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Hydraulische Steuereinrichtung, insbesondere an Schleifmaschinen Die
Erfindung betrifft eine hydraulische- Steuereinrichtung für die Hinundherbewegung
von Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinentischen, mit Regulierung der
Tischgeschwindigkeit sowie der Tischstillstände an den beiden Hubenden. Aufgabe
derartiger Einrichtungen ist in erster Linie die Überwindung des Totpunktes an den
beiden Hubenden.
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Die Umsteuerung selbst wird im allgemeinen von verstellbaren Tischanschlägen
ausgelöst, die einen Umsteuerhebel verschwenken, der entweder einen hin und her
gehenden Kolben verschiebt oder aber einen Drehschieber in Bewegung setzt, wodurch
der Flüssigkeitslauf reguliert wird: Es ist aber bekanntlich schwierig, den Totpunkt
zu überwinden, also die Tischbewegung nicht nur aus-, sondern auch umzuschalten.
Besonders bei geringer Tischgeschwindigkeit ist ohne zusätzliche Hilfsmittel die
einwandfreie Umsteuerung nicht gewährleistet. Es ist bereits bekannt, dem Steuerschieber
mittels einer mechanischen Hilfskraft, beispielsweise eines Kippspannwerks, über
den Totpunkt hinwegzuhelfen. Bei anderen Einrichtungen wird eine hydraulische Hilfsumsteuerung
verwandt,
wobei der Tisch diese der Hauptumsteuerung vorgeschaltete
Einrichtung betätigt.
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Weiterhin ist es bereits bekannt, den Tisch unmittelbar am Hauptsteuerschieber
angreifen zu lassen, wobei der Schieber bis zum Abschluß der Flüssigkeitszuleitung
vom Umsteuerhebel verschoben wird. Vor bzw. hinter dem Hauptsteuerschieber befinden
sich Kammern, die bei Mittelstellung des Steuerschiebers mit der Druckflüssigkeitsquelle
in Verbindung stehen. Bewegt sich der Schieber infolge der noch nicht zur Ruhe gekommenen
Tischbewegung noch etwas weiter, so wird von einer entsprechenden Absohlußkante
des Schiebers an der im Bewegungssinn vorderen Druckkammer ein Rücklaufkanal geöffnet.
Dadurch wird dieses Ende des Steuerschiebers plötzlich entlastet und die Schieberbewegung
infolge des nur noch in der hinteren Kammer wirkenden Druckes vollendet.
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Zur Regulierung der Tischgeschwindigkeit. wird die gemeinsame Rücklaufleitung
vom Arbeitszylinder gedrosselt. Um diese Rücklaufleitung gegen den Steuerzylinder
hin abzuschließen und um bei mehr oder weniger starker Drosselung die Umsteuergeschwindigkeit
nicht zu beeinflussen, ist dabei zwischen Hauptsteuerzylinder und Arbeitszylinder
ein Hilfsschieber eingeschaltet, dessen Bewegung hydraulisch vom Hauptsteuerschieber
aus gesteuert wird. Bei dieser Einrichtung ist es möglich, die Tischgeschwindigkeit
an den Hubenden in beschräntem Maße zu regulieren. Um aber die Umsteuerung an den
Hubenden nach Wahl vollkommen unterbrechen zu können, wurden zusätzlich mechanische
mehr oder minder empfindliche Klinkensysteme angewandt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steuereinrichtung
für die Hinundherbewegung des Tisches bei Werkzeugmaschinen so auszubilden, daß
diese praktisch allen vorkommenden Anforderungen- ohne weiteres gerecht werden kann.
Die Steuerung soll also nicht nur eine Eiri-Stellung der Tischgeschwindigkeit und
der Umsteuergeschwindigkeit an den Enden ermöglichen, sie soll darüber hinaus eine
absolute Gewähr dafür bieten, daß auch bei der geringsten Tischgeschwindigkeit mit
Sicherheit noch eine Überwindung des Totpunktes. möglich ist. Andererseits soll
eine Schaltung derartmöglich sein, daß dieUmsteuerung an den beiden Enden der Tischbewegung
verschieden schnell vor sich geht oder daß sogar eine vollständige Unterbrechung
eintritt und eine Weiterbewegung des Tisches erst nach einem zusätzlichen Steuervorgang
erfolgt. Es ist eine hydraulische Steuerung mit Vorkehrungen zur Überwindung des
Totpunktes mit Hilfe eines Vorsteuermittels bekannt; das an den Hubenden zunächst
in Tätigkeit tritt und die Bewegung des Verteilungsschiebers beeinflußt, wodurch
die Umsteuerung vollendet wird. Die Vorsteuerung wird dabei von einer gleitenden
Hülse mit entsprechenden Bohrungen bzw. Abschlußkanten bewerkstelligt, in welcher
der Verteilungsschieber gleitbar gelagert' ist. Die gleitende Hülse wird durch einen
Anschlag des Tisches von der einen in die andere Steuerstellung geschoben. Abgesehen
von der beträchtlichen Anzahl der Kanäle ist diese Anordnung insofern ungünstig,
als man im allgemeinen bei derartigen Einrichtungen bestrebt ist, Druckölverluste
möglichst auszuschalten. Derart ineinandergleitende Teile so zu fertigen, daß sie
spielfrei und drucköldicht sich gegeneinander verschieben, ist zwar möglich, aber
zweifellos nur mit einem praktisch kaum vertretbaren Aufwand.
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Gemäß der Erfindung findet ebenfalls neben einem Hauptsteuerschieber
ein Hifsschieber Anwendung, wobei diese beiden Steuerorgane derart durch einen Dreigelenkhebel
miteinander und mit dem durch Tischanschläge beeinfiußten Umsteuerhebel verbunden
sind, daß zunächst bei Stillstand des Hilfsschiebers der Hauptschieber bis zu seiner
Mittellage gezogen wird, wodurch eine Umsteuerung des Druckmittels für den Hilfsschieber
erfolgt, der dann bei seiner Verschiebung über das Gestänge den Hauptschieber in
seine Endlage bewegt. Dadurch, daß getrennte Rücklaufkanäle für das von den beiden
Seiten des Hilfsschiebers zurückströmende Druckmittel vorgesehen sind und in beiden
Kanälen unabhängig voneinander zu betätigende Drosseleinrichtungen liegen, ist die
Möglichkeit gegeben, die Bewegungsumkehr des Tisches an beiden Enden verschieden
schnell vor sich gehen zu lassen. Es empfiehlt sich, zusätzlich zu der Umsteuereinrichtung
und dem Arbeitszylinder einen hydraulischen Sperrschieber vorzusehen, dessen mögliche
Bewegung durch mechanische Mittel von außen her festgelegt und beschränkt werden
kann. Durch entsprechende Beeinflussung dieses Sperrschiebers kann dann erreicht
werden, daß der Arbeitstisch am Ende seines einen oder anderen Hubes jeweils vollständig
zum Stillstand kommt und seine Bewegung erst dann wieder fortsetzt, wenn ein zusätzliches
Steuerorgan bedient wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. i den hydraulischen Antrieb im Schema, Fig. 2 einen Teil der gleichen
Umsteuereinrichtung im Augenblick des Umschaltens.
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Der. Weg des hydraulischen Druckmittels ist folgender: Aus einem Sammelbehälter
io wird durch eine Druckpumpe i i Öl abgesaugt und durch die Leitung 12 in den Zylinder
13 für den Hauptsteuerschieber 1q. gedrückt. Von hier aus gelangt das Druckmittel
beider in Fig. i dargestellten Lage des Schiebers 1q. durch den Kanal 15, den Zylinder
16, den Kanal -17, den Zylinder 18, den Kanal 19
in den
Raum 2o des Arbeitszylinders 21, in welchem sich der Kolben 22 bewegt, der durch
die Kolbenstange 23 mit dem nicht dargestellten Maschinentisch verbunden ist. Das
Druckmittel wirkt also rechts auf den Arbeitskolben 22, so daß sich der Masohinentisoh
vön rechts nach links bewegt. Die in dem zweiten Raum 2q. befindliche Flüssigkeit
wird vom Arbeitskolben 22 durch den Kanal 25, abermals durch den Zylinder 18, durch
den Kanal 26, den Steuerzylinder 16 in die Rücklaufleitung 27 zurückgedrückt, die
ihrerseits wieder in den Sammelbehälter io mündet. In der Rücklauf-
Leitung
27 ist ein einstellbares Drosselorgan 28 angeordnet. Durch mehr oder minder weites
Öffnen oder Schließen desselben kann der Widerstand, der sich dem rückströmenden
Druckmittel entgegensetzt, geändert und dadurch die Tischgeschwindigkeit reguliert
werden. Etwa auftretender Überdruck wird durch das Überdruckventil 29 ausgeglichen.
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In dem Zylinder 16 bewegt sich ein Hilfsschieber 3o. Der Maschinentisch
trägt verstellbare Anschläge, von denen in Fig. i der eine Anschlag 31 dargestellt
ist. Diese Anschläge beeinflussen den Umsteuerhebel 32, der bei 33 ortsfest gelagert
ist. Mit dem unteren Ende des Umsteuerhebels 32 ist bei 34 die Stange 35 verbunden,
die bei 36 an den Dreigelenkhebel37 angeschlossen ist. Bei 38 ist mit diesem Dreigelenkhebel
der Hauptsteuerschieber 14 und bei 39 der Hilfsschieber 30 gelenkig gekuppelt.
Nur beiläufig sei erwähnt, daß der Gelenkpunkt 39 so ausgebildet ist, daß er sich
in Richtung der Achse des Hebels 37 verschieben kann.
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Wird der Umsteuerhebel 32 durch einen der Anschläge 31 verschwenkt,
so bleibt der Gelenkpunkt 39 zunächst in Ruhe. Er dient als Drehpunkt für den Hebel
37, bis der Hauptsteuerschieber 14 in seine Mittellage nach Fig. 2 gezogen ist.
In dieser Stellung stehen über den Kanal 12 sowohl der Kanal 15 als auch der symmetrisch
dazu angeordnete Kanal 40 unter Druck. Wenn dann infolge der Verschwenkung des Umsteuerhebels
32 der Hauptschieber 14 auf der Seite, nach der er bewegt wird, den Abflußkanal
41 freigibt, so fällt auf dieser Seite der Druck plötzlich ab. Dagegen bleibt der
Druck zunächst bestehen in dem Kanal 4o sowie in 'der Kammer 42, in dem Zylinder
16 links von dem Hilfsschieber 30. Unter der Einwirkung dieses Druckes wird der
Hilfsschieber 3o nach rechts bewegt und damit infolge der Kupplung durch den Dreigelenkhebel
37 des Hauptsteuerschiebers 14 nach rechts in seine Endlage gezogen. Der Dreigelenkhebel
37 wird dabei um das Gelenk 36 als Drehpunkt verschwenkt.
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In dem Rücklaufkanal41 und in dem entsprechenden Rücklaufkanal43 für
die andere Steuerseite ist je ein Drosselorgan 44 bzw. 45 angeordnet. Die beiden
Drosseln 44 und 45 können getrennt voneinander eingestellt werden. Damit wird jeweils
der Rücklaufwiderstand des Drucköls reguliert. Das wiederum hat eine mehr oder minder
schnelle oder langsame Verschiebung des Hilfssteuerkolbens 30 zur Folge.
Es wird auf diese Weise die Umschaltung an dem einen oder anderen Ende mehr oder
minder stark verzögert, und zwar für die beiden Hubenden des Maschinentisches unabhängig
voneinander. Die Umsteuerung am anderen Hubende des Maschinentisches erfolgt in
analoger Weise.
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Um zu erreichen, daß der Maschinentisch an dem einen oder anderen
Hubende nicht nur mehr oder minder stark verzögert, sondern für unbeschränkte Zeit
stillgesetzt wird und erst durch einen besonderen Auslösevorgang von außen her wieder
in Gang gesetzt werden muß, ist zusätzlich der Sperrschieber 46 vorgesehen, der
sich in dem Zylinder 18 bewegt. Wesentlich an diesem Schieber ist, daß er eine Ausnehmung
47 aufweist, in welche der drehbar angeordnete, im Querschnitt halbkreisförmige
Bolzen 48 hineinragt. Die Breite des Bolzens 48 entspricht der Breite der Ausnehmung
47. Befindet sich der Bolzen 48 in der in der Zeichnung dargestellten Lage, so ist
der Sperrschieber 46 verriegelt. Alsdann kann die Druckflüssigkeit für den dauernden
Hinundhergang des Arbeitskolbens 22 ungehindert von dem Zylinder 16 des Hilfsschiebers
in den Arbeitszylinder 2i gelangen, wobei der Zylinder i8 von beiden Druckmittelströmen
durchflossen wird.
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Soll der Kolben 22 und damit der Tisch in seiner rechten Endstellung
zum Stillstand kommen, so wird der halbkreisförmige Bolzen 48 um 90° im Uhrzeigersinne
gedreht, so daß seine flache Seite nach links gekehrt ist. Bewegt sich dann der
Arbeitskolben 22 nach links, so steht die Endkammer 49 des Zylinders 18 unter Druck.
Das Druckmittel wird dabei zugeführt durch die Bohrung 5o. Dadurch wird der Sperrschieber
46 rechts herübergesohoben, bis die Ausnehmung 47 an der senkrecht stehenden Anlagekante
des Bolzens 48 anliegt. In dieser Stellung hat der Sperrschieber 46 den Kanal 26
abgedeckt. Nur noch der enge Nebenkanal 26' ist frei. Nach der Umschaltung kann
das Druckmittel nicht bis zum Arbeitskolben 22 gelangen. Die durch den engen Nebenkanal26'
zuströmende Druckflüssigkeit läuft durch den Kanal 51 wieder ab. Wird nunmehr der
Kanal 51 durch Vorschieben des Knopfes 52 verschlossen, so kann die aus dem Nebenkana126'
kommende Druckflüssigkeit nicht mehr ablaufen. Sie strömt dann durch die Bohrung
53 des Sperrschiebers 46 in die rechte Endkammer 54 des Zylinders 18. Dadurch wird
der Sperrschieber 46 wieder in Mittelstellung geschoben, wobei der Weg des Sperrschiebers
durch die Form des Bolzens 48 bestimmt wird. Nunmehr kann die Druckflüssigkeit aus
den Kanälen 26 und 26' durch den Zylinder 18 und den Kanal 25 in den Raum 24 des
Arbeitszylinders 21 gelangen und den Kolben 22 nach rechts schieben.
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Soll der Maschinentisch in seiner linken Endlage zum Stillstand kommen,
so wird der Bolzen 48 so gedreht, daß seine Anlagefläche senkrecht steht und nach
rechts gekehrt ist. Der Lauf der Druc'-,flüssigkeit ist dann umgekehrt.
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Um einen Stillstand an beiden Umkehrendendes Tisches zu erreichen,
genügt es, den Sperrbolzen 48 so zu verdrehen, daß seine ebene Fläche waagerecht
liegt, der Sperrschieber 46 also über ihn hinweggleiten kann und dann abwechselnd
die beiden Kanäle 26 und 17 sperrt. Der halbkreisförmige Querschnitt des Bolzens
48 ermöglicht somit vier verschiedene Betriebsstellungen, bei denen sieh A) ein
dauernder Hinundhergang des Tisches, B) ein Tischstillstand an beiden Enden, C)
ein Tischstillstand links und D) ein Tischstillstand rechts ergibt.
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Es sei noch erwähnt, daß weitgehende konstruktive Abweichungen von
den beschriebenen Einrichtungen möglich sind, um trotzdem die gewünschte
Steuerung
des Maschinentisches zu erreichen.