DE611352C - Hydraulischer Antrieb fuer Werkzeugmaschinen, insbesondere Raeummaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Antrieb für Werkzeugmaschinen, insbesondere Räummaschinen derjenigen Art, bei welchen ein mit wechselnder Geschwindigkeit bewegbarer Kolben durch hydraulischen Druck hin und her bewegt wird, der durch zwei Pumpen mit getrennten Auslässen erzeugt wird.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß zwei Pumpen konstanter, jedoch unterschiedlicher Fördermenge vorhanden sind, die wahlweise einzeln oder gemeinsam für den Arbeitsliub auf die eine Kolbens eite und von denen für den Rücklauf die Pumpe kleiner iS Fördermenge auf eine Gegendruckfläche in der hohlen Kolbenstange durch einen einzigen axial bewegbaren Kolbenschieber schaltbar sind. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß der Kolbenschieber in seiner das Ausschalten der Maschine bewirkenden Stellung beide Pumpen in das gemeinsame Rücklaufrohr fördern läßt.

Gegenüber den bekannten Vorrichtungen hat diese Anordnung den Vorteil großer Eines fachheit, da zur Vornahme der folgenden drei Schaltungen nur der eine Steuerschieber dient:

i. Langsamer Gang des Arbeitskolbens ergibt sich beim Einschalten der kleinen und Leerlauf der großen Pumpe;

2. mittlerer Gang beim Einschalten der großen und Leerlauf der kleinen;

3. schneller Gang beim Einschalten beider.

Im Gegensatz dazu benötigen frühere Vorrichtungen zur Herbeiführung dieser Vorgänge drei Steuerschieber und drei Pumpen, oder es ist eine veränderliche und eine konstante Förderzunge im Gegensatz zu den beiden konstanten Pumpen der Anmeldung vorhanden.

Die Erfindung ist als Beispiel auf der Zeichnung dargestellt, und zwar ist

Abb. ι ein Schnitt durch den Antriebszylinder und die Steuerungsvorrichtung,

Abb. 2 ein Schnitt nach 2-2 der Abb. 1, und

Abb. 3 bis 6 sind Schnitte ähnlich Abb. 1, die die verschiedenen Steuerstellungen zeigen.

Abb. ι und 2 zeigen eine Räumnadel X am Ende einer Kolbenstange 10 befestigt. Diese gleitet in dem Lager n und trägt außerdem den Kolben 12, der sich in dem Zylinder 14 des Gehäuses 15 hin und her bewegen kann.

Durch die Kolbenstange 10 geht eine zylindrische Bohrung 16, in welcher sich mit Spiel das eine Ende eines Rohres 20 befindet. Dieses Rohr ist in den Zylinderkopf 21 eingesetzt und gegen den Kolben 12 durch eine Packung oder Stopfbüchse 22 abgedichtet. Das rechte Ende des Zylinders 14 ist durch einen Kanal 23 mit einem Tank oder Behälter 24 ver-

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bunden, der sich auf dem Gehäuse ι S befindet und mit der Atmosphäre in Verbindung steht (also offen ist).

Das Rohr 20 ist durch einen Kanal 25 des Zylinderkopfes mit dem Kanal 26 des Gehäuses verbunden, der seinerseits zu einem Schlitz 27 des' Steuergehäuses 28 führt. Ein Steuerventil 30 ist in dem Gehäuse 28 verschiebbar angeordnet; es ist vorzugsweise kolbenförmig ausgeführt. Es hat zylindrische Teilkolben A, B, C, D und B₁ die durch Zwischenstücke von" geringerem Durchmesser untereinander fest verbunden sind. Durch diese Verbindungsstücke kleineren Durchmessers entstehen im Zylinder die ringförmigen Räume 31, 32, 33 und 34.

Das Ventil 30 kann, beispielsweise von Hand, axial im Zylinder 35 verschoben werden, wobei ein Zeiger 36 die jeweilige Stellung auf einer Skala anzeigt.

Das rechte Ende des Zylinders 14 ist durch einen Kanal 40 mit Schlitzen 41 und 42 im Steuergehäuse verbunden. Der Kanal 40 ist ferner durch ein Rücklaufrohr 44 mit einem Pumpengehäuse 45 verbunden, in welchem sich zwei Rotationspumpen von konstanter Fördermenge befinden. Diese Pumpen werden von einer geeigneten Kraftquelle mit konstanter Drehzahl angetrieben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 52 so bemessen, daß ihre Fördermenge doppelt so groß ist wie die der Pumpe 50.

Die Pumpe 50 ist durch ein Druckrohr 54 mit einem Zweigkanal 55 im Steuergehäuse28 verbunden, der seinerseits zu den Schlitzen 56, 57, 58 und 59 des Steuerzylinders 35 führt. Die Pumpe 52 ist durch ein Druckrohr 60 mit dem Schlitz 61 des Gehäuses 28 verbunden.

Der oben beschriebene Kanal 40 hat eine Abzweigverbindung nach einem Schlitz 64 im Gehäuse 28. Das linke Ende des Zylinders 14 ist durch einen Kanal 70 mit einem Zweigkanal 71 verbunden, der seinerseits zu den Schlitzen 72, 73 und 74 des Zylinders führt. Es soll jetzt die Wirkungsweise der Vorrichtung bei den verschiedenen Stellungen des Steuerventils besprochen werden. Diese Stellungen sind: Aus, langsam, mittel, schnell und zurück.

Ventilstellung »Aus«

Abb. ι zeigt die Ruhe- oder »Aus «-Stellung. In dieser Stellung fördert die größere Pumpe 52 durch das Rohr 60, Schlitz 61, Raum 31, Schlitz 64 und Kanal 63 zum Kanal 40 und von dort durch Rücklaufrohr 44 zum Pumpengehäuse 45. Ähnlich fördert die kleinere Pumpe 50 durch das Druckrohr 54, Zweigkanal 55, Schlitz 58, Raum 33 und Schlitz 42 zum Kanal 40 und von dort durch Rücklaufrohr 44 .zum Pumpengehäuse 45. Beide Pumpen 50 und 52 fördern also leer, d. h. ohne Widerstand zu finden, in das Rücklaufrohr, und es findet keine Bewegung des KoI-bens 12 oder der Räumnadel X statt.

Ventilstellung »Langsam«

Wird das Steuerventil in diese in Abb. 3 gezeichnete Stellung gebracht, so wird die Räumnadel X mit geringer Geschwindigkeit in Pfeilrichtung gezogen. Diese Wirkung kommt folgendermaßen zustande:"

Die kleinere Pumpe fördert Drucköl (bei konstanter Fördermenge in der Zeiteinheit) durch das Druckrohr 54, Schlitz 57, Raum 32, Schlitz 74, Zweigkanal 71 und Kanal 70 nach dem linken Ende des Zylinders, wodurch der Kolben 12 mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit nach rechts gedruckt wird.

Das Öl oder die sonstige Flüssigkeit, die sich rechts vom Kolben. 12 im Zylinder befindet, wird durch den Kanal 40 und das Rücklaufrohr 44 wieder zur Pumpe 50 geleitet.

In ähnlicher Weise fließt das öl des inneren Zylinders 16 in der Kolbenstange 10 durch die Kanäle 25 und 26 und den Schlitz 27 zu dem Ringraum 34 und von dort durch Schlitz go 41 zum Kanal 40 und Rücklaufrohr 44. Der durch die Differenz der Durchmesser des Rohres 20 und der Kolbenstange 10 sich ergebende Überschuß an öl fließt durch das Rohr 23 zum Ausgleichsbehälter 24.

Gleichzeitig fördert die größere Pumpe 52 durch das Druckrohr 60, Raum 31, Schlitz04, Kanal 63, Kanal 40 und Rücklauf rohr 44 zurück zum Pumpengehäuse 45.

Die kleinere Pumpe. 50 vollführt also den Arbeitshub, d. h. der Kolben wird langsam nach rechts gezogen, während die größere Pumpe 52 leer läuft.

Da die Fördermenge der Pumpe 50 konstant ist, wird auch die langsame Bewegung des Kolbens 12 nach rechts mit einer konstanten Geschwindigkeit erfolgen.

Ventilstellung »Mi11e 1«

Siehe Abb. 4. Wenn das Steuerventil in dieser Stellung ist, wird der Kolben 12 mit mittlerer Geschwindigkeit nach rechts gedrückt. Dies wird dadurch erreicht, daß die größere Pumpe 52 durch Rohr 6o, Schlitz 61, Raum 31, Schlitz 73 und-Kanal 70 mit der linken Seite des Zylinders 14 verbunden wird.

Die Rücklaufverbindung von der rechten Zylinderseite bleibt wie oben bei Ventilstellung »Langsam«. Die kleinere Pumpe 50 fördert durch das Druckrohr 54, Schlitz 57, Raum 32, Schlitz 42 und Kanal 40 zum Rück-

laufrohr 44. Bei der Mittelstellung arbeitet also die größere Pumpe 52, während die kleinere 50 leer fördert.

