DE252406C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVe 252406 KLASSE 49«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Februar 1910 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft Drehschiebersteuerungen für Kolbenmaschinen zum Einstellen von selbstsperrenden Spannfuttern, bei denen durch Längsverschiebung eines Teiles das Öffnen und Schließen der Spannteile erfolgt, und von anderen einstellbaren Vorrichtungen an Werkzeugmaschinen.

Die bisher für den genannten Zweck benutzten Steuerungen waren derart ausgebildet,

ίο daß das Treibmittel auch nach erfolgter Einstellung noch auf den Kolben einwirkte. Letzterer übte daher auf den betreffenden Maschinenteil ständig einen Druck aus. Da hier stets sich drehende Maschinenteile oder solche in Frage kommen, die mit anderen sich drehenden Maschinenteilen zusammenwirken, so erzeugte dieser Druck eine starke Lagerreibung, die einen großen Teil der Antriebskraft unnötig verzehrte.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Steuerung zu schaffen, welche bewirkt, daß der Kolben nur während der Einstellung einen Druck auf das Spannfutter ausübt, nach erfolgter Einstellung dagegen keinen Druck mehr auf dasselbe äußert. Dies wird gemäß der Erfindung in der Weise erreicht, daß mit den in dem ebenen Schieberspiegel des Schiebergehäuses angeordneten beiden Verbindungsöffnungen für die beiden Zylinderseiten fünf Öffnungen in der ebenen Fläche des Drehschiebers zusammenwirken, von denen die mittlere die Zuleitung, die vier anderen die Ableitung vermitteln. Hierbei decken sich die beiden der mittleren Öffnung benachbarten Öffnungen im Schieber bei der Mittelstellung desselben mit den beiden im Schieberspiegel befindlichen öffnungen und haben gleichen Abstand von der mittleren Öffnung und den äußeren öffnungen. Auf diese Weise stehen bei der Mittelstellung des Schiebers beide Zylinderenden mit der Ableitung in Verbindung, während in jeder Endstellung des Schiebers das eine Zylinderende mit dem Einlaß und das andere mit dem Auslaß verbunden ist.

Zweckmäßig ist ferner eine Vorrichtung angeordnet, welche die Schieberspindel nach Loslassen derselben durch den die Maschine bedienenden Arbeiter in die Mittelstellung zurückführt.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Fig. 1 ist eine Ansicht des Drehschiebers, teilweise im Schnitt. Fig. 2 zeigt eine um 90° zu der in Fig. ι dargestellten Lage versetzte Ansicht des Drehschiebers, ebenfalls teilweise im Schnitt. Fig. 3 ist eine Endansicht des Schiebers in der der Fig. 1 entsprechenden Stellung, wobei die Auslaßkanäle in punktierten Linien angedeutet sind, und Fig. 4 ist ein Querschnitt durch den Drehschieber nach der Linie 4-4 der Fig. 2, in der Pfeilrichtung gesehen. Fig. 5 ist eine Ansicht des Zylinders, Fig. 6 ein Längsschnitt durch den Zylinder nach der Linie 6-6 der Fig. 5, wobei der Kolben sich in der Stellung zu Beginn seines Aufwärtshubes befindet. Fig. 7 ist eine Ansicht des Zylinders vom Schieberende her, wobei die Welle und Handhabe zur Bedienung des Schiebers weggelassen ist; in dieser Figur er-

scheint die Einrichtung zum selbsttätigen Um- j steuern des Schiebers in seiner gewöhnlichen Stellung im Schnitt. Fig. 8 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 8-8 gemäß Fig. 6, in der Pfeilrichtung gesehen. Fig. 9 ist eine Oberansicht auf das eine Ende einer mit einer Drehbank verbundenen und mit der neuen Steuerung versehenen Kraftmaschine, wobei die Kolbenstange dieser Maschine unmittelbar mit der Antriebsstange für das Spannfutter gekuppelt ist. Fig. 10 zeigt in Oberansicht einen auf einer Drehbank angebrachten Zylinder gemäß der Erfindung, der mit dem Antrieb für ein selbsttätiges Spannfutter verbunden ist, während Fig. n eine Seitenansicht dieser Anordnung veranschaulicht. Fig. 12 ist ein Schnitt durch das Schiebergehäuse und den Schieber bei Verbindung der Kanäle b mit dem Einlaß, Fig. 13 derselbe Schnitt bei Verbindung der Kanäle α mit dem Einlaß.

In dem Zylinder 21 arbeitet der Kolben 23. Der Boden der zylindrischen Schieberkammer 24 ist als Schiebersitz ausgebildet, während in der Seitenwandung der Kammer der Einlaß 25 für das Treibmittel vorgesehen ist. Der Kolben 23 hat die bei Vorrichtungen dieser Art übliche Ausbildung. Die Kolbenstange 23ⁿ ragt durch den Zylinderdeckel 29 hindurch und ist an ihrem Ende entsprechend gestaltet, um die Spannteile des Spannfutters erfassen zu können. Fig. 9 zeigt die Anordnung des Zylinders an der Werkzeugmaschine, Fig. 10 ein anderes Ausführungsbeispiel davon. Die Schieberkammer 24 des Zylinders ist vom Zylinderinnern 22 durch die Wand 26 getrennt und mit ihm durch zwei Öffnungen oder Öffnungsreihen α und b verbunden. Die Öffnungen α (Fig. 8) münden in den kurzen Schenkel eines L-förmigen Kanals a¹, dessen längerer Schenkel sich über die ganze Länge des Zylinders erstreckt und mit dem Zylinderinnern durch den Kanal aa in der Nähe der Gewindebohrung 27 für den Zylinderdeckel in Verbindung steht. Die Öffnungen b bestehen aus Bohrungen durch die Wand 26 gemäß Fig. 6 und 8. Die Öffnungen α stellen eine Verbindung zwischen der Schieberkammer 24 und dem hinter dem Kolben befindlichen Teile 22 des Zylinders dar, während die öffnungen b die Schieberkammer mit dem Zylinderinnern zwischen Kolben und Wand 26 verbinden.

Der in der Schieberkammer 24 angeordnete Drehschieber 24" besitzt in seiner ebenen Fläche fünf Öffnungen c, xa¹, xa², xb¹, xb² (Fig. ι bis 4), die zunächst achsial und dann radial in dem Schieber verlaufen. Von diesen steht die in dem Ausführungsbeispiele dreifach unterteilte Öffnung c mit einem senkrecht zu ihr verlaufenden Kanal 25^c in Verbindung. In diesen Kanal münden die beiden radialen Kanäle 2ζ^α und 25*, welche für die Zuleitung des Treibmittels dienen. Die Öffnungen xa², xa¹, xb¹, xb² liegen auf einem zum Schieberumfang konzentrischen Kreise.

Die die Öffnung c bildenden drei Durchbohrungen liegen auf einem Durchmesser der ebenen Schieberfläche, und ihre gegenseitige Lage entspricht genau den Stellungen der Durchbohrungen α und b in der Wand 26 des Zylinders (Fig. 8). Durch den Schaft 24* erstreckt sich in der Längsrichtung ein Kanal 28, der ein Stück in den Kopf des Schiebers 24^ eintritt, wo er mit den radial verlaufenden Teilen der Bohrungen xa², xa¹, xb¹, xb² zusammentrifft. Dieser Kanal dient für den Auslaß des Treibmittels.

Die Kanäle α und b in dem Zylinder dienen sowohl als Ein- als auch als Auslaß. In der Ruhestellung des Schiebers sind beide durch die Öffnungen xa¹ bzw. xb¹ mit dem Auslaß 28 verbunden. Bei einer Drehung des Schiebers im Sinne des Uhrzeigers (Fig. 4) erfolgt eine Verbindung des Einlasses 25 durch den Kanal 25*, den Kanal 25°, die Öffnung c und die Öffnung b mit der rechten Zylinderseite (Fig. 6), die andere Zylinderseite bleibt hierbei durch den Kanal a¹, die Öffnung a und die Öffnung xa² mit dem Auslaß verbunden (Fig. 12). Wird der Schieber im entgegengesetzten Sinne aus seiner Mittellage gedreht, so erfolgt eine Verbindung des Einlasses 25 durch den Kanal 25", den Kanal 25°, die Öffnung c, die Öffnung a, den Kanal a¹ und die Nuten aa mit der linken Zylinderseite. Die rechte Zylinderseite bleibt hierbei durch die Öffnung b und die Öffnung xb² mit dem Auslaß 28 verbunden. Diese Verbindungen bleiben so lange bestehen, wie der Arbeiter den Steuerhandgriff des Schiebers 24" in der entsprechenden Stellung hält. Wird der Schieber freigegeben, dann wird er selbsttätig durch die noch zu beschreibende Einrichtung in seine Ruhelage zurückgebracht. In dieser Stellung ist der Zutritt des Treibmittels abgeschnitten, und beide Teile der Kolbenkammer sind mit dem Auslaß verbunden.

Die Ruhestellung des Schiebers 24", d. h. diejenige Stellung, bei der der Raum auf beiden Seiten des Kolbens mit dem Auslaß verbunden ist, liegt in der Mitte zwischen den beiden Stellungen, in denen das Treibmittel der einen oder anderen Kolbenseite zugeleitet wird. Der Schieber 24 muß daher unfehlbar durch diese Ruhestellung bei jeder Drehung hindurchgehen. Die beschriebene Kanalanordnung in dem Schieber bewirkt somit bei ihrem Zusammenwirken mit der Anordnung von Kanälen α und b und des Einlasses 25, 120. daß während jeder Schieberdrehung von der einen in die andere Stellung beide Kanäle a

und b mit dem Auslaß in Verbindung gesetzt werden, um den Austritt des Treibmittels aus dem betreffenden Teile der Kolbenkammer zu ermöglichen, in die das Treibmittel während der vorhergehenden Stellung des Schiebers eingelassen wurde, bevor eine neue Ladung in den anderen Teil der Kolbenkammer eingelassen wird. Um zu erzielen, daß der Schieber bei jeder Drehung in die entsprechende

ίο Stellung gelangt, d. h. also, daß die Kanalmündungen in dem Schieber in voller Weite den Mündungen der Kanäle α und b in der Wand 26 und der Einlaßöffnung 25 gegenüberliegen, ist ein bogenförmiger Schlitz oder Aussparung 41 in dem Spiegel des Schiebers 24" (Fig. 2 und 3) vorgesehen, in den ein in der Wand 26 befestigter Stift 4i^a eingreift. Die Länge dieses Schlitzes 41 ist so bemessen, daß der Stift 41" die Bewegung des Schiebers begrenzt und sich entweder gegen das eine oder andere Ende des Schlitzes anlegt, sobald sich der Schieber in einer Stellung befindet, in der Treibmittel in den Zylinder gelangt.

Um einen selbsttätigen Auslaß des auf den Kolben wirkenden Treibmittels unmittelbar bei Vollendung eines Hubes zu erzielen, ist eine Vorrichtung vorgesehen, durch die der Drehschieber 24 selbsttätig beim Loslassen in seine Ruhestellung zurückgelangt. Die Ausbildung dieser Einrichtung ist folgende:

An dem Arbeitszylinder 21 ist ein zylindrischer Fortsatz 31 mit einer Bohrung 32 senkrecht zum Schaft 24* des Schiebers angeordnet (Fig. 7). Das untere Ende der Bohrung 32 ist mit Gewinde versehen, in das ein Stopfen 32" eingeschraubt ist. In der Bohrung 32 wird eine Hohlstange 33 geführt, die am oberen Ende einen Kopf 33^a trägt; die Bohrung 32 nimmt eine Schraubenfeder 34 auf, die langer als die Hohlstange ist und sich gegen den Stopfen 32^a legt. Auf dem Schaft 24* des Schiebers sind zwei senkrecht zur Achse derselben sich erstreckende Arme 35". 35* mittels der Nabe 36 und der Schraube 37 befestigt. Der Kopf 33^Λ wird durch die Feder 34 gegen die Arme 35^ und 35* gedrückt. Die Flächen der Arme 35" und 35*, die den Kopf 33¹^ berühren, sind gekrümmt.
Beim Zusammensetzen dieser Vorrichtung wird die Hohlstange 33 in die Bohrung 32 eingesetzt, nachdem die Feder 34 zunächst in den hohlen Schaft eingeführt worden ist. Hierauf wird der Stopfen 32° so weit eingeschraubt, daß er die Teile in ihrer Lage hält.

Alsdann wird die Nabe 36 auf den Schaft 24* des Schiebers aufgeschoben und der Stopfen 32" so weit hineingeschraubt, bis der Kopf 33" beide Arme des Hebels 35 berührt. Hierauf wird der Schieber 24^s in seine Normalstellung gebracht, d. h. in diejenige Stellung, in der die Mündungen der Auslaßkanäle xa¹ und xb¹ j des Schiebers 24" mit den Enden der Kanäle a und b in der Wand 26 in gleicher Achse liegen, wodurch beide Teile des Zylinderinnern mit dem Auslaß verbunden werden. Alsdann wird die Nabe 36 an dem Schaft 24* des Schiebers 24" durch die Stellschraube 37 befestigt. Endlich wird der Kopf 33^ stärker gegen den Hebel 35 gedrückt, indem der Stopfen 32^a weiter hineingeschraubt wird und die Feder 34 mehr zusammengedrückt. Die Einstellung muß so vorgenommen werden, daß der Feder eine genügende Elastizität bleibt, damit sie beim Drehen des Schiebers weiter zusammengedrückt werden und sich frei wieder ausdehnen kann, wenn die Drehung des Schiebers aufhört.

Die Arme 35^ und 35* schwingen beim Drehen des Schiebers 24" in der einen oder anderen Richtung, und hierbei wird der eine Arm von dem Kopf 33ⁿ abgehoben, während der andere, in entgegengesetzter Richtung schwingende Arm den Kopf niederdrückt, wobei die Feder 34 gespannt wird. Bei Freigabe des Schiebers 24" dehnt sich die Feder 34 wieder aus und stößt den Kopf 33" aufwärts, welcher den abwärts geschwungenen Arm anhebt und so den Schieber ,24" in seine Mittelstellung zurückführt, welche dann erreicht ist, wenn der aufwärts geschwungene Arm mit dem Kopf in Berührung tritt.

Durch einfaches Herausdrehen des Stopfens 32^a aus der Bohrung 32 ist die Vorrichtung gleich gut für alle Zwecke verwendbar, wo der Druck des Treibmittels auf den Kolben nach Vollendung seines Hubes aufrecht erhalten werden soll, und bei einer derartigen Verwendung wird trotzdem der Vorteil gegenüber den bekannten Vorrichtungen dieser Art erzielt, daß infolge der beschriebenen Kanalanordnungen in dem Zylinder und dem Schieber der Auslaß stets mit demjenigen Teile des Zylinders verbunden ist, in den der Kolben getrieben wird, sobald gleichzeitig der Einlaß mit dem anderen Teile des Zylinders in Verbindung gesetzt wird, und daß der Auslaß mit dem ersterwähnten Teile des Zylinders, in den der Kolben hineinbewegt wird, so lange in Verbindung bleibt, wie der Einlaß mit dem anderen Teile des Zylinders verbunden ist. Infolgedessen wird kein Teil der Kraft des Treibmittels auf die Zusammendrückung oder Überwindung des Treibmittelwiderstandes in demjenigen .Teile des Zylinders aufgewendet, in den der Kolben hineinbewegt wird. Die gesamte Treibmittelkraft wird vielmehr für den Antrieb des Kolbens benutzt, und es tritt keine Verkleinerung seines Hubes ein.

Wird die Kolbenmaschine zum Einstellen des selbstsperrenden Spannfutters einer Werkzeugmaschine benutzt, so wird sie zweckmäßig

in der aus den Fig. io und ii ersichtlichen Lage parallel zur Werkzeugmaschinenspindel angeordnet und die Stange 23^ des Kolbens drehbar mit dem Hebel 47 verbunden, durch den die Steuerstange 48 des Spannfutters 49 geschwungen wird. Ungefähr in der Mitte ist der Zylindermantel 21 an zwei einander gegenüberliegenden Punkten mit Ansätzen 45 versehen, in die Schildzapfen 45'¹ eingesetzt sind. Diese Zapfen dienen zur Unterstützung der Vorrichtung in einem Träger 46, mittels dessen die Vorrichtung an der Werkzeugmaschine angebracht ist, an der sie benutzt werden soll. Der Arbeitszylinder schwingt um seine Zapfen 45'¹, wobei jede Abweichung von seiner Lage durch die Bewegung der Teile ausgeglichen wird. Die Welle 37 ist mit dem Ende des Schaftes 24* des Schiebers 24" verbunden und an dem Ende der Welle ein Handgriff oder Hebel 39 befestigt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Schaft 24* des Schiebers abgesetzt und die Welle 37 gegabelt sowie mit ersterem durch einen Kreuzzapfen 38 verbunden. Der Handgriff 39 ist an dem anderen Ende der Welle 37 durch eine Stellschraube befestigt.

Bei der in Fig 9 dargestellten Anordnung ist die Stange 23" des Kolbens 23 mit der Steuerstange 48 des Spannfutters 49 gekuppelt.

Die Lagerung des Arbeitszylinders erfolgt in ähnlicher Weise durch Drehzapfen 45 ^a in dem Arm eines etwas anders gestalteten Trägers 46, durch den die Vorrichtung mit dem Ende der Werkzeugmaschine verbunden ist. Die Ausbildung der Verbindungsteile zur Anbringung der Vorrichtung gemäß der Erfindung an einer Drehbank oder einer anderen Werkzeugmaschine muß natürlich je nach den besonderen Betriebserfordernissen geändert wer- den.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Drehschiebersteuerung für Kolbenmaschinen zum Einstellen von selbstsperrenden Spannfuttern, bei denen durch Längs-Verschiebung eines Teiles das öffnen und Schließen der Spannteile erfolgt, und anderen einstellbaren Vorrichtungen an Werkzeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß mit den in dem ebenen Schieberspiegel des Schiebergehäuses (24) angeordneten beiden Verbindungsöffnungen (a,l) für die beiden Zylinderseiten fünf öffnun-' gen (c, xa¹, xa², xb¹, xb²) in der ebenen Fläche des Drehschiebers (24^) zusammenwirken, von denen die mittlere (c) die Zuleitung, die vier anderen (xa¹, xa², xb¹, xb²) die Ableitung vermitteln, wobei die beiden der mittleren Öffnung (c) benachbarten Öffnungen (xa¹, xb¹) im Schieber (24") sich bei der Mittelstellung desselben mit den beiden im Schieberspiegel befindlichen Öffnungen (a, b) decken und gleichen Abstand von der mittleren Öffnung (c) und den äußersten Öffnungen (xa², xb²) haben, so daß bei Mittelstellung des Schiebers (24") beide Zylinderenden mit der Ableitung (28) in Verbindnng stehen, während in jeder Endstellung des Schiebers (24^) das eine Zylinderende mit dem Einlaß (25) und das andere mit dem Auslaß (28) verbunden ist, und daß beim Übergänge des Schiebers aus einer Endstellung in die andere zunächst eine Entleerung der einen Zylinderseite eintritt, bevor eine Füllung der anderen Zylinderseite erfolgt.
2. 2. Drehschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schieberspindel (24*) zwei senkrecht zur Achse derselben sich erstreckende Arme (35^, 35') angeordnet sind, gegen welche ein Kopf (33") durch eine Feder (34) angedrückt und bei Drehung der Spindel (24*) in der einen oder anderen Richtung durch den einen oder anderen Arm (35" bzw. 35*) dem Federdruck entgegen zurückgeschoben wird, während er nach Loslassen der Schieberspindel (24*) den betreffenden Arm in die Ruhelage und damit den Schieber (24") in die Mittelstellung selbsttätig zurückführt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.