DE1426520B2 - Hydraulische Vorrichtung zum Bewegen eines Maschinenteils mit unterschiedlich einstellbaren Geschwindigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Vorrichtung zum Bewegen eines Maschinenteils mit unterschiedlich einstellbaren Geschwindigkeiten, mit einem Zylinder, einem in dem Zylinder hin und her beweglichen und mit dem Maschinenteil verbundenen Kolben, je einer an beiden Seiten des Kolbens in den Zylinder mündenden Öffnung zum Zu- und Abführen eines Druckmediums, die abwechselnd über ein in Abhängigkeit von der Lage des Kolbens gesteuertes Ventil mit einer Pumpe bzw. einem Sumpf verbunden sind, einer in Abhängigkeit von der Lage des Kolbens ein schnelles Ausstoßen des Druckmediums aus dem Zylinder verhindernden Drosselstelle und von außen einstellbaren Anschlägen, die das Anhalten und die unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Kolbens bewirken.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (britische Patentschrift 823 600), bei der die Bewegungsumkehr des Kolbens am rechten und am linken Hubende ebenso wie die Geschwindigkeitsänderungen durch drei Anschläge in Form von elektrischen Schaltern bewirkt wird. Die die Schalter schließenden Betätigungselemente sind außerhalb des Zylinders angeordnet und bewegen sich zusammen mit dem Kolben.

Die bekannte Vorrichtung weist den erheblichen Nachteil auf, daß die Steuerung der Kolbenbewegungen vollkommen von elektrischen Kontaktsätzen abhängt, die mechanisch an die Bewegung des Kolbens gebunden sind. Diese Kontakte" müssen einerseits sehr genau angeordnet sein, weshalb sie einen komplizierten Mechanismus benötigen, und müssen andererseits noch an Stellen angeordnet sein, an denen sie durch dort anfallende Ölrückstände und Metallstaubteile einer starken Verschmutzung ausgesetzt sind. Ein besonderes Schutzgehäuse zur Verminderung der Verschmutzungsgefahr erfordert einen aufwendigen konstruktiven Aufbau um den Zylinder mit erheblichem Raumbedarf.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer hydraulischen Vorrichtung der eingangs genannten Gattung, bei der die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu durchlaufenden Kolbenhubabschnitte nicht nur von außerhalb des Zylinders einstellbar, sondern auch bei vermindertem Platzbedarf der Zylinder-Kolben-Anordnung einfacher, zuverlässiger und genauer steuerbar sind.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß in an sich bekannter Weise die an der einen Seite des Kolbens befindliche Öffnung als zum Zylinder koaxialer Ventilsitz ausgebildet ist, der mit dem die Bewegung des Kolbens mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewirkenden, als Ventilglied ausgebildeten Anschlag zusammenwirkt, wobei der Anschlag abgefedert um eine begrenzte Strecke verschiebbar in einer in dem Kolben von außen einschraubbaren Hülse angeordnet ist, daß in an sich bekannter Weise eine HilfsÖffnung vorgesehen ist, die im Bereich des Ventilsitzes seitlich in den Zylinder mündet und über die Drosselstelle an den Sumpf angeschlossen ist, wobei die HilfsÖffnung mit einem das Steuerventil betätigenden Druckschalter verbunden ist, und daß der das Anhalten des Kolbens bewirkende Anschlag als an sich bekannter mechanischer Anschlag ausgebildet ist.

Es ist zwar an sich eine Vorrichtung zur Dämpfung der Kolbenbewegung an den Enden des Hubweges bekannt (USA.-Patentschrift 2 556 698), bei der eine auf einer Seite des Kolbens befindliche Öffnung als zum Zylinder koaxialer Ventilsitz ausgebildet ist, der mit einem an dem Kolben angebrachten ringförmigen Anschlag bei dessen Auftreffen auf die Zylinderstirnwand zum Verschließen der Auslaßöffnung zusammenwirkt, so daß das Druckmedium durch eine sehr enge HilfsÖffnung austreten muß, die im Bereich des Ventilsitzes seitlich in den Zylinder mündet.

