59a geht dann in die Nullstellung, wie dies bereits oben beschrie ben ist.
Der Unterarbeitsdruck in der Leitung 806 wird ferner mit dem Richtungsventil in Verbindung ge bracht. Die Kammer 1034e des Richtungsventils steht über die Leitung 1040 mit der Leitung 806 in Verbindung. Die Feder 1034b bewegt das Gleitstück 1034a in die in der Zeichnung dargestellte obere Stel lung. Wenn also das Stopventil 1031 wieder betätigt wird, so wird ein Flüssigkeitsstrom von der Ent ladungsseite der Pumpe 59a in die Leitung 1043 übertragen, so dass der Motor 620 zu arbeiten be ginnt und den Schlitten in Richtung auf den hintern Teil der Maschine bewegt.
Wenn der Arbeitsgang beendet ist, so werden die Rollen in die äusserste Aussenstellung bewegt und verbleiben in dieser Stellung, während der Schlitten nach rückwärts führt. Der Grund hierfür ist der, dass die Rollen und die Supporte frei und ausserhalb einer Berührung mit dem auf der Spindel befestigten Werk stück bleiben sollen. Diese Rückwärtsbewegung wird durch die Ausschaltsteuerung 480 betätigt, welche den Finger 10 des Sucherventils ablenkt, wie im fol genden erklärt wird.
Der Arbeitsdruck in der Leitung 811 wird über die Leitung 1097 auf das der Zurückziehung des Rol lensupports dienende Schaltventil 1100 übertragen. Der Arbeitsdruck in der Kammer 1100c bewegt das Gleitstück 1100a nach links gegen die Feder 1100b. Die Bewegung des Gleitstückes nach links trennt den Flüssigkeitsstrom der Leitung 482 von der Leitung 1101 ab und überträgt ihn von der Leitung 482 in die Einschnürung 1120. Der Druck in der Leitung 482 steigt an, wodurch der Druck in der Leitung 481 vergrössert wird. Dies bringt den Druck in der Kammer 480c zum Ansteigen und bewegt den Kol benanschlag 480a nach aussen, so dass er den zylin drischen Teil 541 berührt (siehe Fig.20) und das Ventil ablenkt.
Die Art, in der die Ablenkung des Ventils eine Bewegung der Rollensupporte nach aussen verursacht, ist bereits an früherer Stelle be schrieben worden und bedarf keiner näheren Er läuterung.
Wenn die Rollensupporte sich nach aussen in die vorgeschriebene Stellung bewegt haben, so fängt der Schlitten an, sich nach rückwärts zu bewegen, und die Bewegung der Supporte nach aussen wird angehalten. Diese Vorgänge werden durch das Be- grenzerventil 1026 des Rollensupports beeinflusst.
Das Rollensupportventil 1026 ist auf der Füh rung 35 befestigt (siehe Fig. 3). Wenn nun der Rol lensupport 6 mit dem Gleitstück 1026a des Ventils in Berührung kommt, so wird das Gleitstück nach links gegen die Feder 1026b gedrückt.
Das Begrenzerventil 1026 wirkt zunächst dahin, dass es den Start zur rückwärtigen Bewegung des Schlittens durch Betätigen des Stopventils 1031 wie folgt auslöst: Wenn das Gleitstück 1026a sich nach links bewegt, so wird der Arbeitsdruck in der Leitung 1005 über die Leitung 1121, das Begrenzerventil 1026 und die Leitung 1030 auf das Stopventil über tragen. Der Arbeitsdruck in der Kammer 1031c be wegt das Gleitstück 1031a nach unten und führt dem Richtungsventil 1034 Flüssigkeit zu. Es sei daran erinnert, dass das Richtungsventil bereits so einge stellt war, dass es Flüssigkeit an den Motor 620 zur Bewegung des Schlittens nach dem rückwärtigen Teil der Maschine liefern konnte.
Bezüglich der Rückwärtsbewegung des Schlittens sei bemerkt, dass der Unterarbeitsdruck in der Lei tung 810 des Programmventils auf das die Zeitver zögerung abschaltende Ventil 1072 über die Leitun gen 1082 und 1081 übertragen wird. Der Unter arbeitsdruck in der Kammer des Ausschaltventils 1072c ermöglicht es dem Gleitstück 1072a, sich nach rechts auf Grund der Wirkung der Feder 1072b zu bewegen. Der Flüssigkeitsstrom durch die Leitung 1073 wird unterbrochen und durch das Ventil zu dem Punkt 1005 abgelenkt. Dabei wird der Flüssig keitsstrom durch das Druckregelventil 1061 redu ziert. Die Pumpe 59a wird auf maximale Verdrän gung eingestellt, und da der Bewegung wenig Wider stand entgegengesetzt wird, führt der Schlitten mit grosser Geschwindigkeit rückwärts.
Die zweite Funktion des Begrenzerventils 1026 besteht darin, die Fahrt der Rollensupporte anzuhal ten und sie so in der Haltestellung festzuhalten, wie durch das folgende näher erklärt wird.
Die weitere Bewegung des Gleitstückes des Be- grenzerventils 1026a nach links verbindet die Lei tung 1122 mit der Leitung 1123. Die Leitung 1122 ist mit der Leitung 1096 und die Leitung 1123 mit der Leitung 482 verbunden. Infolge der Verbindung zwischen den Leitungen 1122 und 1123 sind die Motoren 131 und 132 kurzgeschlossen, und die Be wegung der Supporte nach aussen kommt zum Ste hen. Es sei bemerkt, dass die Supporte sich nicht nach innen bewegen können, da das Führungsventil durch das Fühlerabschaltventil abgelenkt ist. Die Supporte bleiben daher in dieser Stellung, während der Schlitten sich nach rückwärts bewegt.
Wir wenden -uns nun wieder dem Programmven til zu. Es sei daran erinnert, dass die Leitung 810 bei der Stellung III an Unterarbeitsdruck liegt. Die ser wird an das Ventil des Werkstückhalters 1086 über die Leitung 1082 übertragen. Der Unterarbeits- druck in der Kammer 1086c des Werkstückhalter- ventils ermöglicht es der Feder 1086b, das Gleitstück 1086a nach oben in die gezeigte Stellung zu bewe gen. Der Zylinder 346 des Werkstückhalters wird dann über die Leitung 1090, das Ventil<B>1086</B> und die Arbeitsdruckleitung 1004 an Arbeitsdruck gelegt.
Der Zylinder 345 ist über die Einschnürung 1092, das Ventil 1086 und die an die Unterdruckleitung 1010 angeschlossene Leitung 1093 an Unterdruck gelegt. Da der Entladungsstrom des Zylinders 345 durch die Einschnürung 1092 geht, bewegt sich der Werkstückhalter nur langsam nach oben. Der Grund für die langsame Anstiegsgeschwindigkeit des Hal ters besteht darin, dass dieser nicht völlig nach oben gelangen soll, bis der Schlitten weit genug nach hin ten gegangen ist, so dass der Halter keine Berührung mit der Spindel hat.
Wenn der Werkstückhalter sich nach oben be wegt, so werden die Haltevorrichtungen 459 für die Schablone stromlos, und der Halter kann an dem Bett verschoben oder bewegt werden. Der Unter arbeitsdruck im Zylinder 442 lässt den Halter sich nach oben in Richtung zu dem Schlitten bewegen, bis der Anschlag 461 den Anschlag des Schlittens 448 berührt.
Wenn sich der Werkstückhalter nach oben be wegt, so wird gleichzeitig die Kupplung 704 gelöst, die Bremse 704' betätigt und die Spindel verzögert und angehalten.
Wenn der Schlitten sich nach rückwärts bewegt, so schlägt die Schraube oder der Anschlag 251 an dem Schlitten gegen den Anschlag 250 an dem Reit stock, und der Reitstock wird zusammen mit dem Schlitten nach hinten gezogen.
Der Schlitten fährt fort, sich nach rückwärts zu bewegen, bis das Begrenzerventil <B>1011</B> des Schlit tens den hintern Puffer 1012 berührt. Eine Betäti gung des Begrenzerventils 1011 schaltet das Pro grammventil auf folgende Weise in die Stellung IV: Das Gleitstück 1011a wird nach oben gegen die Feder 1011b bewegt, wobei der Arbeitsdruck in der Leitung 1005, über die Leitungen 1015 -und 1016, das Ventil 1011, die Leitung 1017 und die Leitung 893' an den Steigradmechanismus 863 gelegt wird.
Wenn das Programmventil auf der Stellung IV steht, so bleiben die Leitungen 806 und 810 auf Unterarbeitsdruck, während der Druck der Leitung 811 sich vom Arbeitsdruck zum Unterarbeitsdruck verändert. Dies bringt die Rollensupporte in Bewe gung und den Schlitten zum Anhalten.
Wenn die Leitung 811 an Unterarbeitsdruck liegt; so wird das die Rollensupporte zurückziehende Schaltventil 1100 betätigt. Die Leitung 811 wird über die Leitung 1097 mit der Kammer 1100c ver bunden, und der hier auftretende Unterarbeitsdruck ermöglicht es der Feder 1100b, das Gleitstück 1100a nach rechts zu verschieben. Daher wird der Flüssig keitsstrom in der Einschnürung 1120 in die Leitung <B>1101</B> übertragen, und der Druck in der Kammer 480c des Fühlerausschaltventils bewegt die Feder 480b des Gleitstückes 480a nach links und von dem Führungsventil hinweg.
Da das Führungsventil nicht abgelenkt ist, bewirkt der Vordruck, dass die Rollen supporte in der bereits beschriebenen Weise nach innen bewegt werden.
Sobald sich der Rollensupport 6 von dem Be- grenzerventil 1026 wegbewegt, stösst die Feder 1026b das Gleitstück 1026a nach rechts. Wenn das Gleit- stück 1026a sich nach rechts zu bewegen beginnt, wird die Verbindung zu den Leitungen 1122 und 1123 unterbrochen, und die Motoren 131 und 132 sind nicht mehr kurzgeschlossen; daher sind die Rol lensupporte jetzt zur Bewegung nach aussen freigege ben, wenn hierzu durch das Führungsventil Veran lassung gegeben ist.
Eine weitere Bewegung des Gleitstückes 1026a des Begrenzungsventils nach rechts betätigt das Stop ventil 1031, so dass die Bewegung des Schlittens nach rückwärts angehalten wird. Es wird daran erinnert, dass in dem Fall, wenn das Gleitstück 1026a des Begrenzerventils nach links bewegt wurde, in der Kammer 1031c des Stopventils Arbeitsdruck auf trat. Wenn sich dagegen das Gleitstück 1026a nach rechts bewegt, so wird die mit der Kammer 1031c des Stopventils verbundene Leitung 1030 mit der Leitung 1025 in Verbindung gebracht, die an Unter arbeitsdruck liegt, da sie mit der Leitung 806 zum Programmventil verbunden ist.
Auf diese Weise er möglicht es der Unterarbeitsdruck in der Kammer 1031e, dass die Feder 1031b das Gleitstück 1031a nach oben bewegt, die Zufuhr zu dem Richtungsven til und dem Motor 620 abschneidet, womit natür lich der Schlitten zum Stehen gebracht ist.
Der Unterarbeitsdruck in der Leitung 806 wird ferner über die Leitung 1040 an das Richtungsventil 1034 gelegt. Auf Grund des Druckes in der Kam mer 1034e kann die Feder 1034b das Gleitstück 1034a nach oben in die gezeigte Stellung bewegen, und das Richtungsventil ist damit so eingestellt, dass Flüssigkeit zu dem Motor 620 zum Antrieb des Schlittens nach vorn übertragen wird, wenn das Stop ventil betätigt wird.
Wenn die obigen Arbeitsbewegungen abgeschlos sen sind, befindet sich die Maschine in Bereitschafts stellung. Das fertiggestellte Werkstück wird von der Spindel entfernt. Ein anderes Rohstück wird in den Werkstückhalter getan.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass das Heraus nehmen des fertigen Werkstückes und das Einsetzen eines andern Rohstückes auf automatischem Wege geschehen kann, insbesondere wenn die Maschine in einer automatischen Fertigungsstrasse benutzt wird. Daher ist deutlich, dass das Einsetzen eines neuen Rohstückes in den Halter selbst die Maschine zum Beginn des Arbeitsganges veranlassen kann, statt dadurch, dass der Bediener den Startknopf drückt.
Zum Beispiel kann ein beim Einsetzen eines Roh stückes zu betätigender Kleinschalter in dem Werk stückhalter angebracht werden, dessen Betätigung den Zeitverzögerungsmechanismus in Gang setzt, der seinerseits eine Spule zur Auslösung des Druckknopf- gleitstückes 1018a bringt.
Es wurde beschrieben, dass der Schlitten oder die Rollen mit Hilfe eines Systems mit variabler Ver drängung und konstantem Druck vorwärtsbewegt werden. Der Gedanke, einen Vorschub bei konstan tem Druck vorzusehen, im Gegensatz zu einer kon stanten Vorschubgeschwindigkeit, hat verschiedene Vorteile. Eine der wichtigsten Besonderheiten eines Vorschubes bei konstantem Druck besteht darin, dass die Vorschubgeschwindigkeit sich mit dem Wider stand des Werkstückes ändert. Wenn dieser von dem Werkstück dargebotene Widerstand klein ist, so wird die Vorschubgeschwindigkeit automatisch gross ge macht, dagegen bei hohem Widerstand automatisch verkleinert.
Es ist daher besonders wichtig, eine auto matische Änderung der Vorschubgeschwindigkeit bei einer Widerstandsänderung zu ermöglichen, weil eine zu hohe Vorschubgeschwindigkeit bei hohem Wider stand das Werkstück zerbrechen kann.
Verwendet man bestimmte Metallsorten oder be stimmte Rohstückformen oder aus bestimmten Me tallsorten zu fertigende Rohstücke, so kann der von dem Rohstück entgegengesetzte Widerstand während des ersten Teils des Arbeitsganges grösser, dagegen am Ende des Arbeitsganges kleiner sein. Daher wird durch automatisches Erhöhen der Vorschubgeschwin- digkeit die Geschwindigkeit des Arbeitsablaufes ver grössert. So ist es auch oft erwünscht, Hohlkörper aus zwei verschiedenen Metallsorten anzufertigen, z. B. einen solchen aus Stahl nahe dem schmalen Ende und aus Kupfer nahe der Öffnung.
Der von dem Kupfer entgegengesetzte Widerstand ist natürlich klei ner als der des Stahls, und daher ist eine automa tische Änderung der Vorschubgeschwindigkeit sehr erwünscht.
Ein anderer Vorteil besteht darin, dass die mitt lere Geschwindigkeit eines Arbeitsganges der Ma schine beträchtlich erhöht wird. Wenn zum Beispiel der Schlitten von seiner Ausgangsstellung aus auf die Spindel zugeht, so bewegt er sich mit hoher Ge schwindigkeit. Ebenso wird der Maschinenweg rasch zurückgelegt, wenn die Richtung der Bewegung des Schlittens am Ende der Arbeitsfunktion umgekehrt wird. Wenn eine konstante Vorschubgeschwindigkeit verwendet würde, so würde sich der Wagen natür lich nach vorn oder zurück mit der gerade gewähl ten Geschwindigkeit bewegen.
Bei einer Anordnung mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit könnte ein Betätigungsmechanismus verwendet werden, der die Vorschubgeschwindigkeit in den verschiedenen oben erwähnten Zeitabschnitten entsprechend ändert. Ein solcher Betätigungsmechanismus würde jedoch eine Einstellung in bezug auf das Bett erfordern, damit die richtige Vorschubgeschwindigkeit in dem entspre chenden Teil des Arbeitszyklus angewendet würde.
Ein anderer Vorteil des Vorschubes bei konstan tem Druck besteht darin, dass die Maschine hierdurch eine besondere Eignung zur Automatisierung erhält. Wenn sich zum Beispiel der Schlitten und die Rollen aus der Bereitschaftsstellung nach vorn bewegen, um mit dem Werkstück in Kontakt zu kommen, so er folgt die Linderung von dem schnellen Durchlaufen der Verschiebungsstrecke zu der Geschwindigkeit bei der Bearbeitung vollautomatisch. Dabei löst das An halten der Rollen vor dem Werkstück selbst den Be ginn des Arbeitszyklus aus.
Ein anderer Vorteil des Vorschubes mit konstan tem Druck besteht darin, dass die Arbeitsgeschwin digkeit mit Hilfe eines einzigen Knopfes eingestellt werden kann. Über den ganzen Arbeitsbereich, für den die Maschine bestimmt ist, beeinträchtigt die Einstellung der Arbeitsgeschwindigkeit in keiner Weise die Fähigkeit des Systems, den Schlitten in den Bearbeitungspausen mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen.
Metalworking machine The invention relates to a metalworking machine, which is characterized by a headstock attached to an elongated bed, which is provided with means for mounting a rotatable spindle which is suitable for receiving a workpiece to be machined, furthermore by means for holding it one or more tools, which means are suitable for movement in a direction parallel to and also perpendicular to the axis of rotation of the spindle, by means of a rotatable tailstock that can be displaced along the bed, which is designed so
that it can be brought into sliding engagement with the means supporting the tool, and by means for simultaneous or independent movement of the means supporting the tool and the tailstock.
For a better understanding of the invention and for its practical implementation, a detailed description is given below with reference to the drawings. These represent the following details: Fig. 1 is a side view of a machine tool according to the invention, the parts of the machine are shown in a position they occupy just before the work of the rollers on the workpiece.
Figure 2 is a simplified side view illustrating the location of certain stop devices associated with the bed and capable of actuating a control valve on the carriage to stop the movement thereof.
Fig. 3 is a plan sketch of a machine according to the invention, the parts of the machine are shown in a position which they take immediately before the start of the work of the rollers on the workpiece. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 1.
Fig. 5 is a side elevational view, partially in section, showing the parts of the machine in a position which they will assume after the rollers have completed work on the workpiece. A finished molded article is shown on the spindle while other parts are omitted.
Fig. 6 is a simplified plan sketch of Fig. 5. Fig. 7 is an enlarged view of one of the roller supports.
Fig. 8 is a vertical section along the line 8-8 of Fig. 7 and shows in detail the Vorrich device for adjusting the rollers with respect to the axis of rotation of the spindle.
Fig.9 is a vertical section along the line 9-9 of Fig.7 and shows in detail the mechanism for adjusting the rollers in a direction which is substantially developed with respect to the axis of rotation of the spindle.
Fig. 10 is a vertical section along the line 10-10 of Fig. 7 and shows details of the mechanisms for aligning a roller in a direction substantially transverse to the axis of rotation of the spindle ver.
