DE617711C - Einrichtung zur Einregelung und selbsttaetigen Aufrechterhaltung eines bestimmten Vorschubdruckes bei Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 27. AUGUST 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49c GRUPPE los

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Juni 1932 ab

Im Interesse einer wirtschaftlichen Fertigung sucht man bei Werkzeugmaschinen mit hin und her gehender Arbeitsbewegung sowohl mit der Vorschubgeschwindigkeit als auch mit dem Vorschubdruck jeweils so weit heraufzugehen, wie es von Fall zu Fall das Material des Werkstückes, das des Werkzeuges und die Bemessung der Maschine wie die des Antriebsmotors gestattet. Geht man hierbei aber bis an die äußerste Grenze des Zulässigen, so setzt man sich der Gefahr aus, daß bei einer unvorhergesehenen Vergrößerung des Vorschubdruckes, wenn also z. B. das Werkzeug über einzelne im Material eingeschlossene harte Stellen des Werkstückes hinweggeführt wird, Beschädigungen der Maschine, des Werkzeuges oder des Antriebsmotors entstehen.

Diese Gefahr wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß der Antriebsmotor mit dem einen Teil (Kolben oder Zylinder), der hin und her zu bewegende Teil der Maschine mit dem anderen Teil (Zylinder bzw. Kolben) eines hydraulischen Getriebes gekuppelt ist, wobei jeweils die Räume vor und hinter dem Kolben über eine Drosselvorrichtung miteinander verbunden sind. Wenn man gleichzeitig die Drosselvorrichtung erfindungs-gemäß regelbar macht, kann man mit der neuen Einrichtung sowohl den Vorschubdruck selbsttätig konstant halten, als man auch gleichzeitig imstande ist,- den Vorschubdruck von Fall zu Fall auf einen bestimmten Betrag einzustellen.

Wesentlich an der Erfindung ist, daß das hydraulische Getriebe den Triebwerksteilen zugeordnet ist, die eine hin und her gehende Bewegung ausführen. Hierin liegt der Hauptunterschied gegenüber anderen hydraulischen Getrieben, die für Werkzeugmaschinen in den mannigfachsten Formen vorgeschlagen worden sind. Derartige Getriebe dienen dazu, die drehende Antriebsbewegung in eine drehende Abtriebsbewegung umzuwandeln, sei es, um einen Schlupf im Drehantrieb zu erzeugen, sei es, um eine stufenlose Übersetzungsänderung zu erzielen. Das Flüssigkeitsgetriebe soll also in diesen Fällen die mechanische Schlupfkupplung oder das umschaltbare Rädergetriebe ersetzen.

Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Abb. 1 bis 3 dargestellt. Es sei zunächst die Ausführungsform nach den Abb. 1 und 2, die eine Seitenansicht und eine Aufsicht darstellen, erläutert. Der Antrieb dient zur Bewegung eines Tisches I, beispielsweise eines Hobelmaschinentisches. Mit diesem Tisch sind die Arbeitszylinder 2 und 3 fest verbunden, in denen die Kraftkolben 4 und 5 gleiten. Die Kolben

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Karl Meiler in Berlin-Siemensstadt.

sind durch Stangen 6 und 7 an Querhäuptern 8 und 9 befestigt,, die auf einer Spindel· 10 laufen. Die Spindel 10 wird durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben. Die beiden Zylinder 2 und 3 sind durch eine Umführungsleitung 11 mit einem einstellbaren Drosselorgan 12 überbrückt. Außerdem ist eine Meßleistung 13 vorhanden, in die ein Manometer 14 eingeschaltet ist. Das Manometer 14 ist zweckmäßig nach Kilogramm Vorschubdruck geeicht. Je nachdem mit welcher Drehrichtung die Spindel-10 umläuft, werden die Kraftkolben 4 und 5 bewegt und nehmen infolge der Bremswirkung des Flüssigkeitsinhaltes der Zylinder 2 und 3 den Tisch ι mit. Die' Kraft, der Vorschubbewegung ist dabei durch die Stellung des Drosselorgans 12 bestimmt. Je weiter dieses geöffnet wird, um so mehr Flüssigkeit wird von der einen auf die andere Kolbenseite verdrängt und um so geringer ist der Vorschubdruck. Man hat es also durch Schließen oder Öffnen des Organs 12 in der" Hand, den. Vorschubdruck zu erhöhen oder zu erniedrigen. Die Größe des Vorschubdruckes kann am Manometer 14 abgelesen werden.

Um zu verhindern, daß der Vorschubdruck unzulässig hohe Werte annimmt, ist es zweckmäßig, eine Sicherheitsabschaltung vorzunehmen, die sich am leichtesten vom Manometer 14 aus schaffen läßt. In der Abbildung ist ein Kontakt 15 angedeutet, der durch einen Stempel 16 geöffnet bzw. geschlossen werden kann, und der dazu dient, den Motor bei Erreichen eines bestimmten Preßdruckes abzuschalten.

Die Umschaltung des Antriebes kann in bekannter Weise durch Anschläge am Tisch 1 erfolgen.

Bei Kraftgetrieben wie dem eben beschriebenen ist infolge der Relativbewegung des Kraftkolbens 4 zum Zylinder 2 die Stellung des Kolbens 4 nicht eindeutig bestimmt. Es könnte also vorkommen, daß der Kolben 4 gegenüber dem Zylinder 2, ohne daß der Arbeiter es merkt, in eine Endlage gelaufen ist und dann auf den Zylinderdeckel drückt, ohne daß die ausgleichende Wirkung der Füllflüssigkeit eintreten könnte. Um das zu vermeiden, ist es vorteilhaft, eine Anordnung vorzusehen, welche die Lage des Preßkolbens 4 jederzeit so festlegt, daß ein ungewolltes Erreichen der Endstellung ausgeschlossen ist. Eine Möglichkeit hierfür ist in der Abb. ι angedeutet. Am Tisch 1 ist ein An-• schlag 17 vorgesehen, der sich gegen einen - Puffer 18 legt, wenn der Tisch seine Endlage erreicht hat. Der Tisch wird also festgehalten. Der Antriebsmotor läuft dagegen weiter, und zwar so lange, bis das Querhaupt 9 an den Endschalter 19 anstößt; erst in diesem Augen- , blick wird der Antriebsmotor abgeschaltet bzw. umgesteuert. Eine entsprechende Vorrichtung kann auch an der anderen Tischseite vorgesehen werden. Sie sorgt in jedem Falle dafür, daß am Ende eines Arbeitsspieles Preßkolben und Zylinder eine eindeutig bestimmte Lage zueinander eingenommen haben, so daß ein Festfahren des Antriebes unmöglich wird. _

Bei der bisher beschriebenen Einrichtung wind, wenn der Vorschubdruck plötzlich anzuwachsen droht, der Wirkungsweise dieser Einrichtung entsprechend eine bestimmte Ölmenge überströmen. Die Arbeitsleistung des Antriebmotors, die für das Verdrängen dieser ölmenge verbraucht wird, ist verloren. Das ist nicht der Fall, wenn man zwischen dem Antriebsmotor und dem hydraulischen Getriebe einen Federspeicher einschaltet. Durch, das Spannen der Feder wird eine gewisse Energiemenge aufgespeichert, die im nächsten Augenblick dann wieder nutzbringend verwendet werden kann. Die gleichzeitige Verwendung des beschriebenen hydraulischen Getriebes und des Federspeichers stellt somit eine weitere Verbesserung der bisher beschriebenen neuen Einrichtung dar. Bei der Ausführungsform nach Abb.-3 ist die eingangs angedeutete zweite Möglichkeit der so Art der hydraulischen Kupplung dargestellt, nämlich daß die Zylinder von dem Antriebsmotor bewegt werden und die Kolben mit dem zu bewegenden Teil der Maschine verbunden sind. Die Spindel 20 treibt die Spindelniutter 21 an, die sich über Federn 22 und 23 gegen die Querhäupter 24 und 25 abstützt. Diese sind mit den Preßzylindern 26 und 27 verbunden. Umgehungsleitungen 28 und 29 mit einstellbaren Drosselorganen 30 und 31 gestatten die Einstellung des Vorschubdmickes. Die Preßkolben sind mit 32 und 33 _ bezeichnet. Ihre Kolbenstangen 34 und 35 sind bei 36 mit dem Tisch 37 verbunden. Die Spindelmutter 21 trägt einen Nocken 38, der zur Steuerung eines Hebels 39 dient. Dieser ist über einen Hebel 40 mit dem Reglerhebel 41 gekuppelt. 42 und 43 sind Endschalter.

Bei dieser Vorrichtung ergibt sich nun folgendes: Wenn der Widerstand, den die Bewegung des Tisches 37 findet, größer ist als die Vorspannung der Federn 22 oder 23, so werden diese um ein bestimmtes Maß zusammengepreßt, bis die erhöhte Kraft größer als der Bewegungswiderstand des Tisches 37 ist. Reicht jedoch diese Zusammenpressung nicht zu einer Tischbewegung aus, so gleitet die Rolle 44 vom Nocken 38 ab und verstellt den Widerstandshebel 41, wodurch der Antriebsmotor auf eine geringere Drehzahl, d. h. der Tisch auf einen kleineren Vorschub, eingeregelt wird. Wenn der Bewegungswiderstand

des Tisches 37 sich vermindert hat, so läuft die Rolle 44 wieder auf den Nocken 38 auf und stellt die normale Drehzahl wieder her. Bei sehr großen Bewegungswiderständen wird einer der Endschalter 42 oder 43 betätigt und dadurch der Antriebsmotor sofort abgeschaltet. Durch gegenseitige Abgleichung der Federspannung und der Drosselung läßt sich innerhalb weiterGrenzen eine beliebige Charakteristik des Vorschubdruckes erzielen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Einregelung und selbsttätigen Aufrechterhaltung eines bestimmten Vorschubdruckes bei Werkzeugmaschinen mit hin und her gehender Arbeitsbewegung, z. B. Hobelmaschinen, Fräsmaschinen, Sägen o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der vom Antriebsmotor angetriebene Teil der Maschine mit dem einen Teil (Kolben oder Zylinder), der hin und her zu bewegende Teil der Maschine mit dem anderen Teil (Zylinder bzw. Kolben) eines hydraulischen Getriebes gekuppelt ist und jeweils die Räume vor und hinter dem Kolben über eine Drosselvorrichtung miteinander verbunden sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung regelbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein an eine Überbrückungsleitung (13) der Drosselvorrichtung (12) angeschlossenes, zweckmäßig nach Kilogramm Vorschubdruck geeichtes Manometer (14) zur Einstellung und Überwachung des Vorschubdruckes.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 3, gekennzeichnet durch meinen Sicherheitsschalter (15, 16), der ζ. B. in Abhängigkeit von der Manometerstellung bei Erreichen des zulässigen Vorschubdruckes den Antrieb abschaltet.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Herstellung der jeweils für den Vor- und Rücklauf erforderlichen Anfangsrelativlagen zwischen Kolben und Zylinder.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem vom Antriebsmotor angetriebenen Teil der Maschine und dem hydraulischen Getriebe ein Federspeicher (22, 23) angeordnet ist. ■

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltvorrichtung (38 bis 44) vorgesehen ist, die bei Erreichen eines bestimmten Ladungszustandes des Federspeichers (22, 23) die Motordrehzahl verringert bzw. den Motor abschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen