DE625104C

DE625104C - Hydraulische Antriebsvorrichtung, insbesondere fuer Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE625104C
Application number: DEP68825D
Authority: DE
Original assignee: KURT PUFAHL DIPL ING
Current assignee: KURT PUFAHL DIPL ING
Priority date: 1934-01-24
Filing date: 1934-01-24
Publication date: 1936-02-04

Description

Der Erfindungsgiegenstand eignet sich, besonders für den Antrieb von Werkzeugmastihinen, bei denen ein Maschinenteil lange Hübe ausfuhrt.

Der einfachste hydraulische Antrieb durch Zylinder, Kolben und einseitige Kolbenstange ist für größere Hublänge wegen der auf Knickung beanspruchten Kolbenstange nicht brauchbar. Es sind aber bereits.hydraulische Antriebe bekannt, bei denen Maschinenteile große Hübe ausführen.

Zwei Zylinder, die so angeordnet sind, daß die einseitigen Kolbenstangen gegeneinander stehien, vermeiden Knickbeanspruchung der Kolbenstangen. Nach links zieht die Kolbenstange des einen Zylinders, nach rechts die des anderen. Ein Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß bei einem Einbau beider Zylinder nebeneinander unter dem Arbeitstische die Kolbenstangen außermittig am Tisch angreifen. Durch Aufteilung einer dieser beiden Zylinder in zwei, die symmetrisch zu dem in der Mitte anzuordnenden anderen Zylinder anzubringen sind, oder durch An-Ordnung der Zylinder übereinander kann dieser Nachteil behoben werden. Eine durchgehende Kolbenstange für doppelt wirkenden Antrieb verhindert die Knickbeanspruchung der Kolbenstange, macht aber weit ausladende Arme am Tisch notwendig. Bei sämtlichen ausgeführten Konstruktionen ist die Zylinderlänge mindestens gleich der Hublänge. Eine andere Bauart vermeidet durch Einbau eines den halben Tischhub ausführenden Zylinderblockes Knickbeanspruchungen in den Kolbenstangen. Die Länge der,-beiden Zylinder im Zylinderblock beträgt die Hälfte der Hublänge. Für mittigen Kraftangriff sind drei Zylinder in symmetrischer Anordnung erforderlich, oder man muß beide Zylinder ^o übereinander anordnen. Die Druckölzu- und abführung erfolgt wegen des sich bewegenden Zylinderblockes durch die am Bett befestigte hohle Kolbenstange. Alle diese bekannten Konstruktionen haben den Nachteil, daß zur Erzielung der reinen Zugbeanspruchung in der Kolbenstange ein unverhältnismäßig großer Aufwand und großer Raumbedarf erforderlich sind.

Der Erfindungsgegenstand hat eine auf Zug beanspruchte Kolbenstange ohne die Nachteile obiger Bauarten aufzuweisen. Das wird erreicht durch Vierwendung von mehreren leicht vierschiebbar auf der durchgehenden Kolbenstange sitzenden Kolben, die nacheinander durch Bewegen des Zylinders oder der Kolbenstange selbsttätig mit der Kolbenstange gekuppelt werden, den Zylinder durchlaufen und wieder selbsttätig !entkuppelt werden. In Fig. ι ist ·εΐη Ausführungsbeispiiel des hydrau· fi₀ lischen Antriebs an einer Hobelmaschine erfindungsgemäß dargestellt. In dem längeren Zylinder α ist der kürzere Arbeitszylinder b eingesetzt, der zu beiden. Seiten Raum für die entkuppelten Kolben c, d, e und / frei läßt. Man kann beide Zylinder auch aus «einem Stück hierstellen. Es ist jedoch zweckmäßigi den Arbeitszylinder des Verschleißes

■wegen aus härterem- Material-herzustellen und in den Außieözjlinder" 'einzusetzen. Der KoI-. benii ist*'gerade-;mit-der- Kolbenstange gekuppelt und zieht den Tisch unter dem Druck der Flüssigkeit nach gewünschter Richtung. Ein Ausführungsbeispiel der Kupplung zwischen Kolben und Kolbenstange ist in Fig, 3 dargestellt. Die Kupplung'erfolgt·durch, zwei radial im Kolben gegenüberliegende Riegel g, die unter dem Druck der Federn i in die Ausnehmungen h der vorübergleitenden Kolbenstange einspringen. Die Ausnehmung ist konisch ausgeführt, damit die Riegel genügend Zeit zum Einschnappen haben und damit ein sattes Anliegen derselben gewährleis.tet ist. Die Ausnehmungen h sind am Umfang der . Kolbenstange versetzt angeordnet, so daß sich -jeder Kolben nur an der ihm: zugeordneten Stelle einkuppeln kann. Die Feder/, die zur Verringerung des Kolbendurchmessers ins Innere des- Riegelsg gelegt ist, stützt sichah der durch dein Riegel g gehenden Brücke /, Sobald die Nase £ des um den Zapfen/ drehbaren Hebels m gegen die Stirnfläche des benachbarten Kolbens stößt, wird der Riegel g aus der Ausnehmung h der Kolbenstange ο gehoben. .Wenn unmittelbar nach dem Entkuppeln-die-Tischbewegung· mit stärkerer- Beschleunigung umgekehrt werden;würde, könnte der Fall eintreten, daß. die Riegel nicht 'einspringen, weil die immer noch an der Stirnfläche des Kaphbarkolbens . liegende Nase k des Hebels m ein plötzliches" -Einspringen des Riegels verhindert. , Aus diesem Grund sind an .den .Stirnnächjen der Kolben Abspreizfedern ρ angebracht, die- den Kolben sofort nach dem. Entkuppeln so weit von der die Kupplung verhindernden Stirnfläche des Nachbarkolbens wegschieben, daß auch bei plötzlieber .Tischumkehr ein schlagartiges Einschnappien der Riegel gewährleistet ISt₁ Um ein Verdrehen der' Kolben zu verhindern,- sind • aru ,Umfang· der Kolbenaufnahmekammern Führungsleistein q angebracht, _t an die sich die aus den Ausnehmungen der. Kolbenstange ,austretenden Riegel lehnen. Die - Fläche r der _: Führungsleiste ^ begrenzt außerdem in axialer Richtung "die Abspneizbewegung der Kolben, so daß auch eine Mitnahme der Kolben infolge Reibung zwischen Kolben und !Kolbenstange unmöglich' ist. "Das Ein- und Auskuppeln der Kolben geschieht nicht unter • Last. Die. Be- und Entlastung der Kolben kann zeitlich auf zwei Arten 'erfolgen, ί. Bevor der den Arbeitszylinder verlassende Kolben -!entlastet wird, wird der in den •Arbeitszylinder eintretende. Kolben belastet/d.h. die Entfernung zwischen den- Mitten zweier benachbarter"-Kolben ist kürzer -als die wiffc-Same Länge. des Arbeitszylinders. 2. Die zweite Art beruht' darauf, daß; diese Größen gleich sind, d.h. der austretende Kolben wird in .gleichem Maße entlastet wie der eintretende belastet wird. Die Summe der die Wandung des Arbeitszylinders berührenden Mantelflächen der Kolben bleibt gleich. Der Schlupf zwischen Zylinderwandung und Kolben, der die Kolbengeschwindigkeit unmittelbar beeinflußt, ist abhängig von der Länge des -Spaltes zwischen Kolben und Zylinderwandung. Um* also eine gleichförmige Geschwindigkeit während dies" Be- und Entlastungsvorganges zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Spältlängensumme beider Kolben möglichst konstant zu halten, also den Abstand von Kolbenmitte zu Kolbenmitte gleich der wirksamen Länge des Arbeitszylinders zu machen. Die Be- und Entlastung der Kolben erfolgt vollkommen stoßlos, weil an den Arbeitszylindenenden Schrägen S vorhanden sind,-die die Kolbenringet allmählich beim Belasten zusammendrücken und beim Entlasten auseinander gehen lassen. - -

Die -vwrtschaftlichen Vorteile der Erfindung -ergehen sich aus der Gegenüberstellung mit den bekannten, praktisch für lange Tischhübe in Frage kommenden Bauarten. Es ist •eine Hublänge von ι ο m gewählt. Die Gegenüberstellung-jdltfür mittigien* Kraftangriff. Bauart mit gegeneinänderstehenden, einseitig wirkenden'Zylindern: - -'- _ Drei Zylinder von dreimal 10 m == "30 m Gesamtlänge, - - -

drei Kolbenstangen von dreimal 10 m == 30 m Gesamtlänge', . sechs Zylinderdeckel, drei Stopfbuchsen und drei Kolben. ' ..-.-·./. Bauart mit dem halben Tischhub ausführenden Zylinderblock:

Drei Zylinder von dreimal Jm= 15m Gesamtlänge, '

drei Kolbenstangen von dreimal 10 m == 30m Gesamtlänge, ■

seelis Zylinderdeckel, sechs Stopfbuchsen, deei Kolben und Zylinderblock mit Führun- _i0§ gen. -Bauart nach Er-findung: " Ein Zylinder von 2,8 m Gesamtlänge, eine Kolbenstange von 12,8m Gesamtlänge, zwei ZylinderdeckeL^ zwei Stopfbuchsen und fünf Kolben. _"._ .

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist der geringe Raumbiedarf. Die kinematische Umkehrung der Erfindung^ist in Fig. 2 dargestellt. Als Ausführungsbeispiel ist eine Blechkantenhobelmaschine gewählt worden. Hierbei ist der Zylindern an dem beweglichen Werkzeugträger der Maschine befestigt, während die Kolbenstange fest mit dem. Gestell der Maschine verbunden· ist. Der elektrische Motor und die Flüssigkeitspumpe befinden sieh'ebenfalls auf dem Werkzeugträger. Man erkennt,-daßi die Erfindung den hydraulischen

Antrieb an Maschinen ermöglicht, bei denen Hub- und Baulänge der Maschine fast gleich lang sind. Bei sämtlichen anderen bekannten hydraulischen Antrieben ist das nicht möglich. 5

Claims

Patentansprüche:

i. Hydraulische Antriebsvorrichtung, insbeaondene für Werkzeugmaschinen, bei

ίο denen ein hin und her gebender Maschinenteil große Hübe auszuführen hat, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Gesamthublänge entsprechenden Kolbenstange (o) mehrere Kolben (c, d, e, f) leicht verschiebbar angeordnet sind,; die sich nacheinander selbsttätig mit der Kolbenstange '(0) kuppeln, den verkürzten Zylinder (a, b) durchlaufen und sich wieder selbsttätig entkuppeln.
2. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zylinder (a) der Arbeitszylinder (b) aus verschleißfesterem Material eingesetzt ist.
3. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Arbeitszylinders (b) freie Räume zur Aufnahme der Kolben angeordnet sind.
4. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach' Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer gleichförmigen Geschwindigkeit beim Kolbenwechsel die Summe der die Zylinderwandung berührenden Mantelflächen beider Kolben gleichbleibt.
5. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des eigentlichen Arbeits-Zylinders (ö) zur allmählichen Be- und Entlastung der Kolben vom Druck des Treibmittels abgeschrägt (s) sind.
6. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen Kolben und Kolbenstange durch, radial im Kolben angeordnete Riegel (g) erfolgt, die unter dem Druck von Federn (r) in entsprechende Ausnehmungen (A) der Kolbenstange (0) einspringen.
7. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (A) am Umfang der Kolbenstange (0) derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß in jede Ausnehmung nur die Riegel eines bestimmten dieser Ausnehmung zugeordneten Kolbens einspringen können.
8. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Herausheben der Riegel (g) aus den Ausnehmungen (Ji) selbsttätig durch Winkelhebel (m) erfolgt, die um im Kolben angeordnete Zapfen (J) schwenkbar gelagert sind und deren freie Enden Nasen (Ji) tragen, mit denen sie gegen die Stirnfläche des Nachbarkolbens stoßen, während ihre anderen Enden gabelförmig an im Riegel (g) gelagerte Zapfen (ii) angreifen.
9. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (/), die die Riegel in die Ausnehmungen (A) der Kolbenstange drücken, im Innern der Riegel (g) angeordnet sind, damit der Kolbendurchmesser möglichst klein gehalten werden kann.
10. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kolhenstirnflächen (ti) Abspreizfedern (p) angebracht sind, die die Kolben in solchem Abstand halten, daß jederzeit ein Einkuppeln möglich ist.
11. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegel "(g) der Kolben im entkuppelten Zustand über den Umfang der Kolben hinausragend in Führungsleisten ('q) gehalten sind, die sowohl ein Verdrehen der Kolben als auch eine Mitnahme der Kolben durch die Kolbenstange (Querleiste r) ' infolge Reibung verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen