DE894029C

DE894029C - Hydraulischer Antrieb fuer Werkzeugmaschinen, vorzugsweise Drehbaenke

Info

Publication number: DE894029C
Application number: DEH9999A
Authority: DE
Inventors: Eduard Bauer
Original assignee: Heidenreich and Harbeck GmbH
Current assignee: Heidenreich and Harbeck GmbH
Priority date: 1950-05-03
Filing date: 1950-05-03
Publication date: 1953-10-22
Also published as: BE501754A; GB701002A; CH294801A; FR1041613A

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb für Werkzeugmaschinen, vorzugsweise Drehbänke, mit einem offenen Behälter zur Aufnahme der Arbeitsflüssigkeit und ist vor allem für hydraulische Werkzeugmaschinenantriebe bestimmt, die mittels einer Kopiereinrichtung gesteuert werden.

Es ist bekannt, daß auch nur geringe Lufteinschlüsse in der Arbeitsflüssigkeit von hydraulischen Werkzeugmaschinenantrieben die Genauigkeit äußerst ungünstig beeinflussen. Falls der hydraulische Antrieb mittels einer Kopiereinrichtung gesteuert wird, muß besonderer Wert auf die Luftfreiheit der Arbeitsflüssigkeit gelegt werden, da die Güte bei derartigen Anlagen entscheidend von der Genauigkeit des Nachformens abhängt.

Eine besondere iGefahr für derartige hydraulische Antriebe sind die offenen Behälter, aus denen die Pumpe die Arbeitsflüssigkeit ansaugt und in die die Arbeitsflüssigkeit wieder zurückgeführt wird. Hier besteht die Gefahr des Schäumens der Arbeitsflüssigkeit, womit sich die Gefahr erhöht, daß die Arbeitsflüssigkeit Lufteinschlüsse aufnimmt. Die Gefahr des Schäumens kann zwar durch Vergrößerung des Vorratsbehälters herabgesetzt werden; dieser Weg ist aber im Werkzeugmaschinenbau nur beschränkt und nur mit zusätzlichen Nachteilen zu beschreiten, da der zur Verfügung stehende Platz begrenzt ist und die Vergrößerung des Vorratsbehälters die Größe der Maschine und damit ihre Herstellungskosten ungünstig beeinr flußt.

Erfindungsgemäß werden diese Mängel dadurch beseitigt, daß die Pumpe die Arbeitsflüssigkeit aus dem Behälter über Vorrichtungen (Senken) an-

saugt, in denen Druck in Geschwindigkeit umgesetzt wird, während die Arbeitsflüssigkeit in den Behälter über Vorrichtungen (Quellen) .zurückgeführt wird, in denen Geschwindigkeit in Druck umgesetzt wird. Gemäß der Erfindung bestehen die Quellen vorzugsweise aus zwei einen Ringspalt am Rande frei lassenden konzentrischen Scheiben, in deren Zwischenraum die Arbeitsflüssigkeit zentrisch axial zu ihrer Fläche zuströmt und radial bei ίο allmählich zunehmendem Durchfluß querschnitt abströmt, währendden Senken bei gleicher Ausbildung die Arbeitsflüssigkeit radial am Umfang der Scheibe zuströmt und zentrisch axial abströmt. Auf diese Weise kann bei großen Ansauge- und Rückführgeschwindigkeiten der Arbeitsflüssigkeit der Vorratsbehälter äußerst klein gehalten werden, ohne daß die Gefahr des Schäumens entsteht und ohne daß befürchtet'werden muß, daß die Arbeitsflüssigkeit auch nur geringfügige Mengen von Luft aufnimmt. Die Möglichkeit, daß die Arbeitsflüssigkeit Luft aufnimmt, wird durch die Kleinheit des Vorratsbehälter^, also durch die Kleinheit der freien Oberfläche der Arbeitsflüssigkeit, weiter vermindert.

Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter Darstellung. Es zeigt Fig. ι eine Ansicht von der Seite auf eine Drehbank mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten hydraulischen Antrieb für den Plan- und den Längsvorschub, die durch eine Kopiereinrichtung gesteuert werden,

Fig. 2 eine Ansicht von oben auf die Drehbank nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht von oben auf den Hauptteil der hydraulischen Einrichtung der Erfindung bei abgenommenem Behälterdeckel,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Senke oder Quelle.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Spitzendrehibank mit einem Bett 1, einem Antriebsmotor 2, einem Räderkasten 3, einem Bankfutter 4 und einem Reitstock 5. An der hinteren Seite des Bettes 1 ist mit Hilfe eines Trägers 6 eine Schablone 17 angeordnet, (die durch einen Fühler 18 abgetastet wird. Der Fühler r8 ist zusammen mit dem Stahlhalter 10, an dem ein nicht gezeigter Drehstahl befestigt wird, auf einem Querschlitten gt angebracht, der mittels eines Kolbens 11 in der Quer-(Plan-) Richtung hin und her geschoben werden kann.. Dieser Kolben ist verschiebbar in einem hydraulisch betätigten Zylinder 12 angeordnet, der fest mit einer Querschlittenführung 13 verbunden ist, die wiederum mittels eines Längsschlitzes 14 auf dem Bette der Maschine längs verschiebbar ist. Während· der Kolben 11 mit dem Zylinder 12 und der Fühler 18 auf der Hinterseite der Drehbank angeordnet sind, liegt der Stahlhalter 10 auf ihrer Vorderseite.

Der Fühler 18 ist etwas schräg gestellt, um ein Abtasten auch der Planebenen durch die Tasterspitze zu ermöglichen. ·

Zur Bewirkung des Längsvorschubes ist ein Kolben 19 mittels einer Kolbenstange 21 an dem Reitstock 5 befestigt, während der hydraulisch betätigte Zylinder 20 mit der Querschlittenführung 13 fest verbunden ist, die einen Teil des Längsschiittens 14 bildet.

Das Druckmittel für die hydraulischen Zylinder 12 und 20 wird durch eine elektrisch angetriebene Zahnradpumpe 15 geliefert, die aus einem im Ständer 16 des Drehbankbettes angeordneten ölbehälter saugt und das Öl je nach Stellung eines Steuerschiebersauf die eine oder andere Seite des Arbeitskolbens 11 drückt. Von derjenigen Seite, die zur Zeit nicht mit dem unter Druck stehenden Öl beaufschlagt wird, fließt das öl in den Behälter ■ zurück.

Jede der hydraulischen Kraftvorrichtungen 11, 12; 19,20 wird durch eine Steuerventilanordnung gesteuert, deren als Kolbenschieber ausgebildete Steuerventile durch elektrische Relais bewegt werden, die von dem Anodenstrom von Elektronenröhren gespeist werden, deren Gittervorspannung in Abhängigkeit von den Kommandobewegungen des Fühlers 18 gesteuert werden. Zu diesem Zweck arbeitet der Fühler 18 mit elektrischen Kontakten zusammen.

In Fig. 3 sind die einzelnen Teile des Ölbehälters 24 mit der Räderpumpe 15 etwas genauer dargestellt. Die mittels eines Elektromotors 133 angetriebene Räderpumpe 15 saugt über eine Leitung 1134 die Arbeitsflüssigkeit aus dem Behälter 24 an und drückt diese Flüssigkeit über eine Leitung 135 zu einem Filter 136, von wo aus die unter Druck stehende Flüssigkeit über eine Leitung 137 zu einer Steuereinrichtung gelangt. Über diese Einrichtung strömt die aus dem Arbeitszylinder 12 ablaufende Arbeitsflüssigkeit durch eine Leitung 28 zum ölbehälter 24 ab.

Von dem Filter 136 führt eine Leitung 138 zu einem von außen einstellbaren federbelasteten Sicherheitsventil 139. Ein durch eine Rohrspirale 140 gedämpftes Manometer zeigt den jeweils eingestellten Arbeitsdruck an. Die über das Sicherheitsventil abströmende Arbeitsflüssigkeit gelangt über eine Leitung 141 ebenfalls zum Ölbehälter 24. Am Ende der Leitungen 2,® und 141 sind Quellen 143 vorgesehen, während am Beginn der Leitung 134 eine Senke 142 angeordnet ist. Bei den Quellen handelt es sich um Vorrichtungen, in denen Geschwindigkeit in Druck umgesetzt wird, während umgekehrt die Senken Vorrichtungen darstellen, in denen Druck in Geschwindigkeit umgesetzt wird. Gemäß der Fig. 4 bestehen die Quellen 143. aus zwei übereinander angeordneten Scheiben 144, 145, die durch Abstandsstücke 146, beispielsweise drei an der Zahl, im bestimmten Abstand voneinander gehalten sind. Der Scheibe 144 strömt die Flüssigkeit in. Richtung des Pfeiles zu und wird auf ihrer Austrittsseite 147 um etwa 90⁰ nach außen abgelenkt, indem sich gegen die öffnung 148 die Scheibe 145 mit einem zentrischen Kurvenvorsprung legt, der die verlustlose Umlenkung begünstigt. Die zueinander weisenden Flächen 149, 150 der beiden Scheiben sind derart ausgebildet, daß sich ein Ringkanal 151 bildet, der der durchströmenden Flüssigkeit allmählich einen immer größeren Quer-

schnitt bietet, wobei nur darauf geachtet werden muß, daß die Neigung der Kanalwände zu den Stromfäden der Flüssigkeit unter Berücksichtigung der Dtirchmesservergrößerung nicht mehr als etwa 15⁰ beträgt. Es ist hier sehr leicht, den Durchflußquerschnitt sehr schnell zu vergrößern, ohne die Kanalfcanten zu sehr zu neigen, da ja mit größer werdendem Durohmesser auch, bei einem Kanal von gleichbleibender Breite der Durchflußquerschnitt von selbst größer wird.

Bei einer Quelle strömt also die Flüssigkeit über die Leitung 148 axial zu und tritt am Außenumfang¹ der beiden Scheiben 144, 145 radial aus.

Die Senke 142 ist baulich gleich ausgebildet, wobei jedoch die Arbeitsflüssigkeit ringsherum vom Außenumfang der beiden Scheiben 144, 145 zuströmt und axial über die Bohrung 148 abströmt, nachdem sie um etwa 90⁰ umgelenkt worden ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Hydraulischer Antrieb für Werkzeugmaschinen, vorzugsweise Drehbänke, mit einem offenen Behälter zur Aufnahme der Arbeitsflüssigkeit, die durch eine Pumpe den Verbrauchsstellen, z. B. den Schl-ittenantrieben einer Kopiereinrichtung, zugeführt wird und von dort in den Behälter zurückfließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (15) die Arbeitsflüssigkeit aus dem Behälter (24) über Vorrichtungen (142; Senken) ansaugt, in denen Druck in !Geschwindigkeit umgesetzt wird, während die Arbeitsflüssigkeit m den Behälter über Vorrichtungen (143; Quellen) zurückgeführt wird, in denen- Geschwindigkeit in Druck umgesetzt wird.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quellen (143) aus zwei einen Ringspalt am Rande frei lassenden konzentrischen Scheiben (144, 145) bestehen, in deren Zwischenraum das Öl zentrisch axial einströmt (148) und radial bei allmählich zunehmendem Durchfiußquerschnitt abströmt, während den Senken (142) bei gleicher Ausbildung das Öl radial am Umfang der Scheiben zuströmt und zentrisch axial (148) aus ihrem Zwischenraum abströmt.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 190 919;
schweizerische Patentschriften Nr. 248 282 und 254883;

USA.-Patentschrift Nr. 2375831.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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