DE514560C - Einrichtung an Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, zur Betaetigung der groben und feinen Werkstueck- oder Werkzeugbeistellung auf hydraulischem Wege - Google Patents

Description

Bei Werkzeugmaschinen, insbesondere Rundschleifmaschinen, sind Einrichtungen bekannt, die es gestatten, den Werkzeug- oder Werkstückträger auf hydraulischem Wege aus seiner Ruhestellung schnell in die Arbeitsstellung überzuführen und umgekehrt ihn aus der Arbeitsstellung in eine Ruhestellung zu bringen, in welcher sich Werkzeug und Werkstück in einer derartigen Lage zueinander befinden, daß jedes für sich frei zugänglich ist, das Werkstück also z. B. gegen ein anderes ausgewechselt werden kann. Der bei einer solchen Verschiebung bewegte Maschinenteil durchläuft eine verhältnismäßig große Wegstrecke, die im allgemeinen mindestens mehrere Zentimeter beträgt.

Im Zusammenhang mit solchen Einrichtungen findet man auch hydraulisch wirkende Vorrichtungen, denen die Aufgabe zufällt, während der Bearbeitung eines Werkstückes die notwendige Feinbeistellung zwischen Werkzeug und Werkstück auszuführen, wodurch eine schrittweise oder stetig verlaufende Spanabnahme erzielt wird. Naturgemäß ist zur Durchführung dieser Feinbeistellung bei der Bearbeitung eines Werkstückes nur ein sehr kleiner, meistens in der Größenordnung von wenigen Zehntelmillimetern liegender Weg des Werkzeug- oder Werkstückträgers erforderlich; die Feinbeistellung wird daher fast ausschließlich durch Verwendung von Schraubengetrieben mit entsprechend geringer Ganghöhe in den Spindeln und Muttern bewerkstelligt, die bei ver-

hältnismäßig großen Schaltwegen geringe Vorschübe mit großer Genauigkeit erzielen lassen.

Aus Zweckmäßigkeitsgründen werden diese Grob- und Feinbeistelleinrichtungen vielfach an eine gemeinsame hydraulische Kraftquelle angeschlossen und durch ein gemeinsames Steuerorgan (Verteil- und Umsteuerventil) derart miteinander verbunden, daß sie in Abhängigkeit voneinander in oder außer Betrieb gesetzt werden. Am einfachsten geschieht dies in der Weise, daß die Druckmittelzu- und -ableitungen für die beiden Beistelleinrichtungen unmittelbar hinter dem erwähnten Verteil- und Umsteuerventil parallel zueinander geschaltet werden. Um Maschinen mit solchen Einrichtungen möglichst wirtschaftlich ausnutzen zu können, muß man jedoch noch dafür sorgen, daß nicht nur die Grob-, sondern auch die Feinbeistelleinrichtung nach Beendigung eines jeden Arbeitsvorgangs mit möglichst großer Geschwindigkeit in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Hierfür sind, wie sich aus den oben gegebenen Erläuterungen über die Arbeitsweise der Feinbeistelleinrichtungen ohne weiteres ergibt, besondere Hilfsmittel notwendig.

Nach der Erfindung wird als solches Hilfsmittel ein Ventil benutzt, das hinter dem Hauptverteilventil für die beiden Beistelleinrichtungen in diejenige Druckfiüssigkeitsleitung eingeschaltet ist, die der Feinbeistelleinrichtung bei ihrem Arbeitsgang das Druckmittel zuführt.

Das Ventil ist mit einer an sich bekannten Vorrichtung zur Einstellung seines Durchflußquerschnittes auf ein beliebiges Maß ausgestattet, im übrigen jedoch in neuartiger Weise derart ausgeführt, daß dieser Querschnitt nur für die eine Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit (im Arbeitsgang) maßgebend ist, während bei einer Umkehr der Strömungsrichtung (für den Rücklauf) der Durchflußquerschnitt sich entsprechend dem auf dem Ventilteller lastenden Flüssigkeitsdruck selbständig vergrößert und damit eine Flüssigkeitsmenge durchtreten läßt, die zur schnellen Zurückführung der Feinbeistelleinrichtung in ihre Ausgangsstellung ausreicht.

Um das richtige Zusammenarbeiten der beiden Beistelleinrichtungen zu erzielen, wird in bekannter Weise das hydraulische Getriebe der Feinbeistelleinrichtung zweckmäßig so ausao geführt, daß es höhere hydraulische und mechanische Widerstände besitzt als das Getriebe der Grobbeistelleinrichtung.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, für das die Konstruktion einer Rundschleifmaschine gewählt ist, ohne daß damit eine Beschränkung hinsichtlich der Anwendung des Erfindungsgedankens zum Ausdruck gebracht werden soll.

Auf der beiliegenden Zeichnung stellt Abb. ι einen Querschnitt durch eine mit der Einrichtung ausgestattete Rundschleifmaschine, Abb. 2 einen Schnitt durch ein Regelventil dar, das erfindungsgemäß sowohl zur Regelung der Feinbeistellgeschwindigkeit als auch zur Erzielung des Schnellganges für die Rückführung der Feinbeistelleinrichtung in ihre Anfangsstellung nach jeweiliger Beendigung eines Bearbeitungsvorganges dient.

Auf dem rückwärtigen Teil des Maschinenbettes ι ist der Schleifradsupport 2 auf einer Gleitführungsbahn 3 aufgesetzt. In der gezeichneten Stellung steht das Schleifrad 4 in Arbeitsstellung am Werkstück 5, das in geeigneter, nicht dargestellter Weise über dem Tisch 6 der Maschine gelagert ist.

Die Grobverstellung des Schleifradsupports 2 wird in bekannter Weise — im gewählten Beispiel nach Patent 452 184 — durch ein hydraulisches Kolbengetriebe 7, 8 bewerkstelligt, dessen Zylinder 7 über den Umsteuerhahn 9 wechselweise durch die Leitungen 10, 10' oder 10, ii' mit Druckflüssigkeit gespeist wird. Diese wird einem Kreislauf entnommen, in dem eine konstante Flüssigkeitsmenge unter konstantem Druck umläuft.

Der Kolben 8 des Kolbengetriebes ist starr in dem einen Teil des Supports 2 bildenden Arm 12 gelagert, so daß seine Bewegungen unmittelbar auf den Support 2 übertragen werden. Bei Zuführung der Druckflüssigkeit durch die Leitungen 10, 10' sucht er daher den Support gegen das Werkstück 5 zu zu bewegen; bei Zuführung der Druckflüssigkeit durch die Leitungen 10, ii' wandert er nach rechts und zieht den Support in seine Ruhestellung zurück. Die jeweils drucklosen Leitungen dienen zur Abführung der Druckflüssigkeit aus dem — im Sinn der Kolbenbewegung gesprochen — vor dem Kolben liegenden Zylinderraum nach der Abflußleitung 11.

Zur Begrenzung des Grobverstellungsweges des Supports auf der dem Werkstück abgekehrten Seite dient der Anschlag des Kolbens 8 auf dem rechtsseitigen Zylinderdeckel; die Bewegung des Supports 2 gegen das Werkstück zu wird begrenzt durch das Auftreffen des im Arm 12 ruhenden Kolbenstangenendes auf das eine Ende einer Schraubenspindel 13, deren zugehöriges Muttergewinde in einem am Maschinenbett ι ortsfest angeordneten Arm 14 untergebracht ist.

Mit Hilfe eines Zahnrades 15, das längsverschieblich in ein Gegenzahnrad 16 auf der Beistellwelle 17 eingreift, steht die Spindel 13 in Verbindung mit der letzteren. Durch Drehen des auf der Welle 17 aufgekeilten Handrades 18, das mit einer weiter unten zu beschreibenden, auf hydraulischem Wege selbsttätig wirkenden Vorrichtung 19, 20, 21 gekuppelt werden kann, wird die Spindel 13 in dem Arm 14 gegenüber go dem Maschinenbett 1 verschoben. Das System 13 bis 18 umfaßt also die wesentlichen Bestandteile der zur sogenannten Feinbeistellung dienenden Einrichtung. Erfolgt die erwähnte Verschiebung der Spindel 13 während des Bearbeitungsvorganges im Sinne einer Beistellung des Schleifrades 4 gegen das Werkstück 5, so folgt der Kolben 8, unter dem Druck der durch die Leitungen 10, io' in den Zylinder 7 geleiteten Flüssigkeit mit seiner Stange dauernd auf dem Anschlagende der Spindel 13 aufliegend, genau dieser Bewegung und verschiebt entsprechend den Support 2 mit dem Schleifrad 4. Bei der Bewegungsumkehr kann sich der Kolben 8 unabhängig von der Spindel 13 bewegen; die Anschlagfläche der Kolbenstange hebt sich von der Spindel ab, und der Kolben zieht den Support so weit vom Werkstück zurück, bis er auf dem rechtsseitigen Deckel des Zylinders 7 auf trifft.

