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Steuervorrichtung für Hobelmaschinen, insbesondere Sehnellhobier "
Die Erfindung bezieht sich- auf eine Steuex'vörrichtung für Hobelmaschinen, insbesondere
Schnellhobier; mit einer durch einen Umsteuerschieber am Ende jedes Hubes unisteuerbaren;-
aus einem Arbeitskolben und einem Arbeitszylinder bestehenden hydraulischen Antriebsvorrichtung:
--- `" Zur Vermeidung von Rattermarken bei derartigen Steuervorrichtungen ist bekannt,
dein Umsteuerschieber einen beiderseits über Arbeitsflächen 'unter Druckflüssigkeitsdruck
stehenden Schieberabschnitt zuzuordnen, der in einem mit Zu- und Ableitungen versehenen
Gehäuse mindestens während des Arbeitshubes in einer von dem Förderdrück der Pumpe
und damit dem jeweiligen Schnittdruck abhängigen; der Arbeitsgeschwindigkeit angepaßten
Drosselstellung für die aus dem Arbeitszylinder verdrängte Druckflüssigkeit steht.
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Für den Vorschub von Werkzeugmaschinen sieht eine Einrichtung z. B.
zur Erzielung einer Gleichmäßigkeit des Vorschubes vor, daß der Druck der aus der
einen Arbeitszylinderseite austretenden Flüssigkeit ein Ventil verstellt, das den
Druck des der anderen Arbeitszylinderseite zufließenden Druckmittels entgegengesetzt
und damit im Sinne einer Konstanthaltung des Vorschubes -regelt: Auch ist insbesondere
bei hydraulischen Vorschubantrieben für Werkzeugmaschinen bekannt, -in die Abflußleitung
ein Drosselventil einzuschalten, das von Hand so eingestellt wird, daß bei der gerade
gewählten Vorschubgesehwindigkeit ein passender Druckrückstau erzielt wird, oder
aber auch daß der Druck vor dem- Vorschubkolben unmittelbar auf die eine, der- Druck
hinter ihm auf die andere Endfläche eines dicht, aber frei beweglichen und daher
ausgleichend wirkenden Kolbens geführt ist: Dieser Kolben wirkt mit je einem an
den Raum vor bzw. hinter dem Vorschubkolben angeschlossenen Auslaß derart zusammen,
daß ein Anwachsen des Druckes vor dem- Vorschubkolben eine Drosselung des Auslasses
aus dem Raum -hinter dem Vorschubkolben und weiterhin ein Anwachsen des Druckes
auch auf dieser Kolbenseite zur Folge hat, und umgekehrt.
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Darüber hinaus ist auch schon in der Abflußleitung des Steuermotors
eine zweckmäßig regelbare Meßpumpe angeordnet. Bei einer weiteren hydraulischen
Steuervorrichtung für Hobelmaschinen wird die Verbindung der Förderseite der Pumpe
mit der Vor- bzw. Rücklaufseite des Arbeitszylinders ausschließlich durch den Hauptsteuerschieber
und die Verbindung des Ablaufbehälters mit den Arbeitszylinderseiten sowohl durch
den Hauptsteuerschieber als auch durch den zwischen ihn und den Ablaufbehälter geschalteten
Vorsteuerschieber gesteuert.
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Bei allen diesen Vorrichtungen hat sich aber gezeigt, daß die Bildung
von Rattermarken nicht ausgeschlossen ist, so daß weiterhin die Aufgabe besteht,
eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Bildung dieser unerwünschten Rattermarken
beseitigt wird. Die Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gefunden
worden, daß der Schieberabschnitt eine dritte Arbeitsfläche aufweist, die einen
zwischen Schieberabschnitt und Gehäuse liegenden Arbeitsraum begrenzt, der über
einen nur beim Vorlauf des Arbeitskolbens geöffneten Zulaufkanal mit einer eine
Druckflüssigkeit liefernden Quelle verbunden ist, und die Drosselstellung des Schieberabschnittes
sowohl durch den Förderdruck der Pumpe in der Zuleitung zum Arbeitszylinder als
auch durch die jeweilige Flüssigkeitsmenge im Arbeitsraum bestimmt ist, wobei der
Schieberabschnitt während des Arbeitshubes durch die ein starres Polster bildende
Flüssigkeitsmenge im Arbeitsraum in einer stärksten Drosselstellung gehalten ist
und bei der Umsteuerung des Umsteuerschiebers die Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum
durch einen sich öffnenden Abflußkanal verdrängt wird.
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Dieser Steuersehieberabschnitt umfaßt gemäß der Erfindung den Umsteuerschieber
ringkolbenartig, ist axial verschiebbar und weist drei gegeneinander abgedichtete,
unterschiedliche Arbeitsflächen auf, von denen die erste Arbeitsfläche dem unter
Förderdruck stehenden Öl -und die zweite Arbeitsfläche dem unter Ablaufdruck stehenden
Öl zugeordnet ist und die dritte Arbeitsfläche eine Wand des Arbeitsraumes bildet.
Hierbei ist die erste Arbeitsfläche kleiner als Anmelder:
die zweite,
dem ablaufenden Öl zugeordnete Arbeitsfläche.
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Gemäß der Erfindung kann der Schieberabschnitt als axial verschiebbarer
Kolben ausgebildet sein, dessen eines Ende eine Drosselstrecke aufweist und die
so dem aus dem Arbeitszylinder verdrängten Öl zugeordnete Arbeitsfläche besitzt
und dessen anderes Ende zur Bildung der beiden weiteren Arbeitsflächen stufenartig
abgesetzt ist. Auf diesen stufenartig abgesetzten Arbeitsflächen ist die eine, die
kreisförmige Fläche aufweisende Arbeitsfläche dem unter Förderdruck stehenden C51
und die andere, eine ringförmige Fläche darstellende Arbeitsfläche dem aus der Druckmittelquelle
strömenden Öl zugeordnet. Diesem Kolben ist ein Hilfssteuerschieber zugeordnet,
dessen Stirnseiten über den Umsteuerschieber wechselseitig von dem Pumpendruck beaufschlagbar
sind und welcher den Abfluß aus dem dritten, das starre Polster bildenden Arbeitsraum
öffnet bzw. schließt.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele bei einer Steuervorrichtung in Verbindung
mit der Zeichnung. Es zeigt Fig. 1 die Steuerungsstellung für den Vorlauf beim Schnippen,
Fig.2 die Steuerungsstellung beim Schnippen (Rücklauf), Fig. 3 die Steuerungsstellung
beim Schlichten (Vorlauf), Fig.4 die Steuerungsstellung beim Schlichten (Rücklauf),
Fig.5 das Zusatzventil zur Drosselung des beim Vorlauf abfließenden Öles, Fig. 6
den Umsteuerschieber mit den einzelnen Arbeitsflächen im vergrößerten Maßstab.
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Der Schieberabschnitt gemäß der Erfindung ist am besten aus der Fig.6
ersichtlich. Dieser Schieberabschnitt 69 umfaßt den Umsteuerschieber
10 der Steuervorrichtung ringkolbenartig und ist axial in dem Steuergehäuse
1 verschiebbar und weist drei gegeneinander abgedichtete Arbeitsflächen 69', 69",
69"' auf. Von diesen Arbeitsflächen ist die Arbeitsfläche 69' dem unter Förderdruck
stehenden C51, die zweite Arbeitsfläche 69" dem unter Ablaufdruck stehenden Öl zugeordnet,
während die dritte Arbeitsfläche 69"' einen zwischen dem Schieberabschnitt 69 und
dem Gehäuse 1 liegenden Arbeitsraum 70 begrenzt und eine Wand dieses Arbeitsraumes
70 bildet. Die Arbeitsfläche 69' ist dabei kleiner als die dem ablaufenden
Öl zugeordnete Arbeitsfläche 69" ausgebildet. Der Schieberabschnitt 69 trägt auf
der dem Arbeitsraum 70 abgewendeten, die zweite Arbeitsfläche 69" aufweisenden Seite
eine Drosselstrecke 69a, die im Wege des aus dem Arbeitszylinder 40 verdrängten
Öles liegt. Der Arbeitsraum 70 ist über einen nur beim Vorlauf des Arbeitskolbens
geöffneten Zulauf 88 mit einer eine Druckflüssigkeit liefernden Quelle verbunden.
Die Drosselstellung des Schieberabschnitts 69 ist bei der Anordnung sowohl durch
den Förderdruck der Pumpe 14 in die Zuleitung zum Arbeitszylinder mit den Zylinderräumen
38, 40 als auch durch die jeweilige Flüssigkeitsmenge in dem Arbeitsraum 70 bestimmt.
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Im Steuergehäuse 1 befinden sich drei Schieber. Der Vorsteuerschieber
2 wird durch am Stößel 3 einstellbare'Anschläge 4, 5 über einen Kipphebel 6 in seine
durch die Schraube 7 bzw. Mutter 8 an der Lasche 9 begrenzten Endstellungen umgesteuert.
Dadurch bewirkt er eine hydraulische Verschiebung des Umsteuerschiebers 10, der
wieder die Umleitung des Flüssigkeitsstromes von der vorderen Kolbenseite 12 zur
hinteren Kolbenseite 11 bzw. umgekehrt herbeiführt und somit die Stößel- bzw. Werktischbewegung
umsteuert. Der Drehschieber 13 hat die Aufgabe, das von der Pumpe 14 geförderte
Öl entweder zur Arbeitsleistung in den hydraulischen Kreislauf oder aber im Stillstand
der Maschine in den Behälter abzuleiten. Durch Verschieben dieses Drehschiebers
13 in Längsrichtung wird eine Differentialschaltung (Fig. 3 und 4) erreicht.
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Die Fig. 1 zeigt die Steuerstellung für den Vorlauf des Stößels 3
in der Schaltstufe I (Schnippen). Dabei wird die hintere Kolbenseite 11 voll mit
C51 beaufschlagt, während das C51 von der vorderen Kolbenseite 12 in den Behälter
64 zurückfließt. Hierbei ergibt sich folgender Vorgang: Der Vorsteuerschieber 2
ist in seine rechte Endlage umgesteuert, und das von der Pumpe 14 über die Leitung
15 in den Ringkanal 16 geförderte C51 kann durch die Steuerbüchsenbohrung 17, die
Schieberquerbohrung 18; die Längsbohrung 19, die Querbohrung 20, die Steuerbüchsenbohrung
21, den Ringkanal 22, den Durchbruch 23, den Ringkanal 24, den Durchbruch
25, den Ringkanal 26 und die Bohrungen 27 in den Zylinderraum 28 gelangen und den
Umsteuerschieber 10 in seine gezeichnete Stellung schieben. Das weitere von
der Pumpe 14 geförderte C51 gelangt durch den Durchbruch 29, den Ringkanal 30, den
Durchbruch 31, den Ringkanal 32, die Steuerbüchsenbohrungen 33, den Kolbenringraum
34, die Bohrung 35, den Ringkanal 36 und die Leitung 37 in den Zylinderraum 38,
und der Öldruck schiebt über die Kolbenstange 39 den Stößel 3 nach vorn (s. Pfeilrichtung).
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Das durch die Vorwärtsbewegung des Kolbens auf der Kolbenseite 12
aus dem Zylinderraum 40 verdrängte Öl fließt über die Leitung 41, den Ringkanal
42, die Bohrung 43, den Kolbenringraum 44, die Bohrungen 45,
den Ringkanal 46, den Durchbruch 47, den Ringkanal 48, den Durchbruch 49; den Ringkanal
50, die Bohrungen 51, den Kolbenringraum 52,
die Bohrungen 53,
den Ringkanal 54, den Durchbruch 55, den Ringkanal 56, die beiden Bohrungen 57,
den Schieberraum 58, die Bohrungen 59, den Ringkanal 60, den Anschluß 61 und die
Leitung 62 entgegen einem geringen Gegendruck (0,5 bis 0,8 atü) des Gegenhalteventils
63 in den Behälter 64 zurück.
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Steigt der Schnittdruck und damit der Öldruck im Zylinderraum 38 an,
so pflanzt sich dieser Druck, der auch im Zylinderraum 28 herrscht, durch die Bohrungen
65, 66, 67 auf den Ringquerschnitt 68 eines über dem Umschieber 10 angeordneten
Schieberabschnittes 69 fort und schiebt diesen nach links über die Bohrungen 45.
Hierdurch wird das aus dem Zylinderraum 40 abfließende Öl gedrosselt, und es entsteht
in dem Kolbenringraum 44 und auf der Kolbenfläche 12 ein Staudruck, der der Schnittkraft
entgegenwirkt. Dieser Staudruck soll möglichst gering gehalten werden, damit die
dadurch entstehenden Verluste in mäßigen Grenzen bleiben. Der Staudruck drückt den
Schieberabschnitt 69 entgegen der Kraft, welche auf dem Ringquerschnitt 68 lastet,
so weit zurück, bis sich beide Kräfte das Gleichgewicht halten. Da die Fläche des
Kolbenringraumes 44 und der Ringquerschnitt 68 nicht gleich groß sind, sondern in
einem bestimmten Verhältnis stehen, werden sich
auch nach Einstellung
des Gleichgewichtes der Kräfte die entsprechenden Flüssigkeitsdrücke umgekehrt verhalten
wie diese Flächenquerschnitte, d. h., der Gegendruck auf die Kolbenfläche 12 wird
um das Verhältnis des Ringquerschnittes 68 zur Fläche des Kolbenringraumes 44 kleiner
sein als der Druck, der auf der Kolbenfläche 11 lastet.
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Würde der Schnittdruck während des Spanlaufes durch unterschiedliche
Materialfestigkeit, nicht gleichbleibende Spanstärke oder durch Schwingungen, die
sich aus dem Zerspanungsvorgang ergeben, schwanken, so würde der Stößel bzw. Werktisch
zu vibrieren anfangen, und es bildeten sich auf dem Werkstück Rattermarken aus.
Mit dem schwankenden Schnittdruck würde sich auch die Drosselstärke an den Bohrungen
45 verändern, so daß der Gegendruck auf die Kolbenfläche 12 entsprechend dem schwankenden
Schnittdruck ebenfalls schwankt. Der Gegendruck auf die Kolbenfläche 12 soll aber
die Schwingungsbewegung aufhalten, so daß sich keine Rattermarken ausbilden können.
Aus diesem Grunde muß dafür gesorgt werden, daß während eines ganzen Stößelvorlaufes
der Gegendruck trotz schwankenden Schnittdruckes konstant erhalten bleibt. Deshalb
wurde hinter dem Schieberabschnitt 69 in dem Arbeitsraum 70 ein Ölpolster geschaffen,
düs den Schieberabschnitt aus der einmal eingestellten Lage, die einer dem Schnittdruck
zugeordneten Drosselung entspricht, nicht mehr zurückweichen läßt, so daß der Gegendruck
die Schwingungen aufhalten kann. Dieses Polsteröl wird von dem in dem Behälter entgegen
dem geringen Druck des Gegenhalteventils 63 zurückfließenden Öl abgeleitet und aus
dem Schieberraum 58, die Drehschieberquerbohrungen 71, die Längsbohrung 72, die
Querbohrungen 73, den Ringraum 74, die Bohrungen 75, den Ringkanal 76, den Durchbruch
77, den Ringkanal 78, die Bohrungen 79, den Ringkanal 80, die Bohrung 81 über das
Rückschlagventil 82, den Ringkanal 83, die Bohrungen 84, die Längsbohrung 85, die
Bohrungen 86, den Ringkanal 87 und die Zulaufkanäle 88 dem Arbeitsraum 70 zugeleitet.
Das Öl wirkt hier als Polster und hindert so den Schieberabschnitt 69 an einer möglichen
Rückwärtsbewegung (Bewegung nach rechts), da es aus dem Arbeitsraum 70 entgegen
dem Rückschlagventil 82 nicht mehr entweichen kann; so bleibt die Drosselung, die
sich während eines Hubes einmal eingestellt hat, des aus dem Zylinderraum 40 abfließenden
Öles an den Bohrungen 45 erhalten und der Gegendruck auf die Kolbenfläche 12 trotz
schwankenden Schnittdruckes konstant. Durch diese Maßnahmen tritt kein Rattern des
Stößels oder Werktisches mehr auf, wie durch Versuche nachgewiesen wurde.
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Das bei der Umsteuerung von dem Umsteuerschieber 10 aus dem Schieberraum
89 verdrängte Öl war über die Bohrungen 90, den Ringkanal 91, den Durchbruch 92,
den Ringkanal 93, den Durchbruch 94, den Ringkanal 95, die Bohrungen 96,
den Schieberraum 97, die Bohrungen 98, den Ringkanal 99, den Durchbruch 100, den
Ringkanal 76, die Bohrungen 75, den Ringraum 74, die Bohrungen 73, 72, 71, den Schieberraum
58, die Bohrungen 59, den Ringkanal 60, den Anschluß 61 und die Leitung 62 über
das Gegenhalteventil 63 in den Behälter 64 abgeflossen.
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Die Kolbenringe 101 dienen zur Abdichtung des Kolbenringraumes
44 gegen den Ringquerschnitt 68. Die Kolbenringe 102 dichten den Arbeitsraum 70
gegen den Schieberraum 89 ab und der Rundschnurring 103 den Ringquerschnitt 68 gegen
den Arbeitsraum 70.
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Die an den Enden des Umsteuerschiebers 10 angeordneten Dämpfungskegel
bremsen die Umsteuerbewegung (Verschiebung des Umsteuerschiebers 10 nach rechts
oder links) und sorgen so für eine weiche Stößel- bzw. Werktischumkehr am vorderen
und hinteren Hubende.
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Die Fig. 2 zeigt die Steuerstellung für den Rücklauf des Stößels in
der Schaltstufe I (Schnippen). Dabei wird die vordere Kolbenseite 12 voll mit Öl
beaufschlagt, während das von der hinteren Kolbenseite 11 aus dem Zylinderraum 38
verdrängte Öl in den Behälter 64 abfließt. Hierbei erfolgt folgender Vorgang: Der
Vorsteuerschieber 2 steuert aus der (in Fig. 1 gezeichneten) rechten Endlage in
die (in Fig. 2 gezeichnete) linke Endlage um und sperrt dabei dem vom vorderen Zylinderraum
40 abfließenden Öl den Rücklauf an den Bohrungen 51 ab, so daß der Stößel 3 nicht
mehr nach vorn laufen kann. Das von der Pumpe 14 geförderte Öl wird aber weiter
in den hinteren Zylinderraum 38 geleitet und drückt auf die Kolbenfläche 11. Da
aus dem vorderen Zylinderraum 40 kein Öl mehr abfließen kann, entsteht im hydraulischen
Kreislauf ein Druckanstieg. Dieser Druck pflanzt sich von der Pumpe 14 über die
Leitung 15, den Ringkanal 16, die Steuerbuchsenbohrungen 17, die Bohrungen 104,
105 und 106, den Schieberraum 97, die Bohrungen 96, den Ringkanal 95, den Durchbruch
94, den Ringkanal 93, den Durchbruch 92, den Ringkanal 91 und die Bohrungen 90 in
den Schieberraum 89 fort und schiebt den Umsteuerschieber 10 nach links in die gezeichnete
Stellung. Der Umsteuerschieber 10 drückt bei dieser Bewegung das im Zylinderraum
28 befindliche Öl über die Bohrungen 27, den Ringkanal 26, den Durchbruch 25, den
Ringkanal 24, den Durchbruch 23, den Ringkanal 22, die Steuerbuchsenbohrungen 21,
den Kolbenringraum 107, die Bohrungen 108, den Ringkanal 109, den Durchbruch 110,
den Ringkanal 60, den Anschluß 61 und die Leitung 62 über das Gegenhalteventil 63
in den Behälter 64 zurück. Das von der Pumpe 14 geförderte Öl wird über die Leitung
15, den Ringkanal 16, den Durchbruch 29, den Ringkanal 30, den Durchbruch 31, den
Ringkanal 32, die Steuerbuchsenbohrungen 33, den Kolbenringraum 44, die Bohrungen
43, den Ringkanal 42 und die Leitung 41 in den Zylinderraum 40 geleitet und drückt
auf die Kolbenfläche 12 und schiebt so über die Kolbenstange 39 den Stößel 3 zurück.
Das dabei aus dem Zylinderraum 38 verdrängte Öl fließt über die Leitung 37, den
Ringkanal 36, die Bohrungen 35, den Kolbenringraum 34, die Bohrungen 111, den Ringkanal
112, den Durchbruch 113, den Ringkanal 114, den Durchbruch 115, den Ringkanal 116,
die Bohrungen 117, den Kolbenringraum 118, die Bohrungen 119, den Ringkanal 120,
den Durchbruch 121, den Ringkanal 122, die beiden Bohrungen 123, den Schieberraum
58, die Bohrungen 59, den Ringkanal 60, den Anschluß 61 und die Leitung 62 entgegen
dem Druck des Gegenhalteventils 63 in den Behälter 64 zurück. .
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Das zu Beginn der Umsteuerung des Umsteuerschiebers 10 noch hinter
dem Schieberabschnitt 69 im Arbeitsraum 70 befindliche Polsteröl, welches entgegen
dem Rückschlagventil 82 nicht entweichen konnte, fließt, nachdem die Bohrung 84
über dem
Ringkanal 124 freigegeben ist, durch den Zulaufkanal 88,
den Ringkanal 87, die Bohrungen 86, die Längsbohrung 85, die Bohrungen 84, den Ringkanal
124 und die Bohrung 125 in den Behälter 64 zurück. Dabei wird der Schieberabschnitt
69 vom Rücklauf# druck, der auf der Fläche des Kolbenringraumes 44 lastet, entgegen
dem drucklos gewordenen Ringquerschnitt 68 in seine (gezeichnete) Ruhelage zurückgeschoben,
so daß er während des Rücklaufes wirkungslos bleibt. Eine Wirksamkeit wird auch
nicht angestrebt, da während des Rücklaufes keine Sparabnahme erfolgt und so auch
kein Rattern auftreten kann. Mit einer Drosselung wäre nur ein zusätzlicher Leistungsverbrauch
und damit eine unnötige Erwärmung des Treiböles verbunden.
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Die Fig. 3 zeigt die Steuerstellung für den Vorlauf des Stößels in
der Schaltstufe II (Schlichten). Dabei wird die hintere Kolbenseite 11 voll mit
Öl beaufschlagt, während das aus dem vorderen Zylinderraum 40 verdrängte Öl über
die Steuerung dem hinteren Zylinderraum 38 noch zusätzlich zu dem von der Pumpe
14 geförderten Öl zufließt. Hierbei erfolgt folgender Vorgang: Der Drehschieber
13 wird in Längsrichtung in die gezeichnete Stellung verschoben. Der Vorsteuer=
schieber 2 steuert aus der (in Fig. 2 gezeichneten) linken Endlage in die (in Fig.
3 gezeichnete) rechte Endlage um und sperrt dabei dem aus dem hinteren Zylinderraum
38 abfließenden Öl den Rücklauf an den Bohrungen 117 ab,-so daß der Stößel nicht
mehr weiter nach hinten laufen kann. Das von der Pumpe 14 geförderte Öl wird aber
weiter in den vorderen Zylinderraum 40 geleitet und drückt auf die Kolbenfläche
12.-Da aus dem hinteren Zylinderraum 38 kein Öl mehr abfließen kann, entsteht im
hydraulischen Kreislauf ein Druckanstieg. Dieser Druck pflanzt sich von der Pumpe-14,
die Leitung 15 über den Ringkanal 16 und weiter in der in bezug auf die Fig. 1 beschriebenen
Weise in den Zylinderraum 28 fort und steuert den Umsteuerschieber 10 in die gezeichnete
rechte Lage um. Das weitere von der Pumpe 14 geförderte Öl treibt den Stößel 3 in
der bereits beschriebenen Weise nach vorn. Das aus dem vorderen Zylinderraum 40
abfließende Öl gelangt über die Leitung 41, den Ringkanal 42, die Bohrungen 43,
den Kolbenringraum 44, die Bohrungen 45, den Ringkanal 46, den Durchbruch 47, den
Ringkanal 48, den Durchbruch 49, den Ringkanal 50, die Bohrungen 51, den Kolbenringraum
52, die Bohrungen 53, den Ringkanal 54, den Durchbruch 55, den Ringkanal 56, die
beiden Bohrungen 57, den Schieberringraum 126; die Nuten 127 und die Schieberbüchsenbohrungen
128 in den Kreislauf zurück und wird von hier gemeinsam mit dem von der Pumpe 14
geförderten Öl auf dem bereits bei der Erläuterung des Vorschubes beim Schnippen
beschriebenen Wege in den Zylinderraum 38 geleitet. Da bei dieser Schaltung in beiden
Zylinderräumen 38 und 40 der gleiche Flüssigkeitsdruck herrscht, kann der Druck
nur auf der Flächendifferenz der Kolbenfläche 11 minus Kolbenfläche 12 wirksam werden.
Dieser wirksame Querschnitt ist gleich der Fläche der Kolbenstange 39. Es wird also
bei dieser Schaltung zugunsten einer höheren Stößelgeschwindigkeit auf einen Teil
des wirksamen Schnittdruckes verzichtet. Dies ist auch ohne weiteres vertretbar,
da bei erhöhten Schnittgeschwindigkeiten im wesentlichen dünnere Schlichtspäne gehobelt
werden. In dieser Schaltstufe ist keine Drosselung der vom ZV-linderraum 40 zurückfließenden
Flüssigkeit an der Bohrung -45 durch den Schieberabschnitt 69 vorhanden, da der
Druck im Ringquerschnitt 68 genauso groß ist wie im Kolbenringraum 44, so daß sich
der Schieberabschnitt 69 nicht nach links schieben kann, da die Fläche des Kolbenringraumes
44 größer ist als der Ringquerschnitt 68. Die Drosselung ist auch nicht notwendig,
da schon ein Gegendruck vorhanden ist und in dieser Schaltstufe 1I nur dünnere Späne
gehobelt werden, so daß ein Rattern nicht auftritt, was durch Versuche bewiesen
wurde.
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Die Fig. 4 zeigt die Steuerstellung für den Rücklauf des Stößels in
der Schaltstufe 1I (Schlichten). Dabei wird die vordere Kolbenseite 12 voll mit
Druck beaufschlagt, während das von der hinteren Kolbenseite 11 aus dem Zylinderraum
38 verdrängte Öl in den Behälter 64 zurückfließt. Hierbei verläuft der Vorgang genau,
wie beim Rücklauf Schruppen erklärt, nur daß der mittlere Drehschieber 13 in Längsrichtung
in die gezeichnete Lage verschoben ist.
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In Fig. 5 ist das Zusatzventil dargestellt, das an eine übliche hydraulische
Steuervorrichtung angeschlossen werden kann. Dieses Zusatzventil besteht aus einem
Gehäuse 129 mit einem Zylinderraum, der mit einer Buchse 130 ausgekleidet ist. In
dem Zylinderraum ist ein Kolben 131 verschiebbar geführt. Dieser Kolben 131 weist
zwei Abschnitte mit verschiedenem Querschnitt auf, wodurch an einer Seite des Kolbens
eine kreisförmige Stirnfläche 132 und eine ringförmige Druckfläche 133 vorhanden
sind. Der Abschnitt des Kolbens mit geringerem Durchmesser ist in einer diesem Durchmesser
angepaßten Buchse 134 geführt, deren zur Gehäusewand liegendes Ende geschlossen
ist. Am äußeren Umfang des Kolbens 131 sind Schmutzfangrillen 135 angeordnet. Die
Abdichtung der Kolben in den Zylinderbüchsen erfolgt durch Einläppen. Neben dem
Zylinder für den Kolben 131 ist ein Schieber 136 in einer Führung 137 verschiebbar
angeordnet. In diese Führung münden Verbindungskanäle 138, 139, 140 zu den sich
hinter den einzelnen Druckflächen des Kolbens 131 bildenden Zylinderräumen. Der
Schieber 136 hat in seinem mittleren Bereich eine Einschnürung 141, die so angeordnet
ist, daß sie den Kanal 139 mit einer Abflußöffnung 142 verbindet, wenn sich der
Schieber 136 in seiner linken Endlage befindet.
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Bei diesem Zusatzventil ist der Schieberabschnitt 69 (gemäß der Darstellung
in der Fig. 5) als axial verschiebbarer Kolben 131 ausgebildet, dessen eines Ende
eine Drosselstrecke 148 aufweist, die eine dem aus dem Arbeitszylinder 40 verdrängten
Öl zugeordnete Arbeitsfläche 149 besitzt. Das andere Ende des Kolbens ist zur Bildung
der beiden weiteren Arbeitsflächen 132 bzw. 133 stufenartig abgesetzt. Die eine,
die kreisföhnige Fläche aufweisende Arbeitsfläche 132 ist dem unter Förderdruck
stehenden Öl und die aridere, eine ringförmige Fläche darstellende Arbeitsfläche
133 dem aus der Druckmittelquelle strömenden Öl zugeordnet. Der Kolben selbst ist
einem Hilfssteuerschieber zugeordnet, dessen Stirnseiten über den Umsteuerschieber
10 wechselseitig von dem Pumpendruck beaufschlagbar sind und welcher den Abfluß
aus dem dritten, das starre Polster bildenden Arbeitsraum öffnet bzw. schließt.
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Das Zusatzventil wird so angeordnet, daß die Anschlußöffnungen 143
und 144 in der Druckmittelleitung liegen, durch die das Öl beim Rücklauf des Stößels
dem Arbeitszylinder zufließt. Dadurch wird
der Kolben 131 in diesem
Fall in seine linke Endlage gedrückt. Der in den Zylinderbereich vor der stufenförmigen
Druckfläche 133 mündende Anschluß 145, der durch ein Rückschlagventil 146 abgeschlossen
wird, steht mit dem Ablaufrohr der Steuervorrichtung, beispielsweise der Leitung
62, gemäß den Fig. 1 bis 4 in Verbindung. Der Zufluß zu dem Zylinderraum über der
Stirnfläche 132 erfolgt über den Anschlußstutzen 147. An diesen Anschlußstutzen
ist eine Leitung angeschlossen, die beim Vorschub von der Pumpe 14 gefördertes Öl
führt.
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Beim Vorschub Schruppen wird Öl durch den Anschluß 147 an die Führung
des Schiebers 136 gedrückt und der Schieber nach rechts verschoben. Dadurch strömt
dieses Öl durch den Verbindungskanal 138 in den Zylinderraum über der Stirnfläche
132 und drückt den Kolben 131 nach rechts. Hierbei vergrößert sich der Zylinderraum
über der ringförmigen Druckfläche 133, und aus dem Arbeitszylinder abfließendes
Öl, das unter einem gewissen Gegendruck, beispielsweise infolge Anordnung des Gegenhalteventils
63 steht, strömt unter Überwindung des Rückschlagventils 146 in diesen Zylinderraum.
Der Kolben 131 wird jedoch zugleich von dem durch die Anschlußöffnung 143 einfließenden
und durch die Anschlußöffnung 144 abfließenden Öl beaufschlagt, das aus dem Arbeitszylinder
in den Ablaufbehälter strömt. Da die der Anschlußöffnung 143 zugekehrte Seite des
Kolbens 131 größer ist als die Stirnfläche 132, die unter der Einwirkung des von
der Pumpe geförderten Öles steht, stellt sich der Kolben 131 in eine Lage, bei der
seine vordere Kante die Verbindungsöffnung zwischen den Anschlußöffnungen 143 und
144 teilweise überdeckt und damit abdrosselt. Wenn nunmehr Schwingungen des Schnittdruckes
auftreten, so führen diese Schwingungen nicht zu einer Veränderung der Drosselstellung,
da der Kolben 131 nicht zurückweichen kann, weil das hinter der Druckfläche 133
hergestellte Druckmittelpolster 150 infolge Anordnung des Rückschlagventils 146
nicht abfließen kann.
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Erst nach einer Umsteuerung des Arbeitskolbens wird das Zusatzventil
wieder in die (in der Fig. 5) dargestellte Lage zurückgeführt. Da nunmehr das von
der Pumpe geförderte Öl durch die Anschlußöffnungen 144 und 143 fließt und der Anschlußstutzen
147 mit dem zum Behälter abfließenden Öl in Verbindung steht, wird der Steuerschieber
136 nach links gedrückt. Die Einschnürung 141 öffnet den Zylinderraum über der Druckfläche
133 zu der Abflußöffnung 142, so daß sich auch der Kolben 131 nach links bewegen
kann.