DE1602960C3 - Steuervorrichtung für den Arbeitszylinder an Bohrarbeiten ausführenden Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

schraube 14 ist der Dämpfungsbereich des Kolbens 12 verstellbar. Ferner ist in die Druckleitung 17 der Hydraulikpumpe 18 ein Druckbegrenzungsventil 19 vorgesehen.

Die Wirkungsweise der Steuerung ist folgende: Bei Inbetriebnahme wird nach dem Einschalten der Hydraulikpumpe 18 zunächst das Wegeventil 9 in Stellung c zu den Arbeitsleitungen 6 und 8 geschaltet. Dadurch ist der kolbenseitige Zylinderraum 5 über den Leitungsabschnitten 6 mit der Druckleitung 17 der «o Hydraulikpumpe verbunden. Durch die Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 5 wird der Kolben 2 mit Kolbenstange 3 im Eilgang ausgefahren, wobei die im kolbenstangenseitigen Zylinderraum 7 verdrängte Hydraulikflüssigkeit über den Leitungsabschnitt 8 in den Dosierzylinderraum 23 gedruckt wird. Sobald der Dosierzylinderraum 23 durch Verschieben des Kolbens 12 in seine untere Endstellung gefüllt ist, ist der Eilgang des Arbeitszylinders beendet. Eine weitere Verdrängung der Hydraulikflüssigkeit aus dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum muß nunmehr durch öffnen des vorgespannten Rückschlagventils 16 in der Umführungsleitung 11a durch entsprechende Druckerhöhung in den betreffenden Leitungsabschnitten 8, 11a, zur Überwindung der Federkraft des Rückschlagventils 16 erfolgen. Hierbei strömt die verdrängte Hydraulikflüssigkeit gleichzeitig durch den Stromregler 15 weiter zum Tank T, wobei der Stromregler 15 die Vorschubgeschwindigkeit, wie sie für den Bohrvorgang erforderlich ist, festlegt. Die Dauer der Vorschubbewegung des Arbeitszylinders wird durch das anzugsverzögerte Zeitrelais R festgelegt, das durch Betätigung des Schalters b 2 von der an der Kolbenstange 3 befestigten Schaltschiene 20, in Funktion gesetzt wird. Nach Ablauf der auf dem Zeitrelais· R eingestellten Zeit wird die Stromquelle N-O über den Schalter d (F i g. 2) mit dem Magneten m des Wegeventils 10 verbunden und damit das Wegeventil 10 in Stellung b zu den beiden Arbeitsleitungen 6 und 8 verschoben.

Dadurch findet eine Umkehrung des Hydraulikstromes statt, und zwar wird nunmehr die Arbeitsleitung 8 mit der Druckleitung 17 und die Arbeitsleitung 6 mit dem Tank T verbunden. Nun wird der Zylinderraum 21 des Dosierzylinders 11 von dem Druckmittel beaufschlagt, so daß sich der Kolben 12 in Richtung des Zylinderendes 22 bewegt und hierbei das im Zylinderraum 23 befindliche HydrauHköl in den kolbenstangenseitigen Zylinderraum 7 des Arbeitszylinders 1 zurückdrückt. Der Kolben 2 wird entsprechend dem einströmenden ölvolumen entgegen seiner Arbeitsrichtung im Eilgang verschoben. Da sich beim Rückhub des Kolbens 2 gleichzeitig auch die an der Kolbenstange 3 befestigte Schaltschiene 20 mit zurückbewegt, wird, sobald diese den Schalter 62 freigibt, der Strom zum Magneten m des Wegeventils 10 unterbrochen und damit das Wegeventil 10 infolge der Feder F in seine gezeigte Ausgangsstellung a zurückgeschoben, so daß der Druckmittelstrom wieder seine ursprüngliche Richtung, nämlich zum Zylinderraum 5, erhält Dadurch wird, wie bereits eingangs beschrieben, die in dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum 7 verdrängte Hydraulikflüssigkeit zunächst wieder zurück in den Zylinderraum 23 des Dosierzylinders 11 gedrückt Sobald der Kolben 12 seine gezeigte Stellung wieder erreicht hat, und damit der Dosierzylinder gefüllt ist, befindet sich die Kolbenstange mit Werkzeug 4 wieder an derselben Stelle, an der der Rückhub begann, d. h., das Werkzeug befindet sich wieder in Eingriff mit dem Werkstück. Daran anschließend strömt die weiter im Zylinderraum 7 verdrängte Hydraulikflüssigkeit infolge Druckanstiegs in der Arbeitsleitung 8 der Umführungs-Ieitung 11a und öffnet das Rückschlagventil 16 durch den die nächste Vorschubbewegung bestimmenden Stromregler 15.

Da mit dem Vorschub der Kolbenstange 3 die Schaltschiene 20 wieder den Schalter 62 betätigt hat und damit das Zeitrelais R wieder in Tätigkeit gesetzt ist, wiederholt sich das Arbeitsspiel von neuem. Sobald der Hub der Kolbenstange 3 so groß geworden ist, daß die an ihm befestigte Schaltschiene 20 den Schalter 63 betätigt, ist der Bohrvorgang durch Abschalten der Werkzeugmaschine beendet Bei Betätigung des Schalters b 1 durch die Schaltschiene 20 wird die Werkzeugmaschine eingeschaltet Die Schalter 61, 62, 63 sind gegenüber der Schaltschiene 20 verstellbar angeordnet Das Zeitrelais R arbeitet in bekannter Weise derart, daß beim Schließen des Schalters 6 2 durch die Schaltschiene 20 des Arbeitszylinders 1 der Strom von N über das Potentiometer der Wicklung des Magneten M nach O fließt. Sobald sich der parallel zum Magneten M geschaltete Kondensator C aufgeladen hat, zieht der Magnet M an und schließt den Kontakt e für den Magneten m des Wegeventils 10 über Schaltwelle des Schalters d Gleichzeitig wird der Kontakt / unterbrochen und der Kontakt g zur Entladung des Kondensators C im Relais angeschlossen. Wird beim Zurückfahren der Schaltschiene 20 der Schalter 62 wieder geöffnet, nimmt die Schaltwelle des Schalters d wieder ihre gezeigte Stellung ein und das Schaltspiel beginnt von neuem.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zur Durchführung von Ausspanvorgängen bestimmte Steuervorrichtung an Bohrarbeiten ausführenden Werkzeugmaschinen für den beidseitig beaufschlagbaren, in einem mit angeschlossenen Druckmittelleitungen versehenen Arbeitszylinder laufenden Arbeitskolben zum Bewegen des Werkzeugträgers in beiden Richtungen, wobei der Werkzeugträger durch Umschalten eines das Druckmittel zum und vom Arbeitszylinder steuernden Wegeventils zunächst in einem Eilhub auf das Werkstück zubewegbar ist und dann im Zuge des weiteren Arbeitsverlaufs — beispielsweise unter Mitwirkung eines einstellbaren Zeitrelais, das seinerseits durch den Werkzeugträger über einen Schalter in Gang setzbar ist — einen Arbeitsvorschub ausführt und schließlich durch Wegeventilschaltung unter Beenden des Arbeitsvorschubs zum Ausspanen im Eilhub zurück- und wieder im Eilhub in Richtung auf die Stelle der Schnittunterbrechung vorbewegbar ist, mit Wiederholbarkeit der Umschaltvorgänge für die Eilhubvor- und -zurückbewegung sowie für'den Arbeitsvorschub des Werkzeugträgers, gekennzeichnet durch einen Dosierzylinder (11), dessen Kolben (12) mit dem Kolben (2) des Arbeitszylinders (1) hydraulisch gekoppelt ist, indem dessen einer Zylinderraum (23) mit einem Zylinderraum (7,5) des Arbeitszylinders (1) verbunden ist und dessen anderer Zylinderraum (21) je nach Schaltstellung eines Wegeventils (10) entweder mit der Arbeitsmittelquelle (18) oder dem Tank (T) in Verbindung steht, wodurch während der gesamten Einhubrückbewegung des Kolbens (Z) des Arbeits-Zylinders (1) der Kolben (12) des Dosierzylinders (11) aus einer Endlage sich gleichsinnig mit dem Kolben (2) bewegt und sich bei dessen Richtungsumkehr bis zu der die Eingriffsstelle des Werkzeuges festlegenden Endlage gleichsinnig mit dem Kolben (2) des Arbeitszylinders (1) wieder zurückverschiebt, und daß die beiden Zylinderräume (21,23) des Dosierzylinders (11) mit einer Umführungsleitung (lla) verbunden sind, wobei in der Umführungsleitung ein den Arbeitsvorschub bestimmender Stromregler (15) und ein federbelastetes Rückschlagventil (16), dessen Druckeinstellung größer ist als der während des Eilganges im Dosierzylinder (11) sich aufbauende Druck, angeordnet sind.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierzylinder (11) in der zum werkzeugseitigen Arbeitszylinderraum (7) führenden Arbeitsleitung (8) angeordnet ist.

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Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für den Arbeitszylinder an Bohrarbeiten ausführenden Werkzeugmaschinen gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Beim Bohren von Metall ist es erforderlich, den Spiralbohrer zum Auswurf der Späne wiederholt aus dem Bohrloch des Werkstückes herauszuführen. Hierbei ist es zur Vermeidung längerer Verlustzeiten von Vorteil, die Späneauswurfbewegung im Eilgang des Zylinders durchzuführen, wobei das Bohrwerkzeug beim Wiedereintritt in die Bohrung des Werkstücke; seinen Rückzugspunkt — d. h. die Stelle, an der z. B. ein Spiralbohrer wieder mit dem Werkstück im Eingriff steht — im Eilgang erreichen soll. Ein allzu frühes Stoppen des Bohrers würde zusätzlichen Zeitverlust bedeuten, da der Bohrer die fehlende Wegstrecke bis zu seinem Rückzugspunkt in der normalen Vorschubbewegung, wie sie für den Bohrvorgang vorgeschrieben ist zurücklegen müßte. Ein zu spätes Stoppen würde dagegen zu einem Werkzeugbruch führen.

Bei einer aus der Zeitschrift »technica«, 1960, S 473-474 bekannten Steuervorrichtung wird mittels eines verstellbaren Anschlages bei Erreichen einer vorgegebenen Bohrtiefe ein Impulsgeber betätigt, der seinerseits ein Vorsteuerventil für ein Umschaltventil betätigt, welches von Eilgang auf Arbeitsvorschub oder umgekehrt schaltet. Der mit dem Impulsgeber zusammenwirkende verstellbare Anschlag muß somit der momentanen Bohrtiefe entsprechen, damit beim Wiedereinfahren des Werkzeuges mit Erreichen der Stellung vor dem Späneauswurf der Impulsgeber vor. dem Anschlag zur Einleitung des Umschaltvorganges von Eilgang auf Arbeitsvorschub zu betätigen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Steuervorrichtung der genannten Gattung, bei der die Umsteuerung von Eilgang auf Arbeitsvorschub be: Erreichen der Schnittunterbrechung unabhängig von einem störanfälligen Impulsgeber und ohne Notwendigkeit eines aufwendig zu steuernden verstellbaren und im Arbeitsbereich liegenden Anschlages erfolgt.

Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.

Bei einer aus der GB-PS 10 38 934 bekannten hydraulischen Vorschubeinrichtung ist es bekannt, mittels eines dem Arbeitszylinder vorgeschalteten Dosierzylinders den Eilgang festzulegen und den Arbeitsvorschub durch Druckumschaltung zu bewirken. Hierbei ist der Eilgang auf eine bestimmte Lage mittels eines verstellbaren Anschlagkörpers für den Kolben des Dosierzylinders fixiert. Es ist deshalb mit dieser bekannten Vorschubeinrichtung ausgeschlossen, eine Vielzahl von Schnittunterbrechungsstellen, wie sie beim Ausspanen gegeben sind, mit Eilgang anzufahren.

Eine weitere Einzelheit der Erfindung ergeben die Merkmale des Anspruchs 2.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

F i g. 1 zeigt den Gesamtschaltplan der hydraulischen Anlage und

F i g. 2 den Aufbau des Zeitrelais.

In F i g. 1 ist mit 1 der Arbeitszylinder mit Kolben 2 und Kolbenstange 3 bezeichnet Durch den Bohrer 4 am Ende der Kolbenstange 3 ist veranschaulicht, daß es sich hierbei um eine Vorschubeinrichtung für ein Bohrwerk handelt. In den kolbenseitigen Zylinderraum 5 mündet die Arbeitsleitung 6 und in den kolbenstangenseitigen Zylinderraum 7 die Arbeitsleitung 8. Zwischen den beiden Arbeitsleitungen 6 und 8 ist ein Wegeventil 9 mit drei Schaltstellungen a, b und c angeordnet. Außerdem ist ein weiteres magnetbetätigtes Wegeventil 10 mit zwei Schaltstellungen a und b in den beiden Arbeitsleitungen 6 und 8 zwischengeschaltet. In der kolbenstangenseitigen Arbeitsleitung 8 ist ein Dosierzylinder 11 mit Kolben 12 und für das Abstoppen eine Dämpfungseinrichtung 13 sowie einer Umführungsleitung lla vorgesehen. In der Umführungsleitung lla ist ein Stromregler 15 mit nachgeschaltetem federbelastetem Rückschlagventil 16 angeordnet. Durch die Anschlag-