Die mechanischen und hydraulischen Widerstände für die Bewegung des Kolbens 8 mitsamt dem Support 2 sind verhältnismäßig gering. Durch genügend weite Ausbildung der Leitungen 10, 10', 11, 11' kann erreicht werden, daß die Füllung und Entleerung des Zylinders in dem für den Schnellgang des Supports 2 erforderlichen Maße in 1 bis 2 Sekunden vor sich geht; hierfür wird zweckmäßig der Strom der Betriebsflüssigkeit in seiner vollen verfügbaren Stärke ausgenutzt.

Die obenerwähnte Einrichtung zur selbsttätigen Ingangsetzung der Feinbeistellung be-

steht bei dem Ausführungsbeispiel aus einem Schneckenrad 19, das lose auf der Welle 17 sitzt, aber durch die .Knebelschraube 22 mit dem Handrad 18 und damit mit der Welle 17 gekuppelt werden kann, und aus einer zugehörigen Schnecke 20, die von einem rotierenden Flüssigkeitsgetriebe 21 nach Bedarf in der einen oder anderen Richtung gedreht wird. Das Flüssigkeitsgetriebe kann vonbeliebiger Bau-

to art sein; es wird über den Umsteuerhahn 9 und entweder über das Regelventil 23 und die Leitung 24 oder über die Leitung 25 von dem gleichen Flüssigkeitsstrom gespeist, der auch in den Leitungen io, io' und 11' wirkt. Die hydraulische Feinbeistelleinrichtung soll nach dem Ausführungsbeispiel kontinuierlich arbeiten, so daß der Schleifradsupport 2 und mit ihm das Schleifrad 4 mit einer gewissen, zweckmäßig in bekannter Weise regelbaren Geschwindigkeit ohne Unterbrechung gegen das Werkstück zu vorgeschoben wird, bis der Bearbeitungsvorgang zu Ende geführt ist. Bau- und Wirkungsweise dieser Feinbeistelleinrichtung bedingen, wie leicht zu erkennen ist, größere hydraulische und mechanische Widerstände, als für die Grobbeistellungseinrichtung zu erwarten sind.

Das Leitungssystem 23 bis 25 ist zusammen mit dem Flüssigkeitsgetriebe 21 in Parallelschaltung an die Leitungen io', ii' angeschlossen, um die Grob- und Feinverstellungsbewegung miteinander zu kuppeln, und zwar geschieht dies so, daß die Leitung 24 gleichzeitig mit der Leitung io', die Leitung 25 gleichzeitig mit der Leitung 11' Druckflüssigkeit zugeführt erhält bzw. abzuführen hat. Da voraussetzungsgemäß in dem die Leitungen speisenden Kreislaufsystem ein konstantes Flüssigkeitsvolumen unter konstantem Druck umläuft, wird durch die Parallelschaltung der erwähnten Leitungen erreicht, daß jeweils je nach der Stellung des Umsteuerhahns 9 zuerst eine der Leitungen 10' oder ii', in denen, wie oben erläutert, geringere Widerstände zu überwinden sind, den Flüssigkeitsstrom in seiner vollen Stärke aufnimmt, wodurch die schnelle Verschiebung des Kolbens 8 im Zylinder 7 und damit des Supports 2 in der einen oder anderen Richtung bis zum Auftreffen auf einen der Anschläge erfolgt. Erst nachdem diese Bewegung geendet hat, ist der Flüssigkeitsstrom imstande und gezwungen, seinen Weg durch das Flüssigkeitsgetriebe 21 zu nehmen, wodurch die Feinbeistelleinrichtung der Maschine unter der Voraussetzung, daß das Schneckenrad 19 mit dem Handrad 18 gekuppelt ist, in Tätigkeit gesetzt wird. Die Parallelschaltung der Leitungen 10' und 24 bzw. ii' und 25 ist dabei so ausgeführt, daß der durch das Regelventil 23 in das Flüssigkeitsgetriebe 21 eintretende ■ Flüssigkeitsstrom das letztere im Sinne der Erzielung einer Feinbeistellbewegung des Schleifrads gegen das Werkstück antreibt, wenn der Schleifradsupport 2 durch den Kolben 8 in seine Arbeitsstellung geschoben ist. Je nach der Einstellung des Regelventils 23 kann dabei die Feinbeistellungsgeschwindigkeit des Supports 2 verschieden groß gewählt werden. Der für das Getriebe 21 nicht benötigte Teil der geförderten Flüssigkeitsmenge tritt an geeigneter Stelle aus der Druckleitung durch ein Sicherheitsventil in eine Umführungsleitung über und wird so in die Saugleitung des Kreislaufsystems zurückgeleitet.

Gelangt dagegen der Flüssigkeitsstrom, nachdem der Kolben 8 den Support 2 in seine Ruhestellung verschoben hat, durch die Leitung 25 (ungedrosselt) in das Flüssigkeitsgetriebe 21, so läuft dieses in umgekehrter Drehrichtung und bringt die Feinbeistelleinrichtung in ihre Anfangsstellung zurück.

Für das Regelventil 23 ist erfindungsgemäß folgende Bauart gewählt:

Im Gehäuse 23 ist ein Teller- o. dgl. Ventil 26 untergebracht, dessen Abschlußorgan unter der Wirkung einer Druckfeder 27 und der von der Leitung 10' her zuströmenden Druckflüssigkeit sich auf seinen Sitz 28 aufzulegen bestrebt ist. Eine in das Gehäuse 23 eingeschraubte Regelschraube 29 mit einem Bedienungsknopf 30 begrenzt verstellbar die Abschlußbewegung des Ventils 26; je nach ihrer Stellung wird der Querschnitt für den Durchtritt der Flüssigkeit durch das Ventil mehr oder weniger vergrößert bzw. verkleinert und der das Flüssigkeitsgetriebe in Bewegung setzende Flüssigkeitsstrom entsprechend gedrosselt.

Wird dagegen zum Zweck der Bewegungsumkehr dem Getriebe 21 der Flüssigkeitsstrom in seiner vollen Stärke durch die Leitung 25 zugeführt und durch die Leitung 24 und das Regelventil 23 abgeleitet, so bewirkt die stärkere Beaufschlagung des Getriebes 21 dessen schnelleren Lauf und eine entsprechende Beschleunigung der Rückstellbewegung der Beistellwelle 17 und der Spindel 13. Die aus dem Getriebe 21 abströmende Flüssigkeit vermag natürlich durch den zunächst noch vom Arbeitsgang der Maschine her eingestellten gedrosselten Ventilquerschnitt im Gehäuse 23 nicht abzufließen; der entstehende Rückstaudruck bewirkt jedoch augenblicklich die volle Öffnung des Ventils 26 durch Zusammendrückung der Feder 27, worauf die Rückstellbewegung der Feinbeistelleinrichtung bis zur Erreichung der in bekannter Weise durch einen Anschlag o. dgl. festgelegten Anfangsstellung vor sich geht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung an Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, zur Betätigung der groben und feinen Werkstück- oder Werkzeugbeistellung auf hydraulischem

   Wege, dadurch gekennzeichnet, daß — zum Zwecke der „Zurüpkführung der Feinbeistelleinrichtung nach beendigtem Arbeitsgang in die Ausgangsstellung im Schnellgang — in das Druckflüssigkeitskreislaufsystem der Feinbeistelleinrichtung, welches mit dem Kreislaufsystem der Grobbeistelleinrichtung parallel geschaltet ist, ein für die Dauer des Bearbeitungsvorgangs in an sich bekannter Weise durch einen beweglichen Anschlag einstellbares, einseitig unter Federdruck stehendes Ventil eingebaut ist, welches sich unter der Druckwirkung des bei der Zurückführung der Beistelleinrichtungen in die Ruhelage in umgekehrter Richtung fließenden Flüssigkeitsstromes selbsttätig so weit öffnet, daß eine zur Schnellverstellung der Feinbeistelleinrichtung ausreichende Flüssigkeitsmenge durchtreten kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen