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'Hydraulische Vorschubsteuerung für Kopierwerkzeugmaschinen, insbesondere
Drehbänke
zere Wege in verschiedenen Richtungen zurückzulegen hat.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, die Beeinträchtigung
der Übertragungskräfte durch den Schlupf und die Zusamme.n,drücl;b-.r@eit der Druckflüssigkeit
und die sich aus oller Zahl der Zwischenglieder ergebenden Verluste auf ein Mindestmaß
zurÜckzuführen. Diese Aurgube wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dafi der Druckflüssigkeitsstrom
von einer an dem Querschlitten unmittelbar untergebrachten umlaufenden Pumpe erzeugt
wird, deren von dem Taster gesteuerter Gehäuseteil durch die Nullage hindurch verstellbar
ist, und daß der am Querschlitten angreifende Flüssigkeitsmotor als umlaufender
Motor ausgebildet ist,- dessen Läuferteil auf der Verlängerung der Verstellspindel
des Querschlittens befestigt ist.
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Eine weitere bauliche Ausgestaltung der -Steuerung besteht darin,
daß der die Verstellung des Pumpengehäuses für den Querschlitten bewirkende Teststift
durch eine weitere umlaufende Pumpe die Geschwindigkeit des Längsvorschubes etwa
umgekehrt verhältnisgleich zum Quervorschub des Werkzeugträgers steuert.
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Die Vorteile, die diese Gesamtanordnung der baulichen Mittel bietet,
bestehen darin, daß der Taster unmittelbar auf die verstellbaren, die Fördermenge
beeinflussenden Teile der den hydraulischen Vorschubmotor speisenden Pumpe einwirkt,
während der feste Teil dieser Pumpe am Werkzeugträger selbst starr befestigt ist
und daher unmittelbar an dessen Vorschubbewegungen teilnimmt.
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Aus dem Aufbau der Steuerung in Form einer stufenlos regelbaren Pumpe
in Verbindung mit einem umlaufenden Motor ergibt sich, daß sie schon bei sehr geringen
Abweichungen des Schablonenverlaufes von der Parallelen zur Werkstüekmittelachse
anspricht, also mit großer Feinfühligkeit arbeitet, und der geschlossene Kreislauf
zwischen der Pumpe -und .dem Umlaufmotor macht Einschlüsse gasförmiger Körper in
die Antriebsflüssigkeit unmöglich..
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Außerdem wird durch die Anwendung einer Verstellspindel für die Vorschubbewegung
des Werkzeugträgers, die die Verlängerung der Läuferachse ist, ein unverzügliches
Ansprechen des Werkzeugträgers auf die Steuerimpulse und damit wiederum eine größere
Genauigkeit auf das Werkstück erzielt. Dieser unmittelbare Antrieb der Verstellspindel
eines Querschlittens ist bei elektrisch gesteuerten Kopierdrehbänken bekannt, bei
denen der Motorläufer die Verlängerung der Verstellspindel bildet. Die Selbsthemmung
der Verstellspindel bewirkt in jedem Falle, daß die bei der Spanabnahme auftretenden,
unter Umständen recht erheblichen Kräfte auf den Längsschlitten der `Herkzeugmaschine
übertragen werden, so daß dL Steuerungseinrichtung durch diese Kräfte nicht beeinflußt
werden kann.
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Die besondere Aussb?lLharg der Steuerung und Einzelheiter derselben
.et der weiteren Beschreibung zu entn@rhmen. -ie Erfindung ist im nachstehenden
üri Hand eines Ausführungsbeispiels, und zwar einer Kopierdrehbank, näher erläuter'j,
die aal Zeichnung in Abb. i im Querschnitt und in A.bb.2 in .der teilweise i.ni
Schnitt gehaltenen Oberansicht schematisch dargestellt ist. Auf dem Bett a der Kopierdrehbank
ist in der üblichen Weise ein längs beweglicher Schlitten z gelagert, der einen
quer beweglichen Werkstückträger 3 mit einem Drehstahl 4 trägt. Der Quervorschub
wird dem Werkzeugträger 3 mittels einer Schraubenspindel 5 erteilt, die mit ihrem
einen Ende im Längsschlitten 2 drehbar, aber unverschieblich gelagert und durch
eine Gewindebohrung 6 des Querschlittens 3 hindurchgeführt ist. Die Spindel 5 ist
außerdem an ihrem j anderen Ende in einem Arme 7 des Längsschrlittens 2 .gelagert
und bildet hier die Achse eines in an sich bekannter Weise ausgebildeten Flüssigkeitsmotors
B. Außerhalb des Motorgehäuses ist das freie Ende der Spindel bzw. Welle 6 als Vierkant
9 zum Aufstecken einer Kurbel ausgebildet.
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Ein seitwärts des Drehbankbettes i sich erstreckender Arm io des Werkzeugträger
3 trägt in eineue Rahmen i i ein unter möglichst geringer Reibung quer verschieblich
gelagertes Gehäuse 12 einer Flügelzellenpumpe, deren Trommel 13 drehbar,
aber unverschieblich im Werkzeugträgerarme io gelagert ist. Dor Arm io trägt ferner
einen nicht dargestellten Antriebsmotor für die Pumpentrommel 13. Am Pumpengehäuse
12 ist ein durch den Rahmen i i hindurchtretender Fühlersti:ft 14 befestigt, dessen
Kuppe an einer Schablone 15 anliegt, deren steuernde Kante die zu erzeugende Form
des Werkstückes 16 bestimmt (s. insbes. Abb. i). Der Fühlerstift 14 wird durch eine
am Pumpengehäuse 12 und am Rahmen ii sich abstützervde Feder 17 mit der Formkante
der Schablone i5 in Anlage gehalten; er kann aber auch in einer entsprechend gestalteten
Schablone formschlüssig geführt werden. Der Arbeitsraum der Pumpe 12,
13
ist durch zwei biegsame Flüssigkeitsleitungen 18, 19 .mit
lern Motor 8 verbunden.
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Wird der Schlitten 2 durch einen Antrieb, der in beliebiger Weise
ausgebildet sein mag, in Längsbewegung versetzt und dem Werkstück 16 die übliche
Umlaufbewegung erteilt, so führt der Drehstahl 4 die Formgebung des Werkstückes
aus, die unter Zugrundelegung
der Schablone 15 durch dit Steuerung
in nachstehender Weise geleitet wird.
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Wird bei der Längsvorschubbewegung.der Fühler 14 an einem Abschnitte
der Schablone 1 g entlang geführt, welcher parallel zur Drehachse des Werkstückes
16 verläuft (s-. a. Abb. 2), so nimmt das Gehäuse 12 gegenüber dem Drehkolben 13
der Steuerpumpe eine Stellung ein, in der die Umlaufachse der Trommel 13 mit der
Achse der Bohrung des Gehäuses 12 -genau zusammenfällt. Bei dieser gegenseitigen
Stellung der Teile 12 und 13 findet lediglich ein Flüssigkeitsumlauf in dem Arbeitsraume
der dauernd angetriebenen Pumpe, jedoch keine Förderung der Flüssigkeit durch die
Leitung 18 oder 1g zum Motor 8 statt, so daß der Motor 8 stillsteht. Infolgedessen
führt .der Werkzeugträger 3 keine Querbewegung, sondern nur seine Längsbewegung
aus.
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Weiht nun, wie beispielsweise an der in Abb.2 mit 20 bezeichneten
Stelle, zwischen zwei Punkten x und y die Umrißlinie-der Schablone 15 von -der Parallelen
zur Drehbankachse ab, so bewegt sich bei fortschreitendem Läfrgsvorschub der Fühler
14 unter der Wirkung der Andruckfeder 17 im Sinne des Pfeiles a. An dieser Bewegung
nimmt das Pumpengehäuse 12 teil, so daß nunmehr die Trommel 13 außermittig im Gehäuse
12 umläuft. Dies hat zur Folge, daß die bisher leerlaufende Pumpe 12, 13 die Flüssigkeitsförderung
aufnimmt und je nach ihrem Drehsinne durch ,die Leitung 18 oder die -Leitung 1g
dem Motor 8 Flüssigkeit zuführt und damit diesen antreibt. Dadurch wird über die
nunmehr angetriebene Spindel 5 und das Muttergewinde 6 eine ebenfalls in Richtung
des Pfeiles a erfolgende Quervorschubbewegung des Werkzeugträgers 3 herbeigeführt.
An dieser Bewegung nimmt auch .der Arm io des Werkstückträgers und die unverschieblich
in ihm gelagerte Trommel 13 der Pumpe teil. Solange nun infolge des'Längsvorschubes
der Fühler 14 zwischen .den Begrenzungspunkten x und y der geraden Schrägfläche
der Scha-_ blone 15 entlang gleitet, stimmt die Querverschiebung .des Pumpengehäuses
12 mit der Querverschiebung des Werkzeugträgerarmes io und .damit auch der Pumpentrommel
13 überein, d. h. der Betrag der außermittigen Lage des Gehäuses 12 in bezug auf
den Drehkolben 13 bleibt derselbe, und infolgedessen bleibt auch die der Pumpe 8
zugeführte Flüssigkeitsinenge und damit der Quervorschub des Drohstahles 4 gleich.
Die gegenseitige außermittige Lage der Teile 12 und 13 wird so lange aufrechterhalten,
-bis der Fühler 14 im Endpunkte y der Schrägfläche 2o angelangt ist und nunmehr
wieder an einer zur Werkstücklängsachse parallelen Kante 21 (Abb. -.:) der Schablone
15 in Anlage kommt. Gleichzeitig hat der Werkzeugträger 3 und mit ihm der Drehkolben
13 die entsprechende Lage erreicht, und es besteht nunmehr zwischen den Pumpenteilen
12 und 13 sofort wieder Gleichachsigkeit, was zur Folge hat, .daß die Förderung
der Pumpe aufhört und damit der Quervorschub des Werkzeugträgers 3 stillgesetzt
wird. Verläuft die Neigung einer Schrägfläche .der Schablone 15 entgegengesetzt
zu derjenigen der Schrägfläche 2o, so verschiebt sich das Pumpengehäuse 12 entgegengesetzt
zum Pfeile ca; die Förderung der Pumpe wird ,durch die andere der beiden Leitungen
18, 1g dem Motor 8 zugeführt und setzt diesen im entgegengerpetzten Sinne in Umlauf,
so .daß sich auch .der Werkzeugträger 3 entgegen dem Pfeile a verschiebt.
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Den unterschiedlichen Neigungen des Schablonenverlaufes paßt sich
die Steuerung dadurch an, daß das den Fühler tragende Gehäuse 12 um ein dem Neigungswinkel
entsprechendes Maß außermittig ,zur Pumpentrommel verschoben wird und daß die Größe
der Außermittigkeit die Fördermenge der Pumpe, die Leistung des Motors und, damit
die Geschwindigkeit der Quervorschubbewegung bestimmt. Dadurch kann die Steuerung
auch einen unter verschiedenen Neigungen abgesetzten oder gekrümmten Verlauf der
Schablone auf das Werkstück übertragen.
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Mit der Erfindung ist es fernerhin möglich; die Längs.vorschubbewegung
in ihrer Geschwindigkeit dem Verlaufe des Werkstückes anzupassen. Dies ist von besonderer
Wichtigkeit bei stark abgesetzten, unregelmäßigen Werkstückformen. Um hierbei die
Längsvorschubgeschwindigkeit in bezug auf die von der Drehstahlschneide tatsächlich
bearbeitete Länge der Mantellinie des Werkstückes etwa konstant zu halten, ist die
in Abb. i .dargestellte Steuereinrichtung für den Quervorschub mit einer in grundsätzlich
gleicher Weise arbeitenden -Steuereinrichtung für den Längsvorschub verbunden. Zu
diesem Zwecke trägt der Arm io des Querschlittens 3 einen zweiten Rahmen 22, in
dem ebenfalls ein Pumpengehäuse 23 quer verschieblich, eine motorisch angetriebene
umlaufende Trommel 24 ,hingegen unverschieblich gelagert ist. An einer starr am
Pumpengehäuse 23 befestigten Stange 25 ist ein zweiarmiger Hebel 26 angeleiil:t,
,dessen anderes Ende unter Vermittlung einer Nockenscheibe und einer Verzahnung
mit ziem Taststift 14 in Verbindung steht. Die Einstellung der gegeneinander beweglichen
Teile 23 und 24 der Pumpe ist so getroffen,
daß beim Entlangfahren des Fühlers
14 ;in einer zur Werkstücklängsachsc parallelen Fluche clcr Schablone 15 das Gehäuse
23 außermittig zur Umlaufachse der Pumpen-