DD151122A1

DD151122A1 - Antriebseinrichtung fuer einen schwenkbaren werkzeugtraeger

Info

Publication number: DD151122A1
Application number: DD22149880A
Authority: DD
Inventors: Volker Thomas
Original assignee: Volker Thomas
Priority date: 1980-06-02
Filing date: 1980-06-02
Publication date: 1981-10-08
Also published as: DE3103446C2; DE3103446A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung fuer einen schwenkbaren Werkzeugtraeger fuer Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die mit geringem technischen Aufwand ein sanftes An- und Einlaufen des Werkzeugtraegers, beim Schwenken in die gewaehlte Arbeitsstellung, ergibt. Bei einer Antriebseinrichtung fuer einen schwenkbaren Werkzeugtraeger wird dies erfindungsgemaesz dadurch erreicht, dasz als Wegeventil eine bekannte hydraulische Nachlaufeinrichtung Anwendung findet, die vorzugsweise axial zur Werkzeugtraegerwelle angeordnet ist, wobei der Steuerschieber der Nachlaufeinrichtung mit einem bekannten programmgesteuerten Schrittschaltwerk drehverbunden ist und die Nachlaufhuelse mit der Werkzeugtraegerwelle in Bewegungsverbindung steht.

Description

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Antriebseinrichtung für einen schwenkbaren Werkzeugträger

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für einen schwenkbaren Werkzeugträger für Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ganz allgemein ist es bei Werkzeugträgern bekannt ,· die Sohwenkbewegungen von einer zur anderen Arbeitsstellung durch einen in beiden Richtungen schaltbaren Motor in Verbindung mit einer Programmsteuerung über mechanische Elemente, insbesondere mittels eines Maltesertriebes oder über einen hydraulischen Antrieb zu bewirken,, Hierzu ist nach der DE-PS 2110 147 eine Revolverkopfeinrichtung bekannt, bei der mit Hilfe eines an ihm angeordneten Drehschiebers in Verbindung

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mit einem Hydromotor und einer elektr©hydraulischen Steuerung beim Einlaufen in die gewählte Arbeitsstellung eine Verzögerung der Schwenkbewegung erreicht wird. Dies geschieht dadurch, daß der Drehschieber durch einen hydraulischen Steuerkreis mit Wege- und Rückschlagventilen so gesteuert wird, daß Kurzschlußverbindungen von den Zuleitungen des Hydromotors zu der Rückölleitung, durch die am Drehschieber auftretenden periodischen Überschneidungen der Steuerbohrungen, verhindert v/erden. Hierdurch ist ein ruckfreies Schalten, auch über mehrere Schaltstellungen hinweg, gegeben.

Nachteilig an dieser Ausführung ist der hohe schaltungstechni« sehe Aufwand, der zur* Lösung dieses Problems nötig ist, wobei auch nur eine Verzögerung der Schwenkbewegung des Revolver— kopfes bei seinem Einlaufen in die Arbeitsstellung erreicht wirdo

Ziel der Erfindung

Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, die beschriebenen Nachteile weitestgehend zu mindern·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die mit geringem technischen Aufwand ein sanftes An- und Einlaufen des Werkzeugträgers, beim Schwenken in die gewählte Arbeitsstellung, ergibt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß als Wegeventil eine bekannte hydraulische Nachlaufeinrichtung Anwendung findet, die vorzugsweise axial zur Werkzeugträgerwelle angeordnet ist, wobei der Steuerschieber der Nachlaufeinrichtung mit einem bekannten programmgesteuerten Schrittschaltwerk drehverbunden ist, und die Nachlaufhülse mit der Werkzeugträgerwelle in Bewegungsverbindung steht*'

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Das Wegeventil arbeitet dabei so, daß die Sollposition eines einen ölstrom regulierenden Nachlaufregle'rs durch einen Elektromotor über ein mechanisches Schrittschaltwerk vorgewählt wird und die Nachlaufbewegung des Werkzeugträgers durch einen Hydromotor über den Nachlaufregler, dessen Stromkennlinie bei Winkelunterschieden von wesentlich weniger als einer Schaltstellung den Sattigungsbereich erreicht, geregelt wird·

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden·

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Pig· 1x einen Schnitt durch den Werkzeugträgerantrieb im geklemmten Zustand mit der Nachlaufeinrichtung,

Fig· 2s den Maltesertrieb mit der Treiberscheibe,

Fig· 3: einen Schnitt durch das Schiebergehäuse der Nachlaufeinrichtung,

Pig» 4: den Verlauf des Durchflußstromes Q als Funktion des Drehwinkels £ des Nachlaufreglers,

Fig· 5* ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Steuerung der Nachlaufeinrichtung.

Eine Werkzeugträgerwelle 1 ist in Gehäuseteilen 2 mittels Lagerbuchsen 3 drehbar und axial verschiebbar gelagert^ Am linken Ende der.Werkzeugträgerwelle 1 ist eine Planverzahnung 4 vorgesehen, weiterhin ist an diesem linken Ende ein nicht dargestellter Werkzeugträger angeordnet· Die Planverzahnung 4 steht einer am Gehäuseteil 2 angeordneten Planverzahnung 5 gegenüber· Zwischen den Gehäuseteilen 2 ist ein mit der Werkzeugträgerwelle 1 verbundener Kolben 6 angeordnet, der einen ihn aufnehmenden Zylinder 7 in Zylinderräume 8, 9 teilt· Auf der Werkzeugträgerwelle 1 ist ein Zahnrad 10 be-

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festigt, welches an einem Bund 11 einen Nocken 12 aufweist, über dem ein Tastschalter 13 angeordnet isW Parallel zum äußeren Durchmesser des Zahnrades 10 sind Schalt bolzen 14 vorgesehen, deren Anzahl den Schaltstellungen des Werkzeugträgers entspricht, und denen ein Tastschalter 15 zugeordnet ist« Das Zahnrad 10 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 16, welches mit einer in einen Flansch 17 gelagerten Welle 18 eines Hydromotors 19 verbunden ist·'

Der Hydromotor 19 ist an dem Gehäuseteil 2 befestigt. Er ist mit Hydraulikleitungen verbunden, deren Beschreibung später erfolgt»

Mittels eines Stiftes 20 ist die Werkzeugträgerwelle 1 mit einer Nachlaufhülse 21 drehfest verbunden, die von einem Schiebergehäuse 22 sowie einem Deckel 23 eingeschlossen ist und durch einen Ring 24 axial gesichert ist und einen Steuerschieber 25 umhüllt. Der Steuerschieber 25 ist mit seinem Wellenansatz in einem Gehäuseteil 2 gelagert, an dem ein Mehrstellungsschalter 26 angeordnet ist, mit dem er in Verbindung steht« Auf dem Wellenansatz des Steuerschiebers 25 ist ein Zahnrad 27 befestigt, welches mit einem Zahnrad' 28 in Eingriff steht, das auf einer gemeinsamen Welle mit einem Malteserkreuz 29 angeordnet und in Gehäuseteilen 2 gelagert ist_o

Das Malteserkreuz 29 befindet sich mit einer Treiberscheibe 30 mit Treibern 31 im Eingriff, denen ein Schalter 32 zugeordnet ist· Eine Welle 33 verbindet die Treiberscheibe 30 mit einem Elektromotor 34, der mit einer nicht dargestellten Steuerung der Maschine zum Rechts- oder Linkslauf elektrisch verbunden ist. .

Die hydraulische Steuerung des Werkzeugträgers erfolgt über eine Hydropumpe 50, die über einen Filter 49 mit dem ölbehälter in Verbindung steht und der ein Druckspeicher 5Ί zugeordnet ist. Die Hydropumpe 50 steht einerseits über Druckleitungen 43t 41 und unter Zwischenschaltung einer Drossel mit einer Bohrung 37 des Schiebergehäuses 22 und über ein

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Druckbegrenzungsventil 47 mit dem ölbehälter in Verbindung,* An' eine Bohrung 38 des Schiebergehäuses 22 ist eine Abflußleitung 42 angeschlossen. Zwei weitere Bohrungen 35, 36 des Schiebergehäuses sind über Leitungen 39, 40 mit dem Hydromotor 19 verbunden. Die Hydropumpe 50 ist andererseits über die Druckleitung 43 eingangsseitig an ein Wegeventil 52 angeschlossen, von dem eine Abflußleitung 44 zum ölbehälter führt. Ausgangsseitig ist das V/egeventil 52 über eine Leitung 45» unter Beischaltung eines Druckschalters 53 ^i^ dem Zylinderraum 8 und über eine Leitung 46 mit dem Zylinderraum 9 des Zylinders 7 verbunden»

Die Fig. 2 zeigt die Anordnung des Malteserkreuzes 29 in Verbindung mit der Treiberscheibe 30» deren Treiber 31 und dem Schalter 32.

In der Fig. 3 ist ein Schnitt durch das Schiebergehäuse 22 gezeigt. Die Bohrungen 35» 36, 37» 38 sind je nach Stellung der Stege 5^ geöffnet oder gesperrt. Die Stege 5^ geben bei gegenseitiger Verdrehung von Steuerschieber 25 und Nachlaufhülse 21 die Verbindung zwischen den Bohrungen 35» 37 und 36, 38 bzw. 35, 38 und 36, 37 frei und bestimmen damit Drehrichtung und -geschwindigkeit des Hydromotors 19·

In der Fig. 4 ist der Verlauf des Durchflußstromes Q als Funktion des Drehwinkels £ des Nachlaufreglers (Lauf der Stege 54 gegenüber den Bohrungen 35, 36, 37, 38) gezeigt. Der variable ölstrom bewirkt ein druckfreies Anlaufen und Bremsen des Werkzeugträgers während des Schwenkens» Sobald die Stege 54 die Bohrungen 35, 36, 37, 38 vollständig freigegeben haben, ist der Sättigungsbereich des Nachlaufreglers erreicht.

Die Wirkungsweise soll nachstehend beschrieben werden.

Die Einrichtung .ist im verriegelten Zustand der Werkzeug-trägerwelle 1 gezeigt. Soll der nicht dargestellte Werkzeugträger in eine andere Stellung geschaltet werden, z.B, über

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mehrere Schaltstellungen hinweg, so geschieht folgendes: Durch einen elektrischen Impuls aus der Steuerung der-Maschine wird das Wegeventil 52 aus der gezeigten Lage nach links geschaltet. Damit wird über die Leitung 46 der Zylinderraum 9 druckbeaufschlagt. Der Kolben 6 wird mit .der Werkzeugträgerwelle 1 nach links verschoben, "bis sich die Planverzahungen 4, 5 gelöst haben. Über die Axialbewegung des Nockens 12 am Bund 11 des Zahnrades 10 wird der Tastschalter 13 betätigt, der den mit der Steuerung der Maschine verbundenen Elektromotor 34 i^Q vorgesehener Richtung, entweder im Rechtsoder Linkslauf einschaltet. Der Elektromotor dreht über den Maltesertrieb 29, 30, 31 und das Zahnradpaar 27, 28 den Steuerschieber 25 solange, bis der am Wellenansatz vorgesehene Mehrstellungsschalter 26 meldet, daß die programmierte Schaltstellung des Steuerschiebers 25 erreicht ist.

In diesem Falle wird durch öffnen des Schalters 32 der als Bremsmotor ausgebildete Elektromotor 34 abgeschaltet· Die Treiberscheibe 30 bleibt in der in E'ig. 2 gezeigten Stellung stehen und arretiert das Malteserkreuz 29 und damit den Steuerschieber 25 gegen unbeabsichtigtes Verdrehen.

Während des eben beschriebenen Laufes des Elektromotors 34 wird der Steuerschieber 25 gegenüber der Nachlaufhülse 21 verdreht, so daß die Bohrung 37» de nach vorgesehener Drehrichtung entweder mit der Bohrung 35 oder mit der Bohrung verbunden wird.

Durch die Schaltstellung läuft der Hydromotor 19, gespeist über die Leitung 39 oder 40 an, und zwar in die Richtung, daß er und die Werkzeugträgerwelle 1 mit der Nachlaufhülse 21 der Drehrichtung des Steuerschiebers 25 folgen. Sobald bei Stillstand des Steuerschiebers 25 der Schalter 15 von dem Schaltbolzen 14 betätigt wird, der der vorgewählten Werkzeugträgerstellung entspricht, wird das Wegeventil 52 in die dargestellte Ausgangslage geschaltet. Somit wird über die Leitung 45 der Zylinderraum 8 druckbeaufschlagt

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und der Kolben 6 bewegt'sich nach rechts, bis die Planverzahnungen 4-, 5 wieder fest arretiert sind. Mit der Meldung des Druckschalters 53, daß der eingestellte Druck anliegt, ist der Schaltzyklus beendet·

Die Nachlaufeinrichtung zwischen dem Maltesertrieb und dem Werkzeugträger kann ebenfalls anstelle des Steuerschiebers über einen Vierkantenregler verwirklicht werden»

Diese.Ausführungsform soll in einem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 näher erläutert werden^

Die Werkzeugträgerwelle 1 steht axial beweglich mit der Hülse 55 cLes Vierkantenreglers 56 in Drehverbindung«, Die Hülse ^ ist in einem Gehäuseteil 2 gelagert, an dem die Hydraulikleitungen 39» 40» 41, 42 angeschlossen sind. Der Kolben 57 des Vierkantenreglers 5& ist in der Hülse ^ und im Gehäuseteil 2 des Werkzeugträgerantriebes drehbar und axial verschiebbar gelagert. Auf dem rechten Ansatz des Kolbens ist ein Zahnrad 58 angeordnet, welches mit einem nicht dargestellten Maltesertrieb in Eingriff steht· Der Kolben 57 ist mit der Hülse 55 durch Bewegungsgewinde 59 verbunden.'

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist folgendem über den nicht gezeigten Maltesertrieb wird das Zahnrad 58 in Drehung versetzt. Entsprechend der Drehrichtung schraubt sich der Kolben 57 in die Hülse 5^ hinein, bzw. aus ihr heraus· Je nach Stellung wird die Druckleitung 41 entweder mit der Leitung 39 oder mit der Leitung. 4-0 und die Leitung 40 oder 39 mit der Abflußleitung 42 verbunden* Somit läuft der in diesem Ausführungsbeispiel nicht gezeigte Hydromotor an und schwenkt den Werkzeugträger solange, bis der Kolben 57 in der Hülse 53 die freigegebenen Leitungen wieder schließt_e

Dies geschieht, wenn der Maltesertrieb in der gewählten Stellung stehen bleibt und die sich mit der Werkzeugträgerwelle 1 drehende Hülse 55 den Kolben 57 in die gezeichnete Gleichgewichtsstellung des Bewegungsgewindes 59 schraubt·¹

Claims

d. ι 4 3 a o~ Erfindungsanspruchi

1, Antriebseinrichtung für einen schwenkbaren Werkzeugträger für Werkzeugmaschinen, bei der die Schwenkbewegung der Werkzeugträgerwelle programmgesteuert durch einen Hydraulikmotor, der von einer Hydraulikpumpe über ein Wegeventil für beide Drehrichtungen beaufschlagbar ist, in Verbindung mit mechanischen Übertragungselementen erfolgt, gekennzeichnet dadurch, daß als Wegeventil eine bekannte hydraulische Nachlaufeinrichtung (2Ίj 22} 25) Anwendung findet, die vorzugsweise axial zur Werkzeugträgerwelle (1) angeordnet ist, wobei der Steuerschieber (25) der Nachlaufeinrichtung mit einem bekannten programmgesteuerten Schrittschaltwerk (34$ 30·, 29) drehverbunden ist und die Nachlauf hülse (21) mit der'Werkzeugträgerwelle in Bewegungsverbindung steht·'

2. Antriebseinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Nachlaufeinrichtung ein Drehschieber (25) Verwendung findet, wobei als Relativbewegung zwischen Drehschieber (25) und Nachlaufhülse (21) eine Drehbewegung besteht,

3» Antriebseinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Nachlaufeinrichtung ein Vierkantenregler (56) Verwendung findet, wobei die Rotationsbewegung des Kolbens (57) über ein Bewegungsgewinde (59) in eine Axialbewegung umgewandelt wird, so daß eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen Kolben (57) und Nachlaufhülse (21) be-. wirkt wird·

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen