DE1577413C3 - Hydraulisch betätigte Zustelleinrichtung für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch betätigte Zustelleinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, bei der mit dem Zustellschlitten der Kolben eines Druckzylinders verbunden ist, in dem der Druck hinter dem Kolben die Zustellung bewirkt, während der Zylinderraum vor dem Kolben mit einem Meßzylinder mit Meßkolben verbunden ist, durch den bei jedem Bearbeitungshub eine bestimmte Druckmittelmenge aus dem vorderen Zylinderraum abgelassen wird.

Bei diesen bekannten Zustelleinrichtungen, wie sie in der deutschen Patentschrift 900768 beschrieben sind, wird der Ein- und Auslaß des Meßzylinders durch einen Kolbenschieber gesteuert. Erfahrungsgemäß lassen sich Kolbenschieber nicht völlig hermetisch abdichten, und infolge der zwischen Kolben- und Zylinderwand dieser Kolbenschieber erforderlichen Spielpassung ist ein Leckölverlust nicht zu vermeiden. Hierdurch verschiebt sich der Zustellschlitten in unzulässiger Weise in Richtung des Werkstükkes.

Dieser Nachteil der Steuerung des Meßzylinders ist insbesondere beim Fertigschleifen eines Werkstückes unangenehm. Hierbei wird längere Zeit ohne Zustellung geschliffen, um ein völlig rundes und sauberes Schleifbild am Werkstück zu erhalten. Wenn bei diesem sogenannten »Ausfunken« der Zustellschlitten auch nur wenig wegkriecht, wird eine konische Fläche erhalten, und das fertige Werkstück hat Untermaß.

Es ist aus . der deutschen Patentschrift 880 837 auch bekannt, den Kolben des Meßzylinders in diesen Zustelleinrichtungen als Differentialkolben auszubilden, wobei der an der kleinen Kolbenfläche befindliche Zyiinderraum dauernd mit der Druckmittelzuleitung in Verbindung steht, während der Zylinderraum an der größeren Kolbenfläche über einen Steuerschieber wechselweise mit dem auf den Zustellschlitten einwirkenden Druckzylinder und mit einem Ablaufkanal verbunden wird. Hierbei findet der Vorschub immer nur an einem Hubende des Zustellschlittens statt, nämlich beim Einlaß des Druckmittels in den Zylinderraum an der größeren Kolbenfläche. Auch diese Zustelleinrichtung weist den bereits geschilderten Nachteil auf, weil für die Steuerung des Druckmittels ein Kolbenschieber vorgesehen ist.

Schließlich ist es aus der deutschen Patentschrift 853 568 noch bekannt, bei Zustelleinrichtungen für Werkzeugmaschinen einen Zylinder mit Differentialkolben als hydraulisches Untersetzungsgetriebe einzuschalten, um einen beliebig kleinen Feinvorschub zu erhalten, wodurch die Abschaltung der Zustellung beim genauen Fertigmaß des Werkstückes erleichtert wird. Zwischen dem Druckzylinder des Zustellschlittens und dem Meßzylinder ist in diesem Fall auch wieder ein Kolbenschieber für die Umsteuerung vorgesehen, der die erwähnten Nachteile ergibt.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine hydraulisch betätigte Zustelleinrichtung für Werkzeugmaschinen zu schaffen, bei der zwischen dem auf den Zustellschlitten einwirkenden Druckzylinder und dem Meßzylinder Steuerelemente in Form von Kolbenschiebern od. dgl. vermieden sind, so daß in diesem Meßkreis Leckölverluste nicht auftreten können und ein unzulässiges Verschieben des Zustellschlittens nicht stattfinden kann.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer hydraulisch betätigten Zustelleinrichtung für Werkzeuge der eingangs genannten Art, dadurch gelöst, daß der Meßkolben des Meßzylinders als Differentialkolben ausgebildet ist, dessen größere Fläche vom Normaldruck des hydraulischen Systems beaufschlagbar ist, während dem Meßraum der Kolbenteil mit der kleineren Fläche zugeordnet ist, und daß zum Ausschieben der Druckmittelmenge aus dem Meßraum die größere Fläche des Differentialkolbens mit dem Druckmittelsystem und der Meßraum mit einer Auslaßleitung verbindbar sind, die zu einem Hochdruck-Sitzventil führt, so daß bei der Umsteuerung zwischen den Bearbeitungshüben die Dnickmittelmenge aus dem Meßraum unter erhöhtem Druck über das Hochdruck-Sitzventil ausschiebbar ist.

Bei dieser Ausbildung der Zustelleinrichtung ist

der Meßkreis zwischen dem auf den Zustellschlitten einwirkenden Druckzylinder und dem Meßzylinder praktisch hermetisch abgeschlossen, denn in diesem Meßkreis sind keine Umsteuerorgane vorhanden. Das Umsteuern geschieht durch Beaufschlagung der großen Kolbenfläche des Differentialkolbens im Meßzylinder durch das Druckmittel aus dem hydraulischen System.

Bei der praktischen Ausführung der Erfindung werden die Abmessungen des Differentialkolbens im Meßzylinder so gewählt, daß der Druck im Meßkreis gegenüber dem Normaldruck des hydraulischen Systems im Meßkreis beispielsweise fünfmal höher ist, wenn das Druckmittel aus dem Meßraum des Meßzylinders ausgeschoben wird. Das Hochdruck-Sitzventil kann also in seiner Schließlage unter so hohem Schließdruck gehalten werden, daß Leckverluste ausgeschlossen sind. Der Meßkolben wird zum Meßraum hin in üblicher Weise mit Manschetten abgedichtet, so daß auch hier eine absolut sichere Abdichtung des Meßkolbens gewährleistet ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung, die das Schema einer hydraulisch betätigten Zustelleinrichtung gemäß der Erfindung bei einer Schleifmaschine zeigt.

Der Zustellschlitten 1 mit dem Schleifmotor 2 ist mit dem Kolben 8 eines Druckzylinders 6 verbunden. Der Zylinderraum hinter dem Kolben 8 ist über eine Leitung 7 und einen Vierwegschieber 4 an eine Pumpe 5 angeschlossen.

Bei Inbetriebnahme der Maschine wird durch entsprechendes Einschalten des Vierwegschiebers 4 (vgl. den zur Leitung 7 führenden Pfeil) Drucköl hinter den Kolben 8 geleitet, so daß dieser den Zustellschlitten 1 im Eilgang gegen das Werkstück 3 vorbewegt. Dabei wird das im vorderen Zylinderraum 9 enthaltene Öl verdrängt und strömt über eine Leitung 13 in einen Zylinder mit Eilgangkolben 10, der durch das einströmende Drucköl so weit bewegt wird, bis die auf der anderen Seite des Zylinders herausragende Kolbenstange gegen einen einstellbaren Anschlag 11 stößt. Damit wird die Bewegung des Zustellschlittens 1 gestoppt. Der Anschlag 11 ist so eingestellt, daß die Schleifscheibe 12 nunmehr dicht am Werkstück 3 steht.

Beim Anhalten des Eilgangkolbens 10 mittels des Anschlags 11 steigt der Druck in der Leitung 13, wodurch der Druckschalter 14 betätigt wird. Dieser Druckschalter 14 betätigt seinerseits auf elektrischem Wege das Magnetventil 15, so daß Drucköl von der Pumpe 33 in den Druckzylinder 34 strömt, der den Schleifschlitten 16 antreibt. Mittels der Endschalter 17 und 18 wird der Schleifschlitten 16 dann in bekannter Weise hin- und herbewegt.

Gleichzeitig wird durch die beiden Endschalter 17 und 18 jeweils ein Magnetventil 19 umgesteuert, so daß von der Pumpe 5 abwechselnd Drucköl in je einen Meßzylinder 20 bzw. 21 gelangt. In der Zeichnung sind die Verbindungen so dargestellt, daß der Meßzylinder 20 durch die Leitung 26 mit der Pumpe 5 verbunden ist, während der Meßzylinder 21 durch die Leitung 22 mit dem Öltank in Verbindung steht.

Der in der Leitung 13 vorhandene Öldruck wirkt über ein Rückschlagventil 23 auf den Meßkolben im Meßzylinder 21 ein. Dieser Meßkolben ist als Differentialkolben ausgeführt, wobei seine größere Fläche von dem von der Pumpe 5 gelieferten Normaldruck

ίο beaufschlagt ist, während der Kolbenteil mit der kleineren Fläche dem Meßraum 25 zugeordnet ist. Das Drucköl aus der Leitung 13 drückt den Meßkolben so weit zurück, bis eine auf der Seite des größeren Durchmessers des Meßkolbens angebrachte, aus dem Meßzylinder 21 herausragende Stange gegen einen einstellbaren Anschlag 24 stößt. Da das in dem Meßraum 25 eingelassene Drucköl aus dem vorderen Zylinderraum 9 des Druckzylinders 6 entnommen ist, rückt dessen Kolben 8 um ein entsprechendes Maß gegen das Werkstück vor, wodurch die gewünschte Spannstärke infolge des Einstellens des Anschlags 24 erhalten wird.

Hat der Schlitten 16 einen Schleifhub beendet, so wird das Magnetventil 19 wieder umgesteuert und nunmehr der Meßzylinder 20 über die Leitung 26 mit dem Öltank verbunden. Genau wie beim Meßzylinder 21 strömt dann aus der Leitung 13 eine durch den Anschlag 27 einstellbare Ölmenge in den Meßraum 28 des Meßzylinders 20 ein, so daß in der erläuterten Weise die nächste Spanzustellung erfolgt. Gleichzeitig wird jetzt der Meßzylinder 21 über die Leitung 22 mit Drucköl von der Pumpe 5 versorgt, das die größere Fläche des Meßkolbens beaufschlagt. Infolge der Ausbildung des Meßkolbens als Differentialkolben entsteht im Meßraum 25 ein wesentlich höherer Druck als der von der Pumpe 5 gelieferte Normaldruck. Bei der Darstellung in der Zeichnung ist eine Druckübersetzung von 1: 5 angenommen. Dieser hohe Druck öffnet ein Rückschlagventil 29 in einer zu einem Hochdruck-Sitzventil 30 führenden Leitung. Dieses Hochdruck-Sitzventil 30 wird geöffnet und eine Ölmenge entsprechend der vorher in den Meßraum 25 aus dem Zylinderraum 9 des Druckzylinders 6 entnommenen Ölmenge ausgeschoben. Hierbei schließt sich automatisch das Rückschlagventil 23.

Beim nächsten Schleifhub des Schlittens 16 wird dann wieder das Magnetventil 19 umgeschaltet und jetzt die in dem Meßraum 28 des Meßzylinders 20 enthaltene ölmenge ausgeschoben. Dieser Meßzylinder 20 ist genau wie der Meßzylinder 21 über Rückschlagventile mit dem vorderen Zylinderraum des Druckzylinders 6 und mit dem Hochdruck-Sitzventil 30 verbunden.

Bei jeder Hubumsteuerung kann durch die Einstellung der Anschläge 24 und 27 eine verschieden große Spanzustellung eingestellt werden. Soll nur von einem Hubende aus ein Span zugestellt werden, wird der eine Meßzylinder auf Spanstärke Null eingestellt.

Hierbei wird kein Drucköl aus der Leitung 13 vom zugehörigen Meßraum aufgenommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydraulisch betätigte Zustelleinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, bei der mit dem Zustellschlitten der Kolben eines Druckzylinders verbunden ist, in dem der Druck hinter dem Kolben die Zustellung bewirkt, während der Zylinderraum vor dem Kolben mit einem Meßzylinder mit Meßkolben ver- bunden ist, durch den bei jedem Bearbeitungshub eine bestimmte Druckmittelmenge aus dem vorderen Zylinderraum abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkolben des Meßzylinders' (20 bzw. 21) als Differentialkolben ausgebildet ist, dessen größere Fläche vom Normaldruck des hydraulischen Systems beaufschlagbar ist, während dem Maßraum (28 bzw. 25) der Kolbenteil mit der kleineren Fläche zugeordnet ist, und daß zum Ausschieben der Druckmittelmenge aus dem Meßraum (28 bzw. 25) die größere Fläche des Differentialkolbens mit dem Druckmittelsystem und der Meßraum (28 bzw. 25) mit einer Auslaßleitung verbindbar sind, die zu einem Hochdruck-Sitzventil (30) führt, so daß bei der Umsteuerung zwischen den Bearbeitungshüben die Druckmittelmenge aus dem Meßraum (28 bzw. 25) unter erhöhtem Druck über ein Hochdruck-Sitzventil (30) ausschiebbar ist.

2. Hydraulisch betätigte Zustelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Meßraum (28 bzw. 25) und Hochdruck-Sitzventil (30) ein nach außen öffnendes Rückschlagventil (29) und zwischen Meßraum (28 bzw. 25) und vorderem Zylinderraum (9) des Druckzylinders (6) ein zum Meßraum (28 bzw." 25) hin öffnendes Rückschlagventil (23) vorgesehen sind.

3. Hydraulisch betätigte Zustelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben des Meßzylinders (20 bzw. 21) auf der Seite des größeren Durchmessers eine aus dem Meßzylinder herausragende Stange trägt, die mit einem einstellbaren Anschlag (27 bzw. 24) zusammenwirkt.