DE1070956B

DE1070956B -

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Publication number: DE1070956B
Application number: DENDAT1070956D
Authority: DE
Priority date: 1953-03-24
Publication date: 1959-12-10
Also published as: CH338726A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1070 ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AU SLEGE S CHRI FT:

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:

kl. 67 a 33

INTERNAT. KL. B 24 b

2 3. MÄR Z 1954

10. DEZEMBER 1959 25. M AI 1960

STIMMT ÜBEREIN MIT AU S LE G ES CH RI FT 1 070 956 (H 19746 Ib/67.)

Es ist bereits eine Werkzeugmaschine mit hydraulischem Vorschub durch ein unter Druck stehendes Flüssigkeitsgetriebe bekannt, dessen Pumpe kurzschlußartig geschaltet ist. Sie ist beiderseits des den Vorschub bewirkenden Arbeitskolbens derart an den Arbeitszylinder angeschlossen, daß ein vollkommen mit Flüssigkeit gefülltes, geschlossenes System entsteht, bei der in die in sich geschlossene Flüssigkeitsleitung des Getriebes ein gleichfalls geschlossener, vollständig gefüllter Flüssigkeitsbehälter eingeschaltet und unter einem Druck gehalten ist, der oberhalb des Druckes liegt, den die bei den normalen Betriebsverhältnissen aus dem Schnittwiderstand des Werkzeuges der Maschine sich herleitenden Arbeitskräfte auf den Arbeitskolben des Getriebes ausüben können.

Ferner ist eine hydraulische Vorschubrichtung für den Arbeitstisch oder Werkzeugträger von Werkzeugmaschinen bekannt, bei der am bewegten Teil außer der Kolbenstange des Vorschubzylinders die Kolbenstange eines nur einseitig wirkenden Hilfszylinders an- so greift, dessen wirksame Kolbenfläche (auf der Kolbenstangenseite) dem Querschnitt der Kolbenstange des Vorschubzylinders entspricht, so daß in dem durch die Pumpe geschlossenen Kreislauf der Druckflüssigkeit auf der Auslaßseite jeweils genauso viel Druckflüssig- as keit abfließt, als auf der Einlaßseite zufließt.

Es gehört ferner ein Koordinatenbohrwerk mit nach zwei Koordinaten verstellbarem Werkstückträger Und nach der dritten Koordinate verstellbarer Bohrspindel zum Stande der Technik, bei dem die beiden Werkstückträgerbewegungen hydraulisch von einer einzigen Pumpe bewerkstelligt werden. Bei diesem ist für kleine Verstellbewegungen der hydraulisch bewegten Teile aus dem Stillstand heraus eine zweckmäßig von Hand bedienbare Kleinpumpe so in die Ölleitungen einschaltbar, daß sie nach Belieben eine oder gleichzeitig mehrere Verstellbewegungen bewirken kann.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung dieser Art ist die Handpumpe entweder in die Rücklaufleitung oder in die Druckleitung des Flüssigkeitskreislaufes eingeschaltet. Dies hat den Nachteil, daß eine große Anzahl von Ventilen erforderlich ist, die betätigt werden müssen, um die gewünschte Bewegung des Werkzeuges oder des Werkstückes zu erreichen. Dabei ist unvermeidbar, daß bei Betätigen der Handpumpe zu-, nächst ein Leerlauf überwunden werden muß, bevor eine entsprechende Bewegung des Schlittens erfolgt. Dieser tote Gang tritt auch dann ein, wenn alle hydraulischen Verbindungsleitungen und Ventile vollkommen dicht sind und keine Leckverluste auftreten. Besonders dann, wenn die Drehrichtung der Pumpe geändert werden muß, um die Stellung des Schlittens zu korrigieren, tritt dieser tote Gang störend in Erscheinung. Außerdem sind die eine solche Vorrichtung erheblich ver-Hydraulischer Schlittenantrieb
für Werkzeug-, z.B. Schleifmaschinen

Patentiert für:

Percy Godfrey Hobrough₁
Whitchurch, Glamorgan (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 24. März 1953

Percy Godfrey Hobrough₁ Whitchurch, Glamorgan (Großbritannien), ist als Erfinder genannt worden

teuernden Ventile störanfällige Bauelemente, bei deren Undichtwerden der tote Gang vergrößert und die Genauigkeit der Feinverstellung in Frage gestellt wird.

Im Hinblick auf den vorstehend geschilderten Stand der Technik wird ein solcher hydraulischer Schlittenantrieb für Werkzeug-, z. B. Schleifmaschinen, als nicht mehr zur Erfindung gehörig vorausgesetzt, der eine umsteuerbare, kraftgetriebene Pumpe zum schnellen Hin- und Herbewegen des Schlittens besitzt, wobei die Pumpe unmittelbar in der die auf den beiden Kolbenseiten gelegenen Zylinderräume kurzschlußartig miteinander verbindenden Druckmittelleitung liegt und wobei ferner eine weitere in beiden Förderrichtungen von Hand betätigbare sowie beispielsweise als Zahnradpumpe ausgebildete Pumpe zum feinfühligen Bewegen des Schlittens vorgesehen ist.

Der -Erfinder hat sich an einer wie vorstehend umrissenen Einrichtung die Aufgabe gestellt, die mit dem bisherigen Anschluß der Handpumpe verbundenen Nachteile zu vermeiden.

Die Erfindung besteht darin, daß die Handpumpe nunmehr parallel zur kraftgetriebenen Pumpe in deren Kurzschlußkreislauf eingeschaltet ist und beide Pumpen antriebsmäßig gekuppelt sind.

Der dadurch erreichbare Vorteil besteht darin, daß zwischen der Handpumpe und dem Schlittenantrieb keine Ventile vorhanden sind und die Handpumpe unmittelbar auf den Schlittenantrieb wirkt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet ohne toten Gang, so daß bei einfacher Konstruktion eine feinfühlige und

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Claims

genaue Einstellung des Schlittens möglich ist. Durch die Antriebe der zur Grobverstellung dienenden, kraftgetriebenen und der zur Feinverstellung dienenden Handpumpe, die miteinander verbunden sind, wird bei Betätigen der Handpumpe die kraftgetriebene Pumpe langsam in der gleichen Drehrichtung mitbewegt, so daß das Abfließen von öl aus der kraftgetriebenen Pumpe in den Vorratsbehälter verhindert wird. Bei einem Antrieb für hydraulische Hin- und Herantriebe, bei denen die beiden beaufschlagten Stirn-Seitenflächen des Kolbens unterschiedlich groß sind, sieht die Erfindung ferner eine die Handpumpe überbrückende Umgehungsleitung vor, durch die ein Teil des geförderten Druckmittels wieder vor die Pumpe zurückleitbar, d. h. dem dem Zylinder zufließenden Druckmittelstrom entziehbar ist. Es hat sich ferner als zweckmäßig erwiesen, die Umgehungsleitung mit einem Rückschlagventil und einem Regulierventil zu versehen. In Fig. 1 und 3 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das in den Fig. 2 und 3 Dargestellte ist bis auf die Teile 25, 26, 27 der Fig. 3 kein Teil der Erfindung, sondern besitzt nur erläuternden Charakter. Es zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung für einen von Hand antreibbaren Werkzeug- oder Werkstückschlitten, Fig. 2 die zur Vorrichtung nach Flg. 1 gehörige ArF triebs- und Steuerungseinrichtung für das Druckmittel, Fig. 3 dasselbe wie Fig. 2, jedoch mit einer erfindungsgemäßen Überbrückungsleitung der Handpumpe für Antriebssysteme, bei denen die beiden stirnseitigen Kolbenflächen unterschiedlich groß sind. Ein Kolben 2 (Fig. 1) läuft in einem Zylinder 1, an dessen-beiden Enden eine durch den Kolben hindurchgehende Kolbenstange 3 herausragt. Ein (nicht dargestellter) Werkstück- oder Werkzeughalter, z. B. ein Werkzeugschlitten, kann mit der Kolbenstange 3 an beiden Seiten des Zylinders in bekannter Weise derart starr verbunden sein, daß bei Betrieb der Antriebsvorrichtung eine Hin- und Herbewegung des Schlittens entsteht. Am einen Ende des Zylinders 1 ist ein Rohr 4 angeschlossen, das von dort zu einer innerhalb eines Ölbehälters 6 befindlichen, doppelt wirkenden Pumpe 5 führt. Ein weiteres Rohr 7 ist nämlich wie Rohr 4 angeordnet und verbindet das andere Ende des Zylinders 1 mit der Pumpe 5. Das Rohr 8 stellt die Querverbindung zwischen Rohr 4 und 7 her und führt durch die als Zahnradpumpe ausgebildeteHandpumpe 9, die in beidenRichtungen wirkt. Drehen der Handkurbel 10, die auf der Welle eines der Zahnräder 9 ο der Pumpe 9 angeordnet ist, verursacht ein Fließen der Flüssigkeit in der einen oderandere'nRichtungdurchRohr8inRohr4oderR0hr7, je nachdem, in welcher Richtung die Handkurbel gedreht wird. Die Flüssigkeit wird dadurch zum einen oder anderen Ende des Zylinders 1 hinter den Kolben 2 gepumpt, wodurch der Werktisch nach rechts oder links bewegt wird. Unter der Annahme, daß die Rohre 4 und 7 mit Flüssigkeit gefüllt sind und desgleichen der Zylinder 1 auf beiden Seiten des Kolbens 2, zirkuliert die von der Pumpe 9 bewegte Flüssigkeit in einem Kreislauf; der durch das Querrohr 8, die Enden des Zylinders 1 und die das Querrohr 8 mit dem Zylinder verbindenden Teile der Rohre4 und 7 gebildet wird. Die im Behälter 6 befindliche Pumpe 5 verhindert das freie Abfließen der Flüssigkeit aus den Rohren.4 und 7 zurück in den Behälter. Der Gefahr, daß Flüssigkeit zum Teil aus der Pumpe 9 und dem Zylinder 1 abläuft, ist dadurch begegnet, daß die Pumpe 5 immer in Tätigkeit ist, wenn die Pumpe 9 läuft. Die beiden Pumpen sind durch den Treibriemen 17 gekuppelt. Dieser steht mit einer auf der gleichen Welle wie die Handkurbel 10 sitzenden Riemenscheibe 11 und einer Scheibe 12, die auf der Antriebswelle der Pumpe 5 sitzt, in Verbindung. Auf diese Weise ist der Betrieb der Pumpe 9 immer auch mit dem Arbeiten der Pumpe 5 verbunden. Die Rohre 4 und 7 sind daher immer gefüllt. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind an den Enden des Zylinders 1 mit Überdruckventilen 15 und 16 versehem-Rücklauirohre 13 und 14 angeschlossen. Wenn der Druck im Zylinder 1 den maximalen Betriebsdruck übersteigt, öffnet sich eines der Ventile 15 bzw. 16, wodurch die Flüssigkeit durch das Rohr 13 oder 14 abfließen kann, bis der Betriebsdruck wieder hergestellt ist. Diese letztgenannte Einrichtung (Teile 13 bis 16) ist aber kein Teil der Erfindung. Nach der (keinen Teil der Erfindung bildenden) Fig. 2 gehört zum Kolbenmotor 2, 3 die mit der Handpumpe 9 hier nicht gekuppelte Motorpumpe 18, die aus einem (hier nicht gezeigten) Behälter die Flüssigkeit zum Rohr 19 befördert, in dem das Ventil 20 eingebaut ist. Rohr 19 führt in eine Steuervorrichtung 21, von der aus ein Rücklauf rohr 22 zum Behälter führt. Ein Verbindungsrohr 23 mit einem Überdruckventil 24 verbindet die Rohre 19 und 22; es dient zum Druckmittelrücklauf, wenn der Druck im Rohr 19 den normalen Betriebsdruck übersteigt. Die Rohre 4 und 7 führen in die "Sieuervorrichtung^il. Man kann hier, wenn der Werk=- tisch von Hand betätigt werden soll, mittels eines Schiebers 21 a die öffnungen 21 b und 21 c schließen. Die mit der Flüssigkeit gefüllten Rohre 4 und 7 sind dadurch abgesperrt. Dann ist der Druck des hydraulischen Kreislaufs, der in diesem Zustand den hydraulischen Motor 2, 3 und die Handpumpe 9 umfaßt, auf jeder Seite der Pumpe derselbe. Durch Betätigen der Handpumpe 9 wird dann die Flüssigkeit von der einen Seite des Kolbens 2 auf dessen andere Seite gepumpt, was ein weiches und genau dosierbares Verschieben des Werktisches hervorruft. Wo der Kolben 2 der hydraulischen Antriebsvorrichtung nur an einer Seite eine Kolbenstange 3 hat, wird bei Betätigen der Pumpe 9 die Geschwindigkeit des Kolbens nicht in beiden Richtungen dieselbe sein. Dieselben oder je nach Bedarf verschiedene Kolbengeschwindigkeiten kann man laut Fig. 3 erhalten, indem man erfindungsgemäß das gestrichelt dargestellte Umgehungsrohr 25 benutzt. Im Rohr 25 ist ein Regulierventil 26 mit einem Ventilteller 26 ο vorgesehen, der in den Ventilsitz 26 t im Ventilgehäuse 26 c eingepaßt ist. Der Flüssigkeitsbetrag, den die Pumpe 9 in denjenigen Zylinderteil befördert, in dem sich die Kolbenstange 3 befindet, kann im Verhältnis zu dem Betrag, der in den anderen Zylinderteil gepumpt wird, in einem beliebigen Umfang vermindert werden. Durch Verstellen des Ventiltellers 26 a mittels des Kopfes der Spindel 26J kann das Verhältnis der durch das Rohr25 umgeleiteten Flüssigkeit vermindert werden. In der Leitung 25 ist noch ein Rückschlagventil 27 vorgesehen, welches den Durchfluß durch diese Leitung verhindern soll, wenn die Pumpe 9 Flüssigkeit zum Zylinderraum ohne Kolbenstange pumpt. Patentansprüche:

1. Hydraulischer Schlittenantrieb für Werkzeug-, z. B. Schleifmaschinen, mit einer umsteuerbaren, kraftgetriebenen Pumpe zum schnellen Hin- und Herbewegen des Schlittens, die unmittelbar in der Druckmittelleitung liegt, welche die auf den beiden Kolbenseiten gelegenen Zylinderräume