DE2139188C3 - Einrichtung zum periodischen Unterbrechen der Vorschubbewegung eines Arbeitsschlittens - Google Patents

Description

Kennzeichnend für diese Einrichtungen zum Spanbrechen ist jedoch durchwegs, daß der gleichmäßigen 45 Vorschubbewegung eine Schwingbewegung überla-

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum perio- gert wird, die die an sich erwünschte Gleichförmigdischen Unterbrechen der Vorschubbewegung eines keit der Vorschubbewegung völlig beseitigt. Die Er-Arbeitsschlittens, der über einen an eine Drucköl- findung richtet sich deshalb nicht auf die Weiterentquelle angeschlossenen Hydrozylinder vorschiebbar wicklung derartiger Geräte, sondern knüpft an den ist, mit einem Wegenventil, über das aus der zum 50 eingangs beschriebenen Stand der Technik an.
Hydrozylinder führenden Druckölleitung periodisch Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die

Drucköl entnommen und in den Tank zurückgeführt bekannte Einrichtung so weiterzubilden, daß das wird, und einem über einen Anschlag in seinem Vo- kurzzeitige Unterbrechen des Vorschubs des Arbeitslumen gegebenenfalls einstellbaren Dofierzylinder, Schlittens bzw. die periodische Füllung und Entleebei denv der Anschlag den Weg des Dosierkolbens im 55 rung des Dosierzylinders unabhängig von der zuge-Dosierzylinder begrenzt und der Kolben des Dosier- hörigen Werkzeugmaschine geschieht und die Einzylinders auf der dem Anschlag abgewandten Seite richtung als von der Konstruktion der zugehörigen mit Drucköl aus der Druckölleitung beaufschlagbar Werkzeugmaschine unabhängige Baueinheit ausgeist. bildet sein kann.

Diese Einrichtung ist aus der deutschen Offenle- 60 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gegungsschrift 1 477 461 bekannt. Dort erfolgt die Un- löst, daß der Dosierkolben des Dosierzylinders auch terbrechung der Vorschubbewegung des Arbeits- auf der dem Anschlag zugewandten Seite mit Schlittens mit Hilfe des Dosierzylinders, in dem ein Drucköl beaufschlagbar ist und das Wegeventil als beweglicher Dosierkolben angeordnet ist. Der Vor- ein hydraulischer Oszillator ausgebildet ist, der die gang ist dabei so, daß über ein Wegeventil eine be- 65 beiden Zylinderkammern des Dosierzylinders abstimmte Menge Drucköl aus der zum Arbeitsschlitten wechselnd mit der Druckölleitung und dem Tankführenden Druckölleitung bis zur Füllung des Do- verbindet,
sierzylinders abgezogen wird, so d»G während dieses Dabei ist zu erwähnen, daß der aus miteinander

gekoppelten Wegeventilen aufgebnute Oszillator entgegen dem Ausführungsbeispiel bereits bei Verwendung von nur zwei Wegeventilen, von denen dann eines die Steuerung übernimmt, funktionsfähig ist. Ein derartiger Oszillator arbeitet jedoch lediglich mit einer bestimmten Frequenz, die nicht veränderbar ist. Um jedoch die Anzahl der Unterbrechungen pro Zeiteinheit in weiten Grenzen variieren zu können, muß der Oszillator aus mindestens drei Wegeventilen aufgebaut sein. Von einer solchen Anzahl von Wegeventilen an läßt sich eine gegenseitige Folgesteuerung der einzelnen Wegeventile ohne zusätzlichen technischen Aufwand erreichen, wobei die Wegeventile aus jeder Stellung ohne Hilfsmittel, wie beispielsweise durch indirekte Betätigung über eine Sprungschaltung od. dgl., betrieben werden können.

Eine bevorzugte Konstruktion eines Oszillators hat jedoch insgesamt vier Wegeventile, die durch wechselweises Beaufschlagen umgesteuert werden und von denen zwei zusätzlich die Steuerfunktion für den Dosierzylinder übernehmen. Durch Verändern der dem Oszillator zugeführten Ölmenge läßt sich dabei in einfacher Weise die Geschwindigkeit der Schieberbewegungen variieren, so daß der zeitliche Abstand der Vorschubunterbrechungen schnell und einfach verändert und dem zu zerspanenden Werkstoff angepaßt werden kann. Die Veränderung der zugeführten Druckölmenge läßt sich vorteilhaft mittels eines Drosselventils durchführen, das dem zur wechselweisen Umsteuerung der Wegeventile dienenden Leitungssystem vorzuschalten ist.

Die Verwendung von insgesamt vier Wegeventilen bietet sich deshalb an, weil dadurch die Konstruktion so gestaltet werden kann, daß die Wegeventile untereinander gleich ausgebildet und in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, wobei jeweils zwei Ventilkolben koaxial zueinander in einer gemeinsamen Bohrung angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Bewegung der koaxial angeordneten Ventilkolben jeweils mit Hilfe von nur drei Leitungen zu steuern, während sonst insgesamt vier Leitungen erforderlich wären.

Ein besonders vorteilhafter Gesamtaufbau ergibt sich schließlich, wenn auch die Zylinderbohrung für den Dosierzylinder im Gehäuse des Oszillators angeordnet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die perspektivische Ansicht eines Gehäuses, in dem der Oszillator, ferner der Dosierzylinder und ein Stromregclventil untergebracht sind,

F i g. 2 einen Schaltplan des Oszillators mit den erforderlichen Anschlußleitungen,

Fig. 3 bis 10 an Hand von Schaltplänen, die die gesamte erfindungsgemäße Einrichtung umfassen, die einzelnen Phasen eines vollen Arbeitsspiels bzw. einer Vollschwingung des Oszillators.

Mit 39 ist ein Gehäuse als Ganzes bezeichnet, in dem die verschiedenen Teile der Einrichtung zum periodischen Unterbrechen der Vorschubbewegung eines Werkzeuges untergebracht sind. F i g. 1 zeigt das Gehäuse 39 in perspektivischer Darstcllunp während in den Fig.2 bis H) das Gehäuse 39 durch eine dünne, strichpunktierte Linie angedeutet ist. In dem Gehäuse 39 sind die folgenden Steuerelemente untergebracht:

Vier Wegeventile I II, III, IV. ein Drossel- oder Stromregelventil 36 und außerdem ein als Ganzes mit 12 bezeichneter Dosierzylinder.

Die Wegeventile I bis IV bilden zusammen einen mit 15 als Ganzes bezeichneten Oszillator, der zwei Anschlußleitungen 16 und 18 zum Anschluß an eine nicht dargestellte Druckölquelle und eine weitere Anschlußleitung 38 hat, die zu einem in den F i g. 2 bis 10 eingezeichneten Tank 37 führt, Die Ausgangsleitungen des Oszillators 15 sind mit 17 und 19 bezeichnet. Das in Fig.2 dargestellte Leitungsschema wird an Hand der Fig.3 bis 10 des näheren erläutert. In diesen Figuren ist die Umrißltnie des Oszillators 15 weggelassen, um die Darstellung der Leitungen nicht zu verwirren.

»5 Im folgenden werden zuerst die in den F i g. 3 bis 10 zusätzlich enthaltenen Steuerelemente des näheren beschrieben. Die beiden Anschlußleitungen 16 und 18 sind an eine Druckölleitung 20 angeschlossen, wobei zwischen den Anschlußstellen ein Strom-

ao regelventil 34 angeordnet ist. Der Anschluß der Druckleitung 20 von der nicht dargestellten Druckölquelle geschieht über ein Wegt-nventil 22.

Die Druckölleitung 20 führt zu hinein Hydrozylinder 30, in dem ein Kolben 28 nach rechts gegen die

»5 Wirkung einer Druckfeder 32 bewegbar ist. An seinem Vorderende trägt der Kolben 28 einen Stahlhalter £6 und bildet zusammen mit dem Stahlhalter 26 einen Arbeitsschlitten 24.

Die Ausgangsleitungen 17 und 19 des Oszillators 15 sind an eine linke bzw. rechte Kammer 11 bzw. 13 eines Dosierzylinders 12 angeschlossen, dessen Dosierkolben 10 hin- und herbeweglich ist, wobei der Weg nach rechts durch einen Anschlag 14 verstellbar ist. In der Anschlußleitung 16 ist ferner noch ein Drossel- oder Stromregelventil 36 angeordnet.

Bevor die Wirkungsweise im einzelnen an Hand der Fig. 3 bis 10 erläutert wird, sei zur Erklärung noch auf folgendes hingewiesen. Über die Drucköileitung 20 wird Drucköl stufenlos einstellbar durch das Stromregelventil 34 dem Hydrozylinder 30 zugeführt, so daß sich unter der Wirkung dieses Drucköls der Kolben 28 gleichmäßig nach rechts bewegen würde. Um nun eine Spanbrechwirkung zu erzielen, wird diese gleichmäßige Vorschubbewegung dadurch kurzzeitig unterbrochen, daß von der Druckölleitung 20 über die Ausgangsleitungen 17 bzw. 19 Drucköl abwechselnd in die Kammern 11 bzw. 13 abgezweigt wird. Während der Füllung des Dosierzylinders 12 mit Drucköl fällt die Zulieferung von Drucköl an den Hydrozylinder 30 entsprechend ab, wodurch sich eine entsprechende Verminderung der Vorschubgesrhwindigkeit des Kolbens 28 und damit des Stahlrnl'ers 26 ergibt. Mit anderen Worten, die gleichmäßige Vorschubbewegung des Kolbens 28 witd hierdurch unterbrochen. Unter der Wirkung des Oszillators 15 erfolgt ein ständiges Umschalten der Ausgangslcitungen 17 und 19, so daß sich der Dosicrkolben 10 mit uner bestimmten Frequenz hin- und herbewegt, wobei jedoch zwischen den Hin- und Herbewegungcn des Dosierkolbens 10 dieser jeweils eine gewisse Zeit stillsteht.

Das Drossel- oder Stromregelventil 36 ist derart in das Leitungssystem eingeschaltet, daß mit seinei Hilfe die Umschaltung der Wegeventile I bis IV bees einflußt wird. Damit kann durch das Drossel- odei Stromregel ventil 36 die Frequenz des Oszillators Ii und damit die Häufigkeit der Unterbrechungen ein gestellt werden.

Im folgenden soll nun an Hand der Fig.3 bis 10 ein Arbeitsspiel oder eine Vollschwingung des Oszillators 15 erläutert werden. Zum besseren Verständnis sind alle unter Druck stehenden Leitungen in dikken Linien und alle drucklosen Leitungen in dünnen Linien gezeichnet.

In F i g. 3 befindet sich der Dos.ierkolben 10 in seiner linken Endstellung. Beide Kammern 11 und 13 stehen unter dem gleichen Druck über die unter Druck stehenden Ausgangsleitungen 17 und 19, so daß der Dosierkolben 10 sich nicht bewegt. Die Wegeventile I bis IV stehen in einer angenommenen Ausgangsstellung, und zwar I und III in der linken und II und IV in der rech !en Ausgangsstellung. Während die Wegeventile I bis III im Hinblick auf die Anschlüsse der zugehörigen Kolbenschieber in ihren Stellungen verbleiben, bewegt sich das Wegeventil IV gemäß Pfeil nach links (F i g. 3), da die Leitung 40 unter Druck steht und die Leitung 42 drucklos ist. Der geänderte Leitungsplan ist in Fig.4 dargestellt. Nunmehr ist die Ausgangsleitung 19 drucklos, so daß der Dosierkolben 10 'unter dem Druck in der Ausgangsleitung 17 sich in seine rechte Endstcllung bewegt, die in Fig.5 dargestellt ist. Durch die Ableitung von Drucköl aus der Dnickölleitung 20 in den Dosierzylinder 12 wird die Vorschubbewegung des Kolbens 28 und damit des Stahlhalters 26 unterbrochen. Nach der Füllung des Dosierzylinders 12 nimmt der Kolben 28 seine normale Vorschubbewegung wieder auf.

Gleichzeitig mit der Füllung des Dosierzylinders 12 wird das Wegeventil III über die Leitung 40 beaufschlagt, so daß sich, da die Leitung 42 drucklos ist, dieses Wegeventil III gemäß Pfeil nach rechts bewegt (Fig.4).Durch dieseRechts.bewegung erhält die Leitung 46 Druck und die Leitung 48 wird drucklos, wodurch das Wegenventil II so beaufschlagt wird, daß sich dieses gemäß Pfeil nach links bewegt (F i g. 5).

Durch die Verstellung des Wegeventils II wird gemäß F i g. 6 einmal die Ausgangsleitung 17 drucklos, was jedoch keine Bewegung des Dosierkolbens 10 zur Folge hat, und zum anderen erhält die Leitung 50 Druck, so daß sich das Wegeventil I, da die Leitung 48 drucklos ist, gemäß Pfeil nach rechts bewegt (Fig. 6). Diese Verstellung des Wegeventils I macht die Leitung 40 drucklos und setzt die Leitung 42 unter Druck (F i g. 7), so daß das Wegeventil IV gemäß Pfeil nach rechts bewegt wird. Hierdurch erhält die Ausgangsleitung 19 Druck, so daß sich nun der Dosierkolben 10, da die andere Ausgangsleitung 17 drucklos ist, nach links in seine linke Endstellung gemäß F i g. 7 bewegt.

Gleichzeitig wird durch die Verstellung des Wegeventils IV die Leitung 44 drucklos. Da die Leitung 42 unter Druck steht, wird nun das Wegeventil III gemäß Pfeil nach links bewegt (Fig. 8). Durch diese Verstellung des Wegeventils III wird die Leitung 46 drucklos, und die Leitung 48 wird unter Druck gesetzt. Dadurch wird das Wegeventil II entsprechend beaufschlagt und gemäß Pfeil nach rechts bewegt (Fig. 9).

Durch die Verstellung des Wegeventils II wird die Leitung 50 drucklos, so daß, da die Leitung 48 unter Druck steht, das Wegeventil I gemäß Pfeil nach links bewegt (Fig. 10) wird. Außerdem wird die Ausgangsleitung 17 wieder an Druck gelegt. Da nun beide Kammern 11 und 13 unter Druck stehen, verbleibt der Dosierkolben 10 in seiner Lage. Durch die zuletzt genannte Umschaltung des Wegeventils I gelangen nun alle Steuerelemente in die Ausgangsstellungen gemäß F i g. 3.

Dieses Arbeitsspiel wiederholt sich nun kontinuierlich mit einstellbarer Frequenz.

Sämtliche Leitungen innerhalb der strichpunktierten Linie als Kennzeichnung des Umfangs des Gehäuses 39 können in dem Gehäuse 39 in Form von Kanälen untergebracht sein, so daß nach außen nur drei Anschlüsse vorhanden sind, nämlich zwei zum Anschluß an die Dnickölleitung 20 und einer zum Anschluß an den Tank 37.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Abzugs von Drucköi die Geschwindigkeit des Ar-Patentansprüche: beitsschlittens entsprechend verringert und der Span gebrochen wird. Der Dosierzylinder wird dann wie-

1. Einrichtung zum periodischen Unterbrechen der entleert, was ebenfalls über das Wegeventil unter der Vorschubbewegung eines Arbeitsschlittens. 5 der Wirkung einer den Dosierkolben zurückbewegender über einen an eine Druckölquelle angeschlos- den Feder geschieht. Die Steuerung des Anschlusses senen Hydrozylinder vorschiebbar ist, mit einem des Dosierzylinders zum Abzug von Drucköl aus der Wegeventil, über das aus der zum Hydrozylinder Druckölleitung geschieht über Nocken am Arbeitsführenden Druckölleitung periodisch Druckö! schlitten. Dadurch ergeben sich bei ausreichender entnommen und in den Tank zurückgeführt wird, io Spanbrechwirkung günstige ZerspanungsverrCltnissc. und einem über einen Anschlag in seinem VoIu- Es werden nämlich hier der Vorschubbewegung lernen gegebenenfalls einstellbaren Dosierzylinder, diglich in durch die Lage der Nocken vorgegebenen bei dem der Anschlag den Weg des Dosierkol- zeitlichen Abständen sozusagen negative Halbbens im Dosierzyltnder begrenzt und der Dosier- schwingungen überlagert, zwischen denen ansonsten kolben auf der dem Anschlag abgewandten Seite 15 aber die Vorschubgeschwindigkeit des Arbeitsschlitmil Drucköl aus der Druckölleitung beaufschlag- tens konstant bleibt. Die vorgenannte Einrichtung bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß hat jedoch den Nachteil, daß die Frequenz der Under Dosierkolben (10) des Dosierzylinders (12) terbrechung vom Vorschub des Arbeitsschlittens abauch auf der dem Anschlag (14) zugewandten hängig ist. Außerdem muß die ganze Konstruktion Seite mit Drucköl beaufschlagbar ist und das We- ao der betreffenden Werkzeugmaschine angepaßt wergeventil als ein hydraulischer Oszillator (15) aus- den.

gebildet ist, der die beiden Zylinderkammern des Darüber hinaus sind aus der Zeitschrift »Indu-

Dosierzylinders (12) abwechselnd mit der Druck- strie-Anzeiger«, Essen, vom 26. Juli 1968, S. 155 bis Ölleitung (20) und dem Tank (37) verbindet. 160, eine ganze Anzahl von anderen Einrichtungen

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- »5 zum Spanbrechen beschrieben und ihre wichtigsten kennzeichnet, daß der Oszillator (15) aus vier Merkmale auf S. 156 in tabellarischer Form aufgemiteinander nach Maßgabe von F i g. 2 verbünde- zählt. Erwähnt sind beispielsweise elektrodynamische nen 5/2-WegeventiIen (I bis IV) besteht. Konstruktionen unter Verwendung von elektrischen

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- Steuerelementen. Soweit mechanische Bauarten andurch gekennzeichnet, daß dem Oszillator (15) 30 geführt sind, so geschieht die Steuerung mittels mezum Einstelleu seiner Frequenz ein einstellbares chanischer Steuerelemente, deren Antrieb im allge-Drosselventil oder ein Stromregelventil (36) zu- meinen von der zugehörigen Werkzeugmaschine abgeordnet ist. geleitet ist.

4. Einrichtung nach Knsprv :h 1 oder 2, da- Ferner ist eine ölhydraulische Oszillatorschaltung durch gekennzeichnet, daß der Oszillator (15) in 35 zum Erreichen einer Schwingzerspanung in der Zeiteinem gemeinsamen Gehäuse (39) angeordnet ist. schrift »Industrie-Anzeiger«, Essen, vom 18. Februar

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 1966, S. 27 bis 32, des näheren beschrieben. Hier kennzeichnet, daß in dem Gehäuse (39) auch das werden zwei Stellkolben verwendet, die gleichzeitig Drosselventil bzw. das Stromregelventil (36) so- die Funktion von Steuerkolben kiben und sich gewie der Dosierzylinder (12) untergebracht sind. 40 genseitig ohne Berührung umsteuern. An einer Stufe

wird der Antrieb für die Oszillatorbewegung abgenommen.