DE3014610A1

DE3014610A1 - Vorrichtung zur hydrodynamischen einspritzung fuer ein hydraulisches stangenfuehrungsrohr einer einrichtung zum zufuehren von werkstoffstangen fuer bearbeitungsmaschinen

Info

Publication number: DE3014610A1
Application number: DE19803014610
Authority: DE
Inventors: Walter Neukomm
Original assignee: VENTE ET DE FABRICATION POUR LE DECOLLETAGE LNS S A Ste
Current assignee: VENTE ET DE FABRICATION POUR LE DECOLLETAGE LNS S A Ste
Priority date: 1979-04-17
Filing date: 1980-04-14
Publication date: 1980-10-30
Also published as: FR2454348B1; JPS5615901A; CH633736A5; DE3014610C2; FR2454348A1; US4365529A; JPS6040323B2

Description

3QH610

Patentanwälte

Albrecht & Luke Gelfertstraße 56 D-IiOOO Berin 33

Socle'te' de vente et de fabrication

pour le dgcolletage LNS S.A. Orvin/BE (Schweiz)

Vorrichtung zur hydrodynamischen Einspritzung für ein hydraulisches Stangenführungsrohr einer Einrichtung zum Zuführen von Werkstoffstangen für Bearbeitungsmaschinen

Eg/la/73205
Fall 3

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3QU61Q

Patentanwälte

# - Albrecht & Luke

(L ■ Gelfertstrafle 56

^T D-IOOO Beriii 33

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydrodynamischen Einspritzung für ein hydraulisches Stangenführungsrohr einer Einrichtung zum Zuführen von Werkstoff stangen für Bearbeitungsmaschinen/ welche Vorrichtung bestimmt ist zur Anbringung am vorderen Führungsrohrendteil.

Man kennt verschiedenartige Ausführungen von Einrichtungen zum Zuführen von Werkstoffstangen zu einem Drehautomaten. Namentlich ist aus der CH-PS 514 381 eine .Ausführungsart einer solchen Einrichtung bekannt, in welcher das Führungsrohr OeI enthält. In der in dieser Vorveröffentlichung offenbarten Ausführung sind mehrere Führungsrohre in Trommelanordnung vorgesehen; man kennt aber auch Ausführungsarten, in denen nur ein einziges Führungsrohr vorgesehen ist, etwa wie dies in der Fig. der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist; das Führungsrohr ist dabei mit seiner Längsachse mindestens angenähert auf die Achse der Spindel bzw. des SpindelStockes ausgerichtet.

In Einrichtungen zum Zuführen von Werkstoffstangen zu Drehautomaten finden seit einiger Zeit Führungsrohre Verwendung, die nach dem Prinzip des hydrodynamischen

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Lager arbeiten, um die Reibung der Werkstoffstange am Führungsrohr zu verhindern, auch dann, wenn die Werkstoff stange einen nicht kreisförmigen, sondern z.B. ovalen, quadratischen oder anderen Vieleckquerschnitt hat. Dadurch soll nicht nur die Abnützung des Führungsrohres an dessen Innenseite vermieden werden, sondern es sollen auch möglichst weitgehend die Geräusche vermieden werden, die bei der Reibung entstehen.

Man verwendet vorteilhafterweise einen Oeldruck um einen Kolben vorzubewegen, der, jeweils wenn dies erforderlich ist, die Werkstoffstange vorschiebt; Vorschubeinrichtungen dieser Art sind in verschiedenen Patentschriften offenbart, u.a. in der vorerwähnten CH-PS 514 381, aber auch in den CH-PSen 576 304 und 593 746, welche insbesondere weitere Ausbildungen des Werkstoffstangen-Vorschubkolbens beschreiben.

In diesen Vorschubeinrichtungen ist die Aktivflüssigkeit (im allgemeinen OeI), die erforderlich ist um die hydrodynamische Lagerwirkung zu erzielen, am hinteren Ende des Führungsrohres in dasselbe eingeführt, wobei es entweder den Kolben umläuft oder durch einen in denselben vorhandenen Kanal fliesst. Die Aktivflüssigkeit kann aber auch durch Einspritzöffnungen eingeführt sein, die über der Länge des Führungsrohres verteilt in dessen Wandungen vorhanden sind.

In der Praxis hat sich nun herausgestellt, dass den bekannten Vorschubeinrichtungen der Nachteil anhaftet, dass die Aktivflüssigkeit allzu leicht aus dem vorderen Ende des Führungsrohres entweichen kann. Solche entweichende Aktivflüssigkeit wird in einer Wanne aufgefangen und dann wieder in den Kreislauf eingeführt. Das Entweichen kann wohl kaum ganz vermieden werden; es ist aber ungünstig, wenn allzu viel solche Aktivflüssigkeit entweichen kann, weil dann die Füllung des Führungsrohres ungenügend ist, woraus sich eine erhebliche Ver-

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minderung der hydrodynamischen Lagerwirkung ergibt; diese Lagerwirkung müsste man aber möglichst vollständig und intensiv ausnützen können, damit sie wirklich die vorerwähnten Vorteile ergibt, auch und besonders in den ungünstig gelagerten Benützungsfällen bei Vorliegen von Werkstoffstangen mit unrundem Querschnitt.

Hieraus ergab sich die der vorliegenden zugrundeliegende Aufgabestellung, nämlich die Schaffung einer Vorrichtung zur hydrodynamischen Einspritzung für ein hydraulisches Stangenführungsrohr einer Einrichtung zum Zuführen von Werkstoffstangen, mit dem Zwecke, die Nachteile zu beseitigen, die dem Stand der Technik anhaften, um so das Abfliessen von Aktivflüssigkeit aus dem vorderen Ende des Führungsrohres weitgehend vermindern zu können; man will dadurch eine bessere Füllung des Führungsrohres gewährleisten, um so möglichst weit die Vorteile der hydrodynamischen Lagerung ausnützen zu können; dabei soll natürlich diese Vorrichtung in keiner Weise weder die Drehbewegung der Werkstoffstange noch deren axiale Bewegung behindern. Gemäss der Erfindung soll diese Aufgabe gelöst werden durch eine Ausbildung der Vorrichtung, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 umschrieben ist. Weitere Ausbildungen sind in Unteransprüchen umschrieben. So kann beispielsweise die Ringdüse in einer Ausführungsform mehrere Einspritzdurchlässe haben, die je'zu der zugehörigen Axialebene geneigt sind, bei der sie einmünden, um dadurch zusätzlich eine Drehbewegung der zur Einspritzung gelangenden Schutzflüssigkeit hervorzurufen.

Vorzugsweise besteht die Schutzflüssigkeit aus OeI von gleicher Beschaffenheit wie die Aktivflüssigkeit; sie kann dann einem allgemeinen Flüssigkeitskreislauf der Maschine entnommen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beiliegender Zeichnung beispielsweise erläutert. In dieser zeigen:

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Fig. 1 einen Aufriss, der in schematisierter Darstellung die Anordnung eines Werkstoffstangen-Führungsrohres an einem Drehautomaten veranschaulicht und auch die Anordnung der erfindungsgemässen Vorrichtung an diesem Führungsrohr, und

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt, in sehr stark vergrössertem Massstab, des Bereiches, der in der Fig. 1 durch den gestrichelten Kreis A angedeutet ist, wobei diese Schnittdarstellung ganz besonders das Konzept des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

In der Fig. 1 ist linksseitig ein Drehautomat eines wohlbekannten Typs veranschaulicht (ein Langdrehautomat) , dessen Beschreibung sich erübrigen dürfte. Hinter diesem Drehautomat, und zwar auf die Längsachse dessen Spindelstockes ausgerichtet, befindet sich ein Führungsrohr 1, das zu einer Einrichtung zum Zuführen von Werkstoffstangen zum Drehautomaten dient, welche Werkstoffstange jeweils in den Spindelstock hinein vorzuschieben ist. Die Vorschubeinrichtung könnte ohne weiteres eine Mehrzahl solcher Führungsrohre aufweisen, die in Trommelanordnung vorliegen, so wie dies wohlbekannt ist, damit jedes einzelne dieser Führungsrohre eines nach dem andern auf die Spindelstockachse ausgerichtet werden kann durch eine Drehvorschaltung der Trommelanordnungο

Aus der Fig. 2, die lediglich den Bereich A aus der Fig. 1 im grösseren Massstab und im Schnitt darstellt, ist ersichtlich, dass ein Block 3, der eine Einspritzdüse bildet, auf dem vorderen Endteil des Führungsrohres 1 aufgesetzt ist und ebenso wie das Führungsrohr 1 von der Werkstoffstange 2 durchsetzt ist. Dabei ist die Werkstoffstange von einer Aktivflüssigkeit 4 umgeben, die zur hydrodynamischen Lagerung der Werkstoffstange innerhalb des Führungsrohres dient und die deshalb den Zwischenraum zwischen der Werkstoffstange

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und der Innenwandung des Führungsrohres 1 möglichst weitgehend füllen sollte. In der Anordnung nach Fig. 2 ist diese Bedingung tatsächlich erfüllt, im Gegensatz zu dem, was bei den vorbekannten Vorschubeinrichtungen bzw. Führungsrohren mit hydrodynamischer Lagerung der Fall ist, und zwar dank der Einwirkung der Düse 3.

Die Aktivflüssigkeit wird in den meisten Fällen im Bereich des hinteren Endes des Führungsrohres in den Zwischenraum eingeführt, aber es ist auf die Einwirkung der Düse 3 zurückzuführen, dass der Zwischenraum mit der Aktivflüssigkeit weitgehend gefüllt ist bzw. bleibt. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, so wird die Aktivflüssigkeit, die meistens aus OeI besteht, durch die drehende Werkstoffstange auch in Drehung versetzt, womit sichergestellt ist, dass die Aktivflüssigkeit auch den oberen Querschnittsteil des Zwischenraumes weitgehend füllt. Im vorderen Endteil des Führungsrohres wird aber die weitgehende Füllung des Zwischenraumes nur gewährleistet bei Vorhandensein von Mitteln, welche den Abfluss der Aktivflüssigkeit aus dem Führungsrohr hemmen. In der vorliegenden Ausführung hat die Ringdüse 3, welcher diese Aufgabe zugewiesen ist, einen dem Einspritzen von Schutzflüssigkeit dienenden Durchlass 5, wobei es sich bei dieser Schutzflüssigkeit vorzugsweise um OeI von gleicher Beschaffenheit wie das OeI handelt, das im Führungsrohr zur hydrodynamischen Lagerung der Werkstoffstange verwendet wird. Dieser Einspritzdurchlass ist zur Längsachse des Führungsrohres geneigt, und zwar so, dass die eingespritzte Schutzflüssigkeit das Bestreben hat, die Aktivflüssigkeit in das Führungsrohr zurückzudrängen. Die Einspritzung von Schutzflüssigkeit findet somit im Gegenstrom statt und es hat sich erwiesen, dass dadurch der Ausfluss von Aktivflüssigkeit nach vorn in erheblichem Mass gehemmt werden kann. In der veranschaulichten Ausführung hat der Düsenblock 3 eine Ring-

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kammer, welcher die Schutzflüssigkeit durch einen Zufuhrstutzen 6 unter Druck zugeleitet wird, wobei es sich bei der Schutzflüssigkeit - wie schon erwähnt - zweckmässigerweise um OeI handelt. In der bevorzugten Ausführung hat der Einspritzdurchlass eine stumpfkegelige Gestalt, die sich von der Kammer ausgehend zum Rohrende hin verjüngt. Unmittelbar vor dem Rohr mündet der Durchlass auf dem ganzen Umfang der Innenwandung des von der Werkstoffstange durchsetzten Durchlasses ein.

In einer AusführungsVariante könnten mehrere im Umfang verteilte Einspritzdurchlässe vorgesehen sein, die auch in ähnlicher Weise zur Längsachse des Führungsrohres geneigt wären, um so die Schutzflüssigkeit im Gegenstrom zur Austrittsbewegung der Aktivflüssigkeit die Schutzflüssigkeit einzuspritzen.

Die Menge von Schutzflüssigkeit, die von dem Stutzen her unter Druck einzuführen ist um ein gutes Funktionieren der Düse zu gewährleisten, kann für einen Optimalwert dosiert sein, beispielsweise mittels einer regulierbaren D'rossel, die nicht gezeigt ist. Falls die Schutzflüssigkeit aus der gleichen Flüssigkeit, z.B. dem gleichen OeI, besteht wie die Aktivflüssigkeit, so kann sie aus dem allgemeinen hydraulischen Kreis der Werkzeugmaschine, also des Drehautomaten entnommen werden.

Dadurch dass man den Durchfluss von Schutzflüssigkeit etwa mittels einer regulierbaren Drossel oder eines dergleichen Absperrorgans reguliert, wird die Funktionsweise sehr anpassungsfähig, weil der optimale erforderliche Durchfluss in erheblichem Mass von den Abmessungen und der Gestalt des Querschnittes der jeweils durch das Führungsrohr hindurch vorgeschobenen Werkstoffstange abhängt. Es liegt auf der Hand, dass Mittel zur Festsetzung der Ringdüse am Führungsrohr vorgesehen sind, obwohl solche Mittel in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Ausserdem könnte der Düsenblock 3 etwa zur Er-

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leichterung dessen Fertigung, aus mehreren Stücken bestehen; in der Fig. 2 ist er aber der Einfachheit halber als einstückig dargestellt.

Falls die Ringdüse mehrere in ihrem Umfang verteilte und zur Achse des zentralen Durchlasses geneigte Einspritzdurchlässe besitzt, so sind in einer bevorzugten Ausführungsform diese Durchlässe ausserdem auch je zu derjenigen Axialebene geneigt, bei der sie in den zentralen Durchlass einmünden, um dadurch zusätzlich eine Drehbewegung der zur Einspritzung gelangenden Schutzflüssigkeit hervorzurufen. Eine solche Drehbewegung hat die vorteilhafte Wirkung, dass sie die Turbulenz erhöht, die angestrebt wird, um die bestmögliche hydrodynamische Führung der Werkstoffstange zu gewährleisten.

Es ist auch darauf hinzuweisen, dass die Düse zur Einspritzung von Schutzflüssigkeit in Gegenstrom das Bestreben hat, den Druck der Aktivflüssigkeit innerhalb des Führungsrohres um die Werkstoffstange herum zu erhöhen, also vor dem Kolben, der von hinten her auf die Werkstoffstange stossend einwirkt. Es wurde festgestellt, dass wenn die Anordnung einer Ringdüse mit Gegenstromeinspritzung weggelassen wird, der Druck, der erheblich ist hinter dem Kolben um diesen vorzustossen, vor dem KoI-ben nur recht gering ist um die Werkstoffstange herum; dies ist auf den weitgehend ungehinderten _/Abfluss von Aktivflüssigkeit aus dem vorderen Endteil des Führungsrohres herbeizuführen, was in den vorbekannten Ausführungen der Vorschubeinrichtung zur Folge hat, dass der vor dem Kolben herrschende Druck kaum grosser ist als der atmosphärische Druck, wenn man von den Turbulenzerscheinungen infolge der Drehung der Werkstoffstange absieht. Bei Vorhandensein der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Düse zur Einspritzung von Schutzflüssigkeit nimmt der Druck des die Werkstoffstange umgebenden Oeles

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zu und dies hat zur Wirkung, dass in erhöhtem Mass dem Auftreten von Lärm und von Vibrationen entgegengetreten wird, die bei den vorbekannten Vorschubeinrichtungen auftreten, insbesondere bei jenen, die ohne Aktivflüssigkeit, wie z.B. OeI,im Führungsrohr arbeiten.

Schliesslich sei noch darauf hingewiesen, dass die Ringdüse am Führungsrohr einstückig ausgebildet sein könnte; der oder die Einspritzdurchlässe wären dann im Führungsrohr selbst ausgebildet, auf dem dann einfach etwa ein Ringstück aufgesetzt wäre, dem die Schutzflüssigkeit zugeführt würde und das sie dem oder den Einspritzdurchlässen zuleiten würde.

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Claims

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1./ Vorrichtung zur hydrodynamischen Einspritzung für ein hydraulisches Stangenführungsrohr einer Einrichtung zum Zuführen von Werkstoffstangen für Bearbeitungsmaschinen, welche Vorrichtung bestimmt ist zur Anbringung am vorderen Pührungsrohrendteil, gekennzeichnet durch eine Ringdüse (5), die von der vom Führungsrohr (1) abgegebenen Materialstange durchlaufbar ist und die einen Flüssigkeitseinspritzdurchlass (5) hat, der zur Düsenachse geneigt ist und in der ringförmigen Düseninnenoberflache ausmündet, um Schutzflüssigkeit im Gegenstrom zur Bewegung einer Aktivflüssigkeit einzuspritzen, welche sich zwischen der Werkstoffstange und dem Führungsrohr befindet und das Bestreben hat, letzteres bei dessen vorderem Ende zu verlassen, wobei diese Gegenstromeinspritzung sich der Austrittsbewegung der Aktivflüssigkeit aus dem vorderen Führungsrohrende entgegenstellt indem sie im vorderen Führungsrohendteil eine üeberdruckzone erzeugt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdüse einen einzigen besagten Einspritzdurchlass hat, der Ringgestalt hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdüse mehrere der besagten Einspritzdurchlässe hat, die im Umfang verteilt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdurchlässe auch je zu der zugehörigen Axialebene geneigt sind, bei der sie einmünden, um dadurch zusätzlich eine Drehbewegung der zur Einspritzung gelangenden Schutzflüssigkeit hervorzurufen.

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5. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzflüssigkeit OeI verwendet wird, wobei auch OeI als Aktivflüssigkeit verwendet ist.

6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzflüssigkeit und auch die Aktivflüssigkeit einem allgemeinen hydraulischen Kreis entnommen wird, der vorliegt in Verbindung mit der Stangenzuführeinrxchtung und/oder mit der Bearbeitungsmaschine.

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