11 shows a view of certain individual parts of the holder of the workpiece (seen from the left side of FIG. 1). This view is a section along line 11-11 of FIG. 12.
FIG. 12 is a section taken along line 12-12 of FIG. 11.
FIG. 13 is a plan section taken along line 13-13 of FIG. 11.
Fig. 14 is a plan section along line 14-14 de, r Fig. 15 and illustrates the relationships between the tailstock and the carriage when the carriage is driven all the way to the rear of the machine and is in readiness , wherein the tailstock is pushed forward, but is limited in its forward movement by a counter bearing, not shown.
FIG. 15 is a cross section taken along line 15-15 of FIG. 17.
Fig. 16 is a simplified plan view looking towards the left side of FIG. 15 and ver clarifies certain transmission devices for operating the guide control by hand.
Fig. 17 is a longitudinal cross-sectional view of the tailstock taken along line 17-17 of Fig. 14 and shows the details of the relationship between the carriage and tailstock when the carriage has just extended its full length with the rollers doing the molding work on an object have completed.
Fig. 18 is a simplified sectional view taken along line 18-18 of Fig. 19 illustrating details of the mounting of the rotatable head of the tailstock.
FIG. 18a is an enlarged partial view of certain parts of FIG. 18.
Fig. 19 is a cross-sectional view taken on line 19-19 of Fig. 18 and shows in detail how the tailstock is bored to allow the passage of liquids.
Fig. 20 is an enlarged vertical sectional view of a guide valve used in the machine.
Fig. 21 is a fragmentary longitudinal section view taken along line 21-21 of Fig. 3 and showing details of certain devices for locating the guide disc with respect to the axis of rotation of the spindle.
FIG. 22 is a view looking towards the left side of FIG. 21.
Fig. 23 is a longitudinal section through the machine in plan, indicated by line 23-23 of Fig. 3, with portions of the view omitted to clarify the figure.
Fig. 24 is a longitudinal section through the headstock of the machine with certain parts appearing in plan. The section is taken substantially along line 24-24 of Figure 25 and shows details of the bearing assembly and drive mechanism of the spindle.
Fig. 25 is a partial cross-section of Fig. 24, as indicated by the line 25-25 of Fig. 24, and shows details of the arrangement of the transmission for driving the spindle.
Fig.26 is a longitudinal section along the line 26-26 of Fig. 25 and shows details of the mechanism of the clutch brake Me in the Antriebvor direction for the spindle.
Fig. 27 is a schematic view looking in the direction of arrows 27-27 in Fig. 5 and illustrates details of the locking mechanism for locking Ren the carriage nut driving the carriage when the machine is set for manual movement of the carriage. Figure 28 is a longitudinal section through a program controlled valve used in the hydraulic system of the machine.
29 to 33 inclusive are cross sections through the program-controlled valve of FIG. 28 along the lines 29-29 to 33-33 inclusive in FIG. 28.
FIG. 34 is a side view of the program controlled valve looking toward the left side of FIG. 28.
35 is a schematic representation of the hydraulic control system of the machine.
Figure 36 is a schematic representation of the machine's control system coupled to the headstock.
37 is a schematic view of some of the machine's electric motors.
FIG. 38 is an enlarged partial view of the bearing of the spindle, and FIG. 39 is a schematic representation of some of the fluid lines or variable passage openings of the hydraulic pressure bearing of the spindle.
As can be seen from Fig. 1, the machine includes a longitudinally extending bed 1, which carries a spindle head 2 at one end, in which a spindle 3 is rotatably mounted and preferably driven. A slide 4 is also attached to the bed and can be moved back and forth in the longitudinal axis of the bed. The carriage carries a tailstock 5 which is attached to it in a yieldable manner. The carriage also carries two supports 6 and 7 (FIG. 3) which carry the rollers 8 and 9. The roller supports are set up so that they can be displaced inwards and outwards with respect to the axis of rotation of the spindle with the aid of the guide mechanism with the reference numeral 10.
Furthermore, a holder 12 for the workpiece is mounted on the carriage, which is used to hold the blank B to be machined, as can be seen in FIG. The bracket 14 of the template, which carries a template 16, is also attached to the bed. The bracket is slidably attached to the cart, except when it is held on the bed. This position is shown in FIG. The location of certain individual parts of the machine in an operating position in which the rollers have processed a blank into the object O is shown in FIG.
As can be seen in FIG. 4, the bed 1 has a substantially H-shape in cross section and has two side parts 18 and 20 and a transverse part 22 which extends over the entire length of the machine, as shown in FIG and 3 is indicated. All of these parts of the bed described above are made of relatively heavy plates of rolled steel and welded together to form a very robust unit that can withstand each of the various pressure forces during the individual work steps of the machine.
The H-shaped arrangement has a channel 26 for receiving the lower part 28 of the carriage 4 (see FIGS. 3 and 4). Two upright supports 30 and 31 are mounted within the channel, each extending in the longitudinal direction of the channel. These supports are attached to the side parts and to the bottom part by welding. Running rails or strips 32 and 33 are fastened to the upright supports with the aid of bolts (not shown) so that they can be easily removed. The bottom part 22 also carries a bar or running rail 34 which extends along the channel similar to the running rails 32 and 33.
The Laufflä surfaces of the rail 34 are hardened, and the rail is attached to the part 22 with bolts (not shown).
As best seen in FIGS. 3 and 4, the carriage has a lower part 28, which is embedded in the channel 26, and an upper part, which consists of the holder of the cross roller guide 35 and a box-shaped bottom part 36 on the right Side of the transverse guide 35 is arranged (Fig. 3 lower part).
The lower portion has a substantially U-shaped cross-section and consists of the side parts 37 and 38 and the bottom part 39. The side parts 37 and 38 and the bottom part 39 extend, as indicated in Fig. 3 and 4, in the longitudinal direction of the Canal. A plurality of cross members 4D (Fig. 23) are welded to the bottom part and the side parts.
The right side of the lower part shown in Fig.4 is provided with an upper row or a pair of self-aligning rollers which form the position stanchions 42 and 44 (Fig. 1), and a corre sponding row or a pair of lower bearings 46 and 48 have. These roles are to be seen in order to attack the upper and lower surface of the running rail 33. Preferably the lower row or pair of rollers has a mechanism for pressing the same (not shown).
Similarly, the other side of the lower part is provided with an upper row or pair of rollers 50 and 51 and a corresponding lower row or pair of rollers, one of which is indicated at 52 in Fig. 4 and two in Fig. 23 appear. These rollers are engaged with the runners 32, and the lower row also has a biasing mechanism.
The bottom part 39 is provided with a row or a pair of bearings which contain the rollers 53 and 54 (FIGS. 1 and 4) and a corresponding row or a pair of rollers at 55 in FIGS. 4 and 23. These rollers are available with the edges of the strips 34 engaged, the rollers of one row being provided with a pretensioning mechanism (not shown).
The combined use of plates made of rolled steel, which are welded to essentially U-shaped units and connected to each other via roller bearings, is an important Ausfüh approximate form of the invention, especially when used for a machine tool that nor mally with a guide or Movement of a slide in a bed with V-profiles or the like is provided. The total weight of the slide can be on the order of a few thousand kilos, but the slide can be pushed along the bed by hand when the drive mechanism is completely separated from the slide.
This arrangement not only enables the high degree of anti-friction properties, but also creates the possibility of keeping the sled centered in the bed despite the very high bridge due to the work processes, which can be of the order of 30 t.
The body part 36 of the slide is essentially box-shaped. It is welded together from rolled steel plates and connected to the lower part 28, as shown at 36a in FIG. 23, by welds. As can be seen from Fig. 4, the body part 36 has two upwardly directed portions 56 and 57 which form a central recess in which the tailstock 5 is mounted.
It can be seen from FIG. 3 that the part 56 carries the electric motors 58, 59 and 60 which are connected to the pumps 58a, 59a and 60a. These pumps drive the hydraulic motors for the supports of the rolls processing the blanks as well as the advance of the carriage and supply the operating pressure for the hydraulic system, as will be explained in more detail later. The bottom of the body part 36 serves as an oil reservoir for the pumps, the level of which is indicated at L in FIGS. 1 and 23. The bottom part can hold a coolant for the 01.
The operating voltage is supplied to the electric motors 58, 59 and 60 through a three-phase busbar system which is laid out along the bed for a sufficient length so that the voltage can be drawn from any position of the carriage in the bed. The motors are connected to the associated conductors by brush removers. The above details are only shown schematically in Fig. 37 and not illustrated in the remaining drawings, since the technician has mastered the execution of such connections from your specialist knowledge.
By arranging the reservoir, the Pum pen and the motors of the hydraulic system on the moving carriage, flexible lead lines are avoided, which is very desirable in view of the expansion and breathing of such lines and their relatively short life. The expansion of the lines is detrimental to precise regulation, especially for the control of the guide mechanism, which will be set out in more detail later. In addition, the installation of an oil tank is superfluous, so that a reduction in the space required for the machine is achieved. The transverse guide 35 is attached to the lower part of the carriage.
It has an essentially U-shaped cross section and consists of side parts 62 and 64 and a bottom part 66 which is designed in the shape of a U and thus forms a recess 68 in which the foot parts of the supports 6 and 7 for the Processing rollers 8 and 9 are attached. As can be seen from FIG. 4, the ends of the recess 68 are covered by end plates 65 and 67. The aforementioned parts are made of rolled steel plates and welded together to form a stable unit.
The cross guide is connected to the lower part of the carriage by insertion into an opening 69 (Fig. 23) cut in the uppermost portion of that part and which receives the footplate 66 of the cross guide. The base plate 66 is welded to the side parts 37 and 38 and to cross members 40.
The transverse guide has upright supports 71 and 72 which extend over the full length of the recess 68 and are connected to the side parts 62 and 64 and the bottom part 66 by welding. The supports 71 and 72 carry strips or rails 73 and 74, which are preferably fastened to them by bolts. The running rails 73 and 74 have a hardened running surface. A running rail 74a is welded to the bottom part 66.
The support 6 for the Foimrolle 8 comprises Be tenteile 75 and 76 and a foot part 77 (Fig.23) and has cross members 78 and 79 (Fig. 4). The aforementioned parts consist of rolled steel plates that are welded together to form a very robust unit.
The side part 75 carries an upper row of rolling bearings consisting of self-aligning rollers 80 and 82 (Fig. 3) and a lower row of rolling bearings with two rollers, one of which is shown at 86 (Fig.23). These rollers are arranged so that they run on the rail 72, and the lower rollers are provided with pressure devices (not shown). Similarly, the side part 76 carries an upper set of rollers 88 and 90 (Fig. 3) and a lower set of rollers, one of which can be seen at 92 (Fig. 23).
These rollers engage in the running rail 74, while the lower rollers are provided with pressure devices (not shown).
The bottom part 77 carries two rows of roller bearings, one row comprising rollers 93 and 94 (FIGS. 23 and 4) and the other two rollers, one of which is shown at 95. These rollers engage in the running rail 74a of the base plate 66, and the rollers 93 and 94 are provided with pressure devices (not shown).
The support has a cover plate 96 with an incision 97 into which the side parts 75 and 76 and the cross parts 78 and 79 are fitted. The cover plate is connected to these parts by welding. The construction of the support 6 for the form roller 8 is identical to the construction of the support 7 for the form roller 9 with regard to the previous description. Further details of the construction of the latter are therefore not mentioned with the exception of the following.
It should be noted that the outlines of the transverse guide and the roller supports, including the means connecting the two parts, run along the lines of the carriage and the lower part of the bed. The same properties of low friction and high pressure absorption as with the bed and the slide also apply to the transverse guide and the roller supports.
As can be seen from Fig. 4, a lead screw 100 is mounted in the Querfüh tion, which extends through each of the roller supports. The thread <B> 101 The lead screw fits into a traveling nut 102 that is attached to cross member 78. The thread 104 of the spindle (which rotates in the opposite direction to the thread 101) fits into the thread of a traveling nut 105 which is carried by a needle bearing 106, which is placed in the cross member 107 of the roller support 7. The traveling nut extends outward to the right and ends in a collar 108, to which the worm wheel 109 is attached with the aid of suitable screws. The traveling nut also has a roller bearing 111, the races of which between the transverse part 107 and the worm wheel <B> 109 </B> are supported.
Both the nut 102 and 105 are preferably provided with ball bearings.
As can be seen from FIG. 10, the worm gear 109 engages in a worm 112 which is serrated with a transverse shaft 113 which is held in the cover plate 114 of the roller support 7. The manner in which the shaft 113 is fastened will be explained below.
The shaft 113 is rotatably supported in the bearing 115 which is fastened in the collar 116. The water has a head part 120 which is screwed to the cover plate 114 with the aid of a plurality of bolts 121 ver. The head part 120 carries an annularly arranged group of teeth 122 which fit into the toothing 123 on the disc 124 which is attached to the shaft 113. At the upper end of the shaft 113 there is an adjustment button 125. There is also a cap <B> 126 </B> between the adjustment knob and the disc 124 attached. The lower end of the shaft 113 has a collar 130 on which a spring 129 between the collar 130 and the worm <B> 1 </B> 12 is arranged.
As can now be seen, after the button 125 has been raised so that the toothings 122 and 123 are separated, the shaft 113 can be set in rotation, whereby the worm gear 109 is also rotated. It will be explained later that by setting the button 125, the roller support 7 is moved inwards or outwards on the transverse guide. It can be seen from FIGS. 3 and 4 that the end plates 65 and 67 of the transverse guide are hydraulic motors <B> 131 </B> and 132 wear. These motors are connected to the lead screw by means of couplings, one of which is provided with the reference numeral 133 in FIG.
The task of this coupling is to transfer the torque developed by the motor to the shaft without any axial inhibiting forces. In this way, the lead screw can easily be moved in the axial direction by small amounts, as far as the couplings are concerned. The motors 131 and <B> 132 </B> can be of any standard design that has the property that the rotor is locked against rotation when it is shut down.
As has become clear from the above, the roller supports can be moved inwards or outwards at the same time with the aid of the control of the motors 131 and 132. When the motors are kept on, the roller support 6 is locked with respect to the transverse guide, while the roller support 7 can be moved inwards or outwards according to an adjustment of the Knop fes 125.
The traveling nut 102 is secured against rotation on the roller support 6. Likewise, the Laufmut ter 105 is secured against rotation on the Rollensup port 7 due to the engagement of the worm gear 109 and the worm 112 (see FIG. 10) against rotation. Therefore, when the motors 131 and 132 are started, the lead screw begins to rotate and the running nuts creep or move along the threads of the screw, thereby continuing the roller supports.
The lead screw is secured against rotation when the motors <B> 131 </B> and 132 are switched off. Therefore, when the knob 125 is pulled up to separate the teeth 122 and 123 and then rotated, the worm gear 109 is rotated by the worm 112. This also sets the traveling nut 105 in rotation, and since the lead screw cannot rotate, the traveling nut moves along the thread and thus moves the roller support 7 and the roller 9. The arrangement is made so that the roller 9 with the accuracy can be set in the order of a fraction of a fortieth of a millimeter.
The head 120 (Fig. 7 and 10) is provided with a Markie approximately line 127, while the cap 126 is provided with a calibrated scale 128 to indicate the amount of adjustment.
One roller support is adjustable in relation to the other. The roller 8 carried along by the roller support 6 can be fixed at a prescribed radial position with respect to the axis of rotation of the spindle. Then the roller 9, which is guided by the roller support 7, can be adjusted to a corresponding radial position with an accuracy of a few fortieth millimeters. In this way, the rollers can be centered radially with the utmost precision with respect to the axis of the spindle. This reduces the risk of undesired forces occurring on the spindle during operation due to inaccurate alignment of the rollers with one another.
In addition, the ability of the machine to produce precisely measured products is increased. Furthermore, a mechanism is provided for moving the roller 7 in a direction essentially parallel to the axis of rotation of the spindle. This will be explained in more detail below.
Another important embodiment when fastening the roller supports is that the supports are held elastically in their position on the transverse guide. As can be seen from Fig. 4, the transverse guide has a vertically Rich device extending part 134 which is provided at 135 with an opening for receiving the lead screw 100. A central annular shoulder 136 on the lead screw divides the opening into two sections.
In the left section, a ball bearing 140 is placed, which is pressed by means of the spring 141 against the school ter 136, which in turn rests on the plate 142 provided with an opening, which is screwed to the part 134. The bearing 143 on the right-hand side is pressed against the shoulder 136 by means of the spring 144, the spring resting against the opening plate 145 which is screwed to the part 134. As set out above, the clutches connecting the lead screw to the hydraulic motors 131 and 132 allow a slight axial movement of the spindle.
In this way it is clear that the roller supports 6 and 7 can be moved back and forth by small amounts with respect to the transverse guide, the movement being inhibited by the springs 141 and 144.
For example, if the two rollers were not completely aligned at the beginning at the same radial points with respect to the axis of rotation of the spindle, a very high radial pressure on the spindle would be a very high radial pressure on the spindle when the rollers were moved along the axis of the same for machining a fitting be exercised. Our arrangement, on the other hand, enables the rollers to center themselves in relation to the spindle in the event of a misalignment, so that the only radial force that remains is that of the springs, which is of a small magnitude. Furthermore, the roller system is able to resiliently follow any distortions of the spindle, if there are any, and thus avoid undesirable radial forces.
The drive mechanism of the roller supports also includes means for taking up backlash in or between the threads of the lead screw and the traveling nuts. This is done with the aid of a hydraulic system which has a hydraulic cylinder 146 which runs parallel to the lead screw and which is rigidly fastened in an opening 150 in the part 134 extending in the vertical direction. A piston 151 is attached to the plate 152 with bolts 153 rigidly attached, while the plate is attached to the cross member 78 with screws 154. Similarly, a piston 155 is attached to the cross member <B> 107 </B> of the roller support 7 attached.
A hydraulic fluid is introduced into the chamber 156 of the cylinder at a pressure high enough to push the pistons outward (see FIG. 35). These try to move the roller supports outwards; accordingly, the turns of the traveling nuts 102 and 105 closely mesh with the turns of the lead screw.
Preferably from 'Fig. 3 it can be seen that the roller 9 is attached to a block 160 in the form of a segment, which is attached to a segment-shaped table <B> 161 </B> is attached, which in turn is attached to the cover plate 114 or the roller support 7.
From FIGS. 7, 8 and 9 it can be seen that the table has a lower part 162-162 and a substantially curved panel 163, the latter supporting the roller block 160. It is clear from FIG. 7 that the outer edge of the lower part 162 carries a plurality of bolts 164 which extend through the lower part and fit with their threads into the cover plate 114. When these bolts are firmly tightened, the table is rigidly attached to the cover plate.
The table is adjustable relative to the cover plate with the help of the mechanism described below ver.
The cover plate 114 is provided with a recess 114a which extends in a direction parallel to the direction of the axis of rotation. The table 161 carries a slide plate 162a which extends along the recess 114a and is attached to the cover plate with the screws 165-165.
It can be seen from Fig. 8 that the table carries a pin 166 which extends downward into a widened part of the slot 114a and at its lower end carries a collar 170 which is attached to the table with the bolts 171- 171 is attached. A connecting rod 172 is rotatably supported on the collar by means of the bearing surface 173. The connecting rod 172 extends rearwardly through the extension "of the slot and is by means of the bearings <B> 175 Connected to the shaft 174. The shaft 174 is held in the bearing 176 which is mounted in the annular part 180 which is firmly verbun to the cover plate 114 by means of the bolts 177-177 (Fig. 7).
The shaft 174 carries an adjustment knob 178 which is attached to it by means of head screws (not shown). The annular part 180 carries an annular set of teeth 181 which is converted into a similar set of teeth 182 on an upper annular part <B> 183 Which is attached to button 178 with bolts 186. The cap 185 is attached between the ring 183 and the button. The lower end of the shaft carries a ring 190 which is riveted to the shaft and to which a spring 191 is fastened, which presses with one side against the ring and with the other side against the underside of the cover plate 114.
When checking FIGS. 7 and 8, it becomes clear that the lower part of the shaft 192 is designed to be slightly eccentric with respect to the axis of rotation of the shaft 193. The knob 178 can be pulled upward to reveal the serrations <B> 181 And 182, and then the shaft can be rotated. Since the lower end of the shaft 192 is eccentric, the connecting rod 172 is given a displacement and that movement is applied to the table <B> 161 </B> transferred. So when the bolts 164 are loosened and the button <B> 178 </B> is rotated, the table can be moved in a direction parallel to the axis of rotation of the spin del 3.
Normally, the screws 165, which secure the slide block 162a in the cutout 114a of the cover plate (FIG. 9), do not pull the slide block so tightly against the cutout to prevent movement of the table.
The amount of movement of the table for one complete revolution of the knob 178 is very small, since the eccentricity 192 deviates only slightly from the center. Therefore, the roller 7 can be adjusted in a direction that is substantially parallel to the axis of rotation of the spindle with an accuracy of less than a few fortieth millimeters. The ring 180 is seen with a marking line 194 ver, and the cap 185 has a calibrated Tei ment 195 (Fig. 7), on which the amount of displacement can be read environment.
This setting, like the one described above for moving a roller radially to the other, is important because the risk of undesirable forces on the spindle is reduced and the suitability of the machine for precision manufacturing is increased.
The manner in which the roller block 160 is mounted on the table and some of the adjustments made to it are described below.
As can be seen from FIGS. 7, 8 and 9, the field 163 of the table is provided with two arcuately arranged slots 196 and 200. The slot 200 has an upper part 201 and a lower part 202, the upper part being slightly larger.
As shown in Fig. 9, there is within half of the slot 196 a shoe 203 which can be tightened by means of the bolts 204-204 extending through the block 160 against the slopes of the slot. The lower part 202 carries a shoe-shaped part 205 which can be tightened firmly against the slot by means of the bolts 206-206 (FIG. 7). In this manner, after the bolts 204-204 and 206-206 are tightened, the roller block 160 is retained with respect to the table. The roller block 160 is movable relative to the table due to the mechanism described below be adjustable.
As can be seen in Figures 7 and 9, the upper slot 201 carries a gear portion 210 which is secured in the slot by means of screws 211-211; Furthermore, a pin 212 is mounted on the roller block 160, which at its lower end carries a pinion 213 which engages in the sector 210. The pin also carries a worm wheel 220, which is in a handle with the worm 221 carried by the shaft 222 is. The outer end of the shaft is provided with a hand wheel 230.
When the bolts 204-204 and 206-206 are loosened, the handwheel 230 can be turned and the roller block 160 can be moved in an arc with respect to the table 161.
The arcuate setting of the rollers allows the rollers to be pivoted about certain points with respect to the spindle axis. In this way, the axis of rotation of a roller can be oriented as desired with respect to the axis of rotation of the spindle. Markings for reading the amount of the adjustment, for example in the form of a scale, can also be provided on the table and a reference line on the block. A close look at FIG. 3 shows that the pivoting adjustment of a roller does not change its trajectory during an operation.
If, for example, the roller 9 has followed a certain path during operation in the position shown, the roller would still follow the same path if it were shifted in an arc towards the center of the machine.
As can be seen from Fig. 4, a substantially rectangular frame 231 is provided between the upwardly directed parts 56 and 57 of the carriage body, which consists of a bottom part 232, the side parts 233 and 234 and the upper part 235 BE. The side panels 233 and 234 can be attached to the top and bottom panels with bolts 236 and 237. The frame extends along the channel formed by the parts 56 and 57 and protrudes somewhat beyond it, as is indicated in FIG. 3.
As can be seen from FIGS. 14, 15 and 17, the part of the frame 231 which extends from the left side in FIGS. 14 and 17 up to half its length is of the shape of a rectangular box which is passed through the Bottom 232, the side walls 233 and 234 and the cover 235 is limited. The remaining parts of the frame have thickened side walls, which can be clearly seen in FIG. The thickened parts 240 of the wall 233 are provided with two longitudinal bores which form an upper and a lower cylinder C-1 and C-4 (see also FIG. 4).
Likewise, the thickened portion 241 of the side wall 234 is provided with two longitudinal bores that define the upper and lower cylinders C-3 and C-2.
It can be seen from Fig. 17 that the cylinders C-3 and C-2 are directed in opposite directions, that is, the left end of the cylinder C-3 is closed and the right one is open to accommodate a cylinder, while the left end of the Cylinder C-2 is open to accommodate a cylinder, while the right end is closed. The cylinders C-1 and C-4 are similarly directed opposite each other.
Between the thickened parts 240 and 241 of the side walls is a box-shaped inner frame 242 (FIG. 14) which carries a front head 243 and a rear head 244. Both heads are attached to the inner frame, for example by welding. Front head 243 supports pistons P-1 and P-2 which are attached to the head by bolts 245-245 and 246-246, extend towards the rear of the engine and are coaxial with cylinders C. -1 and C-2 are arranged. The rear head 244 carries the pistons P-3 and P-4 which extend in the direction of the front part of the machine and are arranged coaxially with the cylinders C-3 and C-4.
These pistons are attached to the head in a manner similar to pistons P-1 and P-2. The rear head 244 has an upwardly extending part 250 which is able to abut against an adjustable screw 251 on the upper or cover part 235 (see FIG. 23).
From FIGS. 4 and 23 and the Detailzeichnun conditions 14, 15 and 16 it can be seen that the inner frame 242 and the heads 243 and 244 with the cylinders connected to these are slid relative to the outer frame 231 or the carriage can. The bottom part 232 of the outer frame carries a longitudinally extending keyway 252 in which a key 253 attached to the inner frame is arranged. The wedge is used to guide the longitudinal movement of the inner frame and the heads.
It can also be seen from Fig. 14 that the cylinder = the C-3 is provided with a cap 254 and an oil seal 255 at its left end. The cylinder of the C-4 has a similar cap and oil seal. Furthermore, the open end of the cylinder C-3 is provided with an oil seal 256 which allows the piston P-3 to move through it. The open end of cylinder C-4 is provided with a similar oil seal to permit movement of piston P-4.
The right end of the cylinder C-1 is provided with a cap 260 and an oil seal 261 to seal the cylinder. The open end of cylinder C-1 is provided with an oil seal 262 to allow movement of piston P-1. Finally, the open end of cylinder C-2 is provided with a similar oil seal to allow movement of piston P-2.
From the foregoing description the following is now clear: When a liquid is admitted into the cylinder C-1 and C-2, the pistons P-1 and P-2 are pushed forward. This causes the inner frame 242 to also move forward. According to the arrangement of the hydraulic system, additional pressure is maintained on cylinders C-1 and C-2 in order to push the inner frame forward. The inner frame supports the rotatable head 270 of the tailstock. That way will. so the head is pushed forward or towards the headstock.
The position of the head 270 relative to the carriage or the rollers can be finely adjusted by the mechanism described in the following.
As can be seen from the upper part of FIG. 4, the upwardly directed extension 235a of the part 235 carries a button 271 which is connected to a shaft 272 which is in the part <I> 235a </I> is held and a worm thread 273 carries. It is also known from FIG. 23 that the worm thread 273 is toothed with a worm wheel 274 carried by the shaft 275. At one end, the shaft is held in a needle bearing 276, which is fastened in a bushing 280 fixed in part 235. A thrust bearing 281 is located between worm wheel 274 and bushing 280.
Another thrust bearing 282 is disposed on the shaft 275 between the bushing 280 and the lock nuts 283. The other end of the shaft 275 is provided with longitudinal grooves at 284, which mesh with the grooves 285 of the screw 251. The screw 251 is einas sen in the part 235 with a thread. It is now clear that the screw 251 upon rotation of the knob. 271 can be moved forward or backward in the axial direction. One can therefore adjust the knob <B> 271 Accurately align the position of the rotatable head 270 with respect to the rollers. A marking line 287 is provided on the housing part 235a, and the button 271 shows a scale 288 (see FIG. 17), so that the amount of adjustment can be read off.
The relative position of the carriage and the tailstock when the carriage is in the end position at the rear of the machine is shown in FIG. The fluid supply for cylinders C-1 and C-2 is connected to the outlet port of a pump so that the pressure pushes pistons P-1 and P-2 forward until the abutment 250 on the head 244 contacts the screw 251. The liquid supply of cylinders C-3 and C-4 is connected to the inlet side of the same pump.
As the carriage advances, the tailstock moves with it until further forward movement of the rotatable head 270 is halted by contact with the fitting attached to the spindle. The pressure in C-1 and C-2 forcefully pushes the head against the fitting. As the carriage moves forward, bringing the rollers to work on the workpiece, cylinders C-1 and C-2 slide over pistons P-1 and P-2, while cylinders C-3 and C-4 move move away from pistons P-3 and P-4.
That displaced in cylinders C-1 and C-2 <B> 01 </B> causes cylinders C-3 and C-4 to be filled with oil. After the machining of the workpiece has ended, the slide reverses its direction, but the turning head of the tailstock remains firmly pressed against the workpiece due to the additional pressure in cylinders C-1 and C-2. If the slide continues its backward movement, the oil is forced out of cylinders C-3 and C-4 and at the same time pressed into cylinders C-1 and C-2,
the additional pressure in cylinders C-1 and C-2 continuing to press the turret of the tailstock against the finished workpiece until the adjusting screw 251 contacts the stop 250. At this point the tailstock is withdrawn together with the sledge. The manner in which the liquid is pressed in and out of each individual cylinder will become clear later when the hydraulic system of the slide is described.
Occasionally when describing the function of the rotary head 270 when clamping a shaped piece to the spindle, it should be emphasized that the pistons and cylinders, which bring the clamping pressure forward, are arranged symmetrically, so that the possibility of any moment acting on the axis of rotation of the head is excluded is.
It can be seen from FIGS. 4 and 15 that the piston P-1 and the cylinder C-1 lie in a plane which contains the axis A of the inner frame 242. This axis coincides at the same time with the axis of rotation of the head 270. The piston P-2 and the cylinder C-2 lie in the same plane and at the same radial distance from the axis A as P-1, C-1. The piston P-3, the cylinder C-3 and the piston P-4 and the cylinder C-4 are arranged in another plane, which also contains the axis of rotation of the head 272, in a similar manner.
The unit pressure in C-1 and C-2 and the areas of the piston heads P-1 and P-2 are the same. Therefore, in the symmetrical arrangement of the cylinders, the same forces are exerted at the same radial distance from the axis A.
The tailstock is arranged so that it is slidably supported with respect to the slide or rollers. This arrangement enables automatic compensation of fluctuations in the thickness of the blanks. If, for example, an operation is carried out with workpieces that are 1.25 cm thick, and a blank appears with a larger or smaller thickness, no readjustment of the tailstock is necessary so that the rotatable head exercises its clamping function correctly.
Furthermore, in the described arrangement, it is much more advantageous that the slide and the tailstock are combined as a unit, instead of being moved as a single component on the bed of the machine. This is important in several ways. For example, the overall length of the machine can be reduced as a result, which is advantageous from the standpoint of saving space in a production line. In addition, the distance between the contact surface of the rotatable head and the bearing means for this head can be reduced considerably. In this way, undesired axial pressure as a result of a long rotating shaft can be avoided.
In addition, this arrangement enables the rotatable head to remain in its clamped position against the finished workpiece during the time in which the spindle is brought to a standstill. It will also be recalled that after the blank has been processed into a finished article, the carriage stops and then moves towards the rear of the machine. During the first part of the movement, the rotation of the spindle and the finished object is slowed down. If the object were not clamped until the rotation had come to a complete stop, it could fly off the spindle and cause damage to people or furnishings.
In addition, the arrangement is favorable for a very fast automatic mode of operation. For example, the combination of slide and tailstock causes the latter to clamp the workpiece before the rollers begin their forming or working function, without the need for any additional tools.
The manner in which the rotary head 270 is supported is the subject of the following description.
As can be seen from FIG. 23, the rotary head 2.70 includes a tapered section 290 and a substantially cylindrical section 291 which is provided with a flange 292 which abuts a shaft 293 and is fastened to this with bolts 294. The shaft 293 extends in the rear wärtiger direction through an opening 295 in the head 243 and then further backward into the inner frame 242 in which it is carried by the ball bearing 296. As can be seen from Fig. 18, the bearing 296 is carried on the shaft by an inter mediate piece 297 which rests against a collar 298 on the shaft. The lock nuts 300 (Fig. 23) secure the bearing against axial displacement on the shaft.
The bearings 296 support the stem and turret and enable radial pressure on the head or stem to be absorbed. Upon examination of FIGS. 18 and 23 it becomes clear that the running surfaces and rollers of the bearing 296 are arranged such that the inner or rotatable running surfaces and rollers can move a little in the axial direction. This enables the shaft 293 and the inner frame 242 to move axially relative to one another. The purpose of this movement will be set out in conjunction with the description of the hydraulic thrust bearing ausein which follows shortly.
It is recalled that the hydraulic pressure pushes the inner frame 242 and accordingly also the rotatable shaft 293 and the rotatable head 270 forward and that the head remains in this pressing position against the workpiece while the carriage is agitated the working operation of the rollers moves forward. When the head contacts a workpiece on the spindle, the axial pressure is taken up by a hydraulic thrust bearing 301 (Fig. 18) which, generally speaking, is in the form of an annular chamber which exerts pressure between the head 243 of the inner frame 242 and the shaft 293 generated.
The chamber forms, so to speak, a cushion between the rotary head 270 and the inner frame 242 and thus makes it possible to rotate the head at very high speeds and at the same time to exert a clamping pressure of a few thousand kilograms. The bearing therefore not only has the property of high pressure absorption, but also that of low friction.
As soon as the liquid in the bearing exerts pressure against the shaft 293, the shaft is pushed forward. The anti-friction bearing 302 serves to limit the axial forward movement of the shaft, that is to say in the direction of the left-hand side of FIG. 18.
The bearing 302 includes a plurality of balls 303 arranged on an annular surface of the shaft 293. The balls are held on either side by the flat surfaces of head 243 and spacer 297. Since they are flat, these upper surfaces are real printing surfaces. A disc-shaped ring 304 is arranged around the balls and is provided with a groove into which the balls fit.
The ring is designed so that it fits exactly over the balls, so that the ring rotates with a rotation of the balls, that is, the balls and the ring rotate as a unit at the same angular speed.
It should be noted that the sleeve 305 and head 243 are designed to form an annular chamber 305 'which is larger than the ring 304. This allows the ring 304 and balls 303 to mate with the shaft 293 can move a little together, the movement to the left is limited by the mutual contact of the balls, the head 243 and the socket 297 be, while that to the right is limited by the hydraulic thrust bearing 301.
The arrangement described above has the great advantage over conventional anti-friction ball bearings that the centrifugal force in the bearings when the balls revolve has the effect that the balls are moved outwards against a concave running surface and are also pressed against the cage. In this way, considerable frictional forces arise, which are converted into heat, shorten the service life and have a detrimental effect on the load speed characteristic.
In the described arrangement, the balls urge against the centrifugal force as they run outwards against the precisely fitting ring, and the balls and the ring rotate together. Therefore, very little heat is generated due to the relative movement between the balls and the ring. If the balls spin during their rotation, the top speed is much less than the speed of rotation. Therefore, the heat generated at the contact between the balls and the groove of the raceway 304 is small.
The construction of a hydraulic pressure bearing 301 will be described below.
It can be seen from FIGS. 18 and 18a that the shaft 293 has an annular surface 306 which is provided with a mirror-like polish. On the head 243 there is an annular heightening 310, which is provided with a flat annular upper surface 311. This surface also has a mirror-like polish. The head carries a second elevation 312 with a reflective annular surface 313. An annular chamber 314 is thus formed between the elevations and the surface 306, which is arranged between two annular gaps 320 and 321.
When hydraulic fluid is admitted to the ring-shaped passage 315, it flows into the chamber 314 and then out of this through the gaps 320 and <B> 321 Between surface 306 and surfaces 311 and 313 so that shaft 293 and head 270 are pushed forward. Recall that the pressure in cylinders C-1 and C-2 continuously pushes head 243 forward. Therefore, the head 270 and the shaft 293 will stop when the rotary head 270 contacts a blank O on the spindle. Meanwhile, the head 243 continues to move forward, and the gaps 320 and 321 tend to close. This causes the pressure in the chamber 314 to rise.
The fluid flow to chamber 314 is parallel to the flow to cylinders C-1 and C-2, and the unit pressure in chamber 314 tends to approach the unit pressure in cylinders C-1 and C-2. The consequence of this is that the gaps begin to open. The unit pressure in the chamber 314 can never be the same as that in the cylinders, since a pressure drop takes place through constrictions in the flow lines connecting the chamber 314- to the cylinders C-1 and C-2. (These fluid connections will be described shortly).
It should be noted, however, that the area of the chamber formed between the inner ends of surfaces 311 and 313 is about twice the effective area of pistons P-1 and P-2. Therefore, the force acting in the direction of an opening of a gap 320 and 321 is greater than the force acting on its closure. The gaps are therefore always open and the axial pressure is absorbed by a cushion of liquid.
The liquid flowing out of the gap 320 flows into the chambers via capsules 307 which are attached to the head 243, and from there to the outflow, which is generally designated by the number 308 (see FIG. 23). From here the liquid is directed to the reservoir. The liquid emerging from the gap 321 flows through the annular chambers provided with the collective designation 309 (see FIGS. 18 and 23), which are connected to the outflow 308.
The annular surfaces 306, 311 and 313 and the thrust bearing 302 are designed so that the shaft 293 is moved all the way to the left (as can be seen from FIG. 18). The width of the gaps 320 and 321 is between 1 and 2 fortieth millimeters, preferably about 0.04 mm. While the workpiece is being processed, the gap width is approximately 0.012 mm. The length of the gaps 320 and 321 (measured along the surfaces 311 and 313) is also small, that is to say of the order of magnitude of 4 mm or less.
This very small length has the consequence that the effect of the viscous guiding forces is reduced or made to disappear, which could be generated by the liquid flow through a gap. With small executives, the effectiveness of the bearing is very high, especially compared to the thrust bearings of the anti-friction ball bearing type or to the so-called Kingsbury thrust bearing. In addition, the low viscous drag force enables the head 270 to be kept rotating at a very high speed.
The fluid connections for supplying cylinders C-1, <I> C-2, C-3 </I> and C-4 and the hydraulic pressure bearing 301 will now be explained in more detail.
As can be seen from FIGS. 14 and 15, the side parts 233 and 234 of the outer frame 231 are provided with bores 322 and 323 running in the vertical direction and connecting, horizontally running bores 324 and 325, the openings of which into the cylinder C -1 or C-2 open. The ends of the bores 324 and 325 are provided with sealing plugs 324 'and 325'. The lower ends of the bores 322 and 323 (which open into the body part of the slide) are connected to the outlet side of the feed pump of the slide to be described below.
Cylinders C-3 and C-4 have similar bores, designated 326 and 327 in Figure 14, respectively. These are connected to the inflow side of the feed pump of the carriage.
The manner in which the hydraulic pressure bearing 301 is supplied with liquid is described in more detail below: As can be seen from FIGS. 14 and 18, the piston P-1 has a longitudinally extending bore 328 which is connected to a horizontally extending bore 329 (see also FIG. 19) in the head 243 lies in a common plane. The bore 329 is connected to the passage 315 and has a throttle valve 330 which is screwed into the bore by means of the thread 331 so that the valve can be adjusted in the axial direction. A plug 332 is used to close the bore.
From the foregoing it has become clear that the fluid in cylinder C-1 can flow through bores 328 and 329, through passage 315 and into annular chamber 314 of hydraulic pressure bearing 301. The drop in normal pressure between the cylinders C-1 and the chamber 314 can be regulated by axially displacing the valve 330.
One of the main purposes of the valve is to restrict the flow of liquid to such an extent that the unit pressure in cylinders C-1 and C-2 is maintained above a certain desired limit, and also to prevent large quantities of oil from being released flow through the thrust bearing when the rotary head is not pressed against the raw piece or the finished object on the spindle.
The support 12 for the blank mounted on the slide is described in connection with FIGS. 11, 12 and 13.
As can be seen from Fig. 12, the side part 62 of the guide of the roller support 35 (Fig. 3 and 23) carries a vertical plate 341 which abuts against the bottom part 39 of the lower part of the carriage. The plate 341 is attached to the part 62 with a plurality of bolts 342 (Fig. 13). The plate 341 carries a guide piece of octagonal cross-section which is fastened to it with bolts 344-344. The guide piece is provided with two bores 345 and 346 which form opposing cylinders. The cylinder 345 is closed at its upper end (350 in FIG. 11) while the cylinder 346 is closed at its lower end at 351.
A frame 352 is slidably attached to the guide 343 ver. The frame has a cover plate 353 which carries a piston 354 fastened thereto with bolts 355 and which can slide in the cylinder 346. As can be seen from Fig. 11, the piston 354 is located in its entire length in the cylinder 346. The lower end of the frame carries a plate 356 to which a piston 360 with the screw 361 is attached. The piston 360 is capable of sliding in the cylinder 345 and is located in FIG. 11 at the lower end of the cylinder.
The support 12 itself, which, as can be seen from Fig. 11, is designed substantially V-shaped, to summarize a rear plate 362 which extends downward in the direction of the bottom plate 356, but maintains a small distance therefrom. The rear plate 362 has a vertically extending wedge 362 which runs in the keyway 352 '. The rear plate is pressed by means of the outer plate 363 against the frame 352, which is fastened to the base plate 356 by means of the screws 364 and an adjusting knob 365 that can be operated by hand.
This adjusting knob has a projection 366 resting against the outer plate 363 and a central part 367 which extends through openings 368 in the plates 362 and 363 and is threaded into the frame 352. When the adjustment knob 365 is pushed out of the frame 352, the plate 362 can be moved up and down by means of an adjustment mechanism described below. The rear plate 362 carries a V-shaped block 369 and an outer plate 370 that is attached to the V-shaped block 369.
From the above description, it is clear that the outer panel 370 and the rear panel 362 are spaced from each other by the V-shaped block. This construction is used to enable the inclusion of blanks of different thicknesses. In addition, the V-shaped shape adapts to raw pieces that are disc-shaped or roughly rectangular or square.
The adjustment of the support in a perpendicular direction is done with the aid of the adjustment mechanism shown on the right side of FIG. An L-shaped bracket 371 is on the frame 352, and a stop 372 is fastened to the rear plate 362 be; the stop carries an adjusting screw 373 which fits with free play into an opening in the arm. The upper part of the screw 373 carries a collar 374 on which the stop 372 is located. The lower part of the screw is threaded and fits into a thread in the bracket 371.
Therefore, if the adjusting knob 365, as mentioned above, is pushed out, the screw 373 can be rotated and the holding device for the blank can thus be pushed up or down.
The frame 352 carrying the support 12 for the blank can be moved up and down with the aid of the liquid in the cylinders 345 and 346. When the liquid is introduced into the cylinder 345, the piston 360 moves downwards and consequently the frame and the support for the blank also move downwards. When liquid is let into the cylinder 346, the piston 354 is caused to move upwards and thereby carries the support with it. The manner in which this is done will be described later in connection with the description of the various hydraulic circuits.
If, for example, spindles of different lengths are used, it is not necessary to adjust the support for the fitting in any way. in a direction parallel to the longitudinal axis of the bed, so that the support always holds a fitting in the correct position with respect to the spindle head. In addition, the hydraulic system for moving the support up and down can be part of the slide in the described system, which has various advantages of the type already mentioned above.
As can be seen from FIGS. 1 and 4, the side part 20 of the bed is seen with two guides 376 and 377 extending in the longitudinal direction. Within these guides is a longitudinally extending slider 380 which is extended rearwardly in the guides to a point at the rear of the carriage at 380a in FIG. On the slider 380 two pillars 381 and 382 of U-shaped cross-section are attached.
The pillar 381 comprises the side parts 383 and 384 and the front part 385. The side parts are fastened to the slider 380 by welding. The side and front panels are connected to one another by the top 386.
The pillar 382 consists of two side parts 390 and 391 and a front part 392. The two side parts are welded to the slider 380. Be tenteile and front part are connected to one another by the upper part 393, which - as shown in FIG. 21 - has a dovetail 384.
Fig. 3 shows that the template 16 is carried by an arm 395 which is rotatably held by the pin 396 on another arm 395 'which with the aid of the pin 396' is rotatable on the pillar <B> 381 </B> is attached.
The adjustment of the arm 395 around the pin 396 is used for the rough adjustment of the guide disc (template) with respect to the axis of rotation of the spindle, while the fine adjustment is made by pivoting the arm 395 'around the pin 396'. The fine adjustment is explained as follows: As can be seen from FIG. 21, the pin 396 'on the upper part of the pillar 381 consists of a cylindrical part 397, which has a flange 400, which the bolts 401 for screwing the cylindri's part on the upper part 386 of the pillar 381 carries.
The cylindrical part 397 carries a ball bearing 402, the outer running surface of which is mounted in an opening in the arm 395 '. The cap 403 attached to the cylindri's part 397 with screws 404 holds the bearings and the arm on the cylindri's part.
The arm 395 'is adapted to be moved about the pin 396' using the following mechanism. The end of the arm is provided with a cylindrical extension 406 to which a ball bearing 407 carried by the sleeve 410 is attached. A pin 411 is rigidly connected to the lower part of the sleeve 410. This pin carries a ball bearing 412, the outer running surface of which is formed by a bushing 413 which is rigidly attached to the slider 414, and with a dovetail guide in the part 394 of the upper part 393 of the pillar 382 is movable.
The inner part 415 of the slide has a threaded bore 416 and carries a screw 420. This screw is provided with an adjusting knob 421 (FIG. 22) which is held by the bearing 422 in the fastening arm 423, which in turn is supported by the front part 392 of the Pillar 382 is carried.
It is clear from the foregoing that the arm 395 'is pivoted about the pin 396' when the adjusting knob 421 is rotated, since the sliding piece 414, as a result of a displacement, carries the pin 411 with it, which with respect to the sliding piece with the aid of the Bearing 412 rotates while the extension 406 of the arm is moved into or out of the slide by virtue of the bearing 407.
The bracket 423 is provided with a mark 427 and the adjustment knob 421 with a scale, so that the setting of the template can be read with respect to the axis of rotation of the spindle.
The mechanism for performing the coarse adjustment about pin 396 will now be described. A shaft 424 is attached to the end of the arm 395 'and is held firmly to the arm with screws 425. The shaft 424 supports the arm 395, the opening 427 allowing free play of the same in the arm. The shaft 424 also has a step on which a disk 430 is fastened with screws 431. The outer periphery of the disc 430 is seen with a plurality of teeth 432 ver. The ring 430 ′ surrounding the disk 430 likewise has a plurality of teeth 434 which fit into the toothing 432.
An adjustment knob 433 is threaded on the shaft 424 and has a collar 433 'which rests on the top of the ring 430'. It can be seen that the disk 430 maintains a certain distance from the setting knob 433, which is indicated by the number 435.
By loosening the adjusting screw 433, the arm 395 can be pivoted about the pin 424 and clamped in a desired position. If you now turn the adjusting knob down to secure the setting, the position of the arm 395 is not changed because the knob rests on the ring 430 ', which cannot be rotated because of the engagement of the teeth 432 and 434. The disk 430 carrying the toothing 432 is held in position relative to the arm 395 'by means of the pin and the connecting screws 431 and 425.
The ring 430 'is provided with markings 440 (Fig. 3) and the arm 395 with markings 441 to control the setting of the template with respect to the axis of rotation of the spindle.
As mentioned above, the stencil holder is set up in such a way that it is held in a yielding manner with respect to the carriage. This is achieved by the mechanism described in the following: As can be seen from FIGS. 1, 4 and 5, the pillar 381 carries a cylinder 442 which extends through an opening 443. The cylinder has an external thread 444 which is provided with nuts 445 and 446 for fastening the cylinder to the Pfei ler. A fastening arm 448 is welded to the body part of the slide and holds a piston 449, one end of which is arranged in the recess 450.
The piston is attached to the mounting arm 448 by means of a flange and the screws 451 and 452. The arm 448 has a bore 453 running in the vertical direction, which connects to the recess 450. The upper end of the borehole is closed by the cap 454. A horizontally extending bore 455 in the arm extends into the body of the carriage and connects to certain hydraulic mechanisms which will be described later. The horizon tal bore 455 is closed at its outer end by the cap 456 (Fig. 1). The piston 449 also has a bore 460 that connects to the recess 450.
If, as described above, a pressure fluid is let into the cylinder 442, the cylinder 442 tries to move to the left, as can be seen from FIGS. 1 and 5. In doing so, it causes the stop 461 on the pillar 382 to strike the arm 448, as can be seen from FIG. 1. The stop 461 is in the form of a screw which is adjustably mounted in the pillar 382. If the two stop surfaces are in contact (see Fig. 1), the mutual distances between the template and the carriage can be adjusted.
Since the carriage and the template are held in touch (due to the fluid pressure in the cylinder 442 and the abutment of the screw 461 against the arm 448), movement of the carriage along the bed carries the template with it. The manner in which the Scha blone is held on the bed by means of the locking mechanism 459 (FIGS. 1 and 4) is explained as follows: One of the locking mechanisms 459 is shown in FIG. From this it can be seen that the side part. 20 of the bed carries a cylinder 462 which extends rearwardly into the channel of the bed through an opening 463 in the support 31.
The cylinder carries a piston 464, which is pressed outwards in the direction of the slide 3280 with the aid of the spring 465, the other end of which rests against a cap 466. Fluid can be forced into the cylinder through inlet 470. Numerous such locking mechanisms 459 are arranged along the bed, as can be seen from FIG.
Normally, the springs only press the pistons against the slide 380 with a small force so that it can move freely. On the other hand, when the pressurized liquid is introduced into the cylinder, the pistons press forcefully against the slide and clamp this and the template to the bed.
The template can be held on the bed just after the freely movable head 290 of the tailstock and / or the rollers 8 and 9 have come into contact with a blank on the spindle. When setting up the machine for a work function, a sample is inserted into the workpiece holder 12 and the slide is moved forward. Thereafter, the rollers are set so that they touch the blank at prescribed Stel len with respect to the axis of rotation of the spindle or the shaped piece. This is the starting position for the work cycle of the role. The template is then set up precisely so that its position corresponds to the start position.
From this it is clear that after such a device of the rollers and the template, these units are always guided along the same trajectories when the carriage is brought up to a workpiece for processing. Since the template is not held on the bed before the rollers have come into contact with the blank, the alignment of the starting position of the rollers and the template will always be accurate, regardless of whether there are differences in the thickness of the continuous fittings.
In a great majority of cases, the wall thicknesses of a finished object must be kept within very narrow tolerances. Therefore, any deviation in the thickness of a blank to be processed from the thickness of the blank used in the first one would require readjustment of the rollers and the template if the present arrangement were not used. This is. of course not wanted. The arrangement overcomes this difficulty and enables the desired accuracy even at high working speeds and is therefore particularly suitable for automation.
As can be seen from FIG. 20, the viewfinder valve 471 has a body part 473 which is attached to an arm 472 which in turn is carried by the cover plate 114 of the roller support 7. The fuselage part has two fluid lines 474 and 475 (parts of which are shown in Fig. 20), which are connected with the help of tubes sliding into one another with the fuselage part 36 of the carriage and then each with the drive motors 132 and 131 for the Rollensup ports.
The interlocking tubes allow the valve to move inward and outward, corresponding to the movement of the roller support 7. Since the tubes are rigid, there is no need to use flexible guide levers.
A liquid line 476 is connected to a sensor-operated shut-off valve 480 through line 481. From here there is a connection through line 482 to a control valve, which triggers a retraction of the Rollensup ports, the function of which will be described later. The switching valve is attached to the body part of the carriage and the valve 480 to the cover plate of the roller support 7 (FIG. 4). The liquid line 483 connects the valve 471 with the storage container in the carriage body and is also connected through the line 484 to the switch-off valve 480 operated by a finger.
The lines 482 and 483 are related via the telescopic tubes mentioned above. (This detail is not shown.) Within the body part 473, an upper cylinder 485 is attached which is fastened with bolts 486 to the body part. A spacer 490 and a lower cylinder 491 are attached below this cylinder, the spacer and the lower cylinder being connected to the upper cylinder by means of bolts 492. The inner sides of the upper cylinder 485, the spacer 490 and the lower cylinder 491 together form a cylindrical chamber 493 in which the sliding piston 495 is mounted.
Before proceeding with the description, it is desirable to discuss the various fluid flow openings formed by the parts described above. The body part 473 has an annular liquid channel 496 which establishes the connection with the line piece 474 via the channel 500. The upper cylinder 485 has an annular channel 501 which communicates with the channel 496 through conduit 502. The sliding piston 495 has an annular liquid passage 503 which is connected to the channel 504 in the body 473 via the line section 505. Channel 504 is connected to conduit 476 through connector 506.
The passage 501 (which communicates with the line 474) is separated from the passage 503 (which is in communication with the viewfinder valve and the switching valve for the retraction of the roller support) by an annular gap labeled G-1. The gap G-1 is normally open.
The lower cylinder 491 has an annular passage 510 that extends over the pipe section <B> 511 With the annular passage 512 in the body part 473 in communication. The passage 512 communicates with the conduit 475 via the connector 513.
Passage 510 (which connects to the other side of the roller support motors) is passed through passage 503 (which communicates with the finder valve and the switching valve for retraction of the roller support) through an annular gap with the general drawing separated by the letter G-2. This gap is normally closed, as shown.
The slide cylinder 495 is carried by the spring 514 which rests on the base plate 515 which is connected to the body by screws 516. The sliding cylinder 495 is also mounted on ball bearings 520 and 521, which align the sliding cylinder with the axis of the chamber 493 and enable it to move up and down. The sliding cylinder has a central bore with an upper part 522 and a lower part 523, the lower bore having a smaller diameter than the upper one and carrying a ball 524. Oil drip holes 525-525 are placed on the lower part of the sliding cylinder.
A pin 526 extends upwards through the bore 522 and rests at its lower end on the ball 524 with a conical opening 530. The pin 526 has a thread and carries a nut 531, which supports a hemispherical part 532 - called ball in the following - wel ches rests against a cap 533, which is provided with the upper disk 485 with a thread. The cap has a conical opening 534 in which the conical part 535 is arranged, which is part of the ball 532. The ball 532 is provided with a vertical slot 527 in which a pin 528 which is attached to the upper cylinder 485 is arranged.
The pin prevents the ball from rotating about its vertical axis, but allows pivoting (both in one direction in the plane of the drawing and in such a direction perpendicular to it); this will be discussed in more detail later.
A ring 536 is attached to the upper part of the conical structure 535; this ring has a knurl 537 and ring-shaped friction disks 538 which are attached between the ring and the upper part of the conical structure. Inside the ring is a socket 539 and another 540 at the top of the ring 536 and socket 539. As can be seen in Figure 20, the shaft 526 extends upward through the ball 532, the conical portion 535 and the socket 539 through. The upper part of the shaft is threaded and carries a cylindrical part 541.
The sensor 10 has a conically shaped upper part 542, a disk-shaped central part 543 which rests on the cylindrical part 541, and a lower part 544 which is screwed into the part 541. The shaft 526 has a central bore 545 which contains a spring 546 which presses a pin 447 against the lower part 544 of the probe. This arrangement eliminates the dead walk. The part 514 has a bore 548 which carries a pin 549 which projects into an opening 550 in the ring 536.
From the above it is now clear that when the ring 536 is rotated, the pin 549 sets the cylindrical part 541 in rotation and in this way moves it up and down as a result of the fastening with a thread on the shaft 526, the sensor 10 is made to move up and down as well. Therefore, the sensor can be brought to any desired vertical position with respect to the template 16. After the sensor has been set, this setting remains due to the action of the friction disks 53 8.
The conical portion 542 is arranged so that any radius thereof (indicated generally by the letter R) that is brought into contact with the template 16 coincides with the radius of curvature of the curve of the working surface of the selected type of roller. Thus, once a particular roller has been selected for use, the feeler 10 can be adjusted to have its radius match the radius of curvature of the working surface of the roller. An adjustment scale for reading the above setting is provided (this tool is not shown). The means described above improve the accuracy with which the viewfinder mechanism controls the movement of the rollers.
The manner in which the viewfinder valve is operated to supply a liquid to the motors 131 and 132 for the roller supports is described below.
The spring 514 is designed in such a way that it presses the sliding cylinder 495 upwards, which presses the ball 532 against the cap 533 by means of the ball 524 and the base 526. When the Rollensup port 7 is pushed forward by the carriage, the sensor 10 and the shaft 526 are deflected from their vertical position, and the ball 532 will slide along the surface 533 'of the cap 533. This causes the ball 524 to move down a little, taking the slide cylinder 495 with it. When the sensor assumes a vertical position again, the spring 514 pushes the sliding cylinder back into its original position.
In a normal position, the individual parts are arranged so that the gap G-1 is a little open. This causes a flow of liquid from the line 474 through the various interconnections to the line 476. The effect of this is that the motors 131 and 132 of the roller supports start to work in such a way that they move the roller supports inward. When the sensor 10 is deflected, the sliding cylinder moves downwards, closes the gap G-1 and opens the gap G-2. The effect of this is that the motors of the roller supports are caused to move the supports outwards.
Since the gap G-1 is very narrow, on the order of a few thousandths of an inch, even a slight deflection of the sensor 10 produces the desired effect on the motors.
While the operation of the roller supports is usually controlled by the deflection given to the sensor 10 by the template 16, the roller supports can also be moved inwards or outwards by deflecting the sensor 10 with a manually operated cam. The mechanism for carrying out the foregoing is shown in FIGS. 3, 4, 16 and 23 and is described as follows: As shown in FIGS. 3, 4, 15 and 16, the carriage body 36 carries two hand wheels 571 and 572.
The handwheel 571 is fastened to a shaft 573 BE, which is carried by the upper slide part 57 and is provided with a gear 574 at its end. The gear 574 engages in an idle gear 575, which is held by the part 57 and in turn engages in another freewheeling of the gear 576, which is also carried by the part 57. This latter gear meshes with a gear 577 which is carried by one end of the transverse shaft 580 which is supported in the side walls of the carriage body. The hand wheel 572 is attached to the other end of the shaft 580.
As can be seen from Fig. 23, the shaft 580 carries a nut 58l which is attached to a sliding shoe 582 extending in a transverse direction and extending along the. Wall of the body part of the carriage can move least. The slide shoe carries an arm 583 which has a horizontal triangular-shaped stop 584 which is attached to one end of the same.
(This detail can be seen in the side view in FIGS. 15 and 16 and in the plan view in FIG. 3.) As can now be seen from the description, the nut is <B> 581 </B> when turning the handwheel <B> 571 Or 572 caused to move along the shaft, thereby carrying the slide shoe 582, the arm 583 and the stop 584 with it. The gear enables the stop to move outwards when one of the two handwheels is turned clockwise.
The use of a hand-moved cam venscheibe to control the position of the roller supporte has various advantages. For example, the feeler of the viewfinder valve can be deflected so that the template can be adjusted or moved without changing the roller supports, which would not be possible if the feeler remained in constant contact with the template. In addition, this control option is useful if it is intended to manufacture objects with parallel sides.
In this case, the template can be removed and the roller can be kept at a fixed distance from the axis of rotation of the spindle by deflecting the feeler of the viewfinder valve with the stop 584 until the rollers have reached the intended setting.
The advance of the slide, effected in a mechanical manner or by hand, is described in connection with FIGS.
The carriage is adapted to be moved by a spindle 585 which extends the length of the bed under the carriage and is supported at its rear end by a thrust bearing, generally designated 586. The spindle extends along the bed and into the headstock (see Fig. 23), where it is supported by the thrust bearing $ 90 and the needle bearing 591 'carried by the arm 592 attached to the headstock with bolts 593 . The spindle also carries a thrust bearing 594.
The arrangement just described is tightened with the help of lock nuts 595. The outer end of the spindle carries a crown gear 596 fastened to the shaft by bolts 600. The crown gear carries a brake drum 601 for the lead screw brake, which is generally designated 602.
As will be explained in detail later, when the hydraulic circuits are explained, the brake 602 can be operated in the mechanical or automatic operation of the machine to prevent rotation of the lead screw. In contrast, the brake remains released in manual mode so that the lead screw can rotate freely.
The lead screw is connected to the carriage in the following manner: As can be seen from Fig. 23, the support 603 is attached to the carriage at its upper and lower ends at 604 and 605. The lead screw carries a nut 606 which is rotatably supported on the support part 603 by a needle bearing 610. In addition, the thrust bearings 611 and 612 are used for storage. The needle bearing and the thrust bearing are fastened with the help of lock nuts 613. On the mother 606 there is also a gear 614. This gear 614 meshes with a gear 615 which is carried by the support 603. The latter is in a handle with a pinion 616 which is attached to the shaft of the motor 620.
The hydraulic system works in such a way that when the motor 620 is switched on, the lead screw 585 is prevented from rotating by the lead screw brake 602. The operating motor 620 then causes the gear 614 and nut 606 to rotate; therefore, the slide is guided along the lead screw, the direction of movement depending on the direction of rotation of the motor 620. This standstill of the lead screw during the mechanical drive is important because in this case there is no vibration of the spindle that could otherwise cause an un uniform feed or low-frequency vibrations and could be the cause of scratches on the manufactured object.
During manual operation, the manual transmission connecting the motor 620 and the nut 606 is blocked so that the nut cannot rotate. This mechanism is shown in FIG.
A pillar 587 supported on the carriage (by not shown with tel) carries an arm 588 in which the lever 589 is rotatably mounted. The lower end of the lever carries an abutment 607 provided with teeth, which is supported in a sliding manner on the bracket 587. The upper end of the lever is connected to a rod 608 that is attached to that in the cylinder <B> 617 </B> attached piston 609 is attached. The access of the pressure fluid to the cylinder 617 takes place via lines 617 'from the control mechanism 619, which will be described later.
A tension spring 618 is attached between the lever 587 and the lever 589 and acts in such a way that the abutment 607 is pulled to the left.
The hydraulic system of the machine is designed so that the unit pressure in the cylinder 617, when in automatic operation, is low enough to allow the spring 618 to pull the abutment 607 out of engagement with the gear 614.
In manual mode, the unit pressure in the cylinder 617 is large enough to overcome the spring tension so that the abutment is brought into engagement with the gear 614. Since the gear 614 is locked, the nut 606 cannot rotate. It is clear that when the nut is secured against rotation by rotating the lead screw, the nut and the slide are moved along the bed, the direction of movement being dependent on the direction of rotation of the spindle. The manually operated means for rotating the spindle are described in the following: As can be seen from FIG. 23, a support arm 621 is carried by the spindle head.
This support arm holds a cylindrical part 622 which has two bearings 623 and 624 for rotatably supporting the shaft 625. At the upper end of the shaft there is a bevel gear 626, which engages in another bevel gear 630. From FIG. 1 it can be seen that the bevel gear 630 is attached to a pin 631 which is provided with a handwheel 632. The lower end of the shaft 625 carries a toothed wheel 632 which engages the crown gear 596. Thus, when the hand wheel 632 is rotated, the carriage can be moved along the bed.
The mode of operation of the hydraulic mechanism by which the machine is adapted for manual operation and automatic control will be explained later.
The details of the construction of the spindle stock will be explained in connection with FIGS. 24, 25, 26, 38 and 39.
As can be seen from FIG. 24, the spindle stock consists of a frame with the general designation 634. The front part of this frame carries an insert 635 screwed to the frame by bolts 636. The roller bearing 640 is in the insert 635 fastens and supports spindle shaft 641. The spindle shaft is tapered at 642 and nuts 643 pull the bearing tightly against the shaft and against a ring 644 which abuts a bump 645. This survey is seen with oil channels 646 which are covered by a capsule 650. The capsule is attached to the insert 635 with the bolt 651.
The holes provided with the collective designation 652 are passage openings for the oil drain. The spindle carrier 653 is attached to the shaft 641, the inner part of which is provided with a taper which fits onto a corresponding taper on the shaft 641 (reference number 654). The spindle carrier is attached to the shaft with bolts 655. The bolts 656 fasten the spindle 3 to the spindle carrier 653.
It should be noted that the term spindle in the claims following the description occasionally includes both the spindle and the spindle holder and the spindle shaft.
A bearing arrangement similar to that described above is attached to the other end of the shaft at the point indicated by the number 657. The bearings 640 and 657 support the spindle and take up all radial pressure. When considering the bearing 640 it becomes clear that it is arranged in such a way that it allows an axial movement for the spindle, that is, the rollers run on the inner running surface in grooves, on the other hand on the outer running surface on a flat surface. The bearing 657 is designed in a similar manner. The purpose of the axial mobility will be explained in connection with the description of the hydraulic pressure bearing 660, which receives the axial working pressure on the spindle.
Before the mode of operation of the hydraulic pressure bearing 660 is explained in more detail, the type of spindle drive should first be clarified.
A drive or main gear 661 is attached to a slightly tapered portion of shaft 641 at 662. A ring 663 is attached near the main gear wheel and a spacer 664 next to it, which serves as a component of the roller bearing 665. (The term roller is used here in the broad sense of unwinding.) The spacer 664 abuts another ring 666 and a narrow drive gear 670, the latter being attached to the shaft. The lock nuts 641 'tighten the aforementioned parts onto the conical piece 662, thereby securing the gears 661 and 670 on the shaft. The gears 661 and 670 can still be keyed.
The drive gears 661 and 670 can be engaged with the gears 671 and 672 alternately. These gears are attached to a shaft 673, one end of which is supported on the spindle stock by the bearing 674, and the other end of the bearing 675. The latter is attached to the arm 676 on the carrier 680 (see Fig. 25). The gears 571 and 672 can be shifted in the axial direction relative to the shaft with a conventional gear mechanism, which is not shown.
The outer end of the shaft 673 carries two toothed wheels 681 and 682. These toothed wheels 681 and 682 can be alternately engaged by the toothed wheels 683 and 684 which are attached to the shaft 685 carried by the arm 686. These gears 683 and 684 can be shifted along the axis of the shaft by means of normal gear devices (not shown). At the other end of the shaft 685, the gears 690 and 691 are attached, which can be moved along the axis of the shaft by a gear mechanism, not shown, so that they can be brought into engagement with the drive gears 692 and 693 as required.
The drive gears 692 and 693 can be set in rotation by an electric motor 694 by the mechanism to be described below.
With the help of the transmission described above, the spindle can be rotated at a variety of different speeds. A control arm or switch handle 696 (see Fig. 1) is attached to the headstock by which the operator can set the desired speed. The lever controls a particular gear mechanism which, as mentioned above, is not shown.
The device for driving the drive wheels 692 and 693 is described below. It contains an automatically operating clutch 70'4 and a brake 704 ', by means of which the spindle can be rotated or brought to a standstill.
The motor 694 is provided with a pulley 700, which drives a further pulley 702 attached to the shaft 703 via a drive belt 701, which pulley is held in the headstock by a bearing 703 '. As can be seen from FIG. 26, the drum 705 of the clutch 704 is keyed on the shaft 703. The clutch is a disk clutch and contains a plurality of friction disks 706 which are wedged in the axial direction with the drum, and a plurality of interposed disks 710 which are fastened one behind the other in the axial direction to a hollow shaft 711 which is connected to of shaft 703 is coaxial.
The hollow shaft 711 carries the gear wheels 692 and 693 attached to it on the right and a counter plate 712 of the coupling at its left end. The hollow shaft 711 is given by a sliding bushing 713, which is between the clutch 704 and the brake 704 'and whose left end touches the hub of a plate 714 of the clutch and the right end of which touches the hub of a plate 715 of the brake.
The brake includes a plurality of friction discs 716 which are mounted side by side on the hub of the plate 715, a plurality of intermediate discs 720 which are axially wedged on a cylindrical part 721 which is held by the arm 723 of the carrier 680, furthermore a bearing cover 722 for the hollow shaft 711 and a counter plate 725 between the bearing cover 722 and the friction disks. The bearing cover 722 and the bushing 721 are attached to the arm 723 with bolts 724.
Another shaft 703 "is mounted inside the hollow shaft 711 and carries two lock nuts 726. A spring 730 surrounds the shaft 703" and acts between the collar 726 and the end of the hollow shaft 711. A spacer sleeve 731 is between the collar and a piston 732 attached, which is located in a cylinder 733. The cylinder is attached to the frame of the headstock 634 and is provided with a fluid connection 734 to its interior 735. The hollow shaft 711 presses with a collar <B> 711 ' </B> against the bearing cover 722.
The shaft 703 ″ has a pin 717 which extends outward through the slots 718 in the hollow shaft <B> 711 To a connection with the socket 713. The operation of the brake and the clutch is explained below: As will be explained in detail later, the liquid in the chamber 735 is under such pressure when the machine is ready that the piston 732 is pushed by the spring 730 into the cylinder is moved in. In these circumstances the spring 730 operates from the recessed part 711 'of the hollow shaft <B> 711 To slide the shaft 703 "and piston 732 to the right. This movement of the shaft 703" to the right is transmitted to the bushing 713 through the pin 717.
Accordingly, the plates of the brake are pressed together by the plate 715 and against the opposite plate 725 and the braking effect is thus triggered. This movement of the bushing 712 to the right simultaneously separates the plate 714 and the disks 706 and 710 of the coupling so that it is released.
When the required fluid pressure is created in the chamber 735, the piston 732 moves to the left, displacing the shaft 703 ″ and the sleeve 713 to the left. This movement causes the plate 714 of the clutch, the clutch plates together and against the Press against plate 712 so that the clutch engages, while plate 715 and the washers <B> 716 </B> and 720 the brake separated so that the brake is released.
After releasing the clutch, of course, no torque is transmitted from the shaft 703 to the drive wheels 692 and 693, while any rotation of the spindle is delayed and stopped when the brake is actuated. When the clutch engages and the brake is released, the torque of the shaft 703 causes the drive wheels to rotate, so that the spindle rotates at a speed corresponding to the selected gear setting.
Next, the hydraulic pressure bearing for the spindle will be described.
As can be seen from FIG. 24, the frame 634 carries a fairly solid, transverse support part 736. The support part is used to hold a large cylindrical insert with the general designation 740. The insert 740 has a valve mechanism with the general designation 741 which will be described in connection with FIG. 38.
The insert 740 includes a cylindrical chamber 742, both ends of which are covered with lids 743 and 744 which are attached to the insert with bolts 745 and 746. The covers 743 and 744 each have a passage 750 and 751, respectively. These passages 750 and 751 are preferably of the same size and are coaxial with the axis of the chamber 742.
Within the chamber 742 an axially displaceable slider 752 is arranged, which has two thickenings 753 and 754 of preferably the same dimensions. This slider is stored in the chamber with the help of ball bearings 755 and 756. The bearings center the slider in the axis of the chamber and the slider can move freely back and forth, that is, to the left and right along a fixed axis.
The cylindrical extension 763 of the slider has a slightly larger diameter than the passage opening 750, so that the passage opening 750 would be closed if the sliding part were moved all the way to the left.
The end of the cylindrical extension 763 is provided with a mirror-like polish, as is the annular surface 764 around the passage opening 750. The mirror-like surfaces 764 and the annular surface 764 'of the extension 763 are therefore opposed to one another.
The cylindrical extension 765 at the right end of the slider, which preferably has the same dimensions as 763, also has a mirror-like surface and the like also the annular surface 771 around the opening 751 in the cover 744. So the two are mirrored gel smooth annular surfaces 770 and 771 opposite.
An enlarged view of surfaces 764 and 764 'is shown in FIG. 39. It can be seen that the surfaces 764 and 764 'form a gap G-3 and, correspondingly, the surfaces 770 and 771 form a gap G-4. The dimensions of the two surfaces 764 and 764 'denoted by W-1 and W-2 are the same, as are the outer perimeters L-1 and L-2 and the inner perimeters L-3 and L-4. Therefore, the two surfaces have the same area. The surfaces 770 and 771 are arranged in an identical manner. The length of the gap G-3 (the same length as W-1 and W-2) is the same as that of the gap G-4.
The length of each gap is kept as small as practical, that is to say at least so large that the extensions 763 and 765 cannot get stuck in the passage openings 750 and 751. The axial length of the slider 752 and the chamber 742 are dimensioned such that when the slider is centered in the chamber, the width of each of the gaps G-3 and G-4 is in the order of magnitude of 0.20-0.25 mm.
The insert 740 (which - as can be seen from Fig. 24 - itself represents a large ring surrounding the shaft 641) has at its left end two projecting annular elevations, the end faces of which are close to the corresponding projections of the gear 670, however have a certain distance in the axial direction, as can be seen from the enlarged sectional figure in FIG. 38. The projection of the insert 740 lying on the outer circumference is provided with an annular, mirror-smooth surface 772, as is the corresponding projection of the gear wheel 670 with a surface 773 made in this way.
These surfaces form an annular gap G-5 (see also Fig. 39). The projection of the insert 740 located on an inner circumference has a mirror-smooth annular surface 774, and the gear wheel 670 likewise has a mirror-smooth annular surface 775, the two surfaces 774 and 775 having an annular gap. Form G-6.
The dimensions of surfaces 773 and 772 (FIG. 39) indicated by W-3 and W-4 are preferably equal to one another and also preferably equal to the dimensions of surfaces 775 and 774 in W-5 and Y7-6. The perimeters of the surfaces are preferably arranged such that area 772 is equal to that of 773, which in turn is equal to that of 774 and 775.
* The other end of the insert is provided with an outer annular surface 780. A corresponding surface 781 is on the gear <B> 661, </B> and both together form the ring-shaped gap G-7. Likewise, the surfaces 782-783 on the right-hand side form the annular gap G-8 and are designed in a manner similar to the surfaces described above with reference to the left-hand part of the insert. The widths of the columns G-5, G-6, G-7 and G-8 are each selected to be about 0.25 mm or smaller.
It is worth remembering that bearings 640 and 657 give the spindle some axial movement. The parts described above are arranged so that when the gears 670 and 661 are centered with respect to the insert 740, the gaps G-5, G-6, G-7 and G-8 each have a width of preferably 0.0375 mm .
The gear 670 has an annular recess 789 Ver connecting the column G-5 and G-6. The area of this annular recess is substantially the same as the annular recess 785 in gear 661 which connects gaps G-7 and G-8. The recesses 784 and 785 form annular liquid chambers.
The operation of the hydraulic thrust bearings is now described in the following: The hydraulic thrust bearing is designed in such a way that in the absence of a load an equal flow of fluid flows through the gaps G-5, G-6 and G-7, G-8. This division of the liquid flow results automatically within the geometrical and manufacturing tolerances of the arrangement. Under load, the liquid flow is automatically increased in the direction of the gaps that are about to close, namely in one of the applied load per proportional mass.
The arrangement of the various parts of the device in the absence of a load, that is, when no operations are taking place, is described below. The liquid line 762 is on the outlet side of the auxiliary pump for the headstock <B> 901 </B> (Fig. 36) connected. This pump is operated to provide a positive flow of liquid.
From the junction 762 on, the liquid flow is split and goes on the left through the gap 760, the annular chamber 790 (which is formed by the outer surface of the extension 763 and the inner wall of the chamber 742), and further through the gap G. -3, port 750, chamber 784, and gaps G-5 and G-6. On the right hand side the current flows through gap 761, chamber 791, gap G-5, passage 751, chamber 785 and out through gaps G-7 and G-8.
The pressure drop across the corresponding column on the left and right is the same. Therefore, the force acting on surfaces A-1 and A-2 is the same, and also the forces acting on surfaces A-3 and A-4 are the same. Therefore, the slider 752 is retained in the center of the chamber 742. Likewise, the unit pressure in chambers 784 and 785 will be the same so that the force exerted centers gears 670 and 661 with respect to insert 740.
The slider and the gears remain in the centered position until the spindle is subjected to an axial pressure or load. The mode of operation of the arrangement under load is explained below.
At the start of the work process and exerting an axial pressure on the spindle, the gears 661 and 670 strive to move to the left, as shown in FIGS. 24 and 38. This results in a force which seeks to close gaps G-7 and G-8 and to open gaps G-5 and G-6. If gaps G-7 and G-8 were completely closed, the liquid from line 762 would be left through gap 760, chamber 790, port 750, chamber 784, and gaps G-5 and G-6 flow out. Furthermore, gear 661 would come in close contact with insert 740 and there would ultimately be no fluid storage.
This case does not occur, however, because the liquid flow on the left side is increased and the gaps G-7 and G-8 remain open, the size of the liquid flow depending on the size of the pressure on the spindle.
It does this in the following manner: the tendency of gaps G-7 and G-8 to close produces an increase in the unit pressure in chamber 785 and port 751; likewise, the tendency for gaps G-5 and G-6 to open causes a decrease in the unit pressure in chamber 784 and port 750. The unit pressure in the opening 750 acts on the end face A-3, and that in the opening 751 acts on the end face A-4 as well; therefore, there is a greater component of the force to move slider 752 to the left. As soon as the slider moves to the left, the gap G-3 begins to close and the gap G-4 to open.
Therefore the liquid flow is reduced to the left and the flow. enlarged to the right. This will keep gaps G-7 and G-8 open. The amount of movement of the slider to the left is a function of the pressure that the column G-7, <I> G-8 </I> seeks to close, because the more these gaps close, the greater the unit pressure in the chamber 785 and the passage opening 751 and the greater the force that tries to move the slider 752 to the left.
During operation, the unit pressure in chamber 791 may be lower than that in 790 because there is a pressure drop across gaps 761 and 760 tending to slide the slide to the right. However, since the end surfaces A-1 and A-2 in this construction are smaller than the intermediate surfaces A-3 and A-4, the forces exerted on the latter are decisive.
The sensitivity of the arrangement, that is to say the ratio at which there is an axial pressure in the bearing. resisting pressure is built up depends on the extent to which the slide is able to increase the flow of liquid; this is a function of the resistance of the gaps 760 and 761 and also of the ratio of the end surfaces A-4, A-2 to the intermediate surfaces A-3, A-1.
In general, there is the following relationship: The lower the resistance of column 760 and <B> 761 </B> or the greater the ratio of the end surfaces to the intermediate surfaces, the faster the slide can increase the flow of liquid through it. cause gaps G-7 and G-8 and build up a fluid pressure resisting the axial pressure. These factors can be changed proportionally to achieve the desired sensitivity, but should always be dimensioned in such a way that the movement of the sliding piece causes an increase in the flow of liquid through the closing gap.
As mentioned above, the widths of the gaps G-7 and G-8 can be about 0.0375 mm with no load. Under these circumstances, the pressure drop across each gap is very small, which is advantageous from the standpoint of the lowest possible loss of force. One of the most surprising properties of the arrangement is that when the gaps begin to close under the axial pressure, the pressure drop increases to a very high value and at a very high rate. One of the most important advantages here is that at a maximum pressure of 30 tons, the spindle only yields about 0.0125 mm in the axial direction.
As mentioned above, the length of the gaps G-5, G-6 and G-7, G-8 is 0.25 mm or less. This small expansion has little effect on the pressure drop across the gap, but has the very important effect that the effect of the viscous entrainment forces that occur when the liquid flows through the gap and the relative movements of the surfaces forming the gap , reduced in size or made to disappear.
With low viscous entrainment forces, the efficiency of the bearing is very high, especially in comparison with a ball bearing of the anti-friction pressure bearing type. In addition, the low viscous entrainment force enables the spindle to be brought to very high speeds without any significant loss of friction.
It has been argued that the hy metallic thrust bearing of the above description works in a similar way Licher when the direction of the axial pressure is reversed, z. B. when the machine is used in such a way that the rollers move towards the rear of the machine during the work process. It is also noted that on such occasions there may be greater pressure in one direction than the other and therefore chambers 784 and 785 may be of different sizes. With such a modification, the bearing operates in essentially the same manner as described above.
It should also be noted that in such a use of the machine, in which the axial pressure acts only in a single direction, the hydraulic bearing described above can be replaced by such a hydraulic bearing, as it is in connection with the rotatable head of the Tailstock has been described.
The ball bearing 665 plays an important role in the operation of the hydraulic bearing. This bearing serves as a support for the spindle bearing in a position between the bearings 640 and 657 and therefore brings any tendency of the shaft to bend to disappear. If the shaft is sufficiently large, it would change the chamber 742 and interfere with the function of the sliding pieces 752. It should be noted that the bearing 665 and spacers 663 and 666 are arranged to allow the required axial movement of the shaft. In some applications the bearing 665 would be the main bearing supporting the shaft.
As can be seen in FIG. 24, certain oil outflows are provided. The liquid from gaps G-5 and G-6 is received by annular slots 792 and 793 cut in insert 741. The oil from gaps G-7, G-8 is received in annular slots 794 and 795. These are connected to the drains under the collective name 797, which open into a container, not shown.
The hydraulic bearing can be modified as follows with regard to the fluid lines: For example, it is not necessary to provide a mechanism that divides the fluid flow with the aid of the gaps 760 and 761. The middle part of the sliding piece can, instead of consisting of the two collars 753 and 754 and the intermediate piece 757, be replaced by a solid cylindrical part which slidably fits into the chamber 742. Liquid connections can be provided for the chambers 790 and 791, which are each connected to one side of an externally attached flow-dividing valve, which in turn is connected to the source of the liquid pressure.
The hydraulic bearing can also be modified by replacing gears 670 and 671 with disks that have corresponding chambers and mirror-like surfaces. The discs can be fastened to the shaft that can be rotated herewith, but not necessarily for power transmission.
With this type of arrangement, independent gears would be provided at other points on the shaft.
It should be remembered that the various surfaces that form the individual gaps are distinguished by their mirror-like surface. A mirror-like surface is the preferred type of surface treatment, because the smoother the surface, the less there is a tendency towards the formation of viscous entrainment forces. However, there are certain conditions in which an upper surface can also be used with a less smooth than reflective surface.
The spindle hydraulic thrust bearing allowed the spindle to rotate at least up to 2,000 revolutions per minute with an axial pressure on the order of 60,000 pounds (30 tons) being applied to the spindle. In metalworking operations of the type described here, high roll pressures or work pressures with simultaneous use of high spindle speeds are very desirable, especially with regard to the manufacture of products with such a machine with high production numbers.
As mentioned earlier, the voltage for the various electric motors on the machine is supplied by a three-phase busbar system which is laid along the bed. The electrical system is shown schematically in FIG.
The busbar system is given the general designation 900. The area to the right of the dashed line represents the carriage section and the area to the left of the same represents the spindle head section. The electric motors 58, 59 and 60 are connected to the busbar by means of brushes and serve to control the roller supports, the pump 58a, the pump to drive the carriage 59a and the pump to generate the operating pressure for the carriage 60a.
On the left-hand side, the motor for driving the spindle 694 is connected directly to the busbars. As already mentioned, this motor is designed to operate or rotate the spindle. In addition, this motor operates the pressure pump 901 to generate the operating pressure for the spindle head. Since this pump is not shown in FIGS. 24 and 25, it should only be noted here that the pump is connected to the shaft of the motor 694 via a normal coupling.
The busbar system can be supplied with voltage via a magnetic starter 902. The control box 903 has a start button 904, a stop button 905, and a lamp 906 can be turned on when the operator presses the start button. As shown in FIG. 1, this switch box is attached to the headstock.
The circuit for the headstock will be described in connection with Fig. 36 first.
When the operator has pressed the start button 904, the pressure pump 901 delivers pressure fluid on its outlet side to the hydraulic bearing 660 of the headstock via the connections 762. The inlet side of the pump 901 is connected to a storage vessel 901 '.
The pressure fluid is also supplied via the lines 910 and 911 to the switching valve for shifting the gears 912, which can be activated by the button 696 on the headstock (Fig. 1). This valve actuates the mechanism for shifting the Gears (not shown) for engaging some of the gears mentioned in connection with Figures 24 and 25 so that the spindle rotates at the desired number of revolutions.
The hydraulic fluid is also supplied via the lines 910, 913 to the switching valve 914 for the selection of an automatic or manual operation. This valve can be operated by the switch button 912 on the headstock (Fig. 1).
The valve 914 has a rotor 915 (which is connected to the button 912), furthermore an annular passage opening 916 which is in communication with the line 913, an outlet opening 920 which extends in the axial direction and which is connected to the oil sump indicated at 921 is in communication, and a radial outlet opening 922. The line 923 extending from the passage opening 916 of the valve is connected to lines 924 and 925 which are connected to the brake 602 for the lead screw and the control mechanism 619 '.
The brake 602 comprises a brake drum 601. This is - as mentioned above (see FIG. 23) - connected to the lead screw 585 of the slide, and the cylinder 926 is connected to the line 924. Inside this cylinder there are two pistons 930 and 931 which are connected to the brake shoes 932 and 933, respectively.
These brake shoes are preferably of the self-excitation type. Springs 934 and 935 push the piston towards the center of the cylinder to release the brake shoes. When the valve 914 is in the position for automatic operation (shown in the figure), the rotor 915 connects the outlet side of the pump 901 to the brake pressure line 923, and the brake shoes are pressed against the brake flow. Therefore, the lead screw of the slide is prevented from rotating.
When the valve 914 is in the manual operating position (turn 90 counterclockwise), the rotor closes <B> 915 </B> the line 923 to the storage vessel. In this case, the springs in the brake push the pistons towards the center of the cylinder and the brake shoes do not touch the drum. Therefore, the lead screw of the carriage can rotate freely.
The control mechanism 919 'comprises an arm 936 which is wedged on its serrated rod 940 which extends from the headstock into the Schlit th (Fig. 4). This rod is held axially in the bottom part, so that the carriage can move back and forth over the rod. In the carriage, the rod 940 is connected to the control mechanism 619 (see Fig. 27).
The tension spring 941 pushes the arm 936 downwards. At the end of the arm 936 there is a rod 942 which is connected to the piston 943, which works in the cylinder 944 fed via the liquid line 925.
From the above, the following is done: When the selector valve 914 is in the handstel development, the cylinder 944 is connected to the storage vessel, and the spring pulls the arm 936 down and thus rotates the rod 940 clockwise. When the selector valve 914 is set to automatic operation, the discharge side of the pump 901 is connected to the cylinder 944, which moves the piston 943 and 936 upwards and thus causes the rod 940 to rotate in the counterclockwise direction.
We now turn to FIG. 27 in which the sequence of rotation of the rod 940 is explained.
The control mechanism 619 includes a valve 945 with a rotor 946 keyed on the rod 940. The valve has two annular passages 950 and 951. The outlet and the liquid line 952 lead to the discharge side of the pump 60a for generating the operating pressure for the slide (see FIG. 35). The outlet and the line 953 are also connected to the discharge side of the pump, but in such a position that the unit pressure is lower than in the outlet 952. Outlet 954 is connected to line 617 '.
If the selector valve 914 (Fig. 36) is set to automatic operation, the shaft 940 is rotated counterclockwise and the rotor 946 of the valve 945 is moved into the position shown. In this way, the cylinder 617 is connected to the outlet 953, and the spring 618 pulls the stop 607 out of engagement with the gear 614, so that the traveling nut 606 driving the carriage becomes rotatable. Here, the unit pressure in the cylinder 617 is sufficiently small that the spring <B> 618 </B> can fulfill its function.
When the selector valve 914 is set to manual operation, the shaft 940 is rotated clockwise and the rotor 946 connects the opening 952 with the cylinder 617. This causes the toothed pressure piece 607 to engage the gear 614 and the traveling nut 606 of the carriage (Fig. 23) to prevent rotation.
The unit pressure in the cylinder 617 is high enough to overcome the force of the spring 618.
Before continuing the description, it should be emphasized that the unit pressures at the openings 952 and 953 are called working pressure and negative working pressure, the latter word meaning that the pressure should be lower than the working pressure. This will be discussed in detail later.
When the pump 901 is working to generate the operating pressure in the spindle head, liquid is also supplied via the line 960 to the valve 961 for clamping the stencil and driving the spindle. This valve is actuated by the up and down movement of the support 12 for the blank. The task of this valve is to actuate the spindle coupling 704 and the spindle brake 704 'together with the device of the mechanism 459 which locks the stencil.
The valve 961 has a rotor 962 which is connected to a splined shaft 963 (see FIGS. 4 and 11) which extends from the spindle head into the carriage, where it connects this with the support for the fitting. The shaft is fixed in the axial direction so that the slide can move relative to it.
As can be seen from FIG. 11, the shaft carries a stop 964 which can be grasped by the L-shaped part 371 on the vertically movable frame 352 on the workpiece holder. In Fig. 11, the L-shaped part 371 has moved the stop 964 downwards and rotated the shaft 963 counterclockwise. When the workpiece holder is in the up position, the stop 964 also moves upwards, which is explained in connection with FIG.
When the stop 964 moves upward, the shaft 963 rotates clockwise.
As can be seen from FIG. 36, the rotor 962 carries an arm 965 which is normally pressed upwards against a stop 970 due to the action of the tension spring 966. Therefore, when the L-shaped part 371 (FIG. 11) is moved upwards, the shaft rotates under the action of the spring 966 in a clockwise direction (FIG. 36) and the rotor 962 is in the position shown.
The rotor 962 has an annular chamber 971 and a radial opening 972 which is connected to the storage vessel through the connection 973. When the workpiece holder is in the up position, the rotor 962 connects the cylinder 733 for actuating the clutch and the brake with the storage vessel via the connections 974, 975 and the lines 470 'and 734. It is recalled that that when the pressure in cylinder 733 drops, the brake is actuated and the clutch for transmitting a torque is made ineffective, so that the spindle comes to a standstill. The cylinders 462 holding the template are also connected to the storage vessel via the outlets 470 and the line 470 ', etc.
It should be mentioned here that if the pressure in the cylinders is released, the stencil holder can move freely with respect to the bed.
When the workpiece holder is in the down position, the rotor 962 establishes the connection between the discharge side of the pump 901 for the operating pressure in the headstock with the cylinder 733 that actuates the clutch and the brake and with the cylinder 462 that locks the template. The unit pressure in the cylinder 733 causes the brake to be released and the clutch to be engaged. The spindle is therefore set in rotation. The unitary pressure in the cylinders 462 causes the stencil holder to be clamped to the bed.
Before describing the details of the hydraulic circuitry in the sled, it is desirable to explain the construction of the program valve 800. This valve (see Figures 28 to 34) is attached to the body of the carriage. Its function is to supply or transfer the hydraulic fluid to various valves, which in turn actuate certain parts of the machine or prepare them for actuation. The valve is designed so that it can be switched into several positions in which certain effects are triggered.
The valve 800 has a frame <B> 801, Which is supported on an arm 802 fastened to the body part 36 of the carriage. Three annular recesses 803, 804 and 805 are cut into the frame. These are each connected to the liquid lines 806, 810 and 811. The frame also has a bore 812 which is connected to the liquid line 813. Within the frame there is a permanently mounted cylinder 814 which can be attached to the body part by shrinking. The cylinder has a plurality of axially adjacent planes <I> a, b, </I> c and d in Fig. 28 provided passages.
In the plane a (see also Fig. 30) the passages are equally spaced from one another and are marked with the numbers <B> 821, 822, 823 and 824. All of the passages are in communication with the annular recess 803. The passages in plane b (see also FIG. 31) are arranged in a manner similar to that in plane a and denoted by the numbers 825, 826, 830 and 831. All of the passages are in communication with the annular recess 804.
In the plane c (see Fig. 32) the passages 832, 833, 834 and 835 are arranged at the same distance from each other, but with the passages in the levels <I> a </I> and <I> b </I> not in phase. These last-mentioned passages are related to the annular recess 805. In the plane d (see FIG. 33) the cylinder has a disk-shaped chamber 836 and a single passage 840.
A rotor 841 is mounted in the cylinder, which has a plurality of passages in each of the planes <I> a, b, </I> c and <I> d </I> and also has a plurality of passages extending in the axial direction. In each level, the passages are divided into four segments, each segment showing an identical arrangement of the passages. The rotor is rotated one after the other or in individual steps through a segment in order to switch the liquid lines 806, 810 and 811 on or off one after the other, then rotated further in succession through the next segments, in which the lines 806, 810 and 811 are operated in a similar manner.
Since each of the segments is the same, the construction and operation of only one segment in the planes becomes <I> a, b, </I> c and <I> d </I> described. By doubling the segments, pressure equalization is obtained and the possibility of reducing the stroke of the pawl or the like operating the valve is achieved.
In plane a, the rotor has radial passages 842, 843, 844 and 845. In plane b, the rotor has radial passages 846, 850 and a tangential slot <B> 851 </B> in connection with the passage 850. In the plane c, the rotor 841 has the radial passages 852 and 853 and a tangential slot 854 in connection with the passage 853. In the plane d the rotor has radial passages. let 855 and 856.
The rotor 841 has a passage 860 running in the axial direction, which is connected in the plane a with the radial passage 842 and in the plane d with the radial passage 855. The passage 860 has a cover 860 'which closes one end thereof (see FIG. 28). Another passage 861 extending in the axial direction is connected in the plane a with the passage 843, in the plane b with the passage 846, in the plane c with the passage 852 and in the plane d with the passage 856.
The passage 861 has a closure cap (not shown) similar to that for the passage 860.
It should be noted at this point that the line 813 is connected to the discharge side of the pump 60a for the operating pressure of the slide (see FIG. 35). The liquid in the line is under working pressure. In the shown position of the rotor 841 (which is the standby position of the machine) the liquid under working pressure is guided via the passage 840 into the annular chamber 836 and further through the openings 855 and 856 to the axially extending passages 860 and 861.
Passage 860 then supplies fluid at operating pressure to line 806 via radial passages 842 and 821 and disc-shaped chamber 803.
The rotor 841 has a central passage opening 862 which is in connection with the radial passages 844 and 845 in the plane a, with the passage 850 in the plane b and with the radial passage 853 in the plane c. The passage 862 is connected via the coupling line 862 'to the discharge side of the operating pressure pump 60a of the carriage (see FIG. 35), but at a point so that the unit pressure in the passage 862 is lower than in the line 813.
The liquid in the passage has negative working pressure as previously mentioned. The clutch enables the rotor 841 to be rotated.
In the shown position of the rotor, the line 910 is connected to negative pressure via the disk-shaped chamber 804 (see plane b), the passage 826, the slot 851 and the passage 850. Likewise, the line 811 is connected to negative working pressure via the disk-shaped chamber 805 (see level c), the passage 833, the slot 854 and the passage 853.
The rotor is set up so that it can be moved or switched from the position shown (see, for example, plane a), where the one passage 842 is in connection with the passage 821 (position I), into position II, in which the Passage 843 is in communication with passage 821.
From here it is possible to switch to position III, in which the passage 844 is in connection with the passage 821, and finally to position IV, in which the passage 845 is in connection with the passage 821. The consequence of these switchings is that the liquid in lines 806, 810 and 811 is brought to working pressure or negative pressure in a prescribed sequence.
The following table shows the condition of the lines with certain settings of the rotor:
EMI0024.0036
position <SEP> line <SEP> 806 <SEP> line <SEP> 810 <SEP> line <SEP> 811
<tb> <I> I <SEP> X <SEP> O <SEP> O </I>
<tb> II <SEP> X <SEP> X <SEP> O
<tb> III <SEP> O <SEP> O <SEP> X
<tb> IV <SEP> O <SEP> O <SEP> O
<tb> X <SEP> represents <SEP> working pressure <SEP> represent,
<tb> O <SEP> represents <SEP> underwork pressure <SEP>. The rotor 841 is arranged so that it can be switched alternately by the ratchet mechanism 863 and 864 on opposite sides of the rotor. These two devices are identical in construction, so the description will only refer to the ratchet mechanism 863 mounted on the right side of the rotor.
A climb wheel 865 is attached to the rotor with a key 866. An arm 870 with a resilient pawl 871 for engaging the teeth of the climbing gear is rotatably attached to the rotor 841. The arm 870 has a stop 872 which presses on a piston 873 in the cylinder 874. The stop is held in contact with the piston by means of spring 875 which is attached between the cylinder and the arm. The line 893 is used to supply the working pressure to the chamber 876 of the cylinder, which leads the piston upwards and thus rotates the arm 870 with the claw 871, which in turn sets the pitch wheel and the rotor in rotation.
When the working pressure in the chamber 876 decreases, that is to say is changed to the negative working pressure, the spring 875 brings the arm 870 and the claw 871 back into a position opposite the next tooth of the climbing wheel. It should be noted that the steering wheel has sixteen teeth, so that the rotor is indexed four times for every 90 of a revolution.
The line 893 'on the climbing gear device 864 can also be fed with both working pressure and negative working pressure. As a result, the rotor 841 is moved in a manner similar to that of the device 863. The manner in which lines 893 and 893 'are made suitable for this will be briefly described.
It is believed that the arrangement of the hydraulic circuitry of the carriage is best understood when discussed in conjunction with a description of the operation of the machine. This now happens in connection with FIG. 35.
In the following description it is assumed that the start button 904 on the headstock has been pressed, that the button 912 is in the automatic position, and that the button 696 has been pressed to select an appropriate spindle speed.
The hydraulic circuits for the slide have two closed circuit systems that are started by an independent system. This independent system also supplies hydraulic fluid to operate certain valves and other components of the machine.
One circulation system is used to drive the rollers for movement inwards and outwards and essentially comprises the pump 58a for the advance of the roller supports (whose characteristic feature is constant displacement), and also the motors 131 and 132 for the supports 6 and 6 7 and the seeker valve 471. The other circuit system serves to drive the carriage and the rollers forwards and backwards and essentially contains the pump 59a for the carriage advance (whose characteristic feature is constant pressure with variable displacement), the stop valve 1031 , the directional valve 1034 and the motor for the carriage feed 620.
The independent system is fed by the pump 60a for generating the operating pressure for the carriage, which is of the constant displacement type. The liquid conveyed by this pump performs various functions that are briefly described below: The inlet side of the pump is connected to a filter 1000 which is connected to a reservoir 1001. The reservoir lies within the body part of the carriage and the oil level is indicated by the letter L in FIG. The outlet side of the pump is connected to a line 1002.
The liquid from the line 1002 runs through a valve 1002 ', a circle with the general designation 1006 and then a constriction 1008 in front of the storage vessel 1001. In the circuit 1006 there is a pressure drop, and the pressure at point 1007 (just before the constriction 1008) is slightly lower than the pressure in line 1002. For the purpose of better explanation, the pressure in line 1002 and the lines connected to it are called working pressure, the pressure in point 1007 and the lines connected here are called negative working pressure. The purpose of the valve 1002 'is to keep the working pressure in the line 1002 at a substantially constant value.
(In addition to generating a pressure drop as described above, circle 1006 also serves to perform other functions that will be described later.) Many of the valves in the machine can be connected to either the working pressure line 1002 or the negative working pressure point 1007. If, for example, the chamber 1031c of the directional valve 1031 is connected to the point 1007, the valve is set so that the slide moves backwards, but forwards when the valve is connected to the working pressure line 1002.
As mentioned above, another function of the carriage's pressure piping system is to keep the two independent circulation systems on. For example, the system fed by the pump 58a driving the roller support is started by the check valves 1104, which are connected to lines 1010, 1009 and point 1007.
Another function of the system for generating the operating pressure of the slide is to supply the hydraulic means which serve to keep the slide and the template in sliding contact, and also to supply the hydraulic means for removing the dead Ganges in the drive mechanism of the roller supports. As can be seen from FIG. 35, the piston 449 of the slide is connected to the vacuum line 1010, so that the cylinder 442 is brought into contact with the adjustable stop 461 by the arm 44 $.
The cylinder 146 to eliminate the dead gear of the roller supporte is connected to the vacuum line 1009. Therefore, the pistons 151 and 155 are pushed outward to eliminate the dead gear, as stated earlier. The underwork pressure is great enough to carry out the tasks mentioned.
The following description is intended to explain the operation of the machine when leaving the standby position. At this point in time, the slide is in the extreme rearward position. Furthermore, the program valve is in position IV, the workpiece holder 12 in the upper position, the rollers supporte 6 and 7 on the inside and the hydraulic bearing of the tailstock is pressurized. The detailed manner in which this is done will be described later.
In this state the spindle is not yet rotating; however, the hydraulic bearing of the spindle is provided with pressure and the stencil holder is in yielding contact with the slide. Finally, the means for avoiding the dead gear of the roller supports are provided with pressure in the manner described above.
After a workpiece has been inserted into the workpiece holder 12, the pushbutton 1020 is actuated by the operator and the program valve is switched from position IV to position I. This is done as follows: the sliding piece 1018a is pressed down against the spring 1018b and the working pressure from the lines 1005, 1015 and 1021 via the valve <B> 1018 </B> transmitted to line 893. At the same time, the pawl mechanism moves the rotor of the program valve into position I.
In this position, the line 806 is in the state of the working pressure, whereas the lines 810 and 810 <B> 811 </B> in that of the underwork pressure. After the operator releases the pushbutton 1020, the spring 1018b pushes the sliding piece 1018a back into the position shown, since the chamber 1018c itself via the line 1022, the function valve 1023 and the line 1024 connected to the negative pressure line 1010 is placed on negative working pressure.
As a result of the presence of working pressure in line 806 and negative working pressure in lines 810 and 811, the carriage is caused to move forward.
The working pressure in line 806 is via line 1025, through the limiter valve 1026 of the roller support and through the. management <B> 1030 To the stop valve 1031. The function of the stop valve is to control the flow of liquid supplied from the carriage feed pump 59a to the carriage feed motor 620. The transmission of the working pressure to the chamber 1031c causes the slider 1031a to move downward against the spring 1031b.
Therefore, the liquid is transferred from the outlet side of the feed pump 59a from the line 1032 via the valve 1031 to the line 1033 which is connected to the directional valve 1034. The inlet side of the pump 59a is also via the line with the directional valve <B> 1035, </B> the stop valve <B> 1031 And line 1036 connected.
We now return to considering the program valve. The working pressure is transmitted from the line 806 via the line 1040 to the direction valve 1034. The appearance of this pressure in chamber 1034c causes slider 1034a to move downward against spring 1034b. Therefore, liquid can now pass from the line 1033 via the valve 1034 to the line 1041, which is closed to the carriage feed motor 620. Furthermore, liquid is transferred from the line 1036 via the line 1042 and the directional valve 1034 to the line 1043, which is also connected to the motor 620 if. In this way, the carriage feed motor is set in revolutions and moves the carriage forward.
The control of the carriage feed pump 59a will be explained later; Before continuing the description, however, it should be noted that the lines 1041 and 1043 are connected to check valves 1044 and 1045, both of which are connected to a line 1046 which leads via the line 1050 to the negative pressure line 1010. It should also be noted that the inlet and outlet sides of the pump 59a are connected to the negative pressure line 1010 via check valves 1052 and 1052 '.
The circles described above are event circles.
The feed pump 59a is a constant pressure, variable displacement pump, preferably of the eccentric plunger type. So that the unit pressure of the pump remains constant under the different working conditions of the machine, a special device is provided through which the displacement of the pump can be changed automatically. The displacement of the pump is controlled by the movement of arm 1053. In the position shown, the pump displaces a maximum volume of liquid, on the other hand the displacement becomes essentially zero when the arm is rotated to the left into the position indicated by dashed lines.
Another turn of the arm to the left causes the pump to reverse direction so that the outlet line 1032 becomes the inlet line and the inlet line 1035 becomes the outlet. .
The arm is connected to the control units 1054 and 1056. These each consist of an arrangement of a piston and a cylinder, the pistons being connected to the arm 1053 and the relative pressures in the cylinders influencing the position of the arm. The unit pressure in the control unit 1056 seeks to turn the arm 1053 to the right, while the same pressure in the control unit 1054 seeks to turn the arm to the left.
The control unit 1054 is operated by the pressure of the feed pump 59a, the cylinder of the unit being connected to the line 1055 which is in communication with the line 1032. The control unit 1056 is actuated by the pressure of the operating pressure generating pump 60a for the carriage, which is determined by the circuit 1006.
The line 1060 leading away from the control unit 1056 is connected to one side of the pressure regulating valve <B> 1061 </B> connected. The valve is adjustable so that the unit pressure in the control unit 1056 can be set to a desired value. The control valve 1061 functions as follows: The working pressure line 1002 supplies pressure fluid to the flow divider valve 1057, which can be adjusted so that the fluid flow at its outlets 1062 and 1063 is divided as desired. The outlet 1062 is connected to the control valve 1061 via the line 1064.
The other outlet 1063 is connected to a relief valve 1065 via line 1066, and this is in communication with line 1064 via line 1070. Furthermore, the relief valve is connected via the line 1071 to the annular chamber a of the valve 1072 which switches off the time delay. The annular outlet b of this valve is connected to the line 1064 via the line 1073. The annular part c of the shut-off border valve is connected to the low working point 1007 through line 1074 to the low working pressure. The lower side of the control valve 1061 is connected to the aforementioned collection point via lines 1075 and 1074.
The canceling valve has a slide 1072a, a spring 1072b and a chamber 1072c. Chamber 1072c is connected via line 1076 to an adjustable time delay valve 1080 connected. The other side of the time delay valve is connected via lines 1081 and 1082 to line 810 of the program valve. It is recalled that when the program valve is set to position I, line 810 is at negative working pressure. The spring 1072b therefore holds the slider 1072a in the position shown.
The flow-dividing valve 1057 is set such that more liquid flows through the outlet 1062 than through the outlet 1063. The liquid from the outlet 1062 flows through the line 1064, the pressure regulating valve 1061 and from here into the storage container via the lines 1075, 1074 and the constriction 1008.
The liquid from the outlet 1063 flows through the line 1066, the relief valve 1065, the line 1071, the valve device 1072 that switches off the time delay and from here in turn to the storage container via the line 1074 and the constriction 1008.
It can now be seen that only part of the liquid flowing in the working pressure line 1002 (which is supplied by the pump 60a generating the operating pressure of the slide) flows through the pressure control valve 1061, and that this division of the flow is controlled by the setting of the flow divider valve becomes. By setting the control valve 1061 it is determined that a certain unit pressure in the line 1060 and in the control device 1056 is maintained. If the carriage goes from the standby position forward, it is met with little resistance.
The components described above are designed so that the unit pressure in the control device 1056 is greater than in the control device 1054. Therefore, the arm 1053 is rotated to the right and a maximum displacement of the pump 59a is set so that the carriage moves forward at high speed .
The mentioned control valve 1061 is designed and connected in such a way that it can be operated with a button 1083 (FIG. 1). The pressure setting is indicated by the ruler 1084, which is calibrated so that it shows the thrust, for example in tons. The speed at which the sled moves can be observed by the flow meter 1085, which can be calibrated in centimeters per minute. The role of the time delay valve 1080 and the time delay switching off valve 1072 will be explained shortly.
It should be noted that the line 1055 emanating from the discharge side of the pump 59n for the slide advance feeds a flow of liquid into the hydraulic bearing 301 of the tailstock. The bearing is numbered according to the description for FIGS. 18 and 19. The way the camp works has already been described earlier and does not require any further explanation.
Line 1055 from the discharge side of carriage feed pump 59a also supplies fluid to cylinders C-1 and C-2, forcing pistons P-1 and P-2, tailstock 250 to stop against the carriage spindle or stop 251 to move. The cylinders C-3 and C-4 are connected to the inlet side of the carriage feed pump 59a via the lines 1087 and 1051.
As mentioned above, the forward movement of the carriage brings the tailstock, the template, the Rol len, the workpiece holder and the workpiece itself in motion, that is, all of these parts move as a unit. In the following, it is assumed that the rollers and the tailstock have been set in such a way that after the workpiece touches the spindle, the tailstock and the rollers simultaneously touch the workpiece. After the foregoing occurs, the forward movement of the carriage is of course stopped.
Since the position of the tailstock in the longitudinal direction with respect to the carriage or the rollers is adjustable, the tailstock can be arranged so that either the rollers or the tailstock first touch the workpiece.
When the slide is in the stop position, the hydraulic system works to automatically bring the machine into working position in the following way.
When the slide is stationary, the pressure in the line to the outlet side of the slide feed pump is built up very quickly, and this causes the control device 1054 to push the control arm 1053 of the pump a little beyond the position indicated by the dashed lines. Therefore, the direction of the pump is momentarily reversed, so that the pressure in line 1035 rises and in line 1032 falls. The pressure differences due to the reversal of the pump actuate the work function valve 1023, since the chamber 1023b is connected to the line 1035 via the line 1105 and the chamber <B> 1023e Is connected to line 1032 via line 1106.
The difference in pressure causes the slide 1023a to shoot downwards, so that the push-button valve as a result <B> 1018 Is actuated because the downward movement of the slider 1023a connects the working pressure line 1003 to the line 1022, which in turn is in communication with the chamber 1018c of the push button valve.
It should be noted that the reversal of the pump 59a also reverses the direction of the slide feed motor 620 so that the slide slowly begins to go backwards. As mentioned above, this reversal is only very brief, as the control unit 1056 immediately reverses the pump again to begin moving the carriage in the forward direction. The above movements are only very small, and the slide therefore comes to rest, with the control devices 1054 and 1056 the pump almost at the stroke zero hold, but still sufficient to avoid losses of the Sy stems, eg. B. by the column of the hydraulic tail stock bearing to be added.
It should be further emphasized that after actuation of the work function valve 1023, as described above, a movement of the slide 1023a upwards into the position indicated in the drawings, since the pressure in the line 1032 is the discharge pressure and the line 1035 is below There is a let pressure.
At the moment when the slide comes to rest, the push-button valve is actuated, which switches the program valve 800 further to position II. The significance of the push-button valve 1018 for the further switching of the program valve 800 is explained as follows: According to the above explanations, the working pressure is applied to the chamber <B> 1018e </B> of the push button valve and here causes the slider 1018a to move down against the spring 1018b.
The working pressure of the slide is controlled by the line <B> 1005 Via the lines 1015, 1021, the valve 1018 and the line 893 to the control wheel mechanism 864 of the program valve, which moves in a manner already described in more detail and advances the valve to the position 1I.
After actuating the push-button valve, the spring 1018b pushes the slide up into the position shown, because the pressure in the chamber 1018c again corresponds to the negative pressure, since the slide of the work function valve 1023a, as explained above, has returned to its previous position.
When the program valve is switched to position II, the working pressure in line 806 remains upright. Line 810 changes from negative pressure to working pressure and line 811 remains at negative pressure.
The working pressure in line 810 is transmitted to workpiece holding valve 1086 via line 1082. The working pressure in chamber 1086c moves slider 1086a downward against spring 1086b. As a result, the cylinder 346 of the workpiece holder is connected to the vacuum line 1010 via the line 1090, the valve 1086, the line 1090 'and the line 1093, which is located on the vacuum line 1010. The cylinder 345 of the workpiece holder is set to working pressure via the check valve 1091, the valve 1086 and the working pressure line 1004.
Note that the workpiece holder is moving rapidly downward because the neck 1092 is shunted. The above circuit connections cause the workpiece holder to move downward and it remains downward as long as the working pressure is maintained in chamber 1086c. When the workpiece holder moves downwards, the workpiece remains clamped between the spindle, the rollers and the tailstock.
As already explained in connection with FIG. 36, the movement of the workpiece holder into the lower position causes the actuation of the jig holding devices 459 so that the stencil holder is clamped or locked to the bed.
As further explained in connection with FIG. 36, movement of the workpiece holder to the lower position releases the brake 704 'and causes the clutch 704 to engage. At the same time, the spindle begins to rotate, with the workpiece, the rollers and the tailstock be set in rotation.
Recall that controllers 1054 and 1056 keep pump 59a near zero displacement as long as the carriage and rollers are stopped against the workpiece. When the workpiece and the rollers begin to rotate, the resistance to forward movement of the workpiece begins to decrease. The system provides that the control devices 1054 and 1056 automatically adjust the displacement of the pump 59a and thus enable the carriage and the rollers to start moving for the machining activity.
The carriage and the rollers first move forward a certain distance at a low speed, and then continue their movement with a speed corresponding to the resistance. If the resistance is small, the feed speed is high; if the resistance is high, it is small.
It has been found that if the rollers are moved only at a slow feed rate during the first part of the working operation, the possibility of blanks breaking is practically eliminated. Usually, the slow feed rate is maintained over a distance that is equal to the original thickness of the blank, or until the material is displaced to a sufficient extent so that the work piece can be safely supported by the work surface of the spindle. The way in which the initial low feed rate is achieved is explained in more detail below.
It is recalled that during the time in which the carriage and the rollers are moved with rapid displacement and then brought to a standstill in relation to the workpiece, only part of the liquid from the working pressure line 1002 passes through the pressure control valve 1061, which is a be correct unit pressure builds up in the control device 1056. During the first part of the operation, the pressure in the control device 1056 is maintained via a path as mentioned above, and since the resistance opposed by the workpiece is quite high due to the fact that the spindle only slowly comes up to speed the rollers move forward at low speed.
After a certain period of time, all of the liquid is diverted from the working pressure line 1002 through the control device 1061, which results in an increase in the pressure in the control device 1056. This now tries to move the arm 1053 of the pump 59a in such a way that the displacement of the pump is increased and the forward movement is brought into an appropriate ratio with the opposite resistance. Incidentally, the resistance of the workpiece depends essentially on the number of revolutions of the workpiece, the material of the same, its original thickness and the intended percentage reduction in thickness.
The transfer of all the liquid from the line 1002 through the control valve 1061 is carried out with the aid of the delay device 1080 and the valve 1072 which switches off the time delay, as will be explained in the following.
It is recalled that line 810 when the program valve is switched to position <B> 11 </B> is due to work pressure. This is transmitted in the lines 1082 and 1081 up to the time delay system 1080, which is adjustable so that the liquid flow flowing through it can be regulated. The time delay system 1080 is connected to the valve 1072 which switches off the time delay via the line 1076. The working pressure in the shut-off valve chamber 1072e causes the slide 1072a to move to the left against the spring 1072b Tu.
The time delay system <B> 1080 </B> consists of a constriction and limits the speed of liquid transfer into the chamber 1072c; for this reason the slider 1072a moves slowly against the spring 1072b. The passage c of the shut-off valve slowly begins to be covered by the slider, so that the liquid flow in the line 1071 to the collecting point 1007 is cut off.
When the passage c is completely covered, the passage b is slowly opened, and there is therefore a transfer of liquid from the line 1071 to the line 1073. In this way, the entire liquid volume of the working pressure line 1002 flows through the pressure regulating valve 1061 and brings the unit pressure in the control device 1056 to rise. This pressure in the control device 1056 is maintained as long as the line 810 of the program valve is under working pressure.
Regarding the control valve 1061, it is noted that this device is adjustable. As has become clear from the above, the setting of the valve determines the forces initially pressing against the workpiece, and for each given force (as can be read on the scale 1084) a certain feed rate is obtained. The feed speed can be changed by setting valve 1061.
When the carriage advances and the template is locked onto the bed, the probe 10 is deflected. This sets the Rol lensupporte in motion so that the rollers follow a path prescribed by the template. The manner in which the guide mechanism directs the movement of the supports 6 and 7 is explained below.
The guide mechanism is set up in such a way that the sensor 10 always assumes a position of equilibrium with respect to the template. How this is achieved is explained first.
The outlet side of the pump 58a for advancing the roller supports is connected to a flow divider valve 1094 via the line 1093. This valve is connected to motors 131 and 132 via lines 1095 and 1096. The task of valve 1094 is to keep the flow rate in lines 1095 and 1096 the same regardless of the unit pressure in the lines. The operation of a flow divider valve is well known in the art and requires no further explanation.
Lines 1095 and 1096 are connected to guide valve 471 via lines 475 and 474. It is recalled that with the probe 10 not deflected, additional pressure is applied to the valve so that gap G-1 is normally open and gap G-2 is normally closed. Therefore, the liquid flows from line 1095 through motors 131 and <B> 132, </B> further through the line 1096, the line 474, the gap G-1, through the valve 471, through the lines 481 and 482, through the switching valve of the Rol lensupporte 1100, through the line 1101 and finally back via the Line 1102 to the inlet side of the feed pump 58a.
When the liquid flow flows in the direction indicated above, the motors 131 and 132 work in such a way that they lead the supports 6 and 7 inward until the sensor 10 comes into contact with the template 16. When the sensor touches the template, it is deflected, thereby closing the gap G-1 and opening the gap G-2. This has the consequence that the roles supporte try to move outwards, which is explained by:
When the gap G-1 is closed and the gap G-2 is open,. the flow of liquid through the motors is reversed, i.e. the liquid from line 1096 flows through the motors, through lines 1095 and 475, through gap G-2, valve 471, lines 481 and 482, through switching valve 1100, through line 1101 and back through line 1102 to the inlet side of the pump.
When the support moves outwards, the feeler begins to detach itself from the template and thus assumes its pre-tensioned position. The motors 131 and 132 reverse their direction of rotation and move the supports and the feeler inwards. The guide valve 471, and particularly the gaps G-1 and G-2, are arranged in such a way that a condition of equilibrium is created and the feeler of the guide valve remains in contact with the template.
When the rollers come to a standstill with respect to the workpiece, as described above, the sensor of the guide valve assumes a starting position with respect to the template according to the processes explained above (see FIG. 3). When the carriage begins to move forward, the feeler of the guide valve takes part in this movement. As the guide disc is at rest, the feeler is deflected. When the feeler is deflected, the rollers begin to move outwards; but as soon as this happens the deflection is removed and the rollers begin to move inward.
The above movements are of course very small, and so a change condition for the equilibrium is created for all practical possibilities, so that the feeler of the guide valve follows the outline of the template as the carriage continues its forward movement. The roles are of course also continued so that they follow the same paths as the template. At the end of the operation, the rollers are in the position shown in FIGS.
With regard to the switching valve 1100, it should be noted that this valve has a slider 1100a, a spring 1100b and a chamber 1100c. The chamber 1100c is connected to the working pressure via the line 1097, which in turn is connected to the line 811 of the program valve 800. Therefore, the spring 1100b presses the slider 1100a into the position shown.
Before continuing the description, it should be emphasized that the pressure in the line 481 is not high enough to actuate the sensor switch-off control 480 due to the passage of the liquid according to the description above. The operation of the sensor switch-off control will be described later.
As best seen in Fig. 2, a front buffer 1012 and a rear buffer 1014 are attached to a rail 1013 which is located on the side 26 of the bed. The buffers are used to allow the carriage to move To operate limiting valve 1011 and to stop the carriage at the front or rear end of the machine. (Incidentally, the carriage is seen in Fig. 2 in the same position as in Fig. 1; therefore, the limiter valve 1011 is in a position between the buffers 1012 and 1014).
The two buffers are adjustable along the rail so that the length of the way forward or backward for the carriage can be adjusted. The stops 1013'-1013 'are attached to the rail in such a way that the buffers cannot be set outside the limits of the machine.
The front buffer is attached to the bed at such a location that the forward movement of the carriage and rollers is stopped when the workpiece has been processed into the desired article. This is the case when the valve 1011 limiting the slide movement touches the front buffer 1014.
When the movement of the slide limiting valve 1011 comes into contact with the front buffer, the slide 1011a is moved upward against the spring 1011b. As a result, the program valve is switched to position III because the steering wheel mechanism 863 via the lines 893 ', 1017, the valve 1011, the line <B> 1016 </B> and the line 1015 is applied to working pressure, since the latter line is connected to the working pressure line 1005.
When the program valve is switched to position III, the state of lines 806 and 810 changes from working pressure to negative working pressure and that of line 811 changes from negative working pressure to working pressure. This causes the following operations: The negative working pressure in the line 806 is transmitted to the stop valve 1031, which brings the carriage to a stop. The chamber 1031c of the valve is via the line 1030, the valve 1026 for limiting the movement of the roller support and via the line 1025 with the line 806 in connection.
The spring 1031 b pushes the slider upwards into the position shown, so that the flow of liquid to the directional valve 1034 and the feed motor of the slide 620 is brought to a standstill. As a result, the carriage can no longer move forward. The pump 59a then goes into the zero position, as already described above ben.
The negative pressure in line 806 is also brought into communication with the directional valve. The chamber 1034e of the directional valve communicates with the line 806 via the line 1040. The spring 1034b moves the slider 1034a in the upper position shown in the drawing. So when the stop valve 1031 is operated again, a flow of liquid is transmitted from the discharge side of the pump 59a into the line 1043, so that the motor 620 begins to work and moves the carriage towards the rear of the machine.
When the operation is finished, the rollers are moved to the extreme outer position and remain in this position while the slide moves backwards. The reason for this is that the rollers and the supports should remain free and out of contact with the workpiece attached to the spindle. This backward movement is actuated by the switch-off control 480, which deflects the finger 10 of the viewfinder valve, as will be explained in the fol lowing.
The working pressure in line 811 is transmitted via line 1097 to the switching valve 1100 serving to retract the Rol lensupports. The working pressure in the chamber 1100c moves the slider 1100a to the left against the spring 1100b. Movement of the slider to the left separates the flow of liquid in line 482 from line 1101 and transfers it from line 482 into constriction 1120. The pressure in line 482 increases, whereby the pressure in line 481 is increased. This causes the pressure in the chamber 480c to rise and moves the piston stop 480a outward so that it touches the cylindrical part 541 (see FIG. 20) and deflects the valve.
The way in which the deflection of the valve causes the roller supports to move outward has already been described earlier and does not require any further explanation.
When the roller supports have moved outwards into the prescribed position, the carriage begins to move backwards and the movement of the supports outwards is stopped. These processes are influenced by the limiter valve 1026 of the roller support.
The roller support valve 1026 is mounted on the Füh tion 35 (see Fig. 3). If now the Rol lensupport 6 comes into contact with the slide 1026a of the valve, the slide is pressed to the left against the spring 1026b.
The limiter valve 1026 initially acts to trigger the start of the backward movement of the carriage by actuating the stop valve 1031 as follows: If the slider 1026a moves to the left, the working pressure in the line 1005 via the line 1121, the limiter valve 1026 and carry line 1030 to the stop valve. The working pressure in the chamber 1031c moves the slide 1031a downward and supplies the directional valve 1034 with liquid. Recall that the directional valve was already set to deliver liquid to the motor 620 to move the carriage toward the rear of the machine.
With regard to the backward movement of the slide, it should be noted that the negative working pressure in the line 810 of the program valve is transmitted to the valve 1072, which switches off the time delay, via the lines 1082 and 1081. The negative pressure in the chamber of the shut-off valve 1072c enables the slide 1072a to move to the right due to the action of the spring 1072b. The flow of liquid through line 1073 is interrupted and diverted to point 1005 by the valve. The liquid flow is reduced by the pressure control valve 1061. The pump 59a is set to maximum displacement, and since the movement was opposed to little resistance, the carriage moves backwards at high speed.
The second function of the limiter valve 1026 is to stop the travel of the roller supports and to hold them in the holding position, as will be explained in more detail by the following.
The further movement of the slider of the limiter valve 1026a to the left connects the line 1122 to the line 1123. The line 1122 is connected to the line 1096 and the line 1123 to the line 482. As a result of the connection between lines 1122 and 1123, motors 131 and 132 are short-circuited and the outward movement of the supports comes to a standstill. It should be noted that the supports cannot move inward because the pilot valve is deflected by the sensor shut-off valve. The supports therefore remain in this position while the carriage moves backwards.
We turn now back to the program valve. Recall that line 810 at position III is at vacuum pressure. This water is transmitted to the valve of the workpiece holder 1086 via line 1082. The negative working pressure in the chamber 1086c of the workpiece holder valve enables the spring 1086b to move the slide 1086a upwards into the position shown. The cylinder 346 of the workpiece holder is then, via the line 1090, the valve <B> 1086 </B> and the working pressure line 1004 applied to working pressure.
The cylinder 345 is placed under vacuum via the constriction 1092, the valve 1086 and the line 1093 connected to the vacuum line 1010. Since the discharge current of the cylinder 345 passes through the constriction 1092, the workpiece holder only moves slowly upwards. The reason for the slow rate of rise of the holder is that it should not come all the way up until the carriage has moved back far enough so that the holder has no contact with the spindle.
When the workpiece holder moves upwards, the holding devices 459 for the template are de-energized and the holder can be slid or moved on the bed. The negative pressure in the cylinder 442 causes the holder to move upward in the direction of the slide until the stop 461 contacts the stop of the slide 448.
When the workpiece holder moves upwards, the clutch 704 is released, the brake 704 'is actuated and the spindle is decelerated and stopped.
When the carriage moves backwards, the screw or stop 251 on the carriage strikes against the stop 250 on the tailstock, and the tailstock is pulled rearward along with the carriage.
The carriage continues to move backward until the limiter valve <B> 1011 </B> of the slide touches the rear buffer 1012. Actuating the limiter valve 1011 switches the program valve to position IV in the following way: The slide 1011a is moved upwards against the spring 1011b, whereby the working pressure in the line 1005, via the lines 1015 and 1016, the valve 1011, line 1017 and line 893 'are connected to climbing gear mechanism 863.
When the program valve is in position IV, lines 806 and 810 remain at negative working pressure, while the pressure in line 811 changes from working pressure to negative working pressure. This brings the roller supports in motion and the slide to stop.
When line 811 is at negative pressure; so the switching valve 1100 retracting the roller supports is actuated. The line 811 is connected to the chamber 1100c via the line 1097, and the negative working pressure occurring here enables the spring 1100b to move the slider 1100a to the right. Therefore, the liquid flow in the throat 1120 will be in the conduit <B> 1101 And the pressure in chamber 480c of the sensor shutoff valve moves spring 480b of slider 480a to the left and away from the guide valve.
Since the guide valve is not deflected, the form causes the roller supports to be moved inwards in the manner already described.
As soon as the roller support 6 moves away from the limiter valve 1026, the spring 1026b pushes the slide 1026a to the right. When the slide 1026a begins to move to the right, the connection to the lines 1122 and 1123 is interrupted and the motors 131 and 132 are no longer short-circuited; Therefore, the Rol lensupporte are now ben released for movement outwards, if this is given by the guide valve.
Further movement of the slider 1026a of the limiting valve to the right actuates the stop valve 1031, so that the movement of the carriage is stopped to the rear. It is recalled that in the case where the limiter valve slider 1026a was moved to the left, working pressure occurred in the chamber 1031c of the stop valve. If, on the other hand, the slide 1026a moves to the right, the line 1030 connected to the chamber 1031c of the stop valve is brought into communication with the line 1025, which is at negative pressure, since it is connected to the line 806 to the program valve.
In this way, the negative working pressure in chamber 1031e allows spring 1031b to move slider 1031a upward, cutting off supply to the directional valve and motor 620, which of course brings the slide to a standstill.
The negative pressure in line 806 is also applied to directional valve 1034 via line 1040. Due to the pressure in the chamber 1034e, the spring 1034b can move the slider 1034a up to the position shown, and the directional valve is thus set to transfer fluid to the motor 620 to drive the carriage forward when the stop valve is operated.
When the above work movements are completed, the machine is in standby position. The finished workpiece is removed from the spindle. Another blank is placed in the workpiece holder.
At this point it should be noted that the removal of the finished workpiece and the insertion of another blank can be done automatically, especially if the machine is used in an automatic production line. It is therefore clear that inserting a new blank into the holder itself can cause the machine to begin the operation, rather than having the operator press the start button.
For example, a small switch to be actuated when inserting a blank can be mounted in the workpiece holder, the actuation of which sets the time delay mechanism in motion, which in turn brings a coil to trigger the push-button slide 1018a.
It has been described that the carriage or rollers are advanced using a system of variable displacement and constant pressure. The idea of providing a feed at constant pressure, as opposed to a constant feed rate, has various advantages. One of the most important features of a constant pressure feed is that the feed rate changes with the resistance of the workpiece. If this resistance offered by the workpiece is small, the feed rate is automatically made high, but automatically reduced if the resistance is high.
It is therefore particularly important to enable an automatic change in the feed rate in the event of a change in resistance, because too high a feed rate with high resistance can break the workpiece.
If you use certain types of metal or be certain blank shapes or blanks to be manufactured from certain types of metal, the resistance opposed by the blank can be greater during the first part of the operation, but smaller at the end of the operation. Therefore, the speed of the work process is increased by automatically increasing the feed speed. So it is often desirable to make hollow bodies from two different types of metal, e.g. B. steel near the narrow end and copper near the opening.
The resistance of the copper is, of course, smaller than that of the steel, and therefore an automatic change in the feed rate is very desirable.
Another advantage is that the average speed of an operation of the machine is increased considerably. For example, when the slide approaches the spindle from its starting position, it moves at high speed. Likewise, the machine path is covered quickly if the direction of movement of the slide is reversed at the end of the work function. If a constant feed rate were used, the carriage would of course move forward or backward at the speed currently selected.
In the case of an arrangement with a constant feed rate, an actuating mechanism could be used which changes the feed rate accordingly in the various time periods mentioned above. However, such an actuation mechanism would require adjustment in relation to the bed so that the correct feed rate would be applied in the corresponding part of the work cycle.
Another advantage of the feed at constant pressure is that it makes the machine particularly suitable for automation. If, for example, the carriage and the rollers move forward from the standby position in order to come into contact with the workpiece, the relief from the rapid traversal of the displacement path to the speed of the machining takes place fully automatically. Stopping the rollers in front of the workpiece itself triggers the start of the work cycle.
Another advantage of the constant pressure feed is that the working speed can be adjusted with a single button. Over the entire working area for which the machine is intended, the setting of the working speed in no way affects the ability of the system to move the slide at high speed in the machining breaks.