Bei dieser bekannten Vorrichtung sind jedoch im Gegensatz zu Vorrichtungen der obengenannten Art weder die Strecke der langsamen Kolbenbewegung noch der vom Kolben ausgeführte Gesamthub veränderbar.

Weiterhin ist es an sich bekannt, einen Kolben durch einen mechanischen Anschlag anzuhalten.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sowohl die Steuerung der unterschiedlichen Geschwindigkeiten als auch die Umsteuerung des Kolbens am Ende seines Hubes durch das Druckmedium erfolgt. Auf Grund dessen kann der konstruktive Aufwand und der Platzbedarf im Bereich des Zylinders klein gehalten werden, da ζ' die für die Steuerung der Kolbenbewegung erforder- τ liehen raumbeanspruchenden Elemente vom Zylinder entfernt angeordnet werden können.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die im Bereich des Zylinders befindlichen Steuerelemente vom Hydrauliksystem selber gegen eine Verschmutzung abgeschirmt werden.

Schließlich ist ein Vorteil der Erfindung darin zu sehen, daß lediglich ein rein mechanischer Anschlag am Ende des Kolbenhubes zum Anhalten des Kolbens erforderlich ist, da die Umsteuerung des Kolbens durch den Druckabfall am Druckschalter automatisch erfolgt. Hieraus folgt der zusätzliche Vorteil, daß die Vorschubbewegung des Maschinenteils automatisch umgekehrt wird, wenn das Maschinenteil auf einen unerwünscht hohen Bewegungswiderstand trifft, da dann die Bewegung des Kolbens wie bei dem mechanischen Anschlag umgesteuert wird. \

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt A F i g. 1 eine Querschnittsansicht durch eine Dreh- V| bank, in der der Reitstock in der Ansicht zu erkennen ist,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Querschlitten, der mittels der hydraulischen Vorrichtung gemäß der Erfindung betätigt werden kann,

F i g. 3 schematisch die hydraulischen und elektrischen Verbindungen zum Betätigen der Vorrichtung und

F i g. 4 eine Schnittansicht entlang Linie 4-4 in Fig. 2.

Nach der Zeichnung ist die Drehbank mit einem Reitstock 7 versehen, der den üblichen Werkstückhalter aufweist, in dem ein Werkstück 8 festgehalten wird. Auf einander gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks sind zwei Schneidwerkzeuge 9 an Werkzeughaltern 10 angebracht, die auf Schlitten 11,11' sitzen, die mit Schwalbenschwanzführungen auf einer Grundplatte 12 laufen, so daß jedes Werkzeug in Querrichtung der Maschine in seine Arbeitsstellung relativ zum Werkstück gebracht werden kann. Die beiden Schlitten 11,11' werden jeweils durch eine hydraulische Vorrichtung hin und her bewegt. Da die beiden hydraulischen Vorrichtungen identisch sind, wird im folgenden nur einer der Schlitten mit

seiner hydraulischen Vorrichtung im einzelnen er- kanal mit einer Leitung 43 und einer Öffnung 40 läutert. vorgesehen, wobei die Öffnung 40 als Ventilsitz 40 Die Bewegung des Schlittens wird durch einen ausgebildet ist; die Leitung 43 führt zu einem Sumpf Kolben 15 bewirkt, der in einem Zylinder 16 hin 66. Der Ventilsitz 40 und die Leitung 43 haben einen und her beweglich ist, welcher auf dem Bett an- 5 verhältnismäßig großen Durchmesser, so daß der gebracht oder als ein Teil des Bettes ausgebildet sein Kolben 15 und der Schlitten 11 sich verhältnismäßig kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der schnell zum hinteren Ende des Zylinders bewegen. Zylinder in der Grundplatte 12 ausgebildet. Der Der Innenkolben 30 ist so ausgelegt, daß er das Kolben 15 weist eine Kolbenstange 17 auf, die aus schnelle Ausströmen des Mediums aus dem hinteren dem Zylinderkopf herausragt. Das äußere Ende der io Ende des Zylinders nach einer vorbestimmten BeKolbenstange ist starr mit einer Kappe 18 verbunden, wegung des Kolbens beendet. Dazu weist bei der welche fest am Schlitten 11 sitzt und von diesem dargestellten Ausführungsform der Innenkolben an nach unten vorsteht. Die Kolbenstange kann an der seinem hinteren Ende einen Anschlag 42 auf, der so Kappe 18 in irgendeiner geeigneten Weise befestigt ausgebildet ist, daß er mit dem Ventilsitz 40 zuwerden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist 15 sammenwirken und einen weiteren Austritt des die Kappe in ihrem unteren Teil mit einer Bohrung Mediums aus dem Zylinder durch den Ventilsitz 40 versehen, durch die ein abgesetztes Ende der Kolben- zum Sumpf verhindern kann. Durch Ändern der stange hindurchfaßt. Durch eine Mutter 19 und eine relativen Lage von Innenkolben 30 und Kolben-Scheibe 20 wird die Kolbenstange an der Kappe 18 stange 17 mittels der Gewindestange 29, die gedreht gehalten, so daß Kappe und Schlitten 11 sich ge- 20 und dann durch die Kontermutter 36 festgestellt meinsam mit dem Kolben 15 bewegen. wird, kann die Strecke, die der Kolben bei der Quer-

Der Zylinder 16 ist mit dem üblichen Zylinder- bewegung zurücklegt, geändert werden. Wenn auf kopf 22 versehen, welcher in geeigneter Weise am diese Weise der anfängliche Abstand zwischen dem Zylinder befestigt ist. Das Antriebsmedium kann Anschlag 42 und dem Ventilsitz 40 verändert wird, dem Zylinderkopfende des Zylinders in irgendeiner 25 kann nach Wunsch der Abstand, um den sich der geeigneten Weise zugeführt werden, z. B. durch eine Kolben und der Schlitten mit der Quervorschub-Bohrung 24, wie es in F i g. 4 gezeigt ist. Der Kolben geschwindigkeit bewegen, geändert werden. Dadurch, kann mit der Kolbenstange in beliebiger Weise ver- daß die Kolbenstange 17 und die Gewindestange 29 bunden sein, beispielsweise durch einen am Ende von außerhalb des Zylinders leicht zugänglich sind, der Kolbenstange vorgesehenen Flansch, der eine 30 kann diese Einstellung leicht ausgeführt werden, Schulter 25 bildet, die an einer Seite des Kolbens an- ohne daß dazu irgendein Teil der Vorrichtung abliegt. Auf der anderen Seite des Kolbens ist auf gebaut werden müßte.

einen Gewindeteil der Kolbenstange eine Mutter 26 Wenn das schnelle Ausströmen des Mediums aus

aufgeschraubt, die durch eine Madenschraube 27 ge- dem hinteren Teil des Zylinders 16 durch die Anlage

sichert ist. 35 des Anschlags 42 am Ventilsitz 40 beendet ist, be-

Die Kolbenstange 17 ist mit einer am hinteren wirkt ein weiteres Verdrängen des Mediums durch Ende der Stange endenden Axialbohrung versehen, den sich nach hinten bewegenden Kolben ein Ausin der verschiebbar eine Hülse 28 sitzt, die am strömen von Medium durch eine HilfsÖffnung 45, anderen Ende eine Gewindestange 29 aufweist, die in der Grundplatte 12 ausgebildet ist, und durch welche durch das vordere Ende der Kolbenstange 40 einen Kanal 46 sowie ein Kupplungsstück 47 zu herausragt und mit der die Hülse 28 in der Kolben- einem Nadelventil geeigneter Ausbildung. Dieses stange von außen einstellbar einschraubbar ist. Nadelventil ist vorzugsweise einstellbar, so daß es Innerhalb der Bohrung der Hülse 28 ist verschiebbar als Drosselstelle wirkt, an der die langsame Geein kleinerer Innenkolben 30 angeordnet, der in schwindigkeit des Kolbens und des Schlittens nach Richtung zu dem hinteren Kolbenstangenende durch 45 Wunsch eingeregelt werden kann. Der Kolben und eine Schraubenfeder 31 gedrückt wird, deren eines der Schlitten 11 können sich dann mit verringerter Ende an einem Kopf am äußeren Ende des Innen- Geschwindigkeit nach rechts in F i g. 4 bewegen, bis kolbens anliegt, während ihr anderes Ende an der ein einstellbarer Anschlag 50, der als Schraube in Hülse anliegt. Der Innenkolben 30 ist außerdem mit ein Gewindeloch der Kappe 18 eingeschraubt ist, an einem Anschlagstift 32 versehen, der quer durch ihn 50 einem festliegenden Teil der Vorrichtung zur Anlage hindurchfaßt, wobei seine Enden in Schlitzen 33 in kommt, z. B. an einem Ring 51, der in geeigneter der Wandung der Hülse beweglich sind und die Be- Weise am Zylinderkopf 22 befestigt ist. Dieser Anwegung des Innenkolbens begrenzen. schlag läßt sich ebenfalls einstellen, um genau den

Die Gewindestange 29 der Hülse ragt durch eine Abstand festzulegen, um den sich der Schlitten mit

Gewindebohrung im vorderen Ende der Kolben- 55 verringerter Geschwindigkeit bewegt. Der Anschlag

stange 17 heraus. Mit Hilfe dieser Gewindestange 29 50 kann in der eingestellten Lage durch eine Klemm-

der Hülse 28 kann der Innenkolben auf verschiedene schraube 52 festgestellt werden, die über eine Stange

Abstände vom hinteren Ende des Kolbens 15 ein- 53 aus einem weicheren Material auf den Anschlag

gestellt werden und in der gewünschten Stellung einwirkt.

durch eine Kontermutter 36 festgehalten werden. Die 60 Wenn sich der Kolben 15 so weit nach rechts in

Hülse 28 ist mit einem geeigneten Dichtring 38 ver- F i g. 4 bewegt hat, wie es die Anschlagschraube 50

sehen, um ein Entweichen von Druckmedium durch zuläßt, fällt der Druck im hinteren Teil des Zylinders,

den Zwischenraum zwischen der Hülse und der in den sich der Kolben hineinbewegt hat, schnell ab,

Bohrung der Kolbenstange 17 zu verhindern. da auf das Medium kein Druck mehr vom Kolben

Wenn dem Zylinderkopfende des Zylinders 16 ein 65 ausgeübt wird. Durch eine anschließend erläuterte

Druckmedium zugeführt wird, muß das Medium, das geeignete Einrichtung fördert dann die Pumpe, die

im anderen Teil des Zylinders enthalten ist, aus- das Antriebsmedium der Einlaßöffnung 24 zuführt,

geschieden werden. Zu diesem Zweck ist ein Auslaß- Medium durch den Ventilsitz 40 und führt dadurch

Claims (5)

1. 5 6
2. den Kolben wieder in seine in F i g. 4 dargestellte findet, gelangt das Medium in die Leitung 24 und Ausgangsstellung zurück.
3. Das wird dadurch möglich, vor den Kolben 15 in F i g.
4. 4, wodurch der Kolben daß die maximale Strecke, die der Anschlag 42 zum mit hoher Geschwindigkeit zum Ventilsitz 40 hin Schließen des Ventilsitzes 40 zurücklegt, geringer als bewegt wird, wobei er den Schlitten 11 und das die Länge der Schlitze 33 ist, in denen sich der Stift
5. 5 Schneidwerkzeug 9 zum Werkstück 8 mitnimmt. Das 32 bewegt. Deshalb wirkt in diesem Augenblick keine Medium hinter dem Kolben 15 strömt durch den Kraft auf den Innenkolben ein, und wenn Medium Ventilsitz 40 zur Leitung 43 und zum Ventil 60 und durch den Ventilsitz 40 eintritt, kann der Innen- wird über das Ventilglied des Ventils 60 in die zum kolben leicht um den geringen Längenunterschied Sumpf 66 führende Leitung 82 geleitet. Diese Verzwischen seiner Bewegung zum Ventilsitz und der io bindungsleitungen besitzen großen Querschnitt, so Schlitzlänge zurückbewegt werden. Der Anschlag daß der Schlitten bei seiner Querbewegung nicht verwird demzufolge schnell vom Ventilsitz abgehoben langsamt wird.

   und ermöglicht das Eintreten von Medium in den Der Anschlag 42 sperrt, sobald er den Ventilsitz hinteren Teil des Zylinders, so daß der Kolben in 40 berührt, den freien Auslaß für das Medium plötzseine Ausgangsstellung zurückgedrückt wird. Ein 15 lieh ab und bewirkt, daß sich im hinteren Ende des Druck baut sich dabei hinter dem Kolben 15 nicht Zylinders 16 ein Druck aufbaut, wobei die Geauf, wenn auch ein gewisses Durchlecken durch die schwindigkeit des Kolbens auf eine zum Bearbeiten Rücklaufleitung 48 und das Nadelventil erfolgt, das des Werkstücks geeignete, langsame Geschwindigkeit die Geschwindigkeit des Mediums während des abgebremst wird. Die Vorschubgeschwindigkeit wird Arbeitshubes regelt, da das Leckvolumen durch das 20 jetzt durch die Einstellung des Nadelventils 75 in der Nadelventil verhältnismäßig klein ist. zum Sumpf führenden Leitung 48 geregelt, die jetzt Wie in F i g. 3 schematisch dargestellt, sind der den einzigen Auslaß für das Medium aus dem Schlitten 11, der Zylinder 16 und die Kolbenstange Zylinder 16 bildet. Wenn der Anschlag 50 am Ring 17 auf der Grundplatte 12 gegenüber einem weiteren 51 zur Anlage kommt, wird die Bewegung des Schlitten 11', einem Zylinder 16' und einer Kolben- 25 Schlittens angehalten, und der hydraulische Druck stange 17' angeordnet. Der Schlitten 11 und der im Zylinder und in der Leitung 48 fällt ab, so daß Zylinder 16 stehen unter der Regelung eines von der Druckschalter 72 die Kontakte 73 öffnet, wo-Hand betätigten Ventils 60, während der Schlitten durch das Solenoid für die Klinke 70 stromlos wird 11' und der Zylinder 16' durch ein von Hand be- und das Ventilglied freigibt, so daß die Feder 84 das tätigtes Ventil 60' geregelt werden. Da beide Zylinder 30 Ventil 60 in die Aus-Stellung zurückbewegt. Das 16 und 16' mit identisch gleichen Rohrverbindungen Ventil ist jetzt in die in F i g. 3 dargestellte Stellung und Einzelteilanordnungen versehen sind, soll die zurückgekehrt. Das Druckmedium strömt jetzt von folgende Beschreibung nur für einen Zylinder durch- der Pumpe 61 durch die Leitung 65 und das Ventil geführt werden. 60 zur Leitung 43 und zum Ventilsitz 40, wo es den Eine Pumpe 61, die von einem Motor 62 ange- 35 Anschlag 42 gegen den Federdruck vom Ventilsitz trieben wird, liefert das Hydraulikmedium durch 40 abhebt und in den Zylinder 16 eintritt, so daß der eine Zuführleitung 65 zu beiden Ventilen 60 und 60', Kolben in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird, wobei die Pumpe 61 den üblichen Pumpensumpf 66 Die Leitung 24, die jetzt mit der zum Sumpf führenaufweist. Elektrischer Strom mit der richtigen den Leitung 82 verbunden ist, gestattet jetzt das Spannung wird elektrischen Leitungen 68 und 69 zu- 40 Rückströmen des Mediums aus dem Raum vor dem geführt, um eine Solenoidklinke 70 unter der Kolben 15 zum Sumpf. Der Kolben bleibt in dieser Regelung eines druckempfindlichen Schalters 72 zu Stellung stehen, bis er durch Betätigung des Steuerbetätigen, der zwei Kontakte 73 aufweist. Der druck- griffs 80 wieder in Bewegung gesetzt wird, empfindliche Schalter 72 ist vor dem einstellbaren Der Bedienungsmann kann nach Wunsch jeden Nadelventil 75 mit der Leitung 48 des Zylinders 16 45 Schlitten einzeln oder beide gemeinsam betätigen, verbunden, die zum Sumpf 66 führt. wie es oben erläutert wurde.

   Die Stellung der Teile in F i g. 3 entspricht der Obgleich die hydraulische Vorrichtung in Verzurückgezogenen Lage des Kolbens, wie sie auch in bindung mit einer Maschine mit zwei Werkzeug-F i g. 4 gezeigt ist. schlitten beschrieben ist, kann sie in gleicher Weise Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird im 50 bei Maschinen mit nur einem Werkzeugschlitten oder folgenden beschrieben. Jedes Steuerventil 60 ist bei mit mehr als zwei Werkzeugschlitten angewendet der dargestellten Ausführungsform mit einem Steuer- werden, da die hydraulischen Vorrichtungen unhandgriff 80 versehen, der — wenn er zum Ventil abhängig voneinander arbeiten, hingeschoben wird — bewirkt, daß der Schlitten sich

   zum Werkstück hin bewegt. Das Ventil wird in die 55 Patentanspruch: Einschaltstellung bewegt und, wenn die Bearbeitung Hydraulische Vorrichtung zum Bewegen eines des Werkstücks bis zu der durch den Anschlag 50 Maschinenteils mit unterschiedlich einstellbaren eingestellten Tiefe ausgeführt ist, automatisch in die Geschwindigkeiten, mit einem Zylinder, einem in Aus-Stellung zurückgeführt, so daß der Schlitten dem Zylinder hin und her beweglichen und mit wieder in seine vordere Stellung zurückkehrt. 60 dem Maschinenteil verbundenen Kolben, je einer Wenn eine Bearbeitung vorgenommen werden soll, an beiden Seiten des Kolbens in den Zylinder bewegt der Bedienungsmann den Steuergriff zum mündenden Öffnung zum Zu- und Abführen Ventil hin in die Ein-Stellung, wodurch die folgen- eines Druckmediums, die abwechselnd über ein den Vorgänge eingeleitet werden: Der Pumpenmotor in Abhängigkeit von der Lage des Kolbens ge-62, der eingeschaltet worden ist, bewirkt, daß die 65 steuertes Ventil mit einer Pumpe bzw. einem Pumpe 61 in der Leitung 65 zum Ventil 60 einen Sumpf verbunden sind, einer in Abhängigkeit Druck aufbaut. Da sich das Ventilglied in der von der Lage des Kolbens ein schnelles Ausanderen als der in F i g. 3 dargestellten Stellung be- stoßen des Druckmediums aus dem Zylinder

   verhindernden Drosselstelle und von außen einstellbaren Anschlägen, die das Anhalten und die unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Kolbens bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die an der einen Seite des Kolbens (15) befindliche Öffnung als zum Zylinder (16) koaxialer Ventilsitz (40) ausgebildet ist, der mit dem die Bewegung des Kolbens (15) mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewirkenden, als Ventilglied ausgebildeten Anschlag (42) zusammenwirkt, wobei der Anschlag abgefedert um eine begrenzte Strecke verschiebbar in einer

   in dem Kolben (15) von außen einschraubbaren Hülse (28) angeordnet ist, daß in an sich bekannter Weise eine HilfsöfFnung (45) vorgesehen ist, die im Bereich des Ventilsitzes (40) seitlich in den Zylinder (16) mündet und über die Drosselstelle (75) an den Sumpf (66) angeschlossen ist, wobei die HilfsÖffnung mit einem das Steuerventil (60) betätigenden Druckschalter (72) verbunden ist, und daß der das Anhalten des Kolbens (15) bewirkende Anschlag (50) als an sich bekannter mechanischer Anschlag ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 551/11