-
Hydraulische Antriebsvorrichtung für einen hin und her zu bewegenden
Maschinenteil, insbesondere den Tisch einer Schleifmaschine Bei hydraulischen. Antriebsvorrichtungen
für mit regelbarer Geschwindigkeit hin und her zu bewegende Maschinenteile, insbesondere
den Werktisch einer Schleifmaschine, dessen Bewegungsrichtung durch ein Umsteuerorgan
an bestimmten Punkten umgekehrt wird, erfolgt die Bestimmung der Bewegungsgeschwindigkeit
des Maschinenteils durch Regelung,der Geschwindigkeit des Treibmittelzuflusses,
und zRvar gewöhnlich mit Hilfe einer zwischen die Pumpe oder andere Treibflüssigkeitsquelle
und den Treibzylinder geschalteten verstellbaren Drosselvorrichtung.
-
In, manchen Fällen, z. B. bei Schleifmaschinen, muß der bewegte Maschinenteil
(Tisch) an den Hubenden so lange stillstehen, wie es für die Durchführung von Vorgängen
an den Hubenden, z. B. des Zustellens oder eines Bundschleifens, erforderlich ist.
Die Zeitdauer dieses Stillstandes muß unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit
des Maschinenteils einstellbar sein. Das hat man! auf verschiedene Arten zu erreichen.
versucht.
-
Eine Umsteuerung lediglich durch Einwirkeng von am bewegten Maschinenteil
angeordneten Anschlägen auf einen den Treibflüssigkeitsstrom unmittelbar umstellenden
Hahn oder Kolbenschieber ist nicht möglich, weil das Umstellorgan zum Stillständ
käme, sobald der Treibflüssigkeitszufluß zum Treibkolben im Sinne der beendeten
Tischbewegung abgesperrt wäre; so daß tatsächlich kein Umsteuern, sondern nur ein
Stillstand erfolgen würde. Es muß also noch eine Vorrichtung vorhanden sein, die
diese Totlage überwindet: Man hat zu diesem Zwecke beispielsweise ein durch die
Tischanschläge bewegtes Vorsteuerorgan vorgesehen, das, die Flüssigkeitszufuhr zu
einem Hilfskolben steuert, der den Umsteuerkolben rein hydraulisch umstellt, wobei
die Arbeitsgeschwindigkeit des Hilfskolbens durch eine in der Zuleitung der Umsteuerflüssigkeit
angeordnete besondere Drosselvorrichtung und: die Tischgeschwindigkeit durch eine
im Treibflüssigkeitsstrom angeordnete Drosselvorrichtung geregelt wird. Hierbei
erfolgt die ganze Umsteuerung, also dasAbstellen des Flüssigkeitsstromes für die
eine Tischrichtung und ihr Anstellen für die andere Tischrichtung, unter Mitwirkung
der Drosselvorrichtung im Umsteuers.trom, so daß das Absperren eine entsprechende
Zeit beansprucht. Während dieser Zeit bewegt sich der Tisch weiter, und zwar je
nach seiner Bewegungsgeschwindigkeit um ein kleineres oder größeres Maß; so daß
er in einem entsprechend- verschobenen Punkt zum Stillstand, kommt. Ein Ausgleichen
dieser Verschiebung des Stillstandspunktes ist nicht durch entsprechendes Nachregulieren
der Umsteuergeschwindigkeit möglich, weil die Stillstandszeit des Tisches und damit
die Umsteuergeschwindigkeit doch gerade unabhängig von der Tischgeschwindigkeit
regelbar sein soll. Man kann daher einen Ausgleich
nur durch Verstellen
der Tischanschläge versuchen, was aber umständlich und zeitraubend ist. Überdies
ist die Regelung der Stillstandszeit durch die Drosselvorrichtung nur in engen Grenzen
möglich; denn drosselt man den Umsteuerstrom sehr stark, so erfolgt die Tneibmittelzufuhr
zum Tischzylinder noch so lange, daß die Tischbewegung weit über die dem Auftreffen
des Tischanschlages entsprechende Stellung des Tisches hinausgeht. Beim vollständigen
Abstellen dieser Drossel würde der Tisch sogar überhaupt nicht durch Absperren der
Flüssigkeitszufuhr, sondern erst durch Auftreffen des Tischkolbens- auf das Ende
des Tischzylinders zum Stillstand kommen, so daß nicht nur das Werkstück, sondern
auch die Maschine der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt wäre.
-
Eine diese Fehler vermeidende Umsteuervorrichtung, die also ein sofortiges
Anhalten des Werktisches bei beliebiger Stillstandsdauer ermöglicht, weist, ein
mit einem Kippspann-werk verbundenes Umstellorgan auf, mit dem "ein Hilfskolben
in Reihe geschaltet ist, der den durch das Umstellorgan unter Sperrung des Durchgangsweges
zum einen Tischzylinderende an einer Stelle freigegebenen Durchgang zum anderen
Tischzylinderende seinerseits so lange an einer anderen Stelle gesperrt hält, bis
er unter hemmender Mitwirkung einer Drosselvorrichtung in die neue Durchgangslage
umgestellt ist. Das durch das Kippspannwerk beeinflußte Organ bewirkt also hier
ein sofortiges Stillsetzei des Tisches, und; der Hilfskolben bestimmt unter dem
regelnden Einfluß der Drosselvorrichtung die unabhängig veränderliche Stillstandszeit.
Die Arbeit des Kippspannwerks ist indessen hart und bringt Erschütterungen mit sich,
deren Vermeidung gerade einer der Zwecke des hydraulischen Antriebes ist. Ein von
dem Konstrukteur dieser bekannten Vorrichiung ohne Angabe einer Lösung gegebener
Hinweis, daß man- das Kippspannwerk durch eine hydraulische V orsteuerung ersetzen
könne, war lediglich geeignet, den Fachmann auf den durch die vorerwähnte vollhydraulische
gteuervorrichtung gegebenen Stand der Technik zu verweisen, dessen Ausbau zur Erzielung
eines befriedigenden Ergebnisses zusätzliche Erfindungsarbeit erfordert hätte.
-
Eine bekannte gleichzeitige Lösung der Aufgabe der Überwindung der
Totlage und der Stillstandsregelung auf vollhydraulischem Wege durch Verwendung
eines besonders aus-;eführten Hilfskolbengetriebes- und besonieren Umsteuerpumpen
mit Drosselvorrichtungen in den Förderleitungen ist zu umständ= [ich, zu teuer und
leicht Störungen aus-;esetzt. Um nun bei einer vollhydraulischen 1 im-Steuervorrichtung
dieselbe Präzision der Umsteuerung wie mit einem Kippspannwerk zu erzielen und die
Vorteile der bekannten Umsteuervorrichtungen zu vereinigen, ist gemäß vorliegender
Erfindung in der drosselbaren Treibflüssigkeitszuleitung ein Syerrkolben angeordnet,
der mittels des Umsteuerorgans jeweils auf der einen oder anderen Seite durch ungedrosselte
Flüssigkeit beaufschlagt wird, derart, daß er schnell in eine den bisherigen Zuflußweg
zum Tischzylinder abschneidende Sperstellung bewegt wird, während unabhängig- davon
der Umsteuerkolben, dessen Zylinder einerseits mit dem den Sperrkolben steuernden
ungedrosselten Flüssigkeitsstrom und andererseits mit dem Tischzylinder verbunden
ist, seine mehr oder weniger langsame, in an sich bekannter Weise z. B. durch eine
regelbare Drossel beeinflußte Bewegung in die den Flüssigkeitszutritt zur anderen
Seite des Tischzylinders freigebende Umsteuerstellung ausführt.
-
Den Sperrkolben kann man mit in dem den Umsteuerkolben enthaltenden
Zylinder unterbringen oder aber ganz getrennt anordnen.
-
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf den Zeichnungen
in verschiedenen Arbeitsstellungen schematisch dargestellt.
-
Von einer Zahnraddruckpumpe P wird Drucköl durch die Leitung i gleichzeitig
dem Umsteuerventil2 und -Drosselventil 30 zugeführt. Bei der Stellung gemäß
Abb. i fließt das Drucköl aus dem Umsteuerv entil 2 durch die Leitung 3 zum Zylinder
4 des Umsteuerkolbens -5.
-
Gleichzeitig fließt entsprechend der Einstellung des Drosselventils
3o mehr oder weniger Drucköl über die Leitung 6 zunl Sperrzylinder 7 und durch die
Aussparung 8 des Sperrkolbens 9 in die Leitung io, die sich in Leitungen ii und
12 verzweigt. Von der Leitung 12 gelangt das Drucköl weiter durch die Aussparung
des Umsteuerkolbens 5 zur Leitung 13 und durch diese in den Druckzylinder 15, wo
sie den Kolben 16, der mittels der Kolbenstange 17 .mit dem Schlitten i8 in fester
Verbindung steht, nach links schiebt. An dem Schlitten 18 sind einstellbare L'insteueranschläge
i9 und i9' angebracht, die entsprechend der Schlittenbewegung den Hebel 2o des Umsteuerventils
2 nach links oder rechts umlegen. i Abb. i zeigt die Stellung in dem Augenblick,
in 'dem der Hebel 2o durch den Anschlag i g aus der Rechts- in die Linkslage gebracht
worden ist, bei der das Drucköl von 1 über 2, 3 zum linken Ende des Zylinders 4
1 strömt und durch Einwirkung auf die rechte Endfläche des Sperrkolbens 9 diesen
schnell in
die in Abb. 2 dargestellte Lage bringt, in der er die
Verbindung der. Druckleitung 6 mit den Leitungen io, 11, 12 und i.3 absperrt, so
daB dem Druckzvlinder 1 5 weder von rechts noch von links Ölzuge@fTührt wird. Gleichzeitig
beginnt auch der UmSteuerkolben 5. sich nach rechts, in die Stellung gemäß Abb.
3, zu bewegen. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung ist abhängig von der Einstellung
der -Umsteuerdrossel 21, durch die das von der rechten Seite des Kolbens 5 in die
Leitung 22 austretende (51 in die Leitung 22' und damit über die Leitung 23 (Abb.
2) und das Ventil 2 zurück zum Ölteich der Pumpe fließt.
-
Am Ende dieser Bewegung des Umsteuerkolbens 5 (Abb. 3) wird die bis
dahin abgesperrte, eine Drossel 25 -enthaltende Leitung 24, 26 geöffnet, so daß
das aus der Leitung 3 in den Umsteuerzylinder 4 eintretende Drucköl auf diesem Wege
in den Umsteuerzylinder 27 eintreten kann und damit den Umsteuerkolben 28 aus 'der
Lage gemäß Abb. 2 in die Lage gemäß Abb: 3 bringt.
-
Bei dieser Bewegung schiebt der Umsteuerkolben 28 den Sperrkolben
9 in seine in Abb. 3 dargestellte Mittellage. zurück,, so daB Drucköl von i über
3o, 6, 8, io, ii in die Aussparung des Kolbens 28 und von hier durch die Leitung
29 in das linke Ende des Druckzy:linders 15 gelangt und der Schlitten 18 nach rechts
bewegt wird. Diese-Bewegung geht so weit, bis der Anschlag i9' den Umsteuerhebel
2o aus der Lage gemäß Abb. 3 in die Lage gemäß Abb. 4 bringt. Von diesem Augenblick
an fließt das PreBöl von der Leitung i über das-Umsteuerventil 2 und die Leitung
23 in den Umsteuerzylinder 27 rechts vom Kolben 28 und drückt den Sperrkolben g
schnell in die rechte Sperrstellung, in der der Druckzylitider 15 wiederum weder
von links noch von rechts. Drucköl erhält, während sich (Abb. 4) der Umsteuerkölben
28 gleichzeitig nach links zu bewegen beginnt. Diese Bewe-gung kann wieder
nur mit einer Geschwindigkeit vor sich gehen, die von der den AbfluB des Drucköls
von der linken Seite des Kolbens 28 durch 26, 25, 24, 4, 3 zum Ölsumpf der Pumpe
regelnden Drossel abhängt.
-
Hat der Umsteuerkolben 28 seine linke Endlage (Abb. 5) eingenommen,
so fließt das aus der Leitung 23 in den Umsteuerzylinder 27 eintretende Drucköl
über 22', 21 in das rechte Ende des Zylinders 4 und schiebt den Umsteuerkolben 5
von der rechten Endlage wieder in die linke (Abb. 5), wobei er gleichzeitig
den Sperrkolben 9 in seine Mittellage mitnimmt, so daB Drucköl wieder durch 6, l0,
12, 4, 13 dem Druckzylinder 15 zufließt und den Schlitten i8 nach links bewegt,
bis der Anschlag ig den Umsteuerhebel 20 wieder in seine aus Abb. i ersichtliche
Lage gebracht hat, worauf sich die beschriebenen Vorgänge wiederholen.
-
Bei Bewegung des Druckkolbens 16 nach rechts fließt das von ihm verdrängte
Drucköl durch 13, 4, 14 (Abb. 3) in den Sumpf, während der Abfluß des bei seiner
Bewegung nach links verdrängten öles durch 29, 27, 14' (Abb.5) erfolgt.
-
Statt den Sperrkolben 9 zwischen die im Ausführungsbeispiel
getrennt arbeitenden UmsCduerkoll)en 5 und 28 einzubauen, kann man ihn auch in anderer
baulicher Anordnung den beiden Kolben vorschalten, die dann miteinander verbunden
sein können.