DE617292C - Werkzeugmaschine mit hydraulischem Vorschub - Google Patents

Description

Es sind bereits vielerlei Vorschläge gemacht worden, um Werkzeugmaschinen mit hydraulischem Vorschub auszustatten. Meistens hat man zur Regelung des Vorschubes das hinter den Vorschubkolben geführte Druckmittel entsprechend abgedrosselt. Man konnte zwar auf diese Weise die Größe des Vorschubes willkürlich regeln. Es zeigte sich aber, daß trotz der vorgenommenen Regelung die Vorschubgröße sich mit der Zeit wesentlich änderte, so daß also praktisch immer noch eine besondere Wartung nötig war. Diese Veränderung ist vor allem darauf zurückzuführen, daß das als Druckmittel angewendete öl bei zunehmender Erwärmung dünnflüssiger wird. Da das öl immer wärmer wird, je länger mit der Maschine gearbeitet wird, so wird es auch immer dünnflüssiger und strömt in größeren Mengen durch das zuvor einge-

ao stellte Drosselventil. Der Vorschub wird also selbsttätig immer größer.

Ein weiterer Nachteil ist, daß bei steigendem Vorschubwiderstand der Vorschub sich in unerwünschter Weise allzusehr verringert,

s5 da hierbei das Druckgefälle im Drosselorgan immer kleiner wird und dadurch auch die den Vorschub bestimmende Ölmenge. Diese Nachteile treten stets auf, gleichgültig, ob der Zufluß oder der Abfluß des Druckmittels geregelt wird.

Um den Einfluß der Erwärmung des Druckmittels auszuschalten, hat man auch schon vorgeschlagen, den Abfluß des Druckmittels durch ein Hemmwerk bzw. eine Meßpumpe

zu regeln, Bei solchen Anforderungen muß aber die Vorschubpumpe stets mit sehr hohen Drücken auf den Vorschubkolben arbeiten, damit eine genügende Kraftreserve über den geregelten Gegendruck hinaus vorhanden ist. infolgedessen wird auch die Hemmpumpe sehr stark belastet, beispielsweise mit 70 bis 80 atü. Dies bringt wiederum einen sehr großen Verschleiß mit sich, und die in der Vorschubpumpe verbrauchte Energie steht in keinem annehmbaren Verhältnis mehr zu der benötigten Vorschubleistung.

Weiter nimmt die Gegenhaltung bei steigendem Vorschubwiderstand ab. Ist die zu überwindende Vorschubkraft gleich der im Vorschubzylinder herrschenden Kraft, so wird die Gegenhaltung Null. Die Wirkung einer Hemmpumpe ist nicht mehr vorhanden, und die Vorschubregelung wird ungenau.

Die Belastung der Hemmpumpe ist gerade bei kleinen Vorschubkräften am größten, so daß schon bei normaler Arbeit ein übermäßiger Verschleiß der Pumpenkolben bzw. der Schieber entsteht. Dies hat zur Folge, daß die Vorschübe auf die Dauer nicht gleich- > mäßig gehalten werden können.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß bei derartigen Anordnungen die Kolben der Vorschubpumpe in jedem Jahr mehrmals erneuert werden müssen.

Im Gegensatz zu den bisher bekanntgewordenen Vorschlägen wird gemäß vorliegender Erfindung der hydraulische Vorschub durch eine regelbare Vorschubpumpe bewirkt,

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die vollständig entlastet werden kann, so daß sie nur noch .zur genauen Bestimmung des Vorschubes, nicht aber zur Kräfteübertragung dient und Ihr Verschleiß außerordentlieh gering und, soweit überhaupt noch vorhanden, ohne jeden Einfluß auf die eingestellte Vorschubgröße ist. Der Einfluß der Erwärmung läßt sich nun vollständig ausschalten, und es ist ferner ohne weiteres mög-Hch, entweder eine selbsttätige Verringerung des Vorschubes bei wachsendem Widerstand völlig zu vermeiden oder sie in beliebigem Ausmaß zuzulassen.

Wird wenig Vorschubkraft gebraucht, so arbeitet die Förderpumpe auch nur mit geringen Drücken. Die in dieser Pumpe verbrauchte Energie ändert sich in dem Maße, wie die Vorschubkraft zu- bzw. abnimmt.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung ganz schematisch dargestellt.

Hierbei ist angenommen, daß ein Maschinenteil a, beispielsweise ein Aufspanntisch oder auch der Lagerbock eines Schneidwerkzeuges, beispielsweise einer Kaltkreissäge, mittels des Kolbens b und der Kolbenstange c vorgeschoben werden soll durch eine Druckflüssigkeit, die .in den Zylinder d gefördert wird.

.Von der Förderpumpe4 wird aus dem Behälter ι zweckmäßig durch ein Sieb 2 und die Saugleitung 3 Druckflüssigkeit, ζ. Β. öl, angesaugt. Das Druckmittel fließt über die Druckleitungen 5 und 6 in den Zylinderraum 14 und erzeugt die Gegenhaltung für den Kolben b. Die für den Vorschub benötigte Druckmittelmenge wird von der Förderpumpe 4 durch die Leitung 7 der Vorschubpumpe 9 zugeführt, die je nach Regelung nur 40· ganz bestimmte Mengen zuläßt.

Sowohl die Förderpumpe als auch die Vorschubpumpe kann irgendeiner beliebigen, dem Zweck entsprechenden Bauart sein. Für die Vorschubpumpe ist besonders die genaue Regelbarkeit Bedingung. Angedeutet ist ein Regelungshebel 24 und für ihn drei Einstellungen: die mit vollenLinien gezeichneteEinstellung für vollen Vorschub, außerdem eine Nullstellung und eine Einstellung für Rücklauf.

Das überschüssige, von der Vorschubpumpe 9 nicht durchgelassene Druckmittel wird über die Leitung 8 durch ein mittels Feder 11 auf seinen Sitz gedrücktes Ventil 10 gedrückt und kann über die Leitung 13 in den Behälter zurückfließen. Die Feder 11 stützt sich rückwärts nicht auf eine feste Wand, sondern auf einen Kolben 12, hinter welchem mittels der Leitungen 18, 19 und 21 der jenseits der Vorschubpumpe 9 herrschende Druck geleitet ist. Von diesem Druck ist also zugleich die Schließkraft des Ventils 10 und damit der Auslaß überschüssigen Druckmittels abhängig gemacht.

Ist die Vorschubpumpe 9 durch entsprechende Einstellung des Hebels 24 für eine bestimmte Fördermenge eingestellt, so strömt dementsprechend das Druckmittel über die Leitungen 18, 19 und 20 in den Zylinderraum 15 hinter den Vorschubkolben b. Mittels dieses Kolbens wird die Kolbenstange c und der Schlitten α nach links gedrängt.

Steigt der Bewegungswiderstand des Schlittens, so steigt auch der Druck im Zylinderraum 15 und in den Leitungen 20, 19, 21. Der Kolben 12 drückt infolgedessen die Feder 11 mehr und mehr gegen das Ventil 10 und dieses gegen seinen Sitz.

Nun arbeitet die Förderpumpe 4 gegen höheren Druck, und zwar herrschen in den Leitungen 5, 6, 7 und 8 und im Zylinderraum 14 die gleichen Drücke wie in den Leitungen 18, 19, 20, 21 und im Zylinderraum 15. Somit ist die Vorschubpumpe 9 von jeder Vorschubarbeit entlastet und hat nur noch die Aufgabe der genauen Bestimmung des Vorschubes. Die Mehrleistung bei steigendem Vorschubwiderstand hat die Förderpumpe 4 aufzubringen.

Zwischen dem Zylinderraum 15 und einer Rückleitung 22 zum Behälter 1 ist ein Sicherheitsventil 23 angeordnet, das dann das in den Zylinderratim 15 gedruckte Druckmittel abfließen läßt, sobald der Vorschubwiderstand über ein vorbestimmtes Maß hinaus steigt, also beispielsweise beim Anlaufen des Schlittens α an einem Endanschlag.

Um einen beschleunigten Rücklauf zu erzielen, ist mit dem Hebel 24 durch Stange 25 ein Drehschieber 26 gekuppelt, der dann, wenn der Hebel in die Stellung R für Umkehrung der Förderrichtung der Vorschubpumpe 9 gestellt ist, eine Verbindung der Leitung 18 über die Leitungen 28, 22 und 13 mit dem Behälter 1 herstellt. Nun drückt die Vorschubpumpe 9 gemeinsam mit der Förderpumpe 4 über die Leitung 6 in den Zylinderraum 14, und es wird der Kolben & nach rechts bewegt.

Die aus dem Zylinderraum 15 verdrängte Druckmittelmenge, welche größer ist als die in den Raum 14 eintretende Menge, fließt über die Leitungen 20, 19 und 18 der Vorschubpumpe 9 zu. Der von dieser Pumpe nicht aufgenommene Überschuß fließt über den geöffneten Drehschieber 26 und die Leitungen 28, 22 und 13 in den Behälter 1 zurück.

Die Belastung des Auslaßventils 10 kann so eingestellt werden, daß im Vorschub kein Schlupf eintritt, oder auch so, daß ein Schlupf bestimmter Größe, d. h. eine Verringerung des Vorschubes bei zunehmendem Vorschubwiderstand, zugelassen wird.

Claims (2)

1. 61? 292

   Patentansprüche:

   ι. Werkzeugmaschine mit hydraulischem Vorschub und einem als Differentialkolben ausgebildeten Vorschubkolben, dadurch gekennzeichnet, daß eine Förderpumpe (4) von konstanter Fördermenge und veränderlichem Druck vorgesehen ist, die die Arbeitsbewegung des Vorschubkolbens (&) über eine in der Fördermenge regelbare, entlastete Vorschubpumpe (9) bewirkt und gleichzeitig auf die andere Kolbenseite unmittelbar einwirkt.
2. 2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verbindungsleitung (5 bis 7) zwischen Förderpumpe (4) und entlastete Vorschubpumpe (9) über ein federbelastetes Ventil (10) ein Auslaß (13) angeschlossen ist und daß die Belastung des Auslaßventils (10) zwecks Einstellung des Vorschubschlupfes willkürlich einstellbar ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen