DE2156703C2 - Antrieb für spanabhebende Werkzeugmaschinen, insbesondere Schälmaschinen - Google Patents

Description

deren Welle (14) eine Schwungmasse (17) frei staut gehalten wird.

drehbar gelagert ist, die über eine auf einen wähl- 20 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gebaren Wert des übertragbaren Drehmoments ein- löst, daß auf der Abtriebswelle des hydraulischen stellbare Rutschkupplung (18) od. dgl. mit der Drehmomentenwandlers bzw. auf einer mit ihr un-Abtriebswelle (12), des Wam'lers (3) bzw. mit mittelbar oder mittelbar über einen Zwischentrieb der anderen Welle (14) verbunden ist, und daß gekuppelten anderen Welle eine Schwungmasse frei die jeweilige Drehzahl der Abtriebswelle (12) des as drehbar gelagert ist. die über eine auf einen wählba-Wandlers (3) bzw. der anderen Welle (14) mit ren Wert des übertragbaren Drehmoments einstel!- einer Solldrehzahl vergleichbar ist und die ermit- bare Rutschkupplung od. dgl. mit der Abtriebswelle teile Abweichung als Regelsignal dem die Ver- des Wandlers bzw. mit der anderen Welle verbunden stellschaufeln (7) des Wandle.» (3) beeinflussen- ist, und daß die jeweilige Drehzahl der Abtriebswelle den Steuerglied (27,28, 2P) zuführbar ist. 30 des Wandlers bzw. der anderen Welle mit einer SoII-

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn- drehzahl vergleichbar ist und die ermittelte Abweizeichnet, daß der Verstellhub des Steuergliedes chung als Regelsignal dem die Verstellschaufeln des (27, 28, 29) in wählbaren Zeiten begrenzbar ist. Wandlers beeinflussenden Steuerglied zuführbar ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2. dadurch ge- An Stelle einer Rutschkupplung an sich bekannter kennzeichnet, daß die Abtriebs.velle (12) des 35 Art kann auch ein Riementrieb ■ orgesehen sein, desWandlers (3) mit der Welle (22) eines elektri- son Riemen beim Auftreten einer Überlast (Bedieschen Generators (23) verbunden ist, dessen nungsfehler an der Arbeitsmaschine, Fremdkörper Spannung sich linear mit der Drehzahl ander; blockiert die Arbeitsmaschine usw.) rutscht. Auch und daß die Spannung des Generators (23) zur eine Brechstiftsicherung kann an Stelle der Rutsch-Bildung des Regelsignals mit einer Sollspannung 40 kupplung eingesetzt werden. In jedem Fall soll die vergleichbar ist, die der Solldrehzahl entspricht. Rutschkupplung, der Riemen bzw. die Brechstiftsi-

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekenn- cherung die Verbindung erst dann lösen, wenn ein zeichnet, daß zwischen der Abtriebswelle (12) Moment auftritt, das größer ist als das Moment, weldes Wandlers (3) und dem Generator (23) ein ches der Wandler maximal abgeben kann. Damit entstufenlos verstellbares Getriebe (21) vorgesehen 45 fällt nicht nur die Einregulierung des antreibenden ist. Elektromotors auf das Schwungmoment, mit dem die

5. Antrieb nach einem oder mehreren der An- Anlage arbeitet, es läßt sich wegen der Anordnung sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als der Schwungmasse auch ein einfacher Regelkreis für Steuerglied (27, 28, 29) ein beidseitig mit öl be- die Regelung auf Drehzahlkonstanz einsetzen, woaufschlagbarer Schubkolbentrieb vorgesehen ist. 50 durch ein erheblicher Fortschritt erzielt wird. Naheliegend ist diese Ausführung schon deswegen nicht, weil man bisher immer Wert darauf legte, das

Schwungmoment im Antrieb so klein wie möglich zu

halten. Im übrigen ist jetzt auch die Regelung von

55 Glcichstrom-Antriebsmotoren wesentlich einfacher,

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für obwohl diese ein Schwungmoment haben, das zu spanabhebende Werkzeugmaschinen, insbesondere klein ist, um sie gut regeln zu können, aber zu groß Schälmaschinen, die von einem Elektromotor über ist, um Beschädigungen zu vermeiden,
einen hydraulischen Drehmomentenwandler antreib- In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, bar sind, der Verstellschaufeln als Stellglieder für die 60 daß der Verstellhub des Steucrgliedes in wählbaren Änderung des Drehmoments enthält, welch3 durch Zeiten begrenzbar ist. Wird beispielsweise eine gegen selbsttätig wirkende Steuermittel derart beeinflußbar Verdrehen gesicherte Stange in eine Schälmaschine sind, daß die Abtriebsdrehzahl des Wandlers und da- mit umlaufendem Messerkopf hineingeschoben bzw. mit die Antriebsdrehzahl der Werkzeugmaschine, auf tritt eine geschälte Stange aus dem umlaufenden einen gewünschten Wert eingestellt, im wesentlichen 65 Messerkopf aus, wird der maximal mögliche Verkonstant bleibt. stellhub des Steuergliedes nicht verringert; für den

'Sntriebe dieser Gattung sind bekannt (deutsche Betrieb zwischen diesen beiden Vorgängen empfiehlt

Patentschrift 1030 653) und haben sich bewährt. Als es sich, den Vcrstellhub so zu begrenzen, daß der

Schwenkweg der Verstellschaufel des Drehmomcntwandlers im Sinne Schließen und im Sinne Öffnen verhältnismäßig gering ist.

Eine recht einfache Ausführung wird dann erreicht, wenn gemäß einem weiteren Merkmal im Rahmen der Erfindung die Abtriebswelle des Drehmomentcnwandlers mit der Welle eines elektrischen Generators verbunden ist, dessen Spannung sich linear mit der Drehzahl ändert, und wenn die Spannung des Generators zur Bildung des Regelsignals mit einer Sollspannung vergleichbar ist, die der Solldrehzahl entspricht. Ist die vom Generator abgegebene Spannung höher als die er gestellte Sollspannung, weil die Drehzahl der Abtriebswelle des Wandler¹; zu hoch ist, dann steuert die Spannungsdifferenz die Verstellschaufeln im Sinne Schließen; entsprechendes gilt für eine vom Generator abgegebene Spannung, die geringer ist als die Sollspannung, d. h„ in diesem Fall werden die Verstellschaufel r. des Wandlers im Sinne des erhöhens der Drehzahl der Abtriebswelle geöffnet, wobei in beiden Fällen während des eigentlichen Schälvorganges der Verstellhub des Steuergliedes in beiden Richtungen gegenüber einer Mittellage verhältnismäßig gering sein kann.

Um die Sollspannung ständig auf einem bestimmten Wert halten zu können, auch wenn die Drehzahl der Abtriebswelle des Wandlers und damit die Drehzahl der Antriebswelle der Werkzeugmaschine geändert werden muß, ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, zwischen der Abtriebswelle des Wandlers und dem Generator ein stufenlos verstellbares Getriebe vorzusehen. Wenn die Antriebsdrehzahl der Werkzeugmaschine geändert werden muß, weil sich der Durchmesser des zu schälenden Gutes geändert hat, ist also lediglich erforderlich, das stufenlos verstellbare Getriebe so einzustellen, daß der Generator als Istwert eine Spannung in der der Sollspannung entsprechenden Größenordnung abgibt. Würde das stufenlos verstellbare Getriebe nicht vorgesehen sein, dann müßte man beispielsweise bei einer Verringerung der Drehzahl der Antriebswelle der Werkzeugmaschine eine entsprechend geringere Sollspannung einstellen. Bei großen Drehzahlbereichen ergeben sich dadurch Ungenauigkeiten in der Regelung, weil die zu vergleichenden Spai.nung bei geringen Drehzahlen dann klein sind.

Bewährt hat sich als Steuerglied eines erfindungsgemäß vorgebildeten Antriebs ein beidseitig mit öl beaufschlagbarer Schubkolbentrieb, der entsprechend einer aufgetretenen Drehzahländerung bzw. entsprechend der aufgetretenen Spannungsdifferenz von der einen oder von der anderen Seite her mit öl beaufschlagt wird und dadurch die Verstellschaufeln des Wandlers in der einen oder anderen Richtung bewegt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Von einem nicht dargestellten Antriebsmotor wird eine Riemensche-be I od. dgl. angetrieben, die auf der Eingangswelle 2 eines hydraulischen Drehmomentenwandlers 3 festgelegt ist. Der Drehmomentenwandler 3 weist ein Pumpenrad 4, mit der Abtriebswelle 12 verbundene Turbinenschaufeln 11, fest angeordnete Leitschaufeln 5 und 6 und Verstellschaufeln? auf. Auf jeder Verstellschaufel-Welle 8 ist ein Planetenrad 9 festgelegt, welches mit einem Zentralnid 10 kämmt, das von einem aus ener Kolbenstange 29, einem Kolben 28 und einem Zylinder 27 bestehenden, das Steuerglied bildenden Schubkolbentrieb um einen dem Verstellhub des Steuergliedes entsprechenden Winkel hin und her gedreht werden kann, ίο Die Abtriebswelle 12 des Wandlers 3 ist über eine Kupplung 13 mit einer gleichachsig angeordneten Welle 14 verbunden, die außer einem Zahnrad 15 eine Riemenscheibe 16 od. dgl. trägt, über die die Antriebswelle der nicht dargestellten Werkzeugmaschine in Umlauf versetzbar ist. Dient der Antrieb dem Antrieb des umlaufenden Messerkopfes einer Schälmaschine, dann treibt die Riemenscheibe 16 die Hohlwelle des Messerkopfes ar Weiterhin ist auf der Welle 14 eine Schwungmasse J7 frei drehbar gelaao gert, die über eine auf einen wählbaren Wert des übertragbaren Drehmoments einstellbare Rutschkupplung 18 mit der Welle 14 verbunden ist. Diese Rutschkupplung besteht im dargestellten Fall aus unter Federdruck stehenden Reibbelägen. Das Zahnrad 15 kämmt mit einem Zahnrad !9, welches auf der Eingangswelle 20 eines stufenlos verstellbaren Getriebes 21 festgelegt ist. Die Abtriebswelle 22 des Getriebes 21 treibt einen Gleichstromgenerator 23 an, dessen abgegebene Spannung mit einer Sollspannung, erzeugt durch eine Gleichstromquelle 24, verglichen wird. Die bei 25 vorhandene Differenzspannung wird einem Ölversorgungsgerät 26 zugeführt, welches dem Zylinder 27 je nach der erforderlichen Beaufschlagung des Kolbens 28 Öl zuführt, so daß der Kolben28 über seine Kolbenstange 29 alle Verstellschaufeln 7 in der jeweils erforderlichen Richtung verschwenkt.

Nicht dargestellt sind Anschläge, die den Verstellhub des Kolbens 28 zu begrenzen gestatten. Hub-Begrenzungsmittel sind als solche bekannt, so daß es ihrer Darstellung nicht bedarf. An der Kolbenstange 29 kann z. B. ein Zapfen festgelegt sein und diesem Zapfen können Anschläge, deren Abstand voneinander änderbar ist, so zugeordnet werden, daß der KoI-ben 28 einen Maximalhub und geringere Hübe ausführen kann. Soll der Verstellhub auf einen bestimmten Wert begrenzt werden, dann sind die beiden Anschläge in die Bewegungsbahn des Zapfens od. dgl. h iicinzubewegen, so daß die Verstellschaufeln dann nur um einen entsprechenden Winkel von der Mittellage irrt Sinne Schließen und inn Sinne öffnen verschwenkt werden können.

Wichtig ist, daß die Anschläge aus der Bewegung-,-bahn des Zapfens od. dgl. herausgenommen werden können, wenn bei Schälmaschinen das Schälen einer Stange beginnen soll bzw. eine geschälte Stange die Schälmaschine verläßt, weil dann jsweils ein Laststoß auftritt, der zur Vermeidung einer Drehzahländerung einen relativ großen Hub des Steuergliedes für die Verstellschaufel 7 erfordert. Es sind also Steuermittel vorzusehen, die die erwähnten Anschläge dann aus der Bewegungsbahn des Zapfens herausnehmen, wenn mit Laststößen zu rechnen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Steuermittel wurden solche vorgesehen, die gemein- Patentansprüche: sam oder unabhängig voneinander mindestens auf zwei der drei möglichen Änderungen der Beschleum-

1. Antrieb für spanabhebende Werkzeugma- gung, der Geschwindigkeit und des Weges bzw. der schinen, insbesondere Schälmaschinen, die von 5 Drehbeschkunigung, der Drehzahl und des Drehwmeinem Elektromotor über einen hydraulischen kels ansprechen. Fin solcher Antrieb kann gegenüber Drehmomentenwandler antreibbar sind, der Ver- Antrieben mit regelbaren Kraftmaschinen, wie elekstellschaufeln als Stellglieder für die Änderung Irischen Leonard-Antrieben, röhrengesteuerten des Drehmoments enthält, weiche durch selbsttä- Gleichstromantrieben usw., obwohl er deren Vorteile ti° wirkende Steuermittel derart beeinflußbar io aufweist, wesentlich billiger hergestellt werden und sind, daß die Abtriebsdrehzahl des Wandlers und weist die Nachteile dieser bekannten Antriebe nicht damit die Antriebsdrehzahl der Werkzeugma- <'uf.

schine, auf einen gewünschten Wert eingestellt. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunds,

im wesentlichen konstant bleibt, dadurch ge- Antriebe der eingangs erwähnten Gattung weiter zu

kennzeichnet, daß auf der Abtriebswelle 15 vereinfachen, und zwar so, daß lediglich eine einzige

(42) des hydraulischen Drehmomentenwandkrs Größe dem Beeinflussen der verstellbaren Leitschau-

(3) bzw. auf liner mit ihr unmittelbar oder mit- fein des Drehmomentenwandlers dient und trotzdem

telbar über einen Zwischentrieb gekuppelten an- die Abtriebsdrehzahl des Wandlers praktisch kon-