DE605790C - Vorrichtung fuer den hydraulischen Antrieb des hin und her gehenden Werstueck- oder Werkzeugtraegers an Werkzeugmaschinen, insbesondere Hobelmaschinen - Google Patents

Description

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11 DEC. .1934

AUSGEGEBEN AM
28. NOVEMBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49c GRUPPE los

^: W84194 IJ49C

Oskar Waldrich in Siegen i.W.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. November 1929 ab

Es ist bekannt, Hobelmaschinen dadurch anzutreiben, daß man der Hublänge entsprechende hydraulische Zylinder an dem Bett oder an dem Tisch befestigt und die von den Kolben ausgeübten Kräfte zur Fortbewegung des Tisches verwendet. Es ist auch bekannt, zwei oder mehr derartige Zylinder nebeneinanderzulegen und parallel zu schalten, um hierdurch bei gegebenem Öldruck die Kraftentfaltung der Maschine entsprechend zu steigern.

Diese bekannten Bauweisen haben aber den Nachteil, daß die Länge der Zylinder und Kolbenstangen noch um einiges größer als die Hublänge gewählt werden muß. Daher ist die Herstellung und Unterbringung dieser Antriebszylinder mit erheblichen Schwierigkeiten verknüpft.

Es ist im Maschinenbau bekannt, die Hubbewegung von Zylindern, die unerwünscht groß sind, dadurch zu reduzieren, daß man • mehrere Zylinder nebeneinander anordnet und ihren Hub in geeigneter Weise, etwa durch Ketten, Zylinder, Spindeln, addiert. Auch ist es bekannt, solche Zylinder unmittelbar aneinanderzureihen, um das gleiche zu erzielen.

Um diese Antriebseinrichtungen für Hobelmaschinen brauchbar zu machen, müssen jedoch entgegen den bekannten Anordnungen die Zylinder doppeltwirkend ausgeführt werden und gleichzeitig unbedingt gleichen Durchmesser erhalten. Die vielfach angewandten Teleskopzylinder sind daher für Hobelmaschinen nicht verwendbar, und zwar nach den Grundüberlegungen der vorliegenden Erfindung deswegen, weil beim Übergang der Wirkung von einem Zylinder auf den anderen eine dem Ringquerschnitt der Zwischenkolben entsprechende störende Veränderung der Arbeitsgeschwindigkeit in Erscheinung tritt. Um daher derartige Antriebe für Hobelmaschinen brauchbar zu machen, müssen die einzelnen Zylinder gleich groß oder mindestens mit gleichmäßig wirksamer Kolbenfläche ausgeführt werden, und sie müssen auch hydraulisch geschaltet sein, damit die Öldruckwirkung in allen Zylindern gleichmäßig und gleichzeitig vor sich geht, so daß auch beim Übergang von einem Zylinder auf den anderen keine Unregelmäßigkeiten, hervorgerufen durch die Kompression des Öls, in Erscheinung treten.

Es wird daher - erfindungsgemäß durch einen doppelt wirkenden Zylinder bewirkt, daß sich der Gesamthub des bewegten Tisches auf die Anzahl der angeordneten Zylinder verteilt.

Die Abb. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebes im Aufriß und Abb. 2 im Grundriß. Abb. 3 zeigt eine Einzelheit. Abb. 4 stellt eine weitere Ausführungs-

form des erfindungsgemäßen Antriebes dar, während Abb. 5 eine Einzelheit zeigt.

T ist der Tisch der Hobelmaschine, welcher in der Grundrißdarstellung abgehoben gedacht ist. An dem Tisch befestigt ist das freie Ende der Kolbenstange JT₁, welche mit dem Kolben K₁ fest verbunden ist. Der Kolben K₁ gleitet in der zylindrischen Bohrung eines Zylinders Z₁, der mit dem Zylinder Z₂ to fest verbunden ist. In dem Zylinder Z₂ gleitet der Kolben .K₂, dessen Stange S₂ an ihrem linken Ende mit dem Bett B der Hobelmaschine verbunden wird. Die Zylinderräume Z₁ und Z₂ sind an ihren Stirnseiten durch zwei über Kreuz liegende Rohre oder angegossene Kanäle/^ und R.₂ verbunden.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wird beispielsweise durch Vermittlung der entsprechend hohl ausgebohrten Kolbenstange S₂ der rechten Hälfte des Zylinderraumes Z₂ Drucköl zugeführt, so wird dieses durch das Verbindungsrohr R₁ auch in die linke Hälfte des Zylinderraumes Z₁ eintreten. Bei entsprechendem Druck werden sich daher beide Kolben K₂ und K₁ in ihren Zylindern in Bewegung setzen und hierdurch den Tisch T nach rechts verschieben, wobei sich der Gesamthub des Tisches einigermaßen gleichartig auf die beiden Zylinder verteilt. Durch Anordnung entsprechender Anschläge an den Enden der Zylinder läßt es sich erzielen, daß gegebenenfalls kleine Unregelmäßigkeiten in der Verteilung des Hubes auf die beiden Zylinder rechtzeitig ausgeglichen werden.

Zweckentsprechend ist es allerdings weiter, ■ in erfindungsgemäßer Weise die Relativbewegungen des Tisches und des Bettes gegenüber dem in der Mitte gleitend gelagerten Zylinder- «o blocke dadurch bestimmt zu machen, daß man diesen Zylinderblock mit einem· einfachen Hilfsantrieb versieht/ der in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann. Beispielsweise erhalten Tisch und Bett die Hilfszahn-♦5 stangen H₁ und H₂, welche mit einem dazwischenliegenden Stirnrad SR kämmen, dessen Achse fest mit dem Zylinderblock verbunden ist. An Stelle des Zahnradantriebes mit horizontaler Achse kann auch ein solcher mit vertikaler Achse ausgeführt werden, wobei die vertikale Achse zwei kleine Hilfsstirnräder verbindet, von denen eines über, das andere unter dem Zylinder in entsprechende Zahnstangen des Tisches bzw. des Bettes, und zwar zweckmäßig seitlich eingreift. Bei ent^ sprechender Wahl der Eingriffslage läßt sich auch hiermit erreichen, daß der Zylinder-, block den halben Weg des Tisches oder einen der Zylindereinteilung entsprechenden Bruchteil desselben zurücklegt. Die Abb. 3 zeigt eine entsprechende Ausführung. K ist hier wieder der Kolben, S die Kolbenstange, Z der Zylinder, H₁ eine Zahnstange am Bett und H₂ eine Zahnstange am Tisch, SR₁ ein Stirnrad, welches in die Zahnstange H₁ am Bett eingreift, SR₂ ein Stirnrad, welches in die Zahnstange H₂ am Tisch der Maschine eingreift. Die Zahnräder SR₁ und SR₂ sind verschieden groß. Je nach den Größen der beiden Räder wird dem Zylinderblock Z ein mehr oder weniger großer Weg im Verhältnis zum gesamten Hub der Maschine erteilt. Es würde z. B. bei gleicher Größe der Räder SR₁ und SR₂ der Zylinderblock die halbe Bewegung des Tisches ausführen. Bei Verkleinerung des Rades 6".R₁ und Vergrößerung des Rades SR₂ erhält der Zylinderblock eine verkleinerte Bewegung im Verhältnis zur Tischbeweguug, und zwar im gleichen Verhältnis, wie die Unterschiede sich in den Zahnrädern ver-' halten.

Um die für die Speisung der beweglichen Zylinder erforderlichen beiden Rohre für Hin- und Rücklauf zu vermeiden, kann die Kolbenstange .S₂ hohl gebohrt und als Ölzulauf für einen oder zwei Ölströme benutzt werden.

Die Erfindung hat noch, so wie sie bisher beschrieben ist, den Mangel, daß die Kolbenstangen wenigstens für die eine Hubrichtung auf Druck beansprucht werden, was selbst bei Verringerung der Hublängen auf die Hälfte und weniger des Tischhubes unbequem ist.

Erfindungsgemäß wird dieser Mangel da- 95 durch beseitigt, daß · an Stelle der einfachen Kolbenstange jeder Kolben deren zwei erhält, die beiderseits aus Stopfbüchsen aus den Zylindern herausgeführt werden und deren Enden bei dem einen Zylinder auf dem Bett, bei dem anderen auf dem Tisch .befestigt werden. Entweder kann man nun beide Enden jeder Doppelkolbenstange zug- und druckfest am Tisch bzw. Bett befestigen, wobei man die Gefahr des Ausknickens durch entsprechende Vorspannung verringern kann, oder aber rnan beschränkt sich von vornhereindarauf, die Enden der Kolbenstangen in naheliegender Weise so zu halten, daß nur Zugkräfte übertragen werden können. In diesem Falle ist man sicher, daß keine Ausknickerscheinungen möglich sind.

Bei dieser Ausführung der Zylinder mit Doppelkolbenstangen ergibt sich auch die Möglichkeit, je eine der beiden feststehenden Stangen für die Druckölzufuhr bei Hin- und Rücklauf zu verwenden, wodurch die Anwendung einer Stange mit doppeltem ölzulauf « vermieden wird. / Die Abb. 4 zeigt eine Ausführungsform der 12° '* Erfindung, in welcher die doppelt wirkenden Zylinder mit je einer durchgeführten Kolben-

stange ausgeführt sind. Die Abb. 5 zeigt einen Schnitt durch die Befestigung der Kolbenstange. Die Enden der Kolbenstangen sind wechselweise entweder an dem Bett oder Tisch befestigt, während die zusammengegossenen Zylinder beweglich sind, wobei das Drucköl wie in Abb. 2 durch überkreuzte Kanäle den Zylinderseiten zugeführt wird. Die am Bett befestigten Kolbenstangen können hier hohl ausgeführt werden, so daß sie für die Ölzu- und -abfuhr· dienen, während auf der Tischseite die doppelte Ausführung der Kolbenstangen nur geeignet ist, entweder eine unerwünschte Veränderung des Gesamtinhaltes, der Vorrichtung zu verhindern, oder aber durch entsprechende Anordnung der Kolbenstangen eine vorwiegende oder ausschließliche Zugbeanspruchung derselben zu erzielen. Beispielsweise werden, wie in Abb. 5 dargestellt, die Enden der Kolbenstaugen lediglich durch Ringmuttern mit den Befestigungsböcken verspannt, während Einrichtungen zur Übertragung von Druckkräften auf diese Böcke weggelassen werden. Bei der vorliegenden Einrichtung läßt es sich nicht verhüten, daß der Zylinderblock ebenso wie der Tisch infolge kleiner Montagefehler oder auftretenden Verschleißes der Führungsbahnen aus ihrer genauen zentrisehen Lage herauswandern. Um dieses unschädlich zu machen, kann die Stangenbefestigung an Bett und Tisch in bekannter Weise etwas beweglich ausgeführt werden, ebenso ist es möglich, die Kolben K so lang auszuführen, daß sie sich selbst in ihren Bohrungen ausreichend führen, so daß es möglich ist, auch die Verbindung zwischen Kolben und Kolbenstangen etwas beweglich zu gestalten. Bei Anwendung von Metallstopfbüchsen kann ferner auch diese Metallstopfbüchse in dem Zylinderdeckel beweglich angeordnet werden, um den auftretenden Bewegungen der Stange Rechnung zu tragen. An Stelle der Verteilung des Tischhubes auf zwei Zylinder können auch deren drei oder mehr mit gleichen oder verschiedenen Hüben angeordnet werden.

Für beide Vorrichtungen können sodann wieder die Einrichtungen, die eine zwangsläufige Halbierung der Tischgeschwindigkeit bei der Zylinderanordnung ermöglichen, angewendet werden.

Es ist ferner möglich, an Stelle des Zahnradhilfsantriebes für die Zylinder Seilantriebe oder andere bekannte mechanische Vorrichtungen zu setzen. Die bei der Doppelstangenanordnung mögliche Vorspannung der Stangen kann bei langen Zylindern dazu benutzt werden, um ein zu starkes Durchhängen der Stangen im Zylinder oder außerhalb desselben zu vermeiden, ohne daß man zu den bekannten Abstütz\-orrichtungen greifen müßte, wie sie z. B. bei der Leitspindel abstützung im Drehspindelantrieb üblich sind.

Hilfsantriebe für die Zwischenteile kann man sich auch ersparen, wenn man wenigstens dafür sorgt, daß die frei beweglichen Zwischenteile des Antriebes, z. B. durch hydraulische Abdrosselung des Aböles einer Zylinderseite, langsam und stoßfrei in Bewegung gesetzt werden, sobald sich ein Kolben seinem Hubende nähert. Damit-eine Wiederinbetriebsetzung des Antriebes in umgekehrter Hubrichtung möglich ist, auch wenn eine solche Drosselung in erheblichem Umfange eingetreten ist, werden Rückschlagventile angeordnet, welche den Wiedereintritt des Drucköles unter Umgehung der vorerwähnten Drosselstellen nach Eintritt des Hubwechsels gestatten.

Die Einzelheiten der Bauweise sind für die vorliegende Erfindung unwesentlich. Wesentlich ist dagegen der Grundgedanke, welcher eine Halbierung oder Mehrteilung des unbequem großen Hubes eines einfachen Vorschubzylinders für den Hobelmaschinentisch dadurch ermöglicht, daß der Hub auf zwei oder mehrere Zylinder verteilt wird, wobei gegebenenfalls eine an sich bekannte oder naheliegende Art eines mechanischen oder hydraulischen Zwischentriebes zur Erzeugung gleichmäßiger oder doch geregelter Fortbewegung der die Teilhübe ausführenden Baubestandteile des Antriebes verwendet werden kann.

Eine Ausführungsform, bei welcher beispielsweise vier Zylinder den Gesamthub des Tisches anteilig übernehmen, entsteht aus der Ausführung nach Abb. 4, wenn die am Tisch befestigte Kolbenstange JT₁ mit der Kolbenstange eines weiteren Zylinderpaares verbunden wird. Allerdings läßt sich dieses in einfacher Weise nur ausführen bei einer auf Zug und Druck beanspruchten Kolbenstange S, da sonst ein Zwischenräumen o. dgl. erforderlich ist. Bei sehr großen Tischhüben sind solche und ähnliche Bauarten auch mit beliebig vermehrter Zylinderzahl grundsätzlich nötig, wenn auch die Doppelzylinderanordnung als die einfachste bezeichnet werden muß. Anstatt im übrigen bei dieser die Zylinderkörper zu vereinigen und die beiden Kolbenstangen an dem Maschinengestell bzw. dem Tisch zu befestigen, könnte man auch die Kolben der beiden Zylinder miteinander kuppeln, derart, daß diese etwa den halben Tischhub ausführen, und die geteilten Zylinder einerseits am Maschinengestell·, andererseits am Tisch anordnen. Da in diesem Falle ein Nebeneinanderlegen der Zylinder allerdings schwierig ist, wird diese Bauart weniger günstig als die dargestellte sein.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Vorrichtung für den hydraulischen Antrieb des hin und her gehenden Werkstück- oder Werkzeugträgers an Werkzeugmaschinen, insbesondere Hobelmaschinen, mit unmittelbar an den bewegten Maschinenteil angreifenden Zylindern oder Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß ein doppelt wirkender Zylinder (Z₂) gegenüber einem am Maschinengestell (B) fest angebrachten Kolben (K₂) bewegbar ist und daß mit diesem Zylinder (Z₂) ein zweiter, parallelachsig Hegender Zylinder (Z₁) verbunden ist, in dem ein Kolben (K₁) verschiebbar ist, der entweder unmittelbar mit dem bewegten Maschinenteil (T) oder unter Zwischenschaltung eines dem gekennzeichneten hydraulischen Getriebe entsprechenden Antriebes verbunden ist, oder daß umgekehrt die Zylinder mit dem Maschinengestell (B) bzw. mit dem bewegten Maschinenteil (T) fest verbunden und die Kolben untereinander gekuppelt sind, derart, daß sich in beiden Fällen der Gesamthub des bewegten Maschinenteiles (Γ) auf die Anzahl der angeordneten Zylinder verteilt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die dem Zylinderblock zwangsläufig eine gleichförmige Bewegung erteilt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen beiderseits aus dem Zylinder herausgeführt und die beiden Enden der ■* jeweils mit dem gleichen Kolben verbun- % denen Kolbenstangen zug- und druckfest 40 ; oder nur zugfest am Tisch bzw. am Bett der Maschine befestigt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen