DE1550189B1

DE1550189B1 - Hydraulisches Steuerventil fuer Nachformfraesmas nen

Info

Publication number: DE1550189B1
Application number: DE19661550189
Authority: DE
Inventors: Konrad Bschorer
Original assignee: Friedrich Deckel AG; Friedrich Deckel Praezisions Mechanik und Maschinenbau
Current assignee: Friedrich Deckel AG; Friedrich Deckel Praezisions Mechanik und Maschinenbau
Priority date: 1966-06-08
Filing date: 1966-06-08
Publication date: 1970-06-04
Also published as: CH464630A; AT264251B; GB1193189A; US3489388A

Description

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Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuer- einander diametral gegenüber angeordnet sind, also ventil für die Steuerung einer Nachformfräsmaschine, größtmöglichen Abstand voneinander haben. Die durch welches die Bewegungen eines Tasters beim durch Erwärmung entstehenden Fertigungsfehler Abtasten eines Modells hydraulisch in entsprechende sind also entsprechend gering. Das gleiche gilt für Reaktionsbewegungen des Werkzeuges oder des 5 die Funktionsfehler durch unterschiedliche Öltempe-Werkstückes umgesetzt werden. Die Erfindung stellt raturen beim Betrieb des Ventils, eine Verbesserung dar, die bei allen Steuerventilen Von der Flächenausdehnung der Steuerplatte, die

der erwähnten Art, gleich für welchen speziellen sich gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung Zweck sie verwendet werden, erhebliche Vorteile mit nur über einen Teil der die Anschlußöffnungen entsich bringt; sie geht aus von einer Konstruktion, die io haltenden Gehäusefläche erstreckt, hängen sowohl durch die USA.-Patentschrift 3 148 594 bekannt ist. die Massenkräfte bei den Bewegungen der Platte als Dieses bekannte Steuerventil besitzt eine als Scheibe auch die Verluste an Lecköl ab; beide bei kleiner ausgebildete, translatorisch in einer Ebene beweg- Fläche der Steuerplatte entsprechend geringer. Und liehe Steuerplatte, welche mit einer Taststange ver- schließlich sind auch die Kräfte, die sich aus dem bunden ist und an einer Stirnfläche die für die 15 Drucköl in den Spalten auf die Steuerscheibe aus-Steuerung von zwei rechtwinklig zueinander arbeiten- wirken und sie auf ihre Unterlage pressen, von der den Hydraulikmotoren oder -zylindern erforder- Größe der Spaltflächen abhängig und nehmen demlichen, mit den Anschlußöffnungen für die Hydraulik- nach bei verkleinerter Fläche des Steuerschiebers ab, motoren zusammenarbeitenden Steuerkanten auf- wodurch die Reibung und die hieraus entstehenden weist. Diese von den Steuerkanten zu öffnenden oder 20 Funktionsfehler verringert werden, zu schließenden Anschlußöffnungen sind in einer In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstan-

Platte des Ventilgehäuses, an welcher die Steuer- des haben in an sich bekannter Weise die Steuerkanplatte mit einer Stirnfläche anliegt, in Abständen von ten gegenüber den Anschlußöffnungen eine »negative je 90° um die Taststange herum angeordnet. Die Überdeckung«. Diese hat zur Folge, daß auch in der Steuerkanten der Steuerplatte sind als Seiten eines 25 Nullstellung der Steuerplatte ständig ein Ölfluß vorQuadrates ausgebildet, und die Steuerplatte ist in handen ist, der ein Verlornsten der Steuerkanten vereiner Kreuzführung gegen Drehung gesichert, damit hindert. Dieser Ruhe-Ölstrom wirkt sich zudem dahin die Steuerkanten ihre Parallelität zu den Anschluß- aus, daß die Steuerplatte, sofern keine äußeren Kräfte Öffnungen stets genau beibehalten. Zur Parallelfüh- auf sie wirken, ihre Nullstellung einnimmt. Schließrung ist eine von der Taststange durchsetzte, auf 30 lieh ist auch ein sofortiges Ansprechen der Steuerung Kugeln gelagerte Führungsplatte vorgesehen, mit der schon bei der geringsten Verschiebung aus der Nulldie scheibenförmige Steuerplatte fest verbunden ist. Stellung eine vorteilhafte Folge der negativen Über-

Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind die deckung.

Steuerkanten und die Begrenzungen der Anschluß- Ist das zu steuernde Organ ein Hydraulikmotor,

Öffnungen als zur Scheibenachse konzentrische Kreis- 35 so wird vorteilhaft mit einer Zuflußsteuerung gearstücke ausgebildet. Dies hat zur Folge, daß die beitet, bei welcher der Öldruck im Motor bei Null-Steuerplatte nicht so exakt geführt werden muß, wie Stellung des Ventils annähernd Null ist; dies wird eres bei geradlinigen Steuerkanten erforderlich ist; reicht, wenn die negative Uberdeckung der den Zuvielmehr sind geringfügige Verdrehungen der Steuer- fluß steuernden Steuerkanten geringer ist als diejenige platte für die Genauigkeit der Steuerung unschäd- 40 der den Rückfluß steuernden Kanten. Umgekehrt lieh. Damit entfällt der ganze Aufwand, den bei dem steht die Arbeitsleitung unter dem vollen Pumpenbekannten Steuerventil die Kreuzführung erfordert. ' druck, wenn die negative Überdeckung der den Zu-Vor allem aber ist die Herstellung einer Steuerplatte fluß steuernden Steuerkanten größer ist als diejenige mit kreisförmigen Steuerkanten wesentlich verein- der den Rückfluß steuernden Kanten, was vorteilhaft facht, weil das Werkstück beim Fertigschleifen der 45 angewendet wird, wenn das zu steuernde Organ ein gegossenen Schlitze nur einfach um eine Achse ge- Hydraulikkolben ist.

dreht wird, nicht aber — wie bei geraden Steuer- Oben wurde schon die Reibung, die zwischen der

kanten — exakt geradlinig in zwei Koordinaten ge- Steuerplatte und den ihre Stirnseiten umschließenden führt werden muß. Zweckmäßig werden die Ver- Gehäuseflächen entsteht, als Ursache von Funktionsdrehungen der Steuerplatte durch Anschläge begrenzt, 50 mangeln erwähnt. Die Vorteile, die sich hierfür durch die ihre translatorischen Steuerbewegungen zulassen. eine Verkleinerung der Steuerplatte ergeben, werden

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, wirkungsvoll durch ein weiteres, an sich bekanntes das ebenfalls eine erhöhte Genauigkeit der Steuerung Merkmal der Erfindung unterstützt, nach welchem und einen verringerten Fertigungsaufwand anstrebt, auf der den Steuerkanten abgewendeten Stirnfläche sind die Steuerkanten und die Anschlußöffnungen 55 der Steuerplatte Taschen angebracht sind, die mit der für die Hydraulikmotoren paarweise nebeneinander anderen Stirnfläche in Verbindung stehen und deren auf zwei zueinander rechtwinkligen Radien angeord- Flächenausdehnung jeweils den von Öl beaufschlagnet. Hierdurch ist es möglich, die Anschlüsse für die ten Flächenteilen jener anderen Stirnfläche entspricht. Rohrleitungen zu den Hydraulikmotoren sehr dicht In den durch die Taschen gebildeten Teilen der beieinander am Ventilgehäuse anzuordnen, was zu 60 Stirnfläche findet ein vollständiger Ausgleich der kurzen Leitungen führt. Noch wichtiger aber sind die beiderseits der Steuerplatte wirksamen Öldrücke statt, Vorteile, die sich sowohl für die Fertigung als auch so daß sie insoweit frei zwischen den beidseitigen für den Betrieb des Ventils hinsichtlich der Wärme- Ölfilmen schwimmt und praktisch reibungsfrei arausdehnung ergeben. Liegen die vier für einen Motor beitet.

