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Antrieb für spanabhebende Werkzeugmaschinen, insbesondere Schälmaschinen
Zusatz zum Zusatzpatent: 1034 950 Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Ausbildung
des Antriebes für Werkzeugmaschinen nach Patent 1034 950.
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Beim Antrieb nach diesem Patent, das selbst Zusatz zum Patent 1030
653 ist, bei dem die Werkzeugmaschine von einem Elektromotor über einen hydraulischer
Drehmomentenwandler mit einstellbarer, konstanter Drehzahl angetrieben wird, ist
vorgesehen, daß von der Abtriebswelle des Drehmomentenwandlers eine statische Flüssigkeitspumpe,
wie Zahnrad-, Kolbenpumpe od. dgl., angetrieben wird, die an einen Kreislauf angeschlossen
ist, in dem eine weitere' gleichartige Pumpe liegt und von .dem von einer Stelle
zwischen der ersten und der zweiten Pumpe und einer Stelle hinter der zweiten Pumpe
je eine Zuleitung an einen Zylinder abzweigt, in dem ein doppelseitig beaufschlagter,
mit dem Verstellorgan des Drehmomentenwandlers gekuppelter Kolben geführt ist, im
Kreislauf vor und hinter der zweiten Pumpe je ein einstellbares Sicherheitsventil
und je ein Leckverlustventil vorgesehen sind und daß die zweite Pumpe unabhängig
von der ersten angetrieben wird.
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Der Antrieb nach dem Hauptpatent 1034 950 reagiert im mittleren und
im oberen Drehzahlbereich der Abtriebswelle des Drehmomentenwandlers schnell, im
unteren Drehzahlbereich jedoch nicht ganz so schnell wie im mittleren und oberen
Drehzahlbereich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb zu schaffen,
der auch im unteren Drehzahlbereich schnell reagiert.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, zwischen der Abtriebswelle
des Drehmomentenwandlers und der Welle der einen Flüssigkeitspumpe, wie Zahnrad-,
Kolbenpumpe od. dgl., ein stufenlos einstellbares Getriebe und auf der Welle dieser
Pumpe ein Beschleunigungsmeßgerät anzuordnen, dessen Kontakte die Drehzahl eines
polumschaltbaren Motors steuern, der die zweite Flüssigkeitspumpe unmittelbar antreibt.
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Damit unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung von der Ausführung
gemäß Patent 1034 950 durch die Versetzung des stufenlos einstellbaren Getriebes
an eine andere Stelle, die Anordnung eines Beschleunigungsmeßgerätes auf der Welle
der von dem stufenlos einstellbaren Getriebe angetriebenen Pumpe und durch die Verwendung
eines polumschaltbaren Elektromotors, der die zweite Pumpe unmittelbar antreibt.
Durch diese Änderung wird erreicht, daß die Regelung des Antriebes nicht nur im
mittleren und oberen Drehzahlbereich schnell reagiert, sondern auch im unteren Drehzahlbereich.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes .der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 das Schema des Antriebes, F i g. 2 einen Schnitt
nach der Linie 11-II der F i g. 1.
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Die vom Antriebssatz anzutreibende Werkzeugmaschine, beispielsweise
eine Schälmaschine, ist 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 zylindrischen Gehäuse 5 geführt ist,
das bei 6 am Drehmomentenwandler 3 gelagert ist. Der Kolben 4 steht mit einer Kolbenstange
7 bei 8 mit einem zweiarmigen Hebel 9 in Verbindung, der selbst beispielsweise im
Gehäuse .des Drehmomentenwandlers 3 gelagert ist. Auf der Antriebswelle 11 des Drehmomentenwandlers
3 ist eine Muffe angeordnet, die außer zwei Flanschen einen mit einer Schrägverzahnung
versehenen Flansch trägt. Der zweiarmige Hebel 9 ist an der der Gelenkstelle 8 abgewandten
Seite gabelförmig so gestaltet, daß er mit Gleitstücken in den von der Muffe und
den Flanschen gebildeten Ringraum einfaßt, so daß bei seiner Verschwenkung um seine
Lagerstelle ein Verschieben der Muffe möglich wird. Über eine Schrägverzahnung können
durch Verschieben der Muffe die drehbaren Schaufeln des Drehmomentenwandlers verstellt
werden.
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Auf den Kolben 4 wirkt Drucköl ein, das in einer Leitung 23 umläuft,
die bei 24 und 25 an das als Zylinder ausgebildete Gehäuse 5 des Kolbens 4 angeschlossen
ist.
Im Zuge der Leitung 23 sind zwei Pumpen 26 und 27 angeordnet, von denen die Pumpe
26 über einen Kettentrieb 28, 29, 30 und ein stufenlos einstellbares Getriebe 33'
bekannter Art von der Abtriebswelle 1 des Drehmömentenwandlers 3 aus angetrieben
wird. Das Getriebe 33' kann beispielsweise durch ein Handrad 32' eingestellt werden.
Die Abtriebswelle des Getriebes 33' steht über eine Kupplung 34' mit der Welle der
Pumpe 26 in Verbindung. Die Pumpe 27 wird von einem polumschaltbaren Elektromotor
31' über eine Kupplung 35' unmittelbar angetrieben.
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Von der Leitung 23 zweigt .eine Leitung 36 zu einem als Überdruckventil
ausgebildetes Sicherheitsventil 37 ab, die hinter dem Ventil 37 in einen Ölbehälter
38 mündet. Vor der zweiten Pumpe 27 zweigt von der Leitung 23 eine weitere Leitung
39 ab, die über ein Leckölventi140 zu einem Windkessel 41 führt, in dem durch Druckluft
beaufschlagtes Drucköl enthalten ist. Der Druck der Druckluft kann an einem 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 27 und .der Pumpe 26 steht die Leitung 23 mit einer
Leitung 45 in Verbindung, die unter Zwischenschaltung .eines weiteren Leckölventils
46 an die Leitung 39 bei 47 angeschlossen ist. Ein weiteres Überdruckventil 48 ist
einerseits zwischen den Pumpen 26 und 27 an die Leitung 23, andererseits über die
Leitung 49 an den Ölbehälter 38 angeschlossen.
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Auf dem zweiten Wellenende der ersten Pumpe 26 ist ein Beschleunigungsmeßgerät
angeordnet, das aus einer Scheibe 50 und einer Masse 51 besteht, die an Blattfedern
52 verschiebbar gegenüber der Scheibe 50 befestigt ist. Schlägt die Masse 51 aus,
so kommen, je nach Ausschlagsrichtung, die Kontakte 53, 54 bzw. 55, 56 in
Berührung, !die den polumschaltbaren Motor 31' derart steuern, daß er entweder auf
eine höhere Drehzahl umgeschaltet oder zur Gegenstrombremsung umgepolt wird.
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Bei Antrieben von spanabhebenden Werkzeugmaschinen treten oft, wie
es beispielsweise bei Schälmaschinen .der Fall ist, Laststöße auf, durch die bei
erhöhtem Gegenmoment die Drehzahl vermindert bzw. bei verkleinertem Gegenmoment
erhöht wird. Sieht man nun erfindungsgemäß auf; der Welle der Pumpe 26 ein Beschleunigungsmeßgerät
50 bis 56 vor und beeinflußt man über dessen Kontakte 53 bis 56 die Drehzahl des
polumschaltbaren Motors 31', so erreicht man, daß auftretende Laststöße schnell
ausgeglichen werden. Wenn z. B. der Motor 31' normal mit 1000 U/min läuft, dann
kann man seine Drehzahl durch Umschalten mittels der Kontakte des Beschleunigungsmeßgerätes
auf z. B. 1500 U/min erhöhen oder durch Gegenstrombremsen unter 1000 U/min herabsetzen.
Schaltet man den Motor 31' bei einer stoßartigen Erhöhung des Gegenmomentes, bei
der das Beschleunigungsmeßgerät 50 bis 56 entsprechend der ihm erteilten Verzögerung
umschaltet, beispielsweise von 1000 auf 1500 U/min, so fördert die Pumpe 27 entsprechend
mehr Flüssigkeit, wodurch der Kolben 4 verstellt wird. Sowie dadurch die Verzögerung
an der Abtriebswelle 1 des Drehmomentenwandlers 3 ausgeglichen ist, kehrt das Be,
schleunigungsmeßgerät in die Ausgangslage zurück, und der Motor 31' wird wieder
auf die ursprüngliche Drehzahl von 1000 U/min umgeschaltet. Tritt eine Beschleunigung
an der Abtriebswelle 1 des Drehmomentenwandlers z. B. dadurch auf, daß der Antrieb
plötzlich entlastet wird, dann wird der Motor 31' durch das Beschleunigungsmeßgerät
umgepolt, d. h., durch Gegenstrombremsung wird die Drehzahl des Motors 31' vermindert.
Dadurch fördert die Pumpe 27 entsprechend weniger Flüssigkeit, und der Kolben 4
ändert seine Stellung. Sowie hierdurch die Beschleunigung aufgehoben ist, wird der
Motor 31' wieder auf die ursprüngliche Drehzahl - im vorliegenden Falle 1000 U/min
- umgeschaltet. Die Regelung erfolgt so schnell, daß der Motor 31' beim Gegenstrombremsen
weit vor Erreichen der Drehzahl »0<c wieder auf die ursprüngliche Drehzahl umgeschaltet
wird. Daher sind zusätzliche Geräte, wie Drehzahl- bzw. Bremswächter, zum Verhindern
des Hochlaufs des Motors 31' in der Gegenrichtung beim .Gegenstrombremsen nicht
erforderlich. Selbstverständlich können -die gegebenen Anweisungen auch bei Antrieben
anderer Maschinen benutzt werden, bei denen es :darauf ankommt, daß die Drehzahl
konstant gehalten wird.