Ventil s te! lung »S ch η e 11«

Wenn das Steuerventil 30 in diese in Abb. 5 gezeigte Stellung gebracht wird, wird der Kolben 12 und die Räumnadel X mit einer verhältnismäßig großen, durch die vereinigte Wirkung der beiden Pumpen hervorgerufenen Geschwindigkeit nach rechts bewegt. Die größere Pumpe 52 fördert durch das Druckrohr 60 nach dem Raum 31, und die kleinere Pumpe 50 fördert in ähnlicher Weise durch das Druckrohr 54, Querkanal 55 und Schlitz 56 nach dem Ringraum 31, von dem das Öl durch den Schlitz 73 und Kanal 70 nach der linken Zylinderseite geht. Die Rücklaufverbindungen von der rechten Zylinderseite sind wie oben.

Ventilstellung »Zurück«

Wird das Steuerventil 30 nach links in die Stellung »Zurück« gebracht, wie in Abb. 6 gezeichnet, so wird der Kolben 12 und die Räumnadel X verhältnismäßig schnell in Pfeilrichtung nach links bewegt werden und so den Leerhub vollführen. Dies geschieht dadurch, daß die kleinere Pumpe 50 durch Rohr 54, Zweigkanal 55, Schlitz 59, Raum 34, Schlitz 27 und Kanäle 26 und 25 sowie Rohr 20 mit dem kleinen Zylinder 16 in der Kolbenstange 10 verbunden wird. Die Pumpe 50 fördert also in diesen kleinen Zylinder 16 und drückt dadurch die Kolbenstange 12, Kolben 10 und Räumnadel X verhältnismäßig schnell nach links. Die größere Pumpe 52 läuft leer und fördert durch Rohr 60, Raum 31, Schlitz 64, Kanal 63 und Kanal 40 nach dem Rücklaufrohr 44.

Die Flüssigkeit auf der linken Seite des Zylinders 14 wird durch den Kanal 70 nach dem Querkanal 71 gedrückt, von wo sie durch Schlitz 72 nach dem Ringraum 31 geht. Von dort gelangt sie durch Schlitz 64 und Kanal 63 nach dem Rohr 40 und von dort um das rechte Ende des Zylinders 14 herum. Das während des Leerhubes zusätzlich gebrauchte öl wird vom Ausgleichsbehälter 24 aus angesaugt.

Es ist auch eine Sicherheits- oder Ausgleichsverbindung vom linken Ende des Zylinders 14 nach dem Ausgleichsbehälter 24 vorgesehen. Diese Verbindung ist in Abb. 4 genauer dargestellt. Sie enthält einen Kanal 8o, ein Druckventil 8i und einen durch ein Ausgleichsventil 83 mit dem Behälter 24 verbundenen Kanal 82. Wenn der Druck im Zylinder 14 einen bestimmten Druck übersteigt, fließt das öl nach dem Behälter, so daß ein weiterer Druckanstieg verhindert wird.

Zusammengefaßt enthält also die vorliegende Erfindung einen verbesserten Flüssigkeitsantrieb, bei dem ein hin und her gehendes Teil, wie der Kolben 12 und die Räumnadel^Y, mit geringer, mittlerer und großer Geschwindigkeit in der einen und mit noch größerer Geschwindigkeit in der andern Richtung bewegt werden kann.

Es ist ferner einzusehen, daß alle diese Bewegungen infolge der konstanten Fördermenge der Pumpen 50 und 52 mit konstanter Geschwindigkeit erfolgen und daß diese konstante Geschwindigkeit unabhängig ist von der Größe des (innerhalb vernünftiger Grenzen liegenden) Widerstandes, auf den die Räumnadel X oder ein anderes von dem Kolben bewegtes Werkzeug stößt.

Die ganze Vorrichtung ist äußerst einfach und kann durch einfache geradlinige Ver-Schiebung eines Steuerventils 30 bedient werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Hydraulischer Antrieb für Werkzeugmaschinen, insbesondere Räummaschinen, bei welchem ein mit wechselnder Geschwindigkeit bewegbarer Kolben durch hydraulischen Druck hin und her bewegt wird, der durch zwei Pumpen mit getrennten Auslassen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Pumpen (50, 5²) konstanter, jedoch unterschiedlicher Fördermenge angeordnet sind, die wahlweise einzeln oder gemeinsam für den Arbeitshub auf die eine Kolbenseite und von denen für den Rücklauf die Pumpe kleiner Fördermenge (50) auf eine Gegendruckrläche in der hohlen KoI-benstange (10) durch einen einzigen axial bewegbaren Kolbenschieber (A, B, C, D, E) schaltbar sind.
2. 2. Hydraulischer Antrieb für Werkzeugmaschinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (A, B, C, D, E) in seiner das Ausschalten der Maschine bewirkenden Stellung beide Pumpen (50, 52) in das gemeinsame Rücklaufrohr (44) fördern läßt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen