DE949206C - Vorschubvorrichtung fuer stangen- und rohrfoermiges Material an automatischen Maschinen, wie Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 13., SEPTEMBER 1056

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49a GRUPPE 22 01 INTERNAT. KLASSE B 23 b

L 17828 Ib 149a

Ivar Eliason, Stockholm

ist als Erfinder genannt worden

Lidköpings Mekaniska Verkstads AB, Lidköping (Schweden)

Vors chub vorricMung für stangen- und rohrförmiges Material an automatischen Maschinen, wie Werkzeugmaschinen

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutsdiland vom 31. Januar 1954 an

Patentanmeldung bekanntgemacht am 22. März 1956

Patenterteilung bekanntgemacht am 23. August 1956

Die Priorität der Anmeldung in Schweden vom 4. Februar 1953 ist in Anspruch genommen

Bei automatischen Arbeitsmaschinen, z. B. Drehbänken, Bohrmaschinen u. a., zur Herstellung von Massenartikeln, wie Schrauben, Muttern usw., wird das Material gewöhnlich in zusammenhängenden Längen (Stangen oder Rohren) der Arbeitsstelle zugeführt. Um einen automatischen Vorschub des Materials zu erhalten, wird ein an einem Ende geschlossener Zylinder angewendet, dessen offenes Ende gegen die Maschine gerichtet wird. Der ίο Zylinder enthält einen frei beweglichen Kolben und ein Treibmittel, z. B. Druckluft, das dem Raum hinter dem Kolben zugeführt wird, um den Kolben zu bewegen, damit er eine durch das offene Zylinderende eingeführte Stange vorschiebt. In der Arbeitslage befindet sich der Zylinder in Flucht mit dem Materialeinlaß der Maschine, kann aber aus dieser Lage verstellt werden, um mit einer neuen Materialstange versehen zu werden. Dabei werden durch das Verschwenken des Vorschubzylinders zwangläufig ein oder mehrere Ventile betätigt, um

eine Druckmittelzufuhr für den Stangenvorschub nur dann zu gestatten, wenn der Zylinder sich in Arbeitsstellung befindet.

Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung ist die Möglichkeit gegeben, das Ventil, über welches Druckluft in den Vorschubzylinder gelangt, von Hand vorweg umzustellen, was zur Folge hat, daß dann die Materialstange, sobald der Vorschubzylinder in seine Arbeitslage geschwenkt ist, vorgeschoben wird, d. h. gegebenenfalls im falschen Zeitpunkt. Eine Entlastung des Vorschubzylinders bei dieser bekannten Vorrichtung kann weiterhin nicht stattfinden, wenn das die Druckluftzufuhr steuernde Handventil geschlossen ist, weil nach der Darstellung dieser Vorrichtung der Druckluftauslaß des Vorschubzylinders gesperrt bleibt, wenn nicht noch eine besondere, dort aber nicht vorgesehene Maßnahme getroffen wird. Wenn aber immer im Druckraum des Vorschubzylinders ein hoher Druck herrscht, besteht die Gefahr, daß beim Verschwenken des Vorschubzylinders die Stange gleichsam wie ein Geschoß herausgeschossen wird, was zu schweren Unfällen führen kann. Ebenso können in der Arbeitslage des Vorschubzylinders Unannehmlichkeiten auftreten, wenn die Stange vorgeschoben wird, bevor die Arbeitsmaschine betriebsbereit ist. Diese Gefahrenmomente werden durch die Erfindung beseitigt, die unter allen Umständen höchstmögliche Sicherheit bietet, da die Druckluftzufuhr zum Vorschubzylinder selbst geöffnet werden kann, wenn dieser in seiner Arbeitslage ist, und gleichzeitig die Arbeitsweise durch Verminderung der Arbeitsgänge vereinfacht.

Gemäß der Erfindung wird die Steuerung der Druckluftzufuhr zu dem Arbeitszylinder in folgender Weise vorgenommen: Durch das Verschwenken des Zylinders wird ein mit einer Druckmittelquelle verbundenes Mehrweges ehalt ventil betätigt. Dieses steuert die Bewegung eines an den ZyJinderarbeitsraum und ebenfalls an eine Druckmittelquelle angeschlossenen Mehrwegehauptventils derart, daß bei Verstellung des Zylinders aus der Arbeitslage die Druckmittelzufuhr über das Hauptventil zu dem Zylinder gesperrt und der Zylinderraum mit der Außenluft verbunden ist. Weiterhin ist ein Impulsventil mit Handbetätigung vorgesehen, welches bei Lage des Zylinders in der Arbeitsstellung einen Durchlaß für das Druckmittel von dem Schaltventil zum Hauptventil öffnet und dieses so steuert, daß der Weg für das Druckmittel über das Hauptventil zum Zylinderraum frei ist.

Die Mehrwegeventile werden zweckmäßig als Schieberventile ausgebildet, deren zwischen zwei Endlagen verschiebbare Ventilkörper die Verbindungen steuern. Der Ventilkörper des Schaltventils wird dabei in seine Endlagen durch den Arbeitszylinder einerseits und eine dem entgegenwirkende Druckfeder andererseits gebracht, und in den Endlagen wird die Verbindung der Druckmittelzufuhr zu den beiden Enden des Hauptventils hergestellt.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Arbeitszylinder in seiner Arbeitslage auch von Hand mit der Außenluft verbunden werden kann. Dazu ist ein Handventil angeordnet, mit dem ein weiteres in der Verbindungsledtung zwischen Steuerventil und Hauptventil angeordnetes Ventil so umgesteuert werden kann, daß der Arbeitsraum des Zylinders über das Hauptventil mit der Außenluft in Verbindung gelangt.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Mit ι ist ein Zylinder bezeichnet, der an seinem geschlossenen Ende auf einem senkrecht dazu liegenden Drehzapfen 2 gelagert ist, damit der Zylinder in der Horizontalebene geschwenkt wercjen kann. An dem entgegengesetzten, offenen Ende wird der Zylinder in einer kreisbogenförmigen Leitspur 4 einer festen Unterlage 3 geführt, in welche ein von der unteren Seite des Zylinders hinausragender Zapfen gleitbar eingreift. Das vordere Ende des Zylinders kann gegen die Arbeitsstelle, in diesem Falle eine Drehbank, gerichtet werden. Der Zylinder 1 enthält einen frei beweglichen Kolben 5, dessen äußeres Ende mit einer konischen Bohrung versehen ist, um das innere Ende der Materialstange 6 aufzunehmen und zu zentrieren. Das äußere Ende der Stange wird durch einen Lagerbock 7 der Maschine und ein darauf montiertes Spannfutter 8 dem nicht gezeigten Revolverkopf zugeführt. Der Zylinderraum hinter dem Kolben 5 ist an eine Zufuhrleitung 9 für Druckluft angeschlossen.

Dicht an dem vorderen Teil des Zylinders ist ein Mehrwegeventil 10 angebracht, dessen Einlaß durch eine Leitung 11 mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle verbunden ist. Das Ventil ist an sich bekannt und umfaßt ein Ventilgehäuse 12, das einen verschiebbaren Ventilkörper in der Form einer Ventilstange 13 mit darauf befestigten Kolbenscheiben 14 einschließt. In Abhängigkeit von der Lage des Ventilkörpers öffnen die Scheiben die Verbindung zwischen der Einlaßleitung 11 und einer von zwei Auslaßleitungen 15, 16. Die Stange 13 ragt aus dem einen Ende des Ventilgehäuses 12 hinaus, um von dem Zylinder 1 bei dessen Schwenkung gegen die Arbeitslage getroffen und nach innen bewegt zu werden. Eine Druckfeder 17 ist am entgegengesetzten Ende des Ventilkörpers innerhalb des Gehäuses angebracht, um den Körper in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen. Wenn der Ventilkörper also mittels der Feder 17 in seiner in der Zeichnung dargestellten linken Lage gehalten wird, steht die Leitung 11 in Verbindung mit der Leitung 15, während die Leitung 16 mit einem Auslaß 18 des Ventilgehäuses 12 in Verbindung steht. Wenn der Zylinder 1 gegen die Wirkung der Feder 17 den Ventilkörper 13 in seine rechte Endlage geschoben hat, wird die Einlaßleitung 11 mit der Leitung 16 in Verbindung gebracht, vährend die Leitung 15 mit einem anderen Auslaß 19 des Gehäuses 12 verbunden wird.

Die Druckluft wird von einer Druckluftquelle (Kompressor od. dgl.) durch eine Leitung 20, ein Druckminderventil 21 und eine Leitung 22 zu einem Mehrwegeventil 23 und von dort durch die oben-

erwähnte Leitung 9 dem Zylinderraum hinter dem Kolben 5 zugeführt. Das Ventil 23 kann im wesentlichen von derselben Art wie das bereits beschriebene Mehrwegeventil 10 sein und umfaßt einen beweglichen Ventilkörper, der aus einer mit vier Kolbenscheiben 25 versehenen Stange 24 besteht. In diesem Falle wird der Ventilkörper jedoch in gleichfalls bekannter Weise dadurch bewegt, daß Druckluft abwechselnd den Kammern 26, 27 außerhalb der Enden des Ventilkörpers zugeführt wird. Von dem Mehrwegeventil 10 kann Druckluft durch die Leitung 16 der Kammer 27 zugeführt werden. Ein von Hand zu betätigendes Dreiwegeventil 28 ist in diese Leitung eingesetzt. Das Ventil 28 enthält einen beweglichen Ventilkörper 29, der normalerweise von einer Feder 30 in solcher Lage gehalten wird, daß die von dem Ventil kommende Leitung 16 geschlossen ist, während die Kammer 27 durch einen Auslaß 31 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Wenn man den Ventilkörper 29 gegen die Wirkung der Feder nach innen drückt, wird der Auslaß 31 geschlossen und die Leitung 16 mit der Kammer 27 verbunden.

Die Leitung 15 von dem Ventil ι ο ist mit einem Ende eines automatischen Dreiwegeventils, eines Wechselventils 32, verbunden. Eine Abzweigleitung 33, die ein Dreiwegeventil 34 derselben Art wie das Ventil 28 enthält, geht von der Leitung 16 aus und ist an das andere Ende des Wechselventils 32 angeschlossen. Eine Leitung 3 5 führt von der Mitte des Wechselventils zu der linken Endkammer 26 des Mehrwegeventils 23.

Das Wechselventil 32 umfaßt einen länglichen Ventilkörper 36, der innerhalb des zylindrischen Gehäuses 32 frei gleitbar ist. Der zylindrische Mittelteil des Veritilkörpers bewirkt eine Abdichtung zusammen mit einem von zwei in das Gehäuse eingesetzten Packungsringen sy, die an je einer Seite des Einlasses der Leitung 3 5 angebracht sind. Die zwei Endteile des Veritilkörpers sind mit axial gerichteten Nuten in der Mantelfläche versehen, um die Luft durchzulassen. Wenn z. B. Druckluft durch die Leitung 15 zugeführt wird, wird der Ventilkörper in die rechte Endlage herübergeschleudert, wie in der Zeichnung gezeigt, und die Leitung 15 wird mit der Leitung 3 5 verbunden, während die Leitung 33 geschlossen ist.

An dem Mehrwegeventil 23 ist ein Auslaß mit der Leitung 9 verbunden, während ein zweiter Auslaß versperrt ist. In der rechten Endlage des Ventilkörpers 24, 25, wie in der Zeichnung gezeigt, ist die von dem Druckregulator kommende Leitung 22 also geschlossen, während die Leitung 9 mit der Außenluft durch den Auslaß 38 in Verbindung steht.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: In der in der Zeichnung gezeigten Anfangslage ist der Zylinder 1 zwecks Einführung einer Materialstange 6 zur Seite geschwenkt. Der Ventilkörper 13, 14 befindet sich in seiner linken Endlage, und der Zylinderraum hinter dem Kolben 5 steht mit der Außenluft in Verbindung, so daß der Kolben ohne Schwierigkeit nach hinten in den Zylinder geführt werden kann. Der Zylinder 1 wird nun in seine Arbeitslage zurückgeschwenkt, um das Einschieben der Materialstange in den Lagerbock 7 zu ermöglichen. Dabei wird die Ventilstange 13 nach rechts geschoben, so daß die Druckluftleitung 11 mit dem Einlaß der Leitung 16 verbunden wird, und gleichzeitig wird der Druck auf der linken Seite des Ventilkörpers 36 im Wechselventil 32 durch die Leitung 15 und den Auslaß 19 entspannt. Der Ventilkörper 36 bleibt jedoch in der eingestellten Lage, da er keinem Druck in entgegengesetztem Sinne ausgesetzt wird. Wenn die Stange 6 vorgeschoben werden soll, wird der Knopf des Dreiwegeventils 28 heruntergedrückt, so daß die Druckluft der Leitung 16 die Kammer 27 in dem Mehrwegeventil 23 erreicht und den Ventilkörper 24,25 nach links verschiebt. Hierdurch wird die Druckluftleitung 22 des Druckregulators 21 mit der Leitung 9 zum Zylinder 1 verbunden, so daß der Kolben 5 dem erwünschten Druck ausgesetzt wird. Sobald der Ventilkörper 24, 25 verschoben worden ist, was momentan geschieht, kann der Knopf des Dreiwegeventils 28 losgelassen werdens, und dann wird der Druck in der Kammer 27 durch den Auslaß 31 des Dreiwegeventils entspannt. Der Ventilkörper 24, 25 verbleibt jedoch in seiner eingestellten linken Lage. 90'

Wenn zwecks Einführung einer neuen Stange der Zylinder wieder ausgeschwenkt wird, wird der Ventilkörper 13, 14 des Ventils 10 von der Feder 17 nach links verschoben, und folglich wird die Druckluftleitung 11 mit der Leitung 15 verbunden, wodurch die Druckluft in die Kammer 26 durch die Leitung 3 s gelangt und den Ventilkörper 24, 25 nach rechts, d.h. in die in der Zeichnung gezeigte Lage, zurückführt. Die Zufuhr von Druckluft zu dem Zylinder 1 wird also abgesperrt, und too der Druck darin wird durch den Auslaß 38 des Ventils 23 entspannt.

Wenn es erwünscht ist, den Druck hinter dem Kolben 5 gelegentlich zu entlasten, ohne den Zylinder ι aus seiner Arbeitslage zu schwenken, braucht man nur den Knopf des Ventils 3 4 herunterzudrücken. Hierdurch wird Druckluft von der Leitung 16 in die Leitung 33 eingeführt, so daß der Ventilkörper des Wechselventils 32 nach links geschoben wird, und die Druckluft kann durch die Leitung 3 5 zu der Kammer 26 weiterströmen und den Ventilkörper 24, 25 nach rechts schieben. Wenn dieser Ventilknopf freigegeben wird, wird der Druck in der Kammer 26 durch den Auslaß des Dreiwegeventils 34 entlastet, und die Anfangslage (Druck auf den Kolben 5) kann zu dem erwünschten Zeitpunkt durch Herunterdrücken des Knopfes des Dreiwegeventils 28 wiederhergestellt werden.

Gegebenenfalls kann ein Druckminderventil 21 eingebaut werden, das einerseits an die Druckluftleitung 20 angeschlossen ist und andererseits über die Leitung 22 mit dem Hauptventil in Verbindung steht. Dieses Ventil hat den Zwecke die Einstellung eines gewünschten reduzierten Druckes in dem Raum 'hinter dem Kolben 5 zu ermöglichen, so daß L25 der Druck je nach dem Gewicht der Materialstange,

der erforderlichen Vorschubgeschwindigkeit und anderen Faktoren einstellbar ist.

Die beschriebene Vorrichtung kann natürlich bezüglich verschiedener Einzelheiten im Rahmen der Erfindung variieren. Die angewendeten Ventile können demnach anderer Konstruktion als die oben beschriebenen und gezeigten sein., und ein Druckregulator jeder beliebigen Art kann, wenn erwünscht, in die Leitung g nach dem Ventil 23 eingesetzt werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Vorschubvorrichtung für stangen- oder rohrförmiges Material an automatischen Maschinen, wie Werkzeugmaschinen, die aus einem druckmittelbetätigten Kolben besteht, der in einem zur Maschine hin offenen Zylinder frei beweglich ist, welcher in die bzw. aus der Arbeitsstellung geschwenkt werden kann, wobei durch das Verschwenken des Vorschubzylinders zwangläufig ein oder mehrere Ventile betätigt werden, um eine Druckmittelzufuhr für den Stangen vors chub nur dann zu gestatten, wenn der Vorschubzylinder sich in Arbeitsstellung befindet, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Verschwenken des Vorschubzylinders (1) ein mit einer Druckmittelquelle verbundenes Mehrweges chaltventil (10) betätigt wird, das die Bewegung eines an den Zylinderarbeitsraum und ebenfalls an eine Druckmittelquelle angeschlossenen Mehrwegehauptventils (23) so steuert, daß bei Verstellung des Zylinders (1) aus der Arbeitslage die Druckmittelzufuhr über das Hauptventil (23) zu dem Zylinder gesperrt und der Zylinderraum mit der Außenluft verbunden ist und daß ein handbetätigtes Impuls ventil (28) bei Lage des Zylinders in der Arbeitsstellung einen Durchlaß für das Druckmittel von dem Schaltventil (10) zum Hauptventil (23) öffnet und dieses so steuert, daß der Weg für das Druckmittel über das Hauptventil zum Zylinderraum frei ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mehrwegeventile (10 und 23) als Schieberventile mit einem zwischen zwei Endlagen verschiebbaren Mehrfachkolben ausgebildet sind, wobei in den Endlagen des Sehaltventils (10), in die es durch Verschwenken des Zylinders (1) bzw. durch den Druck einer dem entgegenwirkenden Feder (17) gebracht wird, die Druckmittelzufuhr zu je einem Ende des Hauptventils (23) hergestellt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Zweigleitung, die von der Leitung (16) zu einem in der Leitung (15 und 35) angeordneten Umsteuerventil (32) führt, ein von Hand zu betätigendes Ventil (34) eingesetzt ist, durch dessen Betätigung in der Arbeitslage des Zylinders

   (1) das Umsteuerventil (32) so gesteuert wird, daß der Arbeitsraum des Zylinders (1) über das Hauptventil (23) mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Britische Patentschrift Nr. 668353.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 509 698/274 3.56 (609 609 9. 56)