DE658488C

DE658488C - Hydraulic drive device for machine tools, in particular short planing machines

Info

Publication number: DE658488C
Application number: DEZ21179D
Authority: DE
Original assignee: WOTAN und ZIMMERMANNWERKE AKT
Current assignee: WOTAN und ZIMMERMANNWERKE AKT
Priority date: 1933-08-04
Filing date: 1933-08-04
Publication date: 1938-04-07

Description

Bei Werkzeugmaschinen mit hin und her gehender Bewegung des Werkstück- oder Werkzeugträgers erfordert die Umsteuerung des Ölstromes verhältnismäßig verwickelte Bauteile und verteuert dadurch vielfach die Gestehungskosten der Maschinen in übermäßiger Weise.In machine tools with reciprocating movement of the workpiece or tool carrier The reversal of the oil flow requires relatively complex components and thereby often increases the cost of the machines in an excessive manner.

Eine besondere Schwierigkeit bietet die Überwindung der Totpunktlage. Hierzu sind bereits bekannt Vorsteuerungen und Kippgesperre. Bei beiden ist jedoch eine verhältnismäßig große Zahl einzelner Teile erforderlich, die teilweise starkem Verschleiß unterliegen.Overcoming the dead center position presents a particular difficulty. For this are already known pilot controls and tilt lock. In both cases, however, there is a relatively large one Number of individual parts required, some of which are subject to heavy wear.

Bei diesen Steuerungen besteht ferner eine erhebliche Schwierigkeit darin, eine genügend genaue Umsteuerung zu erzielen. In bestimmten Fällen aber, z. B. bei Kurzhobelmaschinen, ist es von sehr großer Wichtigkeit, auch bei verschiedenen Schnittgeschwindigkeiten auf dem gleichen Punkte umzusteuern, und zwar insbesondere dann, wenn gegen Ansätze anzuhobeln ist, so daß der Raum für den freien Auslauf des Stahles begrenzt ist. Das ist mit Hilfe von Vorsteuerungen bisher nicht erreichbar, da sich bei Veränderung der Schnittgeschwindigkeit eine Verlagerung des Umsteuerpunktes ergibt. Außerdem ist bei Vorsteuerungen, die bei großen Öldrucken allein in Frage kommen, die Schaltzeit verhältnismäßig lang, so daß ein beliebig kurzer Hub des anzutreibenden Maschinenteiles nicht erzielt werden kann.There is also a significant difficulty with these controls in obtaining a sufficient to achieve exact reversal. In certain cases, however, B. with short planing machines, it is of very great importance even at different cutting speeds on the same To redirect points, especially when there are approaches to be planed, like this that the space for the free flow of the steel is limited. That is with the help of pre-controls so far not achievable, as there is a shift when the cutting speed is changed of the reversing point results. In addition, there is a pilot control that applies to high oil pressures only come into question, the switching time is relatively long, so that any short one Stroke of the machine part to be driven cannot be achieved.

Die Anwendung eines Differentialkolbens zur Erzeugung einer hin und her gehenden Bewegung des Werkzeug- oder Werkstückträgers ist bei Werkzeugmaschinen bekannt. Auch bei den bekannten Maschinen wurden für die Bewegung in der einen Richtung beide Kolbenflächen und für die Bewegung in der anderen Richtung nur eine Kolbenfläche beaufschlagt, wobei im letzten Falle dem Druckmittel auf der nichtbeaufschlagten Kolbenfläche freier Abfluß gestattet wurde. Diesen bekannten Maschinen gegenüber besteht die Erfindung in der Vereinigung eines derartigen Differentialkolbenantriebes mit der zuvor geschilderten Steuerung.The use of a differential piston to create a reciprocating motion the tool or workpiece carrier is known in machine tools. Even with the well-known Machines were designed to move both piston faces and in one direction for the movement in the other direction only one piston surface is applied, with the last If the pressure medium was allowed to flow freely on the non-pressurized piston surface. In relation to these known machines, the invention consists in the combination of such a machine Differential piston drive with the previously described control.

Alle diese Nachteile werden durch den Antrieb nach der Erfindung vermieden. Dieser besteht aus einem Differentialkolbengetriebe, dessen beim Arbeitshub wirksame Seite mit der Druckflüssigkeitsquelle unmittelbar in dauernder Verbindung steht und dessen beim Rückhub wirksame Seite mit einem verschließbaren Auslaß versehen ist und mit der Arbeitsseite durch einen sich beim Schließen des Auslasses selbsttätig öffnenden Kanal in zeitweiser Verbindung steht. Beim Arbeitshub wirkt auf die entsprechende Kolbenseite der Überdruck der Druckflüssigkeit multipliziert mit der ganzen wirksamen Kolbenfläche, beim Rückhub der gleiche Druck multipliziert mit der Differenzfläche beider Kolbenseiten. Dabei ist es gleichgültig, ob der Kolben ein einziger Differentialkolben ist oder in zwei verschieden große Kolben in einem oder zwei Zylindern aufgelöst ist. Ist die Leerlaufarbeit klein genug oder der Flüssigkeitsdruck groß genug, so genügt als Differentialkolben ein doppeltwirkender Kolben mit einseitiger Kolbenstange.All these disadvantages are avoided by the drive according to the invention. This exists from a differential piston gear, the side of which is active during the working stroke with the hydraulic fluid source is directly in permanent connection and its effective side during the return stroke with a closable outlet is provided and with the working side by a self-acting when closing the outlet opening channel is temporarily connected. The working stroke acts on the corresponding one Piston side the excess pressure of the hydraulic fluid multiplied by the entire effective piston area, on the return stroke the same pressure multiplied by the difference area of both sides of the piston. It does not matter whether the piston is a single differential piston or in two pistons of different sizes in one or two cylinders. Is the idle work small enough or the fluid pressure large enough, a double-acting differential piston is sufficient Pistons with one-sided piston rod.

Der Verbindungskanal zwischen beiden Kolbenseiten oder den Druckräumen beider KolbenThe connecting channel between the two piston sides or the pressure chambers of both pistons

kann im Kolben selbst oder in der Zylinderwand oder außerhalb des oder der Zylinder liegen. Zweckmäßig 1 dient zu seiner Öffnung und Schließung ein selbsttätiges Ventil, das beim Schließen des Auslasses der Rüekhubseite des oder der Kolben durch den dann zwangläufig eintretenden Anstieg des Druckes der Flüssigkeit auf dieser Seite geöffnet und durch eine Feder wieder geschlossen wird, sobald der Auslaß wieder geöffnet wird. Zur Steuerung des Auslasse: der Rüekhubseite dienen Anschläge, die in bekannter Weise am angetriebenen Tisch oder Schlitten oder deren Kolbenstange angeordnet sind.can be in the piston itself or in the cylinder wall or outside of the cylinder or cylinders. Appropriately 1 is used to open and close an automatic valve that when Closing the outlet of the Rüekhubseite of the piston or pistons by the then inevitable occurring increase in pressure of the liquid on this side and opened by a spring is closed again as soon as the outlet is opened again. To control the outlet: the Rüekhubseite are stops that are in a known manner on the driven table or Slide or their piston rod are arranged.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Antriebseinrichtung nach der Erfindung dargestellt.The drawing shows an embodiment of a drive device according to the invention shown.

Abb. ι zeigt einen Schnitt durch das hydraulische Antriebssystem einer ,Maschine mit hin und her gehendem Arbeitstisch.Fig. Ι shows a section through the hydraulic Drive system of a machine with a working table moving back and forth.

Abb. 2 zeigt einen Schnitt senkrecht zu dem der Abb. i.Fig. 2 shows a section perpendicular to that of Fig. I.

Abb. 3 zeigt eine Ansicht des Arbeitskolbens in vergrößertem Maßstab.Fig. 3 shows a view of the working piston on an enlarged scale.

Abb. 4 zeigt einen waagerechten Schnitt durch den Kolben in Höhe der Bohrung 9 in Abb. 3,Fig. 4 shows a horizontal section through the piston at the level of the bore 9 in Fig. 3,

Der Arbeitskolben 6 weist eine Durchbohrung 9 parallel zur Achse der Kolbenstange auf. Dadurch ist eine Verbindung zwischen den beiden Kolbenseiten hergestellt. Die Längsbohrung 9 wird durch einen Kolben 10 eines Absperrschiebers 10 abgesperrt, der durch eine Druckfeder - in seine eine Verschlußlage gedrückt wird. Wenn eine Druckpumpe 1 Öl aus-einem Sammelbehälter 2 in die rechte Seite des Zylinders 3 drückt, so bewegt sich der Arbeitskolben 6 mit einer Kraft, die der dabei beaufschlagten Fläche und dem Öldruck entspricht, nach links, wobei das auf der linken Seite vorhandene öl durch Leitung 4 und Ventil 5 widerstandslos abfließen kann.The working piston 6 has a through hole 9 parallel to the axis of the piston rod. Through this is a connection between the two Piston sides made. The longitudinal bore 9 is through a piston 10 of a gate valve 10 locked, which by a compression spring - is pressed into its one closed position. When a pressure pump 1 oil from a sump 2 into the right side of the cylinder 3 presses, then the working piston 6 moves with a force equal to that of the surface acted upon and corresponds to the oil pressure, to the left, whereby the oil present on the left side passes through Line 4 and valve 5 can flow off without resistance.

Über eine Kolbenstange 7 treibt der Arbeitskolben den Tisch 8 an. An dem Tisch befinden sich verstellbare Anschläge 11 und 12 für die Begrenzung des Arbeitshubes. Bei Erreichen der gewünschten linken Endstellung des Arbeitstisches wird durch Anschlag 12 das Ventils in der Abflußleitung 4 geschlossen. Da sich der So Kolben aber weiter bewegt, erfolgt in dem auf der linken Seite des Arbeitskolbens 6 vorhandenen öl eine Drucksteigerung, die sich durch Bohrung 13 (Abb. 4) hinter einen Steuerkolben 19 des Absperrschiebers fortpflanzt und den Kolben 10 gegen den Druck einer Feder 14 ver-■ schiebt und dadurch die Bohrung 9 freigibt.The working piston drives the table 8 via a piston rod 7. Located at the table adjustable stops 11 and 12 for the Limitation of the working stroke. When the desired left end position of the work table is reached the valve in the drain line 4 is closed by the stop 12. Since the However, if the piston continues to move, it takes place in the one present on the left-hand side of the working piston 6 oil an increase in pressure, which is through hole 13 (Fig. 4) behind a control piston 19 of the gate valve propagates and the piston 10 against the pressure of a spring 14 pushes and thereby exposes the bore 9.

Das Drucköl kann nunmehr zwischen denThe pressure oil can now between the

beiden Zylinderseiten kommunizieren. Da auf beiden Seiten der gleiche Öldruck vorhanden ist, jedoch nur auf der rechten Zylinderseite eine Kolbenstange 7 angeordnet' ist, bewegt sich jetzt der Kolben 6 nach rechts mit einer Geschwindigkeit, die der geförderten Ölmenge und dem Querschnitt der Kolbenstange 7 entspricht. communicate on both sides of the cylinder. Since there is the same oil pressure on both sides, however, a piston rod 7 is only arranged on the right-hand side of the cylinder, moves now the piston 6 to the right at a speed that corresponds to the amount of oil delivered and corresponds to the cross section of the piston rod 7.

Durch den Anschlag n wird nach Beendigung des gewünschten Tischhubes das Ventil 5 wieder geöffnet. Dadurch fällt der Druck auf der linken Zylinderseite wieder ab, und der Kolben 10,in dem Arbeitskolben 6 wird durch die Druckfeder 14 in seine Ruhelage zurückgedrückt und sperrt die Bohrung 9 wieder ab, so daß nunmehr wieder der Arbeitshub erfolgt.The valve 5 is again due to the stop n after the desired table stroke has ended opened. As a result, the pressure on the left side of the cylinder drops again and the piston 10, in the working piston 6 is pushed back into its rest position by the compression spring 14 and blocks the bore 9 again so that the working stroke now takes place again.

Aus der geschilderten Arbeitsweise ergibt sich, daß in dem von der Druckpumpe 1 geförderten Ölstrom kein Richtungswechsel erforderlich ist und daß nur durch das Öffnen und Schließen des Ventils 5 die Umsteuerung vollkommen beherrscht werden kann. Hydraulische Antriebsvorrichtungen für Werkzeugmaschinen mit hin und her gehender Bewegung des Werkzeug- oder des Werkstückträgers mit nur in einer Richtung fördernder Druckpumpe sind an sich bekannt.From the described method of operation it follows that in the funded by the pressure pump 1 Oil flow no change of direction is required and that only by opening and closing the valve 5, the reversal is complete can be controlled. Hydraulic drive devices for machine tools with reciprocating movement of the tool or workpiece carrier with only one The direction of the conveying pressure pump are known per se.

Eine Geschwindigkeitsregelung wird durch Veränderung des Querschnittes des Arbeitskolbens erzielt. Der Zylinder hat rechteckigen Querschnitt, und seine eine Seitenwand 15 wird mit Hilfe von Einstellspindeln 16, die durch ein Zahnstangen- oder Kettengetriebe 20 verbunden sind und durch ein Handrad 17 betätigt werden können, gehoben oder gesenkt. Der Arbeitskolben 6 hat einen verschiebbaren Einsatz 18, der der Verschiebung des Zylinderbodens 15 unter dem Druck einer Feder 21 folgt.Speed control is achieved by changing the cross section of the working piston. The cylinder has rectangular Cross section, and its one side wall 15 is with the aid of adjusting spindles 16, which are connected by a rack or chain gear 20 are and can be operated by a handwheel 17, raised or lowered. The working piston 6 has a displaceable insert 18, which follows the displacement of the cylinder base 15 under the pressure of a spring 21.

Die Ausbildung kann auch so getroffen sein, daß der Kolben feststeht und der Zylinder beweglich ist. The training can also be made so that the piston is fixed and the cylinder is movable.

Claims

^Claims : 1o °

i. Hydraulic drive device for Machine tools with reciprocating movement of the tool or workpiece carrier with a pressure fluid source conveying in the same direction, in particular for short-cutting machines, characterized by a differential piston gear (3 / 6, 7), whose side that is active during the working stroke is directly connected to the pressure fluid source (1) is in permanent connection and its side effective during the return stroke with a closable (5) outlet (4) is provided and with the working side through one when closing the outlet automatically opening channel (9) is temporarily connected.

2. Drive device according to claim 1, characterized by a transverse to the channel (9) Slidable shut-off piston (10) with drive piston (19), which is via an auxiliary channel (13) under the pressure of the

stroke effective side of the working cylinder is and through this in the open position and into the closed position by a spring (14) counteracting the pressure on the piston (19) is adjustable.

3. Drive device according to claim 1 and 2, characterized in that the Channel (9), the auxiliary channel (13) and the shut-off piston (10) are arranged in the working piston (6).

Tlierzu 1 sheet of drawings