DE615296C - Hydraulisches Kolbengetriebe fuer die Verschiebung eines Schlittens, insbesondere an Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Im Patent 452 184 ist eine hydraulisch arbeitende Bei- und Abstelleinrichtung für den Querschlitten von Innenschleifmaschinen beschrieben, deren Kolbengetriebe so durchgebildet ist, daß in der Arbeitsstellung· des Schlittens Kraftschluß zwischen diesem Schlitten und der Beistellspindel o. dgl. besteht. Mit der Überführung des Schlittens in seine Ruhestellung wird der Kraftschluß aufgehoben und das Beistellgetriebe völlig entlastet. Während des Schleifens dagegen arbeitet die Beistellspindel gegen den auf dem Kolben des Schlittengetriebes ruhenden Flüssigkeitsdruck. Dieser Druck muß ziemlich groß gewählt werden mit Rücksicht auf die Größe der zu bewegenden Massen und die für die Schnellverstellung des Schlittens erforderliche hohe Geschwindigkeit; er ist in jedem Fall wesentlich größer, als zur Aufrechterhaltung des Kraftschlttsses nötig ist. Das Gewinde der Beistellspindel wird infolgedessen beim Arbeiten durch die hohen in ihm auftretenden Reibungskräfte in unerwünschter Weise beansprucht; darüber hinaus gestaltet sich das Beistellen der Schleifscheibe sehr anstrengend.

Diese-Nachteile sollen durch die Erfindung beseitigt werden.

Nach ihr wird das Kolbengetriebe mit einem mit der Kolbenstange fest verbundenen Kolben und einem auf diesem Kolben zwischen zwei Anschlägen verschiebbaren Kolben ausgestattet. Für das schnelle Vor- und Zurückführen des Schlittens, wie es beispielsweise zum Messen der Werkstückbohrung während der Bearbeitung notwendig ist, werden die beiden Kolben benutzt, so daß sie wie ein Kolben mit großer Oberfläche wirken und eine große Ve'rschiebungskraft zur Verfügung steht. Nach der Überführung des Schlittens in seine Arbeitsstellung wird der Kraftschluß zwischen dem Schlitten und den übrigen Teilen des Beistellgetriebes durch den Flüssigkeitsdruck aufrechterhalten, der auf dem mit der Kolbenstange fest verbundenen oder auch durch die Kolbenstange selbst gebildeten kleinen Kolben ruht.

Eine ähnliche Ausführung ist bereits bekannt zur Beseitigung des toten Ganges in dem Schraubengetriebe einer Schleifmaschinenbeistelleinrichtung. Dabei ist jedoch die Gesamtanordnunig des Beistellgetriebes eine wesentlich andere als bei der vorliegenden Erfindung. Für das Zusammenarbeiten der einzelnen Getriebeteile wird überhaupt kein hydraulischer, sondern ein rein mechanischer Kraftschluß verwendet. Hydraulische Kräfte kommen lediglich bei der Schnellverschiebung des Schleifscheibenschlittens und — unter Benutzung eines besonderen, von dem Versohiebegetriebe völlig unabhängigen Hilfskolbengetriebes — zum Dichtstellen der Beistellschraubenspindel in ihrer Führungsmutter zur Anwendung.

Die Zeichnung stellt die einfachste Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in einem senkrechten Längsschnitt durch den

Schleif spindelstock einer Innenschleifmaschine dar.

Der Schleifspindelstock der Maschine wird in an sich bekannter Weise durch einen Doppelschlitten ι gebildet, der als Ganzes auf Führungsbahnen 2 am Maschinenbett 3 senkrecht zur Achse der Schleif spindel 4 hin und her geschoben werden kann. Die Schleifspindel selbst ist im Oberschlitten 5 gelagert. Dieser kann auf dem Unterschlitten 6 mit Hilfe des Handrades 7 durch einen Schraubentrieb o. dgl. ebenfalls senkrecht zur Schleifspindelachse verschoben werden. Am Unterschlitten 6 ist die Kolbenstange 8 eines hydraulischen Kolbengetriebes 9, 21 und 10 starr befestigt, durch das die beiden Schlitten S und 6 .gemeinsam zwischen zwei Endlagen hin und her bewegt werden, wie im Patent 452 184 beschrieben ist. Die linksseitige Endsteilung des den Teil 21 der Stange 8 umschließenden Kolbens 9 in seinem Zylinder 10 bestimmt dabei diejenige Stellung des Doppelschlittens 1, die dieser unmittelbar vor Beginn des Schleifens einnimmt, die rechtsseitige Endlage des Kolbens 9 dagegen seine Ruhestellung. Statt zur Hubbegrenzung nach rechts den Zylinderdeckel zu benutzen, kann auoh ein Anschlag 11 am Oberschlitten 5 vorgesehen werden, der mit einem ortsfest am Maschinenbett o. dgl. angeordneten Gegenanschlag 12 zusammenarbeitet. Diese Anordnung hat den Vorzug, daß die Schleifspindel 4 unabhängig von ihrer Einstellung auf den jeweiligen Werkstückdurchmesser in der Ruhestellung dauernd in der gleichen Entfernung von der Werkstückdrehachse steht.

Der Zylinder 10 wird durch die Leitung 13 mit Druckflüssigkeit gespeist; die öffnungen 14 und 15 dienen zur Abführung der Druckflüssigkeit aus der jeweils drucklosen Zylinderhälfte. Die Verteilung der Druckflüssigkeit auf die eine oder andere Zylinderseite und der Abfluß aus dem Zylinder wird in bekannter Weise durch einen Kolbenschieber gesteuert, der von Hand, wie in der Zeichnung dargestellt, oder in Abhängigkeit von irgendeiner mechanischen oder hydraulischen Einrichtung bewegt werden.kann. Als eigentliches Beistellelement dient eine Schraubenspindel 16, deren Mutter 17 im Maschinenbett 3 angeordnet ist. In der Arbeitsstellung des Doppelschlittens 1 wird das freie Ende 8' der Kolbenstange 8 in Anlage mit dem freien Ende der Schraubenspindel 16 gehalten. Zur Erzeugung der Spanabnahme in der Bohrung des Werkstücks 18 muß der Doppelschlitten 1 durch Einschrauben der Spindel 16 in ihre Mutter nach rückwärts (in der Zeichnung nach rechts) verschoben werden. Auch diese Anordnung stimmt im wesentlichen mit der im Patent 452 184 beschriebenen überein.

Erfindungsgemäß wird nun der Kolben 9 nicht starr mit der Stange 8 verbunden, sondem umschließt mit einer Bohrung den Teil 21 der Kolbenstange 8. Dieser Teil bildet selbst einen Kolben und weist zwei Bunde 19 und 20 auf, zwischen denen der Kolben 9 auf dem Kolben 21 verschiebbar ist. Der Kolben 21 muß nicht ein Stück mit der Kolbenstange 8 bilden; er kann auch nur starr mit ihr verbunden sein, und seine freie Stirnfläche, bestimmt durch die Querschnittsfläche der Bohrung im Kolben 9, kann in Anpassung an die jeweils gegebenen Verhältnisse beliebig groß gewählt werden. Der Kolben 9 bestimmt bei seiner Eigenbewegung nicht den ganzen Verschiebeweg des Doppelschlittens 1, sondern er wird bei seiner Bewegung aus der Ruhestellung in die in der Zeichnung dargestellte Arbeitsstellung des Schlittens auf einer Verengung 22 des Zylinders 10 derart abgefangen, daß der Schlitten 1 bis zum Auftreffen des Kolbenstangenendes 8' auf die Spindel 16 noch äußerstens um das Maß des ursprünglich zwischen dem Kolben 9 und dem Bund 20 vorhandenen Spieles verschoben werden muß, wozu der auf dem Kolben 21 lastende Flüssigkeitsdruck im Verein mit der lebendigen Kraft des gleitenden Schlittens ausreicht.

Da der Hub des Kolbens 9 nahezu unveränderlich ist, muß zur richtigen Einstellung des ganzen Systems gegenüber dem Werkstück und der Beistellspindelstirnfläche, die zusammen die Ausgangsstellung des Doppelschlittens für das Schleifen bestimmen, der Oberschlitten 5 von Hand auf dem Unterschlitten 6 entsprechend verschoben werden. Diese Einstellung ändert sich natürlich mit dem Bohrungsdurchmesser der Werkstücke, dem SchleifscheLbendurchmesser und unter Umständen auch mit der Werkstoffzugabe.

Das Spiel des Kolbens 9 zwischen den Bunden 19 und 20 ist in der Zeichnung übertrieben groß dargestellt; es beträgt in Wirklichkeit nur wenige Millimeter und kann sogar äußerstens bis auf das Maß der Werkstoffzugabe am Werkstück verringert werden.

Mit der beschriebenen Anordnung ist es möglich, das feine Beistellen der Schleifspindel 4 gegen das Werkstück 18, also den Arbeitsgang des Schlittens 1, mit Hilfe der Schraubenspindel 16 unter Überwindung des nur geringen Flüssigkeitsdruckes zu bewerkstelligen, der auf dem Kolben 21 lastet.

Die Beistellbewegung 'geht aus von der Lage, die die Getriebeteile auf der Zeichnung zueinander einnehmen. Dabei hebt sich der Bund 20 von der ihm zugeordneten Stirnfläche des Kolbens 9 ab. Sofern mit dem

Zurückführen der Schleifscheibe vom Werkstück nach Beendigung des Schleifens die Ausgangslage nicht vollständig wieder erreicht wird, sondern ein Spiel zwischen dem Kolben 9 und dem Bund 20 verbleibt, wird der Kolben bei der Überführung des Schlittens ι in seine Ruhelage (Bewegung nach rechts in der Zeichnung) zunächst in einer Leerlauf bewegung zur Anlage am Bund 20 gebracht. Erst bei der Weiterbewegung nimmt er dann den Doppelschlitten 1 mit. Beim Überführen des Schlittens aus der Ruhelage in.seine Arbeitsstellung läuft der Kolben 9 umgekehrt zunächst im Leergang nach links, bis er zur Anlage am Bund 19 kommt; darauf nimmt er den Schlitten 1 mit, bis er an der Verengung 22 des Zylinders 10 abgefangen wird. Den Rest des ganzen verfügbaren Hubweges legt die Kolbenstange 8 mit dem Schlitten 1, wie oben erläutert, allein zurück.

Der Ernndungsgegenstand kann bei allen Maschinen mit gleichen oder ähnlichen Bewegungsverhältnissen angewendet und in beliebige, von Hand betätigte oder halb- und voll selbsttätige Steuerungssysteme eingegliedert werden. Insbesondere ist unter Umständen auch eine Anordnung möglich, bei welcher der Schlitten im Arbeitsgang in der gleichen Richtung bewegt wird wie bei seiner Überführung aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung, d. h. bis zum Auftreffen des Kolbens 9 auf die Verengung 22 des Zylinders 10, also in der Zeichnung nach links.

In diesem Fall muß nur die Einstellung des ganzen Systems so vorgenommen werden, daß von dem Augenblick an, in dem der Kolben 9 auf der Zylinderverengung 22 abgefangen wird, die Kolbenstange 8 in Anlage mit der Schraubenspindel 16 den Rest des Hubweges (bis zur Anlage des Bundes 20 am Kolben 9) im Arbeitsgang durchlaufen kann. Die Schraubenspindel 16 würde dabei als Hemmwerk, der auf dem Kolben 21 lastende Flüssigkeitsdruck als Triebkraft dienen. Die Wahl dieser Anordnung ist an die Voraussetzung geknüpft, daß die Bewegungswiderstände des Schlittens 1 während des Arbeitsganges durch die mit dem Kolben 21 gegebene kleine Kraft überwunden werden können.

Claims (3)

Patentansprüche.

1. Hydraulisches Kolbengetriebe für die Verschiebung eines Schlittens, insbesondere an Werkzeugmaschinen, der beim Arbeitsgang im Kraftschluß mit den ihn bewegenden Getriebeteilen steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Getriebes als Doppelkolben mit einem mittleren Teil (21) und einem auf diesem verschieblichen äußeren Teil (9) ausgebildet ist, die beim Überführen des Schlittens (1) aus seiner Ruhestellung in die Arbeitsstellung und umgekehrt gemeinsam zur Krafterzeugung verwendet werden, 6g während beim Arbeitsgang der Kraftschluß zwischen dem Kolbengetriebe (9, 21, 10) und einer Beistellspindel (16)

o. dgl. nur durch den mit der Kolbenstange (8) starr verbundenen Kolben (21) erzeugt wird.

2. Kolbengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (9) mit Spiel zwischen zwei Bunden (19, 20) auf der Kolbenstange (8) verschieblieh angeordnet ist und in der der Arbeitsstellung des Schlittens (1) entsprechenden Endlage seines Hitbes durch einen Anschlag (22) abgefangen wird, der in solcher Entfernung von dem Ende des Gesamthubes des Schlittens (1) Hegt, daß der Arbeitshub desselben durch die

• ihn bewirkenden Getriebeteile (16, 17) unter Verschiebung der Kolbenstange (8) innerhalb des verfügbaren Spiels zwisehen dem Kolben (9) und dem einen der Bunde (19, 20) erfolgt.

3. Kolbengetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag für den Kolben (9) durch eine Verengung (22) seines Zylinders (10) gebildet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen