EP2538089B1 - Versorgungsvorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Verbrauchers unter Einsatz einer Versorgungsvorrichtung - Google Patents

Versorgungsvorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Verbrauchers unter Einsatz einer Versorgungsvorrichtung Download PDF

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EP2538089B1
EP2538089B1 EP12004664.4A EP12004664A EP2538089B1 EP 2538089 B1 EP2538089 B1 EP 2538089B1 EP 12004664 A EP12004664 A EP 12004664A EP 2538089 B1 EP2538089 B1 EP 2538089B1
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EP
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pressure
medium
supply device
media
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Axel Grigoleit
Bernhard Steinmann
Michael Scheidt
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Hydac Fluidtechnik GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a supply device for supplying a first load formed as a clamping device for a chuck and at least a second consumer of a machine tool with a flowable medium.
  • the invention further relates to a method for operating a first consumer and a second consumer of a machine tool using a supply device according to a non-independent claim.
  • the DE 10 2007 054 503 A1 and the DE 297 10 127 U1 in each case describe a valve device for a clamping pressure setting and monitoring of a clamping device for tools to be clamped, especially in lathes, with at least one pressure control valve via which a clamping pressure setting for the clamping device, and with at least one pressure sensor, the respective clamping pressure of the clamping device detected, which is to be adjusted in relation to a predetermined target clamping pressure.
  • valve devices are equipped in modern machine tools with a supply device for supplying the clamping device with a flowable medium exclusively for this purpose. If further consumers are to be supplied with a flowable medium in the case of corresponding machine tools, then it requires a further additional supply device.
  • the present invention seeks to provide a supply device for supplying a consumer formed as a clamping device for a chuck and for at least one other consumer of a machine tool, which is able to provide a variable media pressure on the first consumer and to provide a constant media pressure to the at least second consumer.
  • the supply device has a volume-flow-variable, first medium pressure wave for supplying the first consumer with flowable medium and for supplying the at least second consumer a second medium pressure wave having a constant volume flow.
  • the media pressure on the first consumer is made variable and causes a constant media pressure on the at least second consumer.
  • the supply device has a first media control device and a second media control device, which are each preferably designed as switching valves, control the respective volumetric flow rates of a total media volume flow of the first and second media pressure source at least to the first and second consumers and thereby the supply device is adapted to direct the flowable medium to the first load via both the first media pressure source and the second media pressure source in cooperation with corresponding switching functions of the first and second media control means to rapidly clamp a workpiece to be processed to effect in the chuck by means of the clamping device.
  • the supply device for supplying a first consumer formed as a clamping device for a chuck and for supplying at least a second consumer of a machine tool with a flowable medium has at least one pressure control device which is able to provide a variable media pressure on the first consumer and on provide the at least second consumer a constant media pressure.
  • a media pressure is provided which is sufficient throughout the processing of a workpiece on the machine tool, for example, the workpiece in a chuck with the help to hold the clamping device.
  • the supply device according to the invention with pressure control device is in particular able to adapt the media pressure to the first consumer adapted to the type of workpiece to be machined and its processing progress for the relevant workpiece.
  • a second second consumer for example a servomotor for providing a defined feed path of a machining tool on the machine tool, can be supplied with a constant media pressure.
  • the supply of the at least second consumer with a constant media pressure can also be done by the application of a media pressure source in the manner of a pressure vessel.
  • the pressure control device advantageously has a first pressure control valve, which may be preferably formed as a proportional pressure relief valve, and / or a, the volume flow of at least the first media pressure source determining electronic control device with a pressure sensor.
  • the pressure regulating device advantageously has, in addition to the electronic control device, a second pressure sensor for detecting the media pressure on at least the second consumer.
  • the pressure sensors have a known mechanical-electrical transducer element and are preferably connected to a respective media supply line for each consumer.
  • valve element For controlling the media flow to the first consumer, a valve and in particular a 4/3-way valve is advantageously provided, the valve element preferably assumes latching control positions. In conjunction with the easy-to-install media supply to the first consumer thus results in a cost-effective, easy to produce supply device.
  • the two media pressure sources of the supply device are driven by a single motor, it is advantageous to provide a first media controller and a second media controller in the supply device, the respective volumetric flow rates of a total media volume flow of the first and second control second media pressure source at least to the first and second consumers.
  • the media control devices are preferably designed as switching valves.
  • the media pressure is regulated at the first consumer by the choice of the rotational speed of the first and second, the media pressure sources driving motors or by the pressure control device in various ways.
  • the media pressure at the first consumer is regulated by controlling the engine speed of the motor driving the first media pressure source.
  • the media pressure at the second consumer is kept constant in this process by the media pressure in the pressure vessel.
  • the second pressure sensor serves to monitor the media pressure at the second consumer. It may nevertheless be advantageous in a further method type to determine the media pressure at the second consumer both by the pressure in the pressure vessel and by the pressure in a medium flow of the second medium pressure source.
  • the media pressure is kept constant at the at least second consumer by the media pressure in the pressure vessel and a pressure monitoring by the second pressure sensor.
  • the media pressure is kept constant at the second consumer by the pressure vessel and monitored by the second pressure sensor.
  • the media pressure at the first consumer may be advantageous to the media pressure at the first consumer by controlling the engine speed of the second media pressure source driving To make the engine variable.
  • the media pressure at the second consumer can be kept constant by the pressure vessel and / or by the media pressure provided by the second media pressure source with the assistance of the pressure regulating device, in particular with the cooperation of the second pressure sensor.
  • a supply device 1 for supplying a first consumer 3 formed as a clamping device 5 for a chuck 7 and for supplying at least one second consumer 9 of a machine tool formed as a lathe with a flowable medium 11 is shown.
  • the fluid medium 11 is in the manner of a hydraulic oil.
  • a generally provided with the reference numeral 13 pressure control device is provided to one to keep the media pressure p 1 to the first consumer 3 variable and the media pressure p 2 to the second consumer 9 constant.
  • the supply device 1 further comprises a first medium pressure source 15 and a second medium pressure source 17.
  • the first and second media pressure sources 15, 17 are each constructed in the manner of a constant displacement volume media pump 23, 25.
  • both media pumps 23, 25 are driven by a single variable-speed motor 27, preferably in the form of an electric motor, such as an asynchronous motor.
  • the first medium pump 23 is driven by a motor 27 and the second fluid pump 25 by a motor 29.
  • the motor 27 is controlled variable speed
  • the motor 29 is running at a constant speed or regulated to that effect.
  • the media pressure at the outlet of the media pump 23 is controlled by a pressure regulator 31 associated with the pressure regulator 13.
  • the pressure control valve 31 is formed in the embodiment shown as a proportional pressure relief valve.
  • the proportional pressure relief valve 31 further controls a media-carrying connection 18 from the first media pump 23 and a media-carrying connection 18 'to a switching valve 37 for media supply of the first consumer 3 and to a media container 47 in the form of a storage tank.
  • a second pressure sensor S 2 for detecting the media pressure p 2 at least the second load 9 belonging. The pressure control device 13 is thus determined by the electronic control device 33 and at the same time to maintain in a position the media pressure p 1 variable at the first load 3 and the media pressure p 2 at the second load 9 constant, the said pressure sensors S 1, S2.
  • Fig. 1 is connected to the media supply of the first consumer 3, at least the switching valve 37, preferably in the form of a 4/3-way valve, in a connecting line 20 between the first pressure control valve 31 and the first load 3.
  • the pressure control valve 31 via the media-carrying connections 18, 18 'and 20 can control the media pressure p 1 in the flow and return of the switching valve 37.
  • the supply device 1 further comprises a first media control device 39 and a second media control device 41, which in the in the Fig. 1 and 2 shown embodiments are formed as switching valves 43 and 45, respectively.
  • Both switching valves 43, 45 are able, depending on their respective switching position, to control volumetric flow rates of the medium volume flow of the second medium pressure source 17 at least indirectly to the first and second consumers 3, 9, by transmitting a flow of media in the connecting line 22 from the second medium pump Influence 25 to the first consumer 3 and at least the second consumer 9 indirectly depending on their switching position.
  • a third consumer 49 which, like the second consumer 9, is to be provided with a constant medium pressure p 3 by the supply device 1, is shown.
  • the control of the second consumer 9 and the third consumer 49 can by diversified valves, which in the in Fig. 1 and 2 shown embodiments are each shown as 3/2-way valves 51, 53 done.
  • a charging of the pressure vessel 21 with flowable medium, which is conveyed by the first or second media pressure source 15, 17, can take place in accordance with a switching function of a pressure limiting valve 55 and in accordance with sensor signals of the second pressure sensor S 2 .
  • the supply device 1 has a cooling device 57 and a filter device 59 for cooling or filtering the conveyed flowable medium 11.
  • supply device 1 can be followed methods for operation of the first consumer 3 and the other consumers 9, 49 perform.
  • the first media controller 39 or the first switching valve 43 and the second media controller 41 or the second switching valve 45 is in the in Fig. 1 shown, not switched basic position.
  • the first pressure sensor S 1 controls the electronic control device 33 with its sensor signals, and this in turn controls the rotational speed of the motor 27, which also drives the second media pressure source 17 or the second media pump 25.
  • the first medium pump 23 driven by the motor 27 at the same rotational speed conveys fluid medium 11 as a function of the setting of the pressure regulating valve 31, as shown, inter alia to the cooling device 57.
  • the first pressure regulating valve 31 or the proportional pressure limiting valve is provided by the electronic control device 33 so controlled that a desired, preferably maximum pressure medium p 1 is applied to the first consumer 3 and to the switching valve 37 driving this and abzweigter Media flow is directed via the media-carrying connection 18 to the cooling device 57.
  • the first switching valve 43 is switched to a blocking position in such a way that a medium flow from the second medium pressure source 17 to the cooling device 57 is blocked.
  • the second switching valve 45 is, however, in the in Fig. 1 shown switching position (blocking position).
  • the media pressure p 1 for the first consumer 3 is in turn caused by the regulation of the engine speed of the engine 27 and thus by the control of the flow rate of the volume flow of the first media pump 23.
  • the control of the switching valve 37 is carried out in the same manner as in the above-mentioned method.
  • the media pressure p 2 is kept constant in the above-mentioned first method by the accumulator pressure p D in the pressure vessel 21.
  • the media pressure p 3 for at least the second consumer 9 is maintained by the accumulator pressure p D in the pressure vessel 21 and by the media pressure of the second medium pressure source 17 or the media pump 25.
  • the media pressure p 1 at the first consumer 3 can also be regulated by appropriate activation of the switching valve 37 or the proportional pressure control valve.
  • the medium pressure p 2 for at least the second consumer 9 in turn is kept constant by the accumulator pressure p D of the pressure vessel 21.
  • the switching valves 43 and 45 the media flow of both media pressure sources 15, 17 may be directed to the first consumer 3.
  • a fourth method for operating the supply device 1 may in particular result in a rapid setting speed of the first consumer 3 be applied.
  • the methods 1, 2 and 4 for operating the supply device, as shown above, can also be in the same way with the supply device 1 in Fig. 2 carry out.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Versorgungsvorrichtung zur Versorgung eines ersten, als Spanneinrichtung für ein Spannfutter gebildeten Verbrauchers und zumindest eines zweiten Verbrauchers einer Werkzeugmaschine mit einem strömungsfähigen Medium. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines ersten Verbrauchers und eines zweiten Verbrauchers einer Werkzeugmaschine unter Einsatz einer Versorgungsvorrichtung gemäß einem nebengeordneten Anspruch.
  • Bei modernen Werkzeugmaschinen, beispielsweise bei Drehmaschinen, werden die spanend zu bearbeitenden Werkstücke regelmäßig über hydraulisch betätigbare Spanneinrichtungen, insbesondere in Form von Spannzylindern, gespannt und/oder mittels hydraulisch betätigbarer sog. Reitstockpinolen gehalten.
  • Die DE 10 2007 054 503 A1 und die DE 297 10 127 U1 beschreiben jeweils eine Ventilvorrichtung für eine Spanndruckeinstellung und -überwachung einer Spanneinrichtung für zu spannende Werkzeuge, insbesondere bei Drehmaschinen, mit mindestens einem Druckregelventil, über das eine Spanndruckeinstellung für die Spanneinrichtung erfolgt, und mit mindestens einem Drucksensor, der den jeweiligen Spanndruck der Spanneinrichtung erfasst, der in Bezug auf einen vorgebbaren Soll-Spanndruck abzugleichen ist.
  • Dahingehende Ventilvorrichtungen sind bei modernen Werkzeugmaschinen mit einer Versorgungsvorrichtung zur Versorgung der Spanneinrichtung mit einem strömungsfähigen Medium ausschließlich zu diesem Zweck ausgestattet. Sind bei dahingehenden Werkzeugmaschinen weitere Verbraucher mit einem strömungsfähigen Medium zu versorgen, so bedarf es einer weiteren zusätzlichen Versorgungsvorrichtung.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Versorgungsvorrichtung zur Versorgung eines als Spanneinrichtung für ein Spannfutter gebildeten Verbrauchers und für zumindest einen weiteren Verbraucher einer Werkzeugmaschine zu schaffen, die in der Lage ist, an dem ersten Verbraucher einen variablen Mediendruck bereitzustellen und an dem zumindest zweiten Verbraucher einen konstanten Mediendruck bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Versorgungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit und mit Hilfe eines Verfahrens zum Betrieb der Verbraucher unter Einsatz dieser Versorgungsvorrichtung gemäß einem nebengeordneten Anspruch gelöst.
  • Erfindungsgemäß weist die Versorgungsvorrichtung eine volumenstromvariable, erste Medien-Druckwelle zur Versorgung des ersten Verbrauchers mit strömungsfähigem Medium auf und zur Versorgung des zumindest zweiten Verbrauchers eine zweite Medien-Druckwelle mit konstantem Volumenstrom. Dadurch ist auch der Mediendruck an dem ersten Verbraucher variabel gestaltet und ein konstanter Mediendruck an dem zumindest zweiten Verbraucher bewirkt.
  • Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Versorgungsvorrichtung eine erste Mediensteuereinrichtung und eine zweite Mediensteuereinrichtung aufweist, die jeweils vorzugsweise als Schaltventile gebildet, die jeweiligen Volumenstromanteile eines Gesamt-Medienvolumenstroms der ersten und zweiten Medien-Druckquelle zumindest zu dem ersten und zweiten Verbraucher steuern und dadurch, dass die Versorgungsvorrichtung ausgebildet ist, um das strömungsfähige Medium sowohl mit Hilfe der ersten Medien-Druckquelle als auch mit Hilfe der zweiten Medien-Druckquelle unter Mitwirkung entsprechender Schaltfunktionen der ersten und zweiten Mediensteuereinrichtung an den ersten Verbraucher zu lenken, um ein rasches Spannen eines zu bearbeitenden Werkstückes in dem Spannfutter mit Hilfe der Spanneinrichtung zu bewirken.
  • Die Versorgungsvorrichtung zur Versorgung eines ersten, als Spanneinrichtung für ein Spannfutter gebildeten Verbrauchers und zur Versorgung von zumindest einem zweiten Verbraucher einer Werkzeugmaschine mit einem strömungsfähigen Medium weist zumindest eine Druckregeleinrichtung auf, die in der Lage ist, an dem ersten Verbraucher einen variablen Mediendruck bereitzustellen und an dem zumindest zweiten Verbraucher einen konstanten Mediendruck bereitzustellen. Mit der erfindungsgemäßen Versorgungsvorrichtung zur Versorgung der zumindest zwei Verbraucher ist bewirkt, dass dem ersten als Spanneinrichtung gebildeten Verbraucher durch die Druckregeleinrichtung ein Mediendruck bereitgestellt wird, der während der gesamten Bearbeitung eines Werkstückes an der Werkzeugmaschine ausreichend ist, um beispielsweise das Werkstück in einem Spannfutter mit Hilfe der Spanneinrichtung zu halten. Die erfindungsgemäße Versorgungsvorrichtung mit Druckregeleinrichtung ist insbesondere in der Lage, den Mediendruck an dem ersten Verbraucher angepasst an die Art des zu bearbeitenden Werkstückes und an dessen Bearbeitungsfortschritt für das betreffende Werkstück anzupassen. Durch dieselbe Druckregeleinrichtung der Versorgungsvorrichtung ist es zudem ermöglicht, dass zumindest ein weiterer zweiter Verbraucher, beispielsweise ein Stellmotor zur Bereitstellung eines definierten Vorschubweges eines Bearbeitungswerkzeugs an der Werkzeugmaschine, mit einem konstanten Mediendruck versorgt werden kann.
  • Die Versorgung des zumindest zweiten Verbrauchers mit einem konstanten Mediendruck kann auch durch die Anwendung einer Medien-Druckquelle in der Art eines Druckbehälters erfolgen. Zur Regelung des Mediendruckes an dem ersten Verbraucher weist die Druckregeleinrichtung vorteilhaft ein erstes Druckregelventil, das vorzugsweise als Proportional-Druckbegrenzungsventil gebildet sein kann, und/oder eine, den Volumenstrom zumindest der ersten Medien-Druckquelle bestimmende elektronische Steuereinrichtung mit einem Drucksensor auf. Zur Konstanthaltung des Mediendruckes an dem zumindest zweiten Verbraucher weist die Druckregeleinrichtung vorteilhaft neben der elektronischen Steuereinrichtung einen zweiten Drucksensor zur Erfassung des Mediendruckes an zumindest dem zweiten Verbraucher auf. Die Drucksensoren weisen ein an sich bekanntes mechanisch-elektrisches Wandlerelement auf und sind bevorzugt an jeweils eine Medienzufuhrleitung für den jeweiligen Verbraucher angeschlossen.
  • Zur Steuerung des Medienflusses an dem ersten Verbraucher ist vorteilhaft ein Ventil und insbesondere ein 4/3-Wegeventil vorgesehen, dessen Ventilelement vorzugsweise rastende Steuerpositionen einnimmt. In Verbindung mit der einfach aufzubauenden Medienversorgung zu dem ersten Verbraucher ergibt sich somit eine kostengünstige, einfach herstellbare Versorgungsvorrichtung.
  • Insbesondere in dem Fall, in dem die beiden Medien-Druckquellen der Versorgungsvorrichtung von einem einzigen Motor angetrieben sind, ist es vorteilhaft, eine erste Mediensteuereinrichtung und eine zweite Mediensteuereinrichtung in der Versorgungsvorrichtung vorzusehen, die jeweilige Volumenstromanteile eines Gesamt-Medienvolumenstroms der ersten und zweiten Medien-Druckquelle zumindest zu dem ersten und zweiten Verbraucher steuern. Die Mediensteuereinrichtungen sind vorzugsweise als Schaltventile ausgebildet.
  • Mit Hilfe der genannten Bauelemente der Versorgungsvorrichtung lassen sich verschiedene Verfahren zum Betrieb eines ersten Verbrauchers und eines zweiten Verbrauchers einer Werkzeugmaschine unter Einsatz der dahingehenden Versorgungsvorrichtung durchführen. So ist es vorteilhaft, wenn der Mediendruck an dem ersten Verbraucher durch die Wahl der Drehzahl des ersten und zweiten, die Medien-Druckquellen antreibenden Motoren oder durch die Druckregeleinrichtung in verschiedener Weise geregelt ist.
  • Lediglich beispielhaft seien hier verschiedene Verfahren zum Betrieb des ersten und zweiten Verbrauchers der Werkzeugmaschine skizziert. In einer ersten Verfahrensart wird der Mediendruck an dem ersten Verbraucher durch die Regelung der Motordrehzahl des, die erste Medien-Druckquelle antreibenden Motors geregelt. Der Mediendruck an dem zweiten Verbraucher wird in diesem Verfahren durch den Mediendruck in dem Druckbehälter konstant gehalten. Der zweite Drucksensor dient hierbei zur Überwachung des Mediendruckes an dem zweiten Verbraucher. Es kann in einer weiteren Verfahrensart gleichwohl vorteilhaft sein, den Mediendruck an dem zweiten Verbraucher sowohl durch den Druck in dem Druckbehälter als auch durch den Druck in einem Medienstrom der zweiten Medien-Druckquelle zu bestimmen. In einer weiteren Verfahrensart zum Betrieb des ersten und zweiten Verbrauchers der dahingehenden Werkzeugmaschine kann es vorteilhaft sein, den Mediendruck an dem ersten Verbraucher durch das Proportional-Druckbegrenzungsventil zu regeln. Vorteilhaft wird hierbei der Mediendruck an dem zumindest zweiten Verbraucher durch den Mediendruck in dem Druckbehälter und einer Drucküberwachung durch den zweiten Drucksensor konstant gehalten.
  • Um beispielsweise ein rasches Spannen eines zu bearbeitenden Werkstückes in dem Spannfutter mit Hilfe der Spanneinrichtung zu bewirken, ist es vorteilhaft, strömungsfähiges Medium sowohl mit Hilfe der ersten Medien-Druckquelle als auch mit Hilfe der zweiten Medien-Druckquelle unter Mitwirkung entsprechender Schaltfunktionen der ersten und zweiten Mediensteuereinrichtung an den ersten Verbraucher zu lenken. Bei einem zeitgleichen Betrieb des zumindest zweiten Verbrauchers wird vorteilhaft der Mediendruck an dem zweiten Verbraucher durch den Druckbehälter konstant gehalten und von dem zweiten Drucksensor überwacht.
  • Bei einer Ausgestaltung der zweiten Medien-Druckquelle als volumenstromvariable Medien-Druckquelle, beispielsweise in der Art einer von einem drehzahlgesteuerten Motor angetriebenen Medienpumpe, kann es vorteilhaft sein, den Mediendruck an dem ersten Verbraucher auch durch eine Regelung der Motordrehzahl des die zweite Medien-Druckquelle antreibenden Motors variabel zu gestalten. Hierbei kann der Mediendruck an dem zweiten Verbraucher durch den Druckbehälter und/oder durch den von der zweiten Medien-Druckquelle bereitgestellten Mediendruck unter Mitwirkung der Druckregeleinrichtung, insbesondere unter Mitwirkung des zweiten Drucksensors, konstant gehalten werden.
  • Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Versorgungsvorrichtung anhand zweier Ausführungsbeispiele nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in der Art von hydraulischen Schaltbildern in prinzipieller Darstellung die
    • Fig. 1
    eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Versorgungsvorrichtung unter Einsatz von zwei Medien-Druckquellen, welche von einem einzigen Motor angetrieben sind; und
    Fig. 2
    eine weitere Ausführungsform einer Versorgungsvorrichtung unter Einsatz zweier Medien-Druckquellen, die, jeweils getrennt
    voneinander durch jeweils einen Motor angetrieben, einen Medien-Volumenstrom bereitstellen.
  • In Fig. 1 ist in der Art eines hydraulischen Schaltplanes eine Versorgungsvorrichtung 1 zur Versorgung eines ersten, als Spanneinrichtung 5 für ein Spannfutter 7 gebildeten Verbrauchers 3 und zur Versorgung zumindest eines zweiten Verbrauchers 9 einer als Drehmaschine gebildeten Werkzeugmaschine mit einem strömungsfähigen Medium 11 gezeigt. Das strömungsfähige Medium 11 ist in der Art eines Hydrauliköls. Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 13 versehene Druckregeleinrichtung ist vorgesehen, um zum einen den Mediendruck p1 an dem ersten Verbraucher 3 variabel und den Mediendruck p2 an dem zweiten Verbraucher 9 konstant zu halten. Die Versorgungsvorrichtung 1 weist ferner eine erste Medien-Druckquelle 15 und eine zweite Medien-Druckquelle 17 auf. Die erste und zweite Medien-Druckquelle 15, 17 ist jeweils in der Art einer Medienpumpe 23, 25 mit konstantem Verdrängungsvolumen aufgebaut. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden beide Medienpumpen 23, 25 von einem einzigen drehzahlvariablen Motor 27, vorzugsweise in Form eines Elektromotors, wie etwa eines Asynchronmotors, angetrieben.
  • In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel hingegen werden die erste Medienpumpe 23 von einem Motor 27 und die zweite Medienpumpe 25 von einem Motor 29 angetrieben. In den Ausführungsbeispielen in Fig. 1 und 2 ist der Motor 27 drehzahlvariabel geregelt, in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist der Motor 29 mit konstanter Drehzahl ausgeführt oder dahingehend geregelt. Wie Fig. 1 ferner zeigt ist der Mediendruck am Ausgang der Medienpumpe 23 von einem zu der Druckregeleinrichtung 13 gehörigen Druckregelventil 31 geregelt. Das Druckregelventil 31 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Proportional-Druckbegrenzungsventil ausgebildet. Eine nicht näher dargestellte elektronische Steuereinrichtung kann hierbei in Abhängigkeit von Signalen eines ersten Drucksensors S1 in einer Medienzuführleitung 16 zu dem ersten Verbraucher 3 das dahingehende Proportional-Druckbegrenzungsventil im Sinne einer Regelung des eingangsseitigen Mediendruckes an dem ersten Verbraucher 3 ansteuern. Das Proportional-Druckbegrenzungsventil 31 steuert hierbei weiter eine medienführende Verbindung 18 von der ersten Medienpumpe 23 und eine medienführende Verbindung 18' zu einem Schaltventil 37 zur Medienversorgung des ersten Verbrauchers 3 und zu einem Medienbehälter 47 in Form eines Vorratstanks an. Zu der Druckregeleinrichtung 13 ist ferner ein zweiter Drucksensor S2 zur Erfassung des Mediendruckes p2 an zumindest dem zweiten Verbraucher 9 gehörig. Die Druckregeleinrichtung 13 ist somit durch die elektronische Steuereinrichtung 33 und die genannten Drucksensoren S1, S2 in der Lage, zeitgleich den Mediendruck p1 an dem ersten Verbraucher 3 variabel und den Mediendruck p2 an dem zweiten Verbraucher 9 konstant zu halten.
  • Wie die Fig. 1 ferner zeigt, ist zur Medienversorgung des ersten Verbrauchers 3 zumindest das Schaltventil 37, vorzugsweise in Form eines 4/3-Wegeventils, in eine Verbindungsleitung 20 zwischen dem ersten Druckregelventil 31 und dem ersten Verbraucher 3 geschaltet. Somit kann das Druckregelventil 31 über die medienführenden Verbindungen 18, 18' und 20 den Mediendruck p1 im Vorlauf und Rücklauf des Schaltventils 37 regeln. Die Versorgungsvorrichtung 1 weist ferner eine erste Mediensteuereinrichtung 39 und eine zweite Mediensteuereinrichtung 41 auf, die in den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen als Schaltventile 43 bzw. 45 gebildet sind. Beide Schaltventile 43, 45 sind in der Lage, in Abhängigkeit ihrer jeweiligen Schaltposition Volumenstromanteile des Medienvolumenstroms der zweiten Medien-Druckquelle 17 zumindest mittelbar zu dem ersten und zweiten Verbraucher 3, 9 zu steuern, indem diese einen Medienstrom in der Verbindungsleitung 22 von der zweiten Medienpumpe 25 zu dem ersten Verbraucher 3 und zumindest dem zweiten Verbraucher 9 mittelbar in Abhängigkeit ihrer Schaltposition beeinflussen.
  • In den Fig. 1 und 2 ist ferner ein dritter Verbraucher 49, der wie der zweite Verbraucher 9 mit einem konstanten Mediendruck p3 von der Versorgungsvorrichtung 1 zu versehen ist, gezeigt. Die Ansteuerung des zweiten Verbrauchers 9 und des dritten Verbrauchers 49 kann durch verschiedenst gestaltete Ventile, die in den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen jeweils als 3/2-Wegeventile 51, 53 dargestellt sind, erfolgen.
  • Eine Aufladung des Druckbehälters 21 mit strömungsfähigem Medium, welches von der ersten oder zweiten Medien-Druckquelle 15, 17 gefördert ist, kann nach Maßgabe einer Schaltfunktion eines Druckbegrenzungsventils 55 und nach Maßgabe von Sensorsignalen des zweiten Drucksensors S2 erfolgen. Des Weiteren weist die Versorgungsvorrichtung 1 eine Kühleinrichtung 57 und eine Filtereinrichtung 59 zur Kühlung bzw. Filterung des geförderten strömungsfähigen Mediums 11 auf.
  • Mit der in Fig. 1 gezeigten Versorgungsvorrichtung 1 lassen sich nachfolgende Verfahren zum Betrieb des ersten Verbrauchers 3 und der weiteren Verbraucher 9, 49 durchführen. Zur Druckbeaufschlagung des ersten Verbrauchers 3 mit variablem Mediendruck p1 ist die erste Mediensteuereinrichtung 39 oder das erste Schaltventil 43 und die zweite Mediensteuereinrichtung 41 bzw. das zweite Schaltventil 45 in der in Fig. 1 gezeigten, nicht geschalteten Grundposition. Der erste Drucksensor S1 steuert mit seinen Sensorsignalen die elektronische Steuereinrichtung 33 und diese wiederum die Drehzahl des Motors 27, welcher auch die zweite Medien-Druckquelle 17 bzw. die zweite Medienpumpe 25 antreibt. Die von dem Motor 27 mit gleicher Drehzahl angetriebene erste Medienpumpe 23 fördert strömungsfähiges Medium 11 in Abhängigkeit von der Einstellung des Druckregelventils 31, wie gezeigt, u.a. zu der Kühleinrichtung 57. Das erste Druckregelventil 31 bzw. das Proportional-Druckbegrenzungsventil ist von der elektronischen Steuereinrichtung 33 so angesteuert, dass ein gewünschter, vorzugsweise maximaler Mediendruck p1 an dem ersten Verbraucher 3 bzw. an dem diesen ansteuernden Schaltventil 37 anliegt und ein abgezweigter Medienstrom über die medienführende Verbindung 18 zu der Kühleinrichtung 57 gelenkt wird.
  • In einem weiteren, zweiten Verfahren zum Betrieb der Versorgungsvorrichtung 1 ist das erste Schaltventil 43 in eine Sperrstellung geschaltet, dahingehend, dass ein Medienstrom von der zweiten Medien-Druckquelle 17 zu der Kühleinrichtung 57 gesperrt ist. Das zweite Schaltventil 45 befindet sich hingegen in der in Fig. 1 gezeigten Schaltposition (Sperrposition). Der Mediendruck p1 für den ersten Verbraucher 3 wird wiederum durch die Regelung der Motordrehzahl des Motors 27 und damit durch die Regelung der Fördermenge des Volumenstroms der ersten Medienpumpe 23 bewirkt. Die Ansteuerung des Schaltventils 37 erfolgt in gleicher Weise wie in dem oben angegebenen Verfahren.
  • Der Mediendruck p2 wird in dem oben genannten ersten Verfahren durch den Speicherdruck pD in dem Druckbehälter 21 konstant gehalten. In dem zweiten Verfahren zum Betrieb der Versorgungsvorrichtung 1 wird der Mediendruck p3 für zumindest den zweiten Verbraucher 9 durch den Speicherdruck pD in dem Druckbehälter 21 und durch den Mediendruck der zweiten Medien-Druckquelle 17 bzw. der Medienpumpe 25 aufrechterhalten.
  • In einem dritten Verfahren zum Betrieb der Versorgungsvorrichtung 1 kann der Mediendruck p1 an dem ersten Verbraucher 3 auch durch entsprechende Ansteuerung des Schaltventils 37 bzw. des Proportionaldruckregelventils geregelt werden. Der Mediendruck p2 für zumindest den zweiten Verbraucher 9 wiederum wird durch den Speicherdruck pD des Druckbehälters 21 konstant gehalten. Hierbei kann auch durch entsprechende Schaltung der Schaltventile 43 und 45 der Medienstrom beider Medien-Druckquellen 15, 17 zu dem ersten Verbraucher 3 gelenkt sein.
  • Ein viertes Verfahren zum Betrieb der Versorgungsvorrichtung 1 kann insbesondere zu einer raschen Stellgeschwindigkeit des ersten Verbrauchers 3 angewendet sein. Hierzu wird der Mediendruck p1 an dem ersten Verbraucher 3 durch einen Medien-Summenvolumenstrom beider Medien-Druckquellen 15, 17 bewirkt durch eine maximale Motordrehzahl des Motors 27, wobei in dem genannten vierten Verfahren sowohl das Ventilelement des ersten Schaltventils 43 als auch des zweiten Schaltventils 45 in der jeweils anderen, in Fig. 1 nicht gezeigten Schaltposition verfahren ist. Die Verfahren 1, 2 und 4 zum Betrieb der Versorgungsvorrichtung, wie oben dargestellt, lassen sich auch in gleicher Weise mit der Versorgungsvorrichtung 1 in Fig. 2 durchführen.

Claims (10)

  1. Versorgungsvorrichtung zur Versorgung eines ersten, als Spanneinrichtung (5) für ein Spannfutter (7) gebildeten Verbrauchers (3) und zumindest eines zweiten Verbrauchers (9) einer Werkzeugmaschine mit einem strömungsfähigen Medium (11), wobei durch mindestens eine zur Versorgungsvorrichtung (1) gehörende Druckregeleinrichtung (13) der Mediendruck (p1) an dem ersten Verbraucher (3) variabel und der Mediendruck (p2) an dem zumindest zweiten Verbraucher (9) konstant gehalten ist, dadurch gekennzeichnet,
    - dass die Versorgungsvorrichtung (1) eine volumenstromvariable, erste Medien-Druckquelle (15) zur Versorgung des ersten Verbrauchers (3) mit strömungsfähigem Medium (11) aufweist und zur Versorgung des zumindest zweiten Verbrauchers (9) eine zweite Medien-Druckquelle (17) mit konstantem Volumenstrom aufweist,
    - dass die Versorgungsvorrichtung (1) eine erste Mediensteuereinrichtung (39) und eine zweite Mediensteuereinrichtung (41) aufweist, die jeweils vorzugsweise als Schaltventile (43, 45) gebildet, die jeweiligen Volumenstromanteile eines Gesamt-Medienvolumenstroms der ersten und zweiten Medien-Druckquelle (15, 17) zumindest zu dem ersten und zweiten Verbraucher (3, 9) steuern und dadurch
    - dass die Versorgungsvorrichtung (1) ausgebildet ist, um das strömungsfähige Medium sowohl mit Hilfe der ersten Medien-Druckquelle (15) als auch mit Hilfe der zweiten Medien-Druckquelle (17) unter Mitwirkung entsprechender Schaltfunktionen der ersten (39) und zweiten Mediensteuereinrichtung (41) an den ersten Verbraucher (3) zu lenken, um ein rasches Spannen eines zu bearbeitenden Werkstückes in dem Spannfutter mit Hilfe der Spanneinrichtung (5) zu bewirken.
  2. Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Medien-Druckquelle (19), vorzugsweise als Druckbehälter (21), vorgesehen ist, mit deren Hilfe der zweite Verbraucher (9) mit konstantem Mediendruck (p2) beaufschlagt ist.
  3. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Medien-Druckquelle (15, 17) als Medienpumpen (23, 25) ausgebildet und von einem einzigen Motor (27) angetrieben sind oder jeweils von einem Motor (27, 29) angetrieben sind.
  4. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregeleinrichtung (13) ein erstes Druckregelventil (31), vorzugsweise ein Proportional-Druckbegrenzungsventil, und/oder eine, den Volumenstrom zumindest der ersten Medien-Druckquelle (15) bestimmende, elektronische Steuereinrichtung (33) mit einem Drucksensor (S1) aufweist.
  5. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregeleinrichtung (13) einen zweiten Drucksensor (S2) zur Erfassung des Mediendruckes (p2) an zumindest dem zweiten Verbraucher (9) aufweist.
  6. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregeleinrichtung (13) ein zweites Druckregelventil (35) aufweist, das den Mediendruck (p2) an zumindest dem zweiten Verbraucher (9) zumindest mittelbar bestimmt.
  7. Versorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Medienversorgung des ersten Verbrauchers (3) zumindest ein Schaltventil (37), vorzugsweise ein 4/3-Wege-Ventil, eingesetzt ist.
  8. Verfahren zum Betrieb eines ersten Verbrauchers (3) und eines zweiten Verbrauchers (9) einer Werkzeugmaschine unter Einsatz einer Versorgungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mediendruck (p1) an dem ersten Verbraucher (3) durch die Wahl der Drehzahl der ersten und zweiten, die Medienpumpen (23, 25) antreibenden Motoren (27, 29) und/oder durch die Druckregeleinrichtung (13) geregelt ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mediendruck (p2) an dem zweiten Verbraucher (9) durch den Mediendruck (pD) in dem Druckbehälter (21) geregelt ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mediendruck (p2) an dem zweiten Verbraucher (9) durch die Drehzahl des, die zweite Medienpumpe (25) antreibenden Motors (27, 29) geregelt ist.
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