DE1001083B - Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung der Vorschubbewegung eines Werkzeug-maschinenschlittens - Google Patents

Description

Gegenüber den mechanischen und elektromechanischen Vorschubvorrichtungen bieten die hydraulischen Vorrichtungen auf kleinem Raum die wünschenswerten Eigenschaften der Stärke, der Schnelligkeit und eines fast vollständigen Fehlens der Tragheit bei den Betriebsbewegungen.

Es ist bereits ein hydraulischer Vorschubantrieb bekannt, bei dem die Steuerbewegungen eines den Vorschub regelnden Steuerschiebers durch Abtasten des Gewindes einer umlaufenden Steuerspindel mittels eines Ritzels erfolgen. Der hydraulische Vorschubantrieb wird durch elektromagnetische Vorrichtungen eingeschaltet und durch eine Ventilbewegung gesteuert, die gegen jede Änderung der Widerstandskraft oder des Viskositätsunterschiedes der Antriebsflüssigkeit praktisch unempfindlich ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind zwei Elektromagneten vorgesehen, um sowohl den raschen Vorschub des Werkzeuges gegen das zu bearbeitende Werkstück als auch den Rücklauf des Werkzeuges im Schnellgang sicherzustellen. Außerdem benötigt man eine Kupplung, die das Ritzel von seiner es tragenden Welle trennt.

Die Erfindung hat eine Vereinfachung eines solchen Vorschubantriebes zum Gegenstand. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß in die Getriebeverbindung zwischen dem Ritzel und dem Steuerschieber eine Freilaufeinrichtung eingefügt ist. Der Freilauf ersetzt die Kupplung bei der bekannten Einrichtung und ermöglicht bei Erzielung des gleichen Effektes die Einsparung eines Elektromagneten. Diese Vereinfachung bietet den Vorteil einer sicheren und zuverlässigen Wirkung. Die Freilaufeinrichtung ist mit dem Ritzel gekuppelt, das mit der Steuerspindel im Eingriff steht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

Die Fig. 1 und 2 zeigen im Aufriß und als Seitenansicht mit der allgemeinen Anordnung der Teile den Aufbau eines Hilfsschlittens für Planvorschub, und zwar eines zusätzlichen oberen Abstechschlittens, auf einer Paralleldrehbank.

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch Schlitten und Support längs III-III von Fig. 1 in einer zur Längsachse der Drehbank senkrecht liegenden Ebene.

Fig. 4 ist ein Teilschnitt längs IV-IV von Fig. 3 und zeigt die Übernahme der Steuerungsbewegung des Vorschubes des Schlittens.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt des Schlittens durch die Hauptteile sowie ein Schema des hydraulischen Antriebs.

Der Hilfsseblitten im eigentlichen Sinne besteht aus einem von zwei parallelen Führungsstangen 2_a und 2_b getragenen Blocksupport 1. Die beiden Stangen 2_a und 2_b sind auf der einen Seite im Spindelstockgehäuse Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung der Vorschubbewegung eines Werkzeug-

maschinenschlittens

Anmelder:

Societe Anonyme Batignolles-Chatillon, Paris

Vertreter: Dr.-Ing. A. von Kreisler

und Dr.-Ing. K. Schönwald, Patentanwälte,

Köln 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 5. November 1952

Armand Marcel Le Lan, Paris, ist als Erfinder genannt worden

der Drehbank 3 und auf der anderen Seite auf dem dafür besonders eingerichteten Reitstock 5 gelagert.

Um genau in die gewünschte Lage eingestellt zu werden, kann der Blocksupport 1 auf den Stangen 2_Ö und 2_b parallel zur Bahn der Spitzen von Hand verschoben und durch Klemmung der oberen Lagerschale 6 auf der Führung in Arbeitsstellung gebracht werden.

An einer schwenkbaren und um die mit dem Block 1 fest verbundene Hülse 8 drehbaren Grundplatte 7 sitzen Führungen 9, auf denen der Quersupport 10 gleitet.

Die Klemmung der Grundplatte 7 auf dem Block 1 erfolgt mittels der Schrauben ll_a und llj.

An der Grundplatte 7 befindet sich ein fester Zylinder 12 mit einem darin gleitenden Kolben 13, dessen Stange 14 am Quersupport 10 mittels einer an diesem starr befestigten Traverse 11 verankert ist.

Der untere Teil des Quersupports ist zur Aufnahme eines Stichelhauses 15 eingerichtet, das durch einen Schraubbolzen 16 in seiner Lage gehalten wird.

An der Grundplatte 7 befindet sich ferner (Fig. 5) parallel zur Zylinderachse eine Bohrung 17, in der eine Zahnstange 18 frei gleiten kann, die in ein Ritzel 19 eingreift und beim Erreichen der Ruhestellung mit ihrem unteren Ende an dem Anschlag 20 auf den Körper des Quersupports stößt. Der obere Teil der Zahnstange ist mit einer Anschlagschraube 21 versehen, mit der die Weglänge des Eilvorsohubes des Quersupports, wie weiter unten beschrieben wird, begrenzt wird.

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In axialer Verlängerung der Zahnstange 18 und der Die Richtung des Freilaufes ist so, daß jeder von Anschlagschraube 21, aber ohne Verbindung mit oben nach unten auf die Zahnstange 18 ausgeübte diesen, gleitet der Schieber 22 eines Steuerventils in Zwang eine Blockierung dieses Mechanismus bewirkt, einer mit der Traverse 11 fest verbundenen Hülse 23. Dagegen bedeutet der Freilaufmechanismus für ein Der Ventilschieber 22 steht in Verbindung mit dem 5 schnelles Hochgehen der Zahnstange durch den Schiit-Kern 25 eines Elektromagneten 26 über eine Stange ten 10 und das Widerlager 20 kein Hindernis. 28, die in dem Schieber eingeschraubt ist, den Kern Wenn der Schieber 22, wie oben beschrieben, mit 25 axial beweglich durchdringt und am Ende eine der Schraube 21 in Berührung gekommen ist und der Einstellmutter 29 trägt. Eine Feder 24 zwischen Eilvorschub des Schlittens 10 beendet ist, überträgt Schieber und Kern bewirkt, daß der erstere stets in io sich jede Drehbewegung der Steuerspindel 49 auf den Richtung zur Zahnstange 18 gedrückt wird. Der Ab- Schlitten 10 in Form einer entsprechenden Bewegung stand zwischen Kern und Schieber wird durch die von oben nach unten oder von unten nach oben, je Einstellmutter 29 festgelegt. Der Kern 25 des Elektro- nach dem gerade vorhandenen Drehsinn. Wenn durch magneten 26 und damit auch der Ventilschieber 22 eine bestimmte Drehung der Steuerspindel 49 ein wird, wenn dieser nicht erregt ist, durch die Feder 27 15 Nachlassen des Drucks der Zahnstange 18 und der in Richtung von der Zahnstange 18 weg gehalten. Bei Schraube 21 gegen den Schieber 22 hervorgerufen Anziehen des Kerns durch den Elektromagneten wird wird, so gibt dieser unter der Wirkung der Feder 24 so der Schieber in seine normale Arbeitsstellung hin die Rückführungsleitung 43 durch Verschieben der bewegt. Steuerkante 42 stärker frei, wodurch der Druck in 39 Die zu der hydraulischen A'orrichtung von bekann- 20 fällt; der Kolben 13 und der Schlitten 10 in seiner Geter Bauart (Fig. 5) gehörende Getriebepumpe 30 samtheit verschieben sich von oben nach unten und pumpt Öl aus dem Behälter 31 und speist durch die streben eine neue hydraulische Gleichgewichtslage an, Leitung 33 ständig den ringförmigen Raum 32 des die erst durch das Ende der Bewegung der Zahn-Zylinders 12. Der Druck des hydraulischen Mediums stange 18 und. der Drehung der Spindel 49 erreicht wird mittels des durch eine Feder 35 belasteten Ven- 25 wird.

tils 34 konstant gehalten. Nach Abzweigung von der Wenn hingegen der Zahnstange durch umgekehrte Leitung 33 wird das Öl durch Leitung 36 durch das Drehung der Spindel 49 eine Bewegung von unten mittels der Feder 38 gespannteDrosselventil 37, durch nach oben erteilt wird, die durch die Schraube 21 auf Leitung 40 und durch die in die Stange 14 des KoI- den Schieber 22 übertragen wird, drosselt die Steuerbens 13 gebohrte Leitung 41 in die Kammer 39 ge- 30 kante 42 die Rückführungsleitung 43 stärker ab, und bracht. Der Druck in der Kammer 39 wird durch die infolge des Druckanstiegs in Raum 39 verschieben Steuerkante 42 des Schiebers 22 gesteuert, der, wie sich der Kolben 13 und der Schlitten 10 in seiner Geoben beschrieben, bei erregtem Magneten 26 stets zur samtheit nach oben und streben eine neue hydraulische . Offenstellung hin gespannt ist. Das Öl geht dann Gleichgewichtslage an.

durch Leitung 43 zum Behälter zurück. 35 Es werden also die Bewegungen des hydraulisch Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: angetriebenen Schlittens 10 durch die mit mechani-BeI der in den Fig. 3 und 5 gezeigten Bereitschafts- schem Antrieb erfolgenden Verschiebungen der ihrerstellung ist der Schlitten 10 bis zur höchsten Lage des seits durch die Drehung der Steuerspindel 49 angetrie-Kolbens 13 gehoben. Der Elektromagnet 26 wird nicht benen Zahnstange 18 exakt gesteuert, von Strom durchflossen, und der freigegebene und 40 Die Rückführung des Schlittens in die Ausgangsdurch seine Feder 27 angehobene Kern 25 hält durch hochstellung wird durch ein auf der Seite des Schlitdie Stange 28 das Schieberventil so, daß die Steuer- tens IO angebrachtes elektrisches Söhütz 51 veranlaßt kante 42 die Rückführungsleitung 43 vollständig ge- (Fig. 2), das beim Anlaufen des auf der Grundplatte 7 schlossen hält. Der in der Kammer 39 wirksame angebrachten einstellbaren Widerlagers 52 die Strom-Druck hält, da deren Querschnitt größer als der der 45 zuführung des Elektromagneten 26 unterbricht. Der Kammer 32 ist, den Kolben 13 in seiner Hochstellung. durch die Feder 27 nach oben gedrückte Kern 25 hebt Zur Einleitung der PlanvorSchubbewegung wird durch die Stange 28 auch den Schieber 22. Da die der Elektromagnet 26 erregt, so daß der dadurch an- Steuerkante 42 somit die Rückführungsleitung 43 vollgezogene Kern 25 den Schieber 22 freigibt und dieser ständig verschließt, steigt der Druck in 39 und treibt unter dem Druck der Feder 24 durch Freigabe der 50 den Kolben 13 sowie den gesamten Schlitten 10 in Steuerkante 42 die Rückführungsleitung 43 völlig frei- seine Hochstellung zurück.

gibt. Da der Druck in der Kammer 39 fällt, geht der Bei. dieser Bewegung schiebt, wie oben beschrieben,

Kolben 13 nach unten und nimmt durch diese Be- das an dem Schlitten 10 sitzende Widerlager 20 die

wegung den Schlitten 10 mit. Sobald das untere Ende Zahnstange in ihre Ausgangsstellung,

des Schiebers 22 mit der Schraube 21 in Berührung 55 Dieser Mechanismus ermöglicht so nacheinander

kommt, drosselt die Steuerkante 42 die Rückführungs- eine Eilvorschubbewegung des Ouersupports, eine

leitung 43 ab, wodurch der Öldruck in der Kammer 39 Arbeitsvorschubbewegung und eine Eilrückkehrbewe-

wieder größer wird. Die Bewegung des Kolbens hört gung; und die Kombination dieser Bewegungen im

auf, wenn zwischen den wirksamen Drücken in Kam- stetigen Arbeitszyklus wird durch elektrische Schütze

mer 39 und Kammer 32 ein Gleichgewicht einstellt. 60 ermöglicht, die die Stromzuführung und -unter-

Der Druck der Schraube 21 gegen den Schieber 22 brechung eines Elektromagneten steuern,

wird durch die Zahnstange 18 auf das Ritzel 19 und Fig. 1 zeigt die Einzelheiten des gerade beschrie-

auf eine damit starr verbundene Welle 44 übertragen. benen Mechanismus zwischen der Drehbewegung der

Auf der Welle selbst befindet sich (Fig. 4) ein Frei- Drehbankspindel und dem Bewegungs an trieb für die

laufmechanismus 45, 46, der im Innern eines Schrau- 65 Steuerspindel 49 für die Steuerung des Vorschubes

benzahnrades 47 untergebracht ist, das auf den auf des Hilfsschlrttens 10.

der Welle 44 montierten Lagern 48_a und 48_& ruht. Das Die Drehbank besitzt dazu eine auf dem hinteren

Rad greift in eine selbsthemmende Schraubenspindel Ende der Spindel 54 des festen Spindelstockes 3 ver-

ein, die den Blocksupport 1 durch das Führungs- keilte Riemenscheibe 53 für den mechanischen Antrieb

lager 50 hindurch durchsetzt. 70 der Spindel 49.

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Das Getriebe besteht im wesentlichen aus einem Schneckenantrieb, Wechselrädern 60, 61 und einem Kegelradgetriebe zum wahlweisen Schalten der Drehrichtung der Spindel 49 mittels eines Elektromagneten 58.

Die Spindel 49 verläuft parallel zu den Führungsstangen 2_a und 2_b, durchsetzt den Support 1 des Hilfssehlittens durch das Lager 50 hindurch, und ist an ihrem Ende mittels des Lagers 59 auf dem Tragarm 5 frei gelagert.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur hydraulischen Steuerung der Vorschubbewegung eines Werkzeugmaschinenschlittens, bei der die Steuerbewegungen eines den Vorschub regelnden Steuerventils durch Abtasten des Gewindes einer umlaufenden Steuerspindel mittels eines Ritzels erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Getriebeverbindung zwischen dem Ritzel (47) und dem Steuerschieber (22) eine Freilaufeinrichtung (45, 46) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (47) unter Zwischenschaltung der Freilaufeinrichtung (45,46) auf einer Welle (44) angeordnet ist, die über ein auf ihr festes Ritzel (19) bei gesperrtem Freilauf eine Zahnstange (18) bewegt, deren Verschiebung das im Schlitten gelagerte hydraulische Steuerventil (22, 23) für die Vorschubbewegung des Schlittens (10) betätigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Steuerventil (22, (23) zugewandten Ende der Zahnstange (18) koaxial mit ihr eine einstellbare Anschlagschraube (21) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 601 157;
Atscherkau: »Werkzeugmaschine«, II, S. 49
bis 54.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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