erforderlichen Steuerkanten und die Anschlußöffnun- 6g Dieser Effekt wird gefördert, wenn gemäß einem gen dicht beieinander, so sind die Dehnungen durch weiteren, ebenfalls an sich bekannten Merkmal der die bei der Bearbeitung entstehende Erwärmung weit Erfindung die Steuerplatte mit der parallelgeführten geringer als bei der bekannten Konstruktion, wo sie Taststange durch eine Kugelfläche verbunden ist,

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welche Abweichungen von der Parallelität beider ist ein Steuerschieber 36 angeordnet; F i g. 4 zeigt, Teile zuläßt, wobei die Kugelfläche der Taststange daß er sich über einen Teilsektor der Stirnflächen der in eine zylindrische Axialbohrung der Steuerplatte Platten 14 und 18 erstreckt. Er weist für jede der eingreift. Öffnungen 22' bis 28' zwei Steuerkanten auf, welche Wie oben erwähnt, ist der Drehungsbereich der 5 als konzentrische Kreisstückep', p", t', t" (Fig.4) Steuerplatte durch zwei feste Anschläge begrenzt; ausgebildet sind. Die Steuerkanten p' und p" bilden diese sind jedoch nicht geeignet, ihren Verschiebe- einen Kanal P, der durch die Öffnung 32' Drucköl bereich zu begrenzen. Eine solche Begrenzung ist erhält und es je nach der Stellung der Steuerkanten p' zweckmäßig einstellbar zu gestalten, um die Vor- und p" gegenüber den Öffnungen 22' bis 28', deren Schubgeschwindigkeit des gesteuerten Organes be- ίο Konturen ebenfalls die Form konzentrischer Kreisgrenzen und den jeweiligen Verhältnissen (Schnitt- stücke haben, an eine der Öffnungen 22', 24' bzw. tiefe, Fräserdrehzahl und -durchmesser, Bearbei- 26', 28' abgibt. In gleicher Weise öffnen und schlietungsgenauigkeit) anpassen zu können. Schließlich ist ßen die Kanten t' und t" Verbindungen zwischen eine solche verstellbare Begrenzung auch geeignet, den Öffnungen 22' bis 28' und dem freien Raum 30, das Steuerventil völlig zu schließen und funktionslos 15 der durch die Öffnung 34' zum Tank für das Rückzu machen — etwa wenn die gleiche Maschine nach flußöl führt. Auf der oberen Stirnfläche des Steuer-Abtrennung der Hydraulikmotoren auch zum Fein- Schiebers 36 sind Taschen 38 und 42 angebracht, schlichten benutzt werden soll, wobei Taster und deren Flächenausdehnung den vom Öl beaufschlagwerkzeug unmittelbar von Hand betätigt werden. ten Flächenteilen der unteren Stirnfläche entspricht, Die Begrenzung des Verschiebebereiches wird da- 20 mit der sie durch Bohrungen 40 in Verbindung durch erreicht, daß in der Taststange eine konische stehen. Bei der innersten Tasche 42 fehlt diese Boh-Ausnehmung vorgesehen ist für eine Kugel, welche rung, weil sie an ihren Enden in den Raum 30 münin eine konische Ausnehmung eines im Gehäuse axial det und auf diese Weise mit dem durch die Steuerverstellbaren, z. B. verschraubbaren Bolzens hinein- kante begrenzten Rückölkanal, der ebenfalls in den ragt. Zur Justierung des Verschiebebereiches der 25 Raum 30 mündet, in Verbindung steht. Zwei An-Steuerplatte gegenüber den Anschlußöffnungen im schlagstifte 43 begrenzen eine Drehung des Steuer-Gehäuse und zur empirischen Einstellung der Null- Schiebers 36; sie lassen ihm genügend Spiel für die stellung ist der Bolzen in einer Büchse gelagert, erforderlichen Verschiebungen der Steuerkanten,
welche gegenüber der Gehäuseachse justierbar ist. In eine zentrische Bohrung des Steuerschiebers 36 Als Taststange ist im vorstehenden das vom Mo- 30 ragt ein kugeliger Teil 44 einer Taststange 46 hinein, delltaster betätigte Organ bezeichnet — sei es, daß Die Taststange 46 trägt am unteren Ende einen diese Taststange selbst den Taster trägt oder daß sie — nicht dargestellten — Modelltaster oder ist hier mit einem den Taster tragenden Bauteil verbun- mit einem den Taster tragenden Bauteil verbunden, den ist. Sie ist einstückig ausgebildet mit einer Führungs-Die Erfindung ist an Hand des in den Zeichnungen 35 platte 48, die in der Ausdrehung 20 der Bodenplatte dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. .12 liegt und in Kugellagern 50 geführt ist. Diese Ein-Es zeigt richtung dient zur Parallelführung der Taststange 46. Fig. 1 ein Steuerventil im Längsschnitt nach Diese ist nach unten durch eine gefaltete Membran Linie I-I der F i g. 2 und 4, 52 im Gehäuse 10 abgedichtet. Der Raum 20 steht F i g. 2 eine Draufsicht, 40 durch einen Leckölabfluß 54 (F i g. 3 und 4) mit dem F i g. 3 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten Tank in Verbindung. Auch zwei Ringnuten 56 in der nach Linie III-III der F i g. 2 und 4, Platte 16 sind durch Bohrungen 58 (F i g. 3) mit dem

Fig. 4 einen Querschnitt nach LinieIV-IV der Raum20 zur Abführung von Lecköl verbunden.

Fig. 1. In einer konischen Bohrung auf der Oberseite des

Das Gehäuse 10 des Steuerventils besteht aus vier 45 Taststiftes 46 ist eine Kugel 60 angeordnet, welcher

ringförmigen Platten 12 bis 18, die durch Schrauben ein Gewindebolzen 62 mehr oder weniger genähert

miteinander verbunden sind. Die Bodenplatte 12 werden kann, der an seiner Unterseite eine konische

dient zur Aufnahme einer Taststange, die später be- Bohrung hat. Liegt der Bolzen 62 fest auf der Kugel

schrieben wird, und weist hierfür eine Ausdrehung 60 auf, so ist die Taststange 46 gegen jede seitliche

20 auf. Die Anschlußplatte 14 ist mit vier Rohran- 50 Bewegung blockiert. Der Kopf des Bolzens 62 ist als

Schlüssen versehen (Fig. 1,4), von denen die An- vorstehender Rand 64 ausgebildet, mit dem er in

Schlüsse 22 und 24 zum einen, die Anschlüsse 26 und einer Platte 66 durch Schrauben 68 festgeklemmt

28 zum anderen von zwei Hydraulikmotoren führen, werden kann. Die Platte 66 ist (Fig. 3) an ihrem

welche die Bewegungen des zu steuernden Organs in Umfang gerändelt und trägt eine Skala, die an einem

zwei zueinander rechtwinkligen Koordinaten bewir- 55 Index 70 abgelesen wird. Durch Drehen der Platte

ken. Die Anschlüsse 22 bis 28 münden in nierenför- kann, nachdem sie gegenüber dem Bolzen 62 justiert

migen Öffnungen 22' bis 28' in der oberen Stirnfläche wurde, die Maximalverschiebung der Taststange 46

der Anschlußplatte 14 (in Fig. 4 gestrichelt darge- und des Steuerschiebers 36 eingestellt und diese im

stellt). Die Öffnungen liegen paarweise nebeneinander Grenzfall in Nullstellung blockiert werden,

auf zwei zueinander rechtwinkligen Radien des Ge- 60 Der Bolzen 62 sitzt in einer Büchse 72, die nach

häuses 10. Die ringförmige Platte 16 schließt einen Lockern von Schrauben 74 durch vier Stellschrauben

freien Raum 30 ein, der oben durch die Anschluß- 76 (F i g. 1 und 2) in der Anschlußplatte 18 justiert

platte 18 abgedeckt ist. In dieser sind die Anschlüsse und festgestellt werden kann. Ein Kanal 78 im Ober-

32 (Fig. 2 und 3) für das Drucköl (Ölpumpe) und34 teil 44 der Taststange 46 dient der Abführung von

(Fig. 1 und 2) für das Rückflußöl (Tank) angeordnet. 65 Lecköl.

Auch diese Anschlüsse münden in Öffnungen 32' und Außer für die Merkmale der Ansprüche 1 und 3

34' in der unteren Stirnfläche der Platte 18. wird für keine der Merkmale der Ansprüche selbstän-

In dem Raum 30 zwischen den Platten 14 und 18 diger Schutz beansprucht.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulisches Steuerventil für Nachformfräsmaschinen mit einer als Scheibe ausgebildeten, translatorisch in einer Ebene beweglichen Steuerplatte, welche mit einer Taststange verbunden ist und an einer Stirnfläche die für die Steuerung von zwei rechtwinklig zueinander arbeitenden Hydraulikmotoren oder -zylindern erforderlichen, mit den Anschlußöffnungen für die Hydraulikmotoren zusammenarbeitenden Steuerkanten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten (p^f, p", f, t") und die Begrenzungen der Anschlußöffnungen (22' bis 28') als zur Scheibenachse konzentrische Kreisstücke ausgebildet sind.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung der Steuerplatte (36) durch Anschläge (43) begrenzt ist, die ihre translatorischen Steuerbewegungen zulassen.

3. Hydraulisches Steuerventil für Nachformfräsmaschinen mit einer als Scheibe ausgebildeten, translatorisch in einer Ebene beweglichen Steuerplatte, welche mit einer Taststange verbunden ist und an einer Stirnfläche die für die Steuerung von zwei rechtwinklig zueinander arbeitenden Hydraulikmotoren oder -zylindern erforderlichen, mit den Anschlußöffnungen für die Hydraulikmotoren zusammenarbeitenden Steuerkanten aufweist, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten (p', p", t', t") und die Anschlußöffnungen (22' bis 28') paarweise nebeneinander auf zwei zueinander rechtwinkligen Radien angeordnet sind.

4. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerplatte (36) sich nur über einen Teil der die Anschlußöffnungen (22' bis 28') enthaltenden Gehäusefläche erstreckt.

5. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten (ρ', p", t', t") gegenüber den Anschluß-Öffnungen (22' bis 28'), wie an sich bekannt, eine negative Überdeckung haben.

6. Steuerventil nach Anspruch 5 für die Steuerung eines Ölmotors, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Uberdeckung der den Zufluß steuernden Steuerkanten (p', p") geringer ist als diejenige der den Rückfluß steuernden Kanten

7. Steuerventil nach Anspruch 5 für die Steuerung eines Hydraulikkolbens, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Überdeckung der den Zufluß steuernden Steuerkanten (/?', p") größer ist als diejenige der den Rückfluß steuernden Kanten (i', t").

8. Steuerventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den Steuerkanten (p', p", f, t") abgewende- t ten Stirnfläche der Steuerplatte (36) Taschen (38, 42) angebracht sind, die mit der anderen Stirnfläche in Verbindung stehen und deren Flächenausdehnung jeweils den von Öl beaufschlagten Flächenteilen jener anderen Stirnfläche entspricht.

9. Steuerventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerplatte (36) mit der parallelgeführten Taststange (46) durch eine Kugelfläche (44) verbunden ist, welche Abweichungen von der Parallelität beider Teile zuläßt, wobei die Kugelfläche (44) der Taststange in eine zylindrische Axialbohrung der Steuerplatte (36) eingreift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen