DE1034950B

DE1034950B - Drive for machine tools, in particular cutting machine tools

Info

Publication number: DE1034950B
Application number: DEC14090A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing August Wilhelm Quick; Hans Lindemann
Original assignee: Th Calow and Co
Current assignee: Th Calow and Co
Priority date: 1956-03-28
Filing date: 1956-12-07
Publication date: 1958-07-24
Also published as: DE1034950C2; FR1170926A; CH369950A; GB863459A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Hauptpatentanmeldung bezieht sich auf einen Antrieb für Werkzeugmaschinen, insbesondere spanabhebende Werkzeugmaschinen., wie Schälmaschinen od. dgl., deren Drehzahl durch Steuermittel stufenlos auf einen gewünschten Betrag gebracht und konstant gehalten werden kann. Der Erfindungsgedanke der Hauptpatentanmeldung lag in der Verwendung eines Antriebsmittels, dessen Drehzahl von der jeweiligen Belastung abhängt und außerdem bei Überschreiten einer wählbaren, gerade noch als zulässig anzusehenden Belastung absinkt. Als Antriebsmittel kann man Drehmomentenwandler od. dgl. vorsehen, die selbsttätig so geregelt werden, daß eine gewünschte Drehzahl unabhängig von der Belastung annähernd oder genau eingehalten wird.The main patent application relates to a drive for machine tools, in particular cutting machines Machine tools. Such as peeling machines or the like, the speed of which is continuously variable by control means can be brought to a desired amount and kept constant. The inventive idea of the The main patent application was the use of a drive means, the speed of which depends on the respective Load depends and also when a selectable is exceeded, to be regarded as just permissible Load decreases. Torque converters or the like can be used as drive means, which are automatic can be controlled so that a desired speed is approximately or independent of the load is strictly adhered to.

Die Erfindung bezieht sich auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines solchen Antriebs, dessen Vorteil gegenüber der Ausführung nach der Hauptpatentanmeldung -darin zu sehen ist, daß ihr Aufbau in der Praxis besonders einfach und übersichtlich ist.The invention relates to a further embodiment of such a drive, its advantage compared to the execution according to the main patent application - it can be seen that their structure in the Practice is particularly simple and clear.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, von der Abtriebswelle des Drehmomentenwandlers eine statische Flüssigkeitspumpe, wie Zahnrad- oder Kolbenpumpe od. dgl., anzutreiben, die an einen Kreislauf angeschlossen ist, in dem eine weitere gleichartige Pumpe liegt, und im Kreislauf zwischen der ersten und der zweiten Pumpe und hinter der zweiten Pumpe je eine Zuleitung zu einem Zylinder vorzusehen, in dem ein doppelseitig beaufschlagter, mit dem Verstellmittel des Drehmomentenwandlers gekuppelter Kolben geführt ist, im Kreislauf vor und hinter der zweiten Pumpe je ein einstellbares Sicherheitsventil und je ein einstellbares Leckverlustventil vorgesehen sind, und die zweite Pumpe so zu gestalten, daß ihre Fördermenge stufenlos einstellbar ist. Die zweite Pumpe kann entweder über ein stufenlos regelbares Getriebe angetrieben werden oder aus einer Pumpe bestehen, deren Fördermenge regelbar ist, z. B. einer Kolbenpumpe mit veränderlichem Hub. Zweckmäßig ist es, den Kreislauf vor der zweiten Pumpe mit dem Kreislauf hinter dieser über eine Leitung zu verbinden, deren Querschnitt durch ein Hauptdrosselventil und ein zusätzliches, auf Antriebsbeschleunigungen reagierendes Drosselmittel geändert werden kann.According to the invention it is proposed that one of the output shaft of the torque converter Static liquid pump, such as gear or piston pump od. The like. To drive the one Circuit is connected, in which there is another similar pump, and in the circuit between the to provide a feed line to a cylinder for the first and second pump and downstream of the second pump, in which a double-sided, coupled with the adjusting means of the torque converter Piston is guided, in the circuit before and after the second pump an adjustable safety valve and each an adjustable leakage valve are provided, and to design the second pump so that their Delivery rate is infinitely adjustable. The second pump can either be continuously controlled Gearboxes are driven or consist of a pump whose delivery rate is adjustable, e.g. B. one Variable stroke piston pump. It is useful to start the circuit before the second pump with the Connect the circuit behind this via a line, the cross-section of which is through a main throttle valve and an additional throttle means responsive to drive accelerations can be changed.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen schematisch erläutert. Es zeigtThe invention is explained schematically with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 den Antrieb für eine Werkzeugmaschine, der außer einem von einem Hauptmotor angetriebenen Drehmomentenwandler zwei Pumpen aufweist, von denen die eine vom Drehmomentenwandler, die andere von einem stufenlos regelbaren Getriebe angetrieben wird,Fig. 1 shows the drive for a machine tool, which apart from one driven by a main motor Torque converter has two pumps, one of which is from the torque converter, the other is driven by a continuously variable transmission,

Fig. 2 einen Antrieb ähnlich dem der Fig. 1 mit einer vom Drehmomentenwandler angetriebenen Antrieb für Werkzeugmaschinen,FIG. 2 shows a drive similar to that of FIG. 1 with one driven by the torque converter Drive for machine tools,

insbesondere spanabhebendeespecially machining

Werkzeugmas chinenMachine tools

Zusatz zur Patentanmeldung C 12802 Ib/49 a
(Auslegeschrift 1 030 653)Addition to patent application C 12802 Ib / 49 a
(Interpretation document 1 030 653)

Anmelder:Applicant:

Th. Calow & Co.,Th. Calow & Co.,

Bielefeld, Zimmerstr. 19Bielefeld, Zimmerstr. 19th

Dr.-Ing. August Wilhelm Quick, Aachen,Dr.-Ing. August Wilhelm Quick, Aachen,

und Hans Lindemann, Bielefeld,and Hans Lindemann, Bielefeld,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Pumpe und einer zweiten Pumpe, die eine konstante Fördermenge liefert, deren Leistung jedoch wesentlich höher ist als die Leistung der vom Drehmomentenwandler angetriebenen Pumpe. Pump and a second pump that delivers a constant flow rate, but whose performance is essential is higher than the output of the pump driven by the torque converter.

Die Werkzeugmaschine, beispielsweise eine Schälmaschine, wird mit der Abtriebswelle 1 eines von einem Hauptmotor 2 angetriebenen Drehmomentenwandlers 3 gekuppelt. Der Drehmomentenwandler 3 ist regelbar, beispielsweise mittels eines Steuerkolbens 4, der in einem Gehäuse 5 geführt ist, das bei 6 am Drehmomentenwandler gelagert wird. Der Kolben 4 steht mit einer Kolbenstange 7, bei 8 mit einem zweiarmigen Hebel 9 in gelenkiger Verbindung; der selbst am Gehäuse des Drehmomentenwandlers 3 gelagert ist und auf dessen Verstelleinrichtung einwirkt. The machine tool, for example a peeling machine, is coupled to the output shaft 1 of a torque converter 3 driven by a main motor 2. The torque converter 3 can be regulated, for example by means of a control piston 4 which is guided in a housing 5 which is mounted at 6 on the torque converter. The piston 4 is in an articulated connection with a piston rod 7, at 8 with a two-armed lever 9; which is itself mounted on the housing of the torque converter 3 and acts on the adjusting device.

Auf den Kolben 4 wirkt Drucköl ein, das in einer Leitung 23 umläuft, die bei 24 und 25 an das Gehäuse 5 angeschlossen ist. In der Leitung 23 sind zwei Pumpen 26 und 27 angeordnet, von denen die PumpeOn the piston 4 acts pressure oil, which circulates in a line 23 which at 24 and 25 to the housing 5 is connected. In the line 23 two pumps 26 and 27 are arranged, of which the pump

26 über einen Kettentrieb 28 und Kettenräder 29, 30 von der Abtriebswelle 1 des Drehmomentenwandlers 3 angetrieben wird. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist zum Antrieb der Pumpe 27 ein Motor 31 vorgesehen, der über ein durch ein Handrad 32 steuerbares, stufenlos regelbares Getriebe 33 mit der Pumpe26 via a chain drive 28 and chain wheels 29, 30 from the output shaft 1 of the torque converter 3 is driven. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, a motor 31 is provided to drive the pump 27, via a continuously variable transmission 33 with the pump that can be controlled by a handwheel 32

27 unter Zwischenschaltung von Kupplungen 34, 35 verbunden ist.27 is connected with the interposition of clutches 34, 35.

Von der Leitung 23 zweigt eine Leitung 36 über ein Überdrucksicherheitsventil 37 in einen ölbehälterA line 36 branches off from the line 23 via an overpressure safety valve 37 into an oil container

809 578/246809 578/246

38 ab. Ebenfalls vor der zweiten Pumpe 27 mündet eine Leitung 39, die über ein Leckölventil 40 zu einem Windkessel 41 führt, in diem Drucköl durch Druckluft beaufschlagt ist. Der Druck dieser Druckluft kann durch ein Manometer 42 abgelesen werden. Hinter dem Windkessel 41 ist eine von einem Motor 43 angetriebene Leckölpumpe 44 angeordnet, die über die Leitung 39' mit dem Ölbehälter 38 in Verbindung steht. Zwischen der Pumpe 26 und der Pumpe 27 mündet in die Leitung 23 eine Leitung 45, die unter Zwischenschaltung eines weiteren Leckölventils 46 an die Leitung 39 bei 47 angeschlossen ist. Ein weiteres Überdruckventil 48 ist zwischen den Pumpen 26 und 27 einerseits an die Leitung 23, andererseits über die Leitung 49 an den Ölbehälter 38 angeschlossen. 38 from. A line 39, which leads via a leakage oil valve 40 to an air tank 41 in which pressurized oil is acted upon by compressed air, also opens upstream of the second pump 27. The pressure of this compressed air can be read off by a manometer 42. A leakage oil pump 44 driven by a motor 43 is arranged behind the air chamber 41 and is connected to the oil container 38 via the line 39 '. Between the pump 26 and the pump 27, a line 45 opens into the line 23, which is connected to the line 39 at 47 with the interposition of a further leakage oil valve 46. Another pressure relief valve 48 is connected between the pumps 26 and 27 on the one hand to the line 23 and on the other hand via the line 49 to the oil tank 38.

Während die Pumpe 27 gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch in ihrer Fördermenge einstellbar ist, daß sie über ein stufenlos regelbares Getriebe angetrieben wird, ist die Pumpe 27' des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 so ausgelegt, daß ihre Fördermenge einstellbar, normalerweise aber unveränderlich ist, wobei ihre Förderleistung wesentlich höher ist als die Förderleistung der Pumpe 26 bei höchster Abtriebsdrehzahl an der Welle 1. Zweckmäßig ist es, die Förderleistung der Pumpe 27' doppelt so hoch zu bemessen wie die Leistung der Pumpe 26.While the pump 27 according to the embodiment of FIG. 1 can thereby be adjusted in terms of its delivery rate is that it is driven by a continuously variable transmission, the pump 27 'of the embodiment of FIG. 2 is designed so that its delivery rate adjustable, but normally invariable, and its delivery rate is much higher than the delivery rate of the pump 26 at the highest output speed on the shaft 1. It is useful that the The delivery rate of the pump 27 'should be twice as high as the capacity of the pump 26.

Wenn die Pumpe 27 (Fig. 1) z. B. die doppelte Förderleistung der Pumpe 26 hat, so kann man sie langsamer laufen lassen als die Pumpe 26. Dieses kann eventuell von Bedeutung sein, sofern man das stufenlose Getriebe 33 aus Verschleißgründen mit verhältnismäßig niedrigen Drehzahlen laufen lassen will.When the pump 27 (Fig. 1) z. B. has twice the delivery rate of the pump 26, so you can run slower than pump 26. This may be important if you can continuously variable transmission 33 wants to run at relatively low speeds for reasons of wear.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 stehen die beiden Stränge der Leitung 23' über ein Überströmventil 50 miteinander in Verbindung. Der zwischen den Pumpen 26 und 27' vorgesehene Leitungsstrang mündet bei 51 bzw. 52 in das Überströmventil 50 ein. Von diesem Leitungsstrang zweigt eine Leitung 53 zu dem anderen Strang der Leitung 23' ab. Der Querschnitt dieser Leitung 53 ist durch ein von einem Handrad 54 gesteuertes Nadelventil 55 und durch einen Schieber 56 veränderbar, der mit einem Kolben 57 und einer Kolbenstange 58 in Verbindung steht, an der eine Feder 59 angreift. Die Vorspannung der Feder kann mittels des Handrades 60 durch Verdrehen der Spindel 61 geändert werden. Der Drosselschieber 56 reagiert auf stoßartige Beschleunigtingen im Antrieb.According to the embodiment of FIG. 2, the two strands of the line 23 'are above an overflow valve 50 in connection with each other. The line harness provided between pumps 26 and 27 'opens into the overflow valve at 51 and 52, respectively 50 a. A line 53 branches off from this line branch to the other branch of the line 23 '. The cross section of this line 53 is through a needle valve 55 and controlled by a handwheel 54 can be changed by a slide 56 which is connected to a piston 57 and a piston rod 58 stands on which a spring 59 engages. The preload of the spring can be adjusted by means of the handwheel 60 Turning the spindle 61 can be changed. The throttle slide 56 is responsive to jerky accelerations in the drive.

Die Wirkungsweise des Antriebs wird an Hand des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 erläutert:The mode of operation of the drive is explained using the exemplary embodiment according to FIG. 1:

Zunächst wird der Motor 31, ein normaler Asynchronmotor oder auch in Sonderfällen ein Synchronmotor, eingeschaltet. Über das stufenlos regelbare Getriebe 33 wird die Pumpe 27 auf eine Drehzahl gebracht, die in einem bestimmten Verhältnis zu der der Abtriebswelle 1 steht. Die Pumpe 27 fördert jetzt Flüssigkeit in Richtung auf die Pumpe 26. Da diese Pumpe noch still steht, entsteht ein Überdruck, der über die Leitung 25 den Kolben 4 nach rechts bewegt und damit die Schaufeln des Drehmomentenwandlers im Sinne eines maximalen Drehmomentes verdreht. Das Sicherheitsventil 48 sorgt dafür, daß in der Leitung ein bestimmter, einstellbarer Höchstdruck nicht überschritten wird.First, the motor 31, a normal asynchronous motor or, in special cases, a synchronous motor, switched on. The pump 27 is brought to a speed via the continuously variable transmission 33, which is in a certain relationship to that of the output shaft 1. The pump 27 is now delivering Liquid in the direction of the pump 26. Since this pump is still at a standstill, an overpressure arises, the The piston 4 is moved to the right via the line 25 and thus the blades of the torque converter twisted in the sense of a maximum torque. The safety valve 48 ensures that in the line a certain, adjustable maximum pressure is not exceeded.

Da die Pumpe 27 die Leitung vor ihr leersaugt, wird ihr über das Leckventil 40 laufend neue Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitswindkessel 41 zugeführt. Die Pumpe 44 sorgt dafür, daß in dem Kessel 41 ein bestimmter, einstellbarer, gewünschter Druck nicht unterschritten und genügend Flüssigkeit nachgefördert wird. Beim Einschalten des Hauptmotors 2 läuft der Drehmomentenwandler also mit größtmöglichem Drehmoment und beschleunigt die Abtriebswelle so lange, bis die Fördermenge der Pumpe 26 höher ist als die der Pumpe 27.Since the pump 27 empties the line in front of it, it is constantly getting new liquid via the leakage valve 40 supplied from the liquid turbine 41. The pump 44 ensures that in the boiler 41 a certain, adjustable, desired pressure is not fallen below and sufficient liquid is replenished will. When the main motor 2 is switched on, the torque converter therefore runs at the greatest possible speed Torque and accelerates the output shaft until the delivery rate of the pump 26 is higher than that of the pump 27.

Es entsteht an der Stelle 24 ein größerer Druck als an der Stelle 25. Der Kolben 4 geht zurück in Richtung kleineres Drehmoment. Je nach dem an die Abtriebswelle abzugebenden Drehmoment stellt sich derThere is a greater pressure at the point 24 than at the point 25. The piston 4 moves back in the direction smaller torque. Depending on the torque to be delivered to the output shaft, the

ίο Kolben 4 von nun an immer so ein, daß die Drehzahl der Welle 1 keine oder nur geringfügige Änderungen ausführt, und zwar auch bei wechselnder Belastung der anzutreibenden Werkzeugmaschine. Die Überdruckventile 37 und 48 sorgen dafür, daß ein bestimmter Höchstdruck in den Leitungen nicht überschritten wird, während die Leckventile 40 und 46 dafür sorgen, daß die Leitungen in dem Kreislauf immer mit Flüssigkeit gefüllt sind und sich keine Luftpolster in dem Kreislauf bilden können. Wird während des Laufes der Maschine eine andere Drehzahl gewünscht, so muß lediglich durch Verstellung des stufenlosen Getriebes 33, z. B. mittels Handrads 32, die Drehzahl der Pumpe 27 geändert werden. Die Abtriebswelle 1 spielt sich dann auf die neue Drehzahl schnell ein.ίο Piston 4 from now on always in such a way that the speed of wave 1 makes no or only minor changes, even with changing loads the machine tool to be driven. The pressure relief valves 37 and 48 ensure that a certain Maximum pressure in the lines is not exceeded while the leakage valves 40 and 46 ensure that the lines in the circuit are always filled with liquid and none Can form air cushions in the circuit. If the speed changes while the machine is running desired, so must only by adjusting the continuously variable transmission 33, z. B. by means of a handwheel 32, the speed of the pump 27 can be changed. The output shaft 1 then plays on the new speed quickly one.

Es ist selbstverständlich auch möglich, das Handrad 32 durch einen Programmschalter od.dgl. zu ersetzen, um dadurch an der Abtriebswelle 1 in einer bestimmten Reihenfolge bestimmte' Drehzahlen oder auch bestimmte Änderungen von Drehzahlen (bestimmte Drehbeschleunigungen und -Verzögerungen) zu erreichen. So ist es möglich, durch parallele Anordnung zweier Drehmomentenwandler 3, die beide auf der Antriebsseite und Abtriebsseite durch Zahnräder od. dgl. gekoppelt sind und von einem Antriebsmotor angetrieben werden, eine Umkehrsteuerung zu entwickeln, die z. B. eine Werkzeugmaschine, wie Hobelmaschine od. dgl., in der Bewegungsrichtung schnellstens umkehren kann, ohne daß ein teurer Leonardsatz verwendet werden muß. Es könnte also z. B. eine Hobelmaschine mit zwei parallel geschalteten Systemen nach Fig. 1 sowohl in der Vorlaufgeschwindigkeit als auch in der Rücklaufgeschwindigkeit während des Betriebes stufenlos geregelt werden.It is of course also possible to switch the handwheel 32 through a program switch or the like. to replace, in order to thereby at the output shaft 1 in a certain order 'speeds or also certain changes in speeds (certain rotational accelerations and delays) to reach. It is possible, by arranging two torque converters 3 in parallel, both of which on the drive side and driven side by gears od. The like. Are coupled and by a drive motor are driven to develop a reverse control, e.g. B. a machine tool such as Planing machine or the like. Can reverse the direction of movement as quickly as possible without an expensive one Leonardsatz must be used. So it could be B. a planer with two connected in parallel Systems according to Fig. 1 in both the forward speed and in the reverse speed can be regulated continuously during operation.

Die Fig. 2 entspricht der Fig. 1, jedoch ist hier an Stelle der drehzahlregelbaren Pumpe 27 eine Pumpe 27' vorgesehen, bei der die Drehzahl nicht geregelt werden kann. Die Förderleistung der Pumpe 27' ist wesentlich größer, zweckmäßigerweise doppelt so groß wie die Förderleistung der Pumpe 26. Die Regelung auf gleiche Fördermenge wird in dieser Ausführung durch das Überströmventil 50 erreicht.FIG. 2 corresponds to FIG. 1, but here instead of the speed-controllable pump 27 there is a pump 27 'is provided, in which the speed cannot be regulated. The delivery rate of the pump 27 'is much larger, expediently twice as large as the delivery rate of the pump 26. The regulation the same delivery rate is achieved in this embodiment by the overflow valve 50.

Claims

Patent claims:

1. Drive for machine tools, in particular peeling machines or other cutting machine tools, which are driven by an electric motor via a hydraulic torque converter with adjustable, constant speed, according to patent application C 12802 Ib / 49a, characterized in that the output shaft (1) of the torque converter s (3) a static liquid pump (26), such as gear or piston pump od. The like. Is driven, the

is connected to a circuit (23,23 ') in which a further, independently driven, similar Pump (27, 27 ') with a selectable delivery rate is located and from the circuit from one point behind the first (26) and a place behind the

second pump each one feed line (24, 25) to one

hydraulic adjusting motor (4, 5) for torque adjustment of the torque converter (3) and in the circuit upstream and downstream of the second pump (27, 27 ') each an adjustable Overflow valve (37, 48) is provided and each has an adjustable leakage valve (40, 46) via which can flow in from a line (45, 47) under constant pressure.

2. Drive according to claim 1, characterized in that the second pump (27) has a continuously variable transmission (33) is driven.

3. Drive according to claim 1, characterized in that such a second pump (27 ') with constant speed, but adjustable

Delivery rate, e.g. B. a piston pump with variable stroke is provided.

4. Drive according to one or more of the claims 1 to 3, characterized in that the delivery rate of the second pump (27 ') is higher than the delivery rate of the first (26).

5. Drive according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the Line (23 ') in front of the second pump (27, 27') with the line behind it via a line (53) is connected, the cross section of which is through an adjustable throttle valve (55) and a throttle slide (56) can be changed, its setting due to pressure fluctuations in the pump line can be regulated in the case of sudden accelerations.

1 sheet of drawings