DE687619C - Vorrichtung zum Einleiten mehrerer in bestimmter Reihenfolge noetiger Arbeitsbewegungen, die unter Benutzung eines Druckmittels ausgefuehrt werden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einleiten mehrerer in bestimmter Reihenfolge nötiger Arbeitsbewegungen, die unter Benutzung eines Druckmittels ausgeführt werden bei Werkzeugmaschinen, z. B. Zahnradbearbeitungsmaschinen, bei welchen zur Einleitung der jeweils nächsten Arbeitsbewegung eine Drucksteigerung des Druckmittels dient.

ίο Bezweckt wird, solche Maschinen vollständig selbsttätig arbeiten zu lassen, so daß nur eine geringe Wartung notwendig ist. Es ist infolgedessen möglich, daß ein Arbeiter eine größere Anzahl Maschinen behandeln bzw. überwachen kann.

Gegenüber einer bekanntgewordenen hydraulischen Steuerung für spanabhebende Werkzeugmaschinen ist gemäß der Erfindung eine weitgehendere Vereinfachung erzielt, die sich besonders bei Zahnradbearbeitungsmaschinen, insbesondere Zahnradschleifmaschinen für Stirnräder mit axial oder auch schraubenförmig gewundenen Zähnen, eignet. Da bei solchen Maschinen die Betätigung des hin und her gehenden Tischschlittens bereits mit Hilfe eines Druckmittels durchgeführt wird, so gestaltet sich hier der weitere Ausbau der Maschine für die selbsttätige Steuerung der verschiedenen Einzelvorrichtungen der Maschine besonders vorteilhaft, zumal die erfindungsgemäße Durchbildung, wie erwähnt, an und für sich einfach und raumsparend ist.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß in den Druckmittelstrom ein umstellbarer Druckmittelmotor eingeschaltet ist, der beim Auftreten einer Drucksteigerung zur Wirkung kommt und der ein schaltbares Umsteuerorgan für das Druckmittel beeinflußt. Dabei ist vorteilhaft, der den Umsteuerhahn, Kolben o. dgl. betätigende Druckmittelmotor mit einer ihn beeinflussenden Hemmvorrichtung zu ver-

sehen, die auf einen bestimmten Druck einstellbar ist, derart, daß der Motor o. dgl. nur im Falle des Zustandekommens des bestimmten erhöhten Druckes zur Wirkung kommt und den Umsteuerhahn o. dgl. schaltet.

Es bestehen erfindungsgemäß noch weitere Merkmale, die im Verlauf der Beschreibung an Hand der Zeichnungen erläutert werden. In der Zeichnung ist beispielsweise eine ίο Schaltvorrichtung für eine Zahnradschleifmaschine dargestellt, bei der eine hin und her gehende Tischbewegung eine zeitweise Verdrehung des Werkstückes (Teilungsvorschub) und ein in eine Teilscheibe eintretender Indexbolzen zur Sicherung des Werkzeuges in der jeweils eingestellten Arbeitslage zu steuern ist. Abb. ι zeigt eine zum Teil schematisch gehaltene Längsansicht einer Zahnradschleifmaschine, einige Teile erscheinen geschnitten; Abb. 2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt nach Linie H-II (Abb. 1);

Abb. 3 zeigt eine Oberansicht von Einzelheiten aus Abb. i;

Abb. 4 gibt quer geschnitten eine Einzeldarstellung aus Abb. 1 mit einer Ergänzung. Im Maschinenbett 1 ist in bekannter Weise der Reitstockschlitten 2 längs beweglich geführt. Der Reitstockschlitten trägt die Körnerspitzen 3, 4, zwischen denen die zu schleifenden Zahnräder W mit ihrem Dorn D gehalten werden. Der Dorn D besitzt in bekannter Weise einen Mitnehmerarm M, der sich -an einen Bolzen S der im Reitstockschlitten 2 gelagerten Welle 6 anlegt. Die Welle 6 trägt die Teilscheibe 7, die mit Lücken 8 versehen ist, und'zwar in einer der Lückenzahl des Werkstückes W entsprechenden Anzahl. Mit der Teilscheibe 7 arbeitet der in die Lücken 8 passende Indexbolzen 9, der an einem im Zylinder 11 bewegbaren Kolben 10 sitzt. Der Zylinder 11 ist auf dem Reitstockschlitten 2 gelagert. Mit der Teilscheibe 7 ist ein Ring 13 verbunden, der den inneren Teil eines Wälzkörperklemmgesperres *5 bildet und auf dem die Rollen 14 sitzen. Der äußere Teil 15 des Klemmgesperres sitzt auf einem mit schraubenförmig verlaufenden Nuten und Vorsprüngen versehenen Zapfen 17 eines Kolbens 18, der im Zylinder 19 beweglich geführt ist. Mit der Kolbenbewegung ist die Drehung des äußeren Gesperreteils 15 möglich, und zwecks Einstellung des jeweils nötigen Drehungsbetrages, d. h. des Teilungsvorschubes, ist der Arbeitsweg des Kolbens 5,5 18 durch einen im Zylinder ein- und ausschraubbaren Bolzen 21 entsprechend begrenzbar. Eine Feder 20 dient dazu, den Kolben 18 in die Anfangslage zu bringen, sobald im Zylinder kein' Druck vorhanden ist. Mit der Tischplatte des Reitstockschlittens 2 ist eine als Kolbenstange 25 ausgebildete doppelte Druckmittelleitung 30, 31 vereinigt, und zwar mit Hilfe von Tragaugen 27. Die Stange 25 trägt fest auf ihrem mittleren Teil einen Kolben 28, der sich beim Hinundhergehen des Schlittens 2 in einem Zylinder 29 bewegen kann. Vor und hinter dem Kolben münden die Leitungen 30 und 31 mit Öffnungen 32 und 33 in die beiden Zylinderräume 34 und 35. Die Tragaugen 27 des Schlittens 2 kommen bei der einen bzw. auch bei der anderen Endstellung des Schlittens 2 mit den Anschlagkörpern 37 in Berührung, und diese Anschlagkörper sind in axialer Richtung einstellbar mit Hilfe von Schraubenbolzen 38, außerdem aber auch noch abgefedert mit Hilfe der Federn 39.

Zur Erzeugung der Bewegung des Reitstockschlittens 2 und zum jeweils notwendigen Ausheben des Indexbolzens 9 aus der Teilscheibe 7 dient die erfindungsgemäß besonders ausgebildete und angeschlossene Druckmittelbetätigungsvorrichtung. Beispielsweise möge hier als Druckmittel Öl benutzt sein. Der Druck wird erzeugt durch die Zahnradpumpe 42, die von einem Elektromotor 43 angetrieben wird. Die Saugleitung der Pumpe ist mit 44 bezeichnet. In die Druckleitung 45 kann zunächst ein Überströmventil 46 eingebaut sein, das ein Sicherheitsventil darstellt. Weiter wird zweckmäßig ein einstellbarer Abflußhahn 47 vorgesehen und außerdem ein Hahn 48, der der Mengenregelung des zu fördernden Druckmittels dient. Im weiteren Verlauf der Druckleitung 45 sind ein Umsteuerhahn· 50 und ein zur Bewegung dieses Umsteuerhahnes dienender Flüssigkeitsmotor, z. B. eine Kapselmaschine 51, auf dem Schlitten 2 vorgesehen, und die Motorwelle und das Hahnküken 57 stehen durch das Zahnräderpaar 26 miteinander in Eingriff.

Die jeweilige Hemmung des Hahnkükens in den einzelnen Verdrehstellungen wird beispielsweise erzielt durch ein Verriegelungsglied JJ (Kugel o. dgl.) und durch eine darauf wirkende Druckfeder 78, die mit Hilfe einer Schraube 79 einstellbar ist. Das Küken 57 des Steuerhahns 50 hat eine Anzahl Rasten zum Eintreten des federbeeinflußten Riegels 77. Die Zuleitung zum Motor und zum Hahn erfolgt von der Druckleitung 45 aus durch einen Schlauch 52, der sich an zwei Leitungsarme 54 und 55 anschließt. " Die Leitung 55 führt in den Innenraum des Steuerkükens 57. Das Steuerküken hat eine seitliche Öffnung 58, die bei der Drehung desselben nacheinander zu den Abzweigkanälen 60, 61, 62, 63, 64, 65 gleichgestellt werden kann, um das Druckmittel zu den 12c verschiedenen Verwendungsstellen geleiten zu lassen. Vom Kanal 60 aus führt eine Leitung

es? βίο

66 in den Kanal 30 bzw. durch die Öffnung 32 zum Zylinderraum 34, und vom Kanal 61 aus führt eine Leitung 67 in den Kanal 31 bzw. durch die öffnung 33 in den Zylinderraum 35.

Die Kanäle 62 und 63 sind durch Leitungen 70 und 71, die an geeigneter Stelle zusammentreffen, zum Arbeitsraum des Kolbens 18 im Zylinder 19 geführt, während von den Kanälen 64 und 65 aus die Leitungen 73 und 74 zusammen in den Arbeitszylinder 11 des Kolbens 10 führen.

Für die beim Ausführungsbeispiel in Betracht kommende Zahnradschleifmaschine ist die Wirkungsweise der Schaltvorrichtung nach dem ernndungsgemäßen Verfahren wie folgt:

Es sei angenommen, daß sich der Tisch 2 auf seinem Längswege in der angegebenen Pfeilrichtung A (nach rechts) befindet, und zwar gerade in der mittleren Stellung, wie in Abb. ι gezeigt. Während dieser Bewegung steht der Steuerhahn 50, wie in Abb. 1 dargestellt, so, daß das von der Druckleitung 45 durch den Schlauch 52 und die Leitung 55 geförderte Druckmittel durch die Kanäle 58 und 60 und die Leitung 66, 30, 32 in den Zylinderraum 34 gedruckt wird und somit der Druck auf den Kolben 28 wirkt. Sobald der Tisch 2 seinen Arbeitsweg mit dem Auftreffen· des einen Halteauges 27 auf den einen Anschlag 37 beendet hat, bildet sich im Zylinderraum 34 und in der Zuführungsleitung Überdruck, dessen Größe vorher willkürlich gewählt bzw. festgelegt sein kann mittels der Sperrvorrichtung JJ, 78, 79 für den Steuerschieber 50. Der wie vorerwähnt sich bildende Überdruck in der Leitung 45, 52, 58, 60, 66, 30, 32 wird im Flüssigkeitsmotor 51 wirksam und erzeugt eine Drehung seines Kolbenträgers, womit gleichzeitig das Küken 57 des Steuerhahns gedreht wird, und zwar so weit, bis der Kanal 58 des Kükens 57 dem nächstfolgenden Abführungskanal, nämlich dem Kanal 64, gegenübersteht. Von diesem Augenblick an gelangt das Druckmittel durch die Leitung 74 zum Zylinderraum 11 und bewirkt durch Bewegung des federbelasteten Kolbens 10 das Herausheben des Indexbolzens 9 aus der Teilscheibe 7. Hat der Kolben 10 seine Endstellung erreicht, so entsteht im Zylinderraum unterhalb des Kolbens 10 und in der Leitung 74 Überdruck, so daß der Motor 51 und damit das Küken 57 des Umsteuerhahns noch weiter gedreht wird, bis die Öffnung 58 auf den Kanal 63 paßt, so daß das Druckmittel durch die Leitung 71 in den Arbeitsraum des Kolbens 18 im Zylinder 19 gelangt. Dadurch wird der Kolben 18 nach rechts bewegt, und mit dieser Bewegung erfolgt eine Drehung des äußeren Teiles 15 des Wälzkörperklemmgesperres 13, 14, 15, so daß die Teilscheibe 7 verdreht wird. Hat der Kolben 18 seine festgelegte Endstellung erreicht, so entsteht in dem Arbeitsraum des Zylinders 19 und in der Leitung 71 Überdruck, wodurch der Flüssigkeitsmotor 51 und damit das Küken 57 des Umsteuerhahns weiter gedreht werden, bis der Kanal 58 in gleiche Stellung zum Kanal 61 gelangt, und dadurch wird der Weg für das Druckmittel durch die Leitung 67 zum Kanal 31, 33 zum Zylinderraum 35 frei, so daß durch Wirkung des Druckmittels auf den Kolben 28 der Tisch 2 seine Längsbewegung nach links beginnt. Ist diese Bewegung nach links durch Anschlagen des rechten Halteauges 27 an den zugehörigen Anschlagkörper 37 beendet, so entsteht in der Leitung 67 der Überdruck, und es wird dadurch die Weiterdrehung des Flüssigkeitsmotors 51 und damit des Steuerkükens 57 veranlaßt bis zum Eintreffen des Kanals 58 an den Kanal 65, und nun wird durch das Durchfließen des Druckmittels durch die Leitung 73 und in den Arbeitsraum des Zylinders 11 mit dem Betätigen des Kolbens 10 der Indexbolzen 9 wieder aus der Teilscheibe 7 gehoben, um den unmittelbar darauf einsetzenden Teilungsvorschub der Scheibe 7 zu ermöglichen, worauf dann die Bewegungen wieder in der vorbeschriebenen Reihenfolge sich wiederholen.

Die einzelnen hintereinanderfolgenden Bewegungen werden jeweils selbsttätig durch den mit Abschluß je einer Bewegung sich bildenden Überdruck geschaltet.

Es kann in gewissen Fällen die Notwendigkeit auftreten, daß die eine oder andere Schaltung, wie sie sonst in einer bestimmten Reihenfolge sich vollzieht, ausgelassen werden soll. Zu diesem Zwecke können in die in Betracht kommenden Leitungsstücke Absperrhähne eingebaut sein, so z. B. in den Leitungen 70 und 73 die mit 83 und 84 angedeuteten Hähne.

Soll für besondere Betriebsverhältnisse an irgendeiner Stelle der Wirkungsfolge im Flüssigkeitskreislauf eine Pause oder mehrere Pausen eintreten, so wird an den Umsteuerhahn 50 ein Abzweig angeschlossen, der in no eine Verzögerungsvorrichtung führt, z. B. zu einem Kolben und Druckzylinder mit in gewissen Grenzen einstellbarem Kolbenweg. Wenn diese Verzögerungsvorrichtung am Umsteuerhahn zwischen zwei zu Arbeiteleitungen führenden Kanälen eingebaut wird, so wird beim Drehen des Hahnkükens 57 zwischendurch das Druckmittel in die Verzögerungsvorrichtung geleitet und erst dann, wenn in dieser Verzögerungsvorrichtung der Kolben sein Wegende erreicht hat, durch den sich bildenden Überdruck eine selbsttätige

Umschaltung des Hahnkükens 57 zur nächsten Arbeitsleitung hin erfolgen. Die Dauer der Verzögerung ist wie gesagt von der jeweiligen Einstellung abhängig. In Abb. 4.1st ein Beispiel gezeigt. Hier ist am Umsteuerhahn 50 mit einer Leitung 86 ein Zylinder 87 angeschlossen. Sein Kolben 88 ist abgefedert, und der Weg des Kolbens ist einstellbar mit Hilfe der Schraube 89.

Soll im Gegensatz zu sich beliebig oft wiederholenden Schaltreihenfolgen nur jeweils eine Reihenfolge der Arbeitsbewegungen vollzogen und dann ein Stillstand erzielt werden, so wird eine Begrenzung der Schalt-

reihe dadurch bewerkstelligt, daß mit Vollzug der letzten Arbeitsbewegung der Umsteuerhahn auf Leerlauf geschaltet wird, und zwar z. B. durch einen an geeigneter Stelle vorgesehenen Auslaßschieber o. dgl. Dieser Auslaßschieber kann z. B. für willkürliches Öffnen eingerichtet sein und weiterhin derart, daß er sich zu geeigneter Zeit selbsttätig wieder schließt.

Claims (5)

1. Patentansprüche;

   i. Vorrichtung zum Einleiten mehrerer in bestimmter Reihenfolge nötiger Arbeitsbewegungen, die unter Benutzung eines Druckmittels ausgeführt werden bei Werkzeugmaschinen, z. B. Zahnradbearbeitungsrnaschinen, bei welchen zur Einleitung der jeweils nächsten Arbeitsbewegung eine Drucksteigerung des Druckmittels dient, dadurch gekennzeichnet, daß in den Druckmittelstrom ein umstellbarer Druckmittelmotor (51) eingeschaltet ist, der beim Auftreten einer Drucksteigerung zur Wirkung kommt und der ein schaltbares Umsteuerorgan (50) für das Druckmittel beeinflußt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelmotor (51) mit einer ihn beeinflussenden Hemmvorrichtung (77, 78, 79) versehen ist, die auf einen bestimmten Druck einstellbar ist, so daß der Motor (51) nur beim Eintreten dieses Druckes zur Wirkung kommt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlage zur Begrenzung der Bewegung der durch das Druckmittel beeinflußten Arbeitskolben abgefedert sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 und 3, gekennzeichnet durch an den Umsteuerhahn angeschlossene Blindkreisläufe,

   z. B. mittels Verzögerungsmitteln (87, 88, 89), zur Erzielung von Pausen zwischen den einzelnen Arbeitsbewegungen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einstellung der Größe der Bewegungspausen einstellbare Anschläge vorgesehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen