NO165899B - Doble modusfiltre. - Google Patents

Description

Mateanordning for vogner, sleder

eller liknende på verktøymaskiner.

Foreliggende oppfinnelse angår en mateanordning for vogner, sleder eller liknende på verktøymaskiner, der en drivaksel er dreibart forbundet med to i motsatte retninger spiralskårne primærtannhjul i inngrep med hvert sitt av to spiralskårne sekundærtannhjul som bæres av to med drivakselen parallelle aksler og er forbundet med hvert sitt av to drev som er i inngrep med en tannstang, der de to spiralskårne primærtannhjul er aksialt forflyttbare i forhold til de motsvarende spiralskårne sekundærtannhjul under påvirkning av en trykksylinder.

I verktøymaskiner er det av største betydning at død-gang oppheves på en eller annen hensiktsmessig måte ford;, det stilles høye krav til presisjonen. Det er tidligere kjent forslag til opphevelse av dødgang, men en vesentlig ulempe ved disse er at de krefter som skal oppheve dødgangen er konstante enten de krefter som virker på sleden eller vognen er store eller små. Ved de kjente mate-anordninger får man derved en ganske høy slitasje på grunn av de store krefter som til enhver tid skal oppheve dødgangen også ved lav kraftpåvirkning på sleden eller vognen, samtidig med at opphevelsen av dødgangen kanskje blir mindre tilfredsstillende ved større kraftpåvirkning på sleden eller vognen.

Formålet med oppfinnelsen er således å komme frem til en mateanordning der de krefter som sørger for opphevelse av dødgang avpasses til de krefter som påvirker vognen eller sleden.

Oppfinnelsen er således kjennetegnet ved at anordningen for å drive trykksylinderen er forbundet med anordningen for rotasjon av drivakselen ved hjelp av en slik forbindelse at den kraft som aksialt utøves på de to spiralskårne primærtannhjul varierer i samme retning som det dreiemoment som overføres via drivakselen.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere

under henvisning til tegningene der:

Fig. 1, sett ovenfra og i snitt, viser komponentene i en girkasse utført i henhold til oppfinnelsen anvendt for matning av sleden eller vognen i en dreiebenk eller annen maskin til bearbeiding av metall,

fig. 2 viser, i forstørret målestokk, et snitt tatt etter linjen 2-2 på fig. 1, med tilføyelse av tilstøtende mekanismer på høyre halvdel åv fig. 2,

fig. 3 viser skjematisk et hydraulisk diagram der man ser anordningen av hydraulisk utstyr for drift og regulering av sleden eller vognen som er vist skjematisk ved den øvre ende av fig. 3j og

fig. 4 viser, sett fra siden, forholdet mellom en tannstang og drev, når en slede eller en vogn mates langs en maskinvange.

For enkelthets skyld og for å lette oversikten er foreliggende oppfinnelse her beskrevet og vist på tegningene anvendt på

en metalldreiebenk, og særlig en dreiebenk som skal benyttes til dreining av store og meget tunge arbeidsstykker som bearbeides med dype kutt og med stor hastighet. Man skal imidlertid merke seg at oppfinnelsen like godt kan anvendes på andre typer maskiner der en del skal mates eller beveges i forhold til en annen uten dødgang eller

slark for å sikre nøyaktighet under arbeidet som kan utføres med størst mulig hastighet.

Når oppfinnelsen anvendes på en dreiebenk, blir det mulig å skjære meget dype kutt på et arbeidsstykke med stor nøyaktighet og god overflate slik at maskinens virkningsgrad og kvaliteten av det arbeid som utføres blir vesentlig forbedret, samtidig med at man oppnår besparelser- når det gjelder arbeid og omkostninger. Dette er, som nevnt ovenfor, oppnådd uten urimelig slitasje på deler og uten at det er nødvendig til stadighet å justere eller erstatte deler, noe som ville sette maskinen ut av drift.

På tegningene betegner henvisningstallet 8 en forholdsvis lang tannstang som er festet til vangen 10 på en dreiebenk (fig. 3), og tennene på tannstangen står i inngrep med tenner på et par drev A og B. Drevene er festet på aksler 12 og 14 som står parallelt med hverandre og er dreibart lagret i girkassen 16 for en slede 17 ved hjelp av friksjonsreduserende lagre 18 og 20. Drevene er innrettet til å bli drevet for å bevege sleden eller vognen langs den stasjonære tannstang. Som vanlig sitter det på sleden eller vognen et verk-tøy (ikke vist) for bearbeiding av et arbeidsstykke når sleden mates på langs av tannstangen og maskinvangen.

Verktøyet kan også mates mot og bort fra arbeidsstykkets rotasjonsakse på vanlig måte, men tverrmatning av verktøyet beskjefti-ger foreliggende oppfinnelse seg ikke med og den er derfor heller ikke tatt med i denne forklaring.

Fig. 3 viser tannhjulene for rotasjon av drevene A og B for å bevege sleden eller vognen 17 langs tannstangen 8. Kraftkilden kan være en oljemotor 22 med en drivaksel 24 som kan rotere i begge retninger med innstilte rotasjonshastigheter. Akselen 24 har et tannhjul 26 i inngrep med et tannhjul 28 og dette sitter fast på hovedakselen 30.

Hovedakselen 30 har faste drivhjul 32 og 34. Tannhjulet 34 driver drevet B gjennom et tannhjulsett 36, 38, 40, mens tannhjulet 32 driver drevet A gjennom et tannhjulsett 42, 44, 46. De nevnte tannhjulsett vil dreie drevene som står i inngrep med tann-stengene i samme retning for matning av sleden og girkassen 16 til venstre eller til høyre alt etter rotasjonsretningen for motor-akselen 24.

Det er viktig å merke seg at tannhjulene 34 og 36 som står- i inngrep med hverandre, har spiralskårne tenner og at tannhjulene 32 og 42 som står i inngrep med hverandre, også har spiralskårne tenner. Tannhjulene 32 og 34 er fortrinsvis bredere eller eller tykkere enn de tannhjul de står i inngrep med slik at hjulene 36 og 42 vil stå i inngrep med de førstnevnte også ved en begrenset forskyvning av hovedakselen 30 i lengderetningen. Man skal også

merke seg at tannhjulene 32 og 34 er skåret i motsatte retninger idet det ene er skåret med stigning mot høyre og den annen med en stigning mot venstre. Tannhjulene 36 og 42 som drives av disse hjul, er naturligvis spiralskårne i motsatte retninger slik at de passer til tannhjulene 34 og 32. Akslene 48 og 50 for tannhjulene 36 og 42 er dreibart lagret i girkassen 16, men er ikke forskyvbare i lengderetningen.

Tannvinkelen for tannhjulsettene 34, 36 og 32,42 er slik at en forskyvning i lengderetningen av hovedakselen 30 vil føre til en dreining av drevene A og B i motsatte retninger slik at man opptar slark eller dødgang mellom tennene i de respektive overførings-hjul. På denne måte vil akselen 30 når den holdes i forskjøvet stilling, kunne rotere ved hjelp av motoren 22 og dreie drevene A og B

i samme retning uten slark eller dødgang i overføringen.

Passende innretninger må anvendes for den aksiale forskyvning av hovedakselen 30, fortrinsvis bare i én retning slik at man holder en fast drivkontakt mellom tennene i alle tannhjul i over-føringene 34, 36, 38, 40 og 32, 42, 44, 46. Dette medfører naturligvis at man har en fast drivkontakt mellom tennene i drevene A og B og tennene på den stasjonære tannstang 8, som antydet på fig. 4. På fig. 4 forutsettes det at drevet A drives i urviserretningen for å flytte girkassen og sleden eller vognen til venstre langs tannstangen 8. Drevet A kan da betraktes som det ledende drev mens drevet B virker bakover mot tannstangens tenner for å oppheve slark eller dødgang i overføringen.

Mår girkassen og sleden eller vognen skal mates mot høyre, drives drevet B mot urviserretningen og får derved rollen som ledende drev, mens drevet A virker mot tannstangens tenner for å oppheve klaring, slark eller dødgang i overføringen.

Man skal her merke seg at tannstangens tenner 52 og 54 på fig. 4 påvirkes av drevene av krefter som virker mot hverandre og som med andre ord søker å presse tennene 52 og 54 mot hverandre. Som eb aLternativ kan imidlertid drevene innrettes slik at de virker på tannstangens tenner 56 og 58 i stedet, slik at kreftene søker å trekke tennene 56 og 58 bort fra hverandre. I begge tilfelle vil man unngå slark eller dødgang i overføringen. Om tennene vil gripe inn i tann-stangtennene på den måte som er vist på fig. 4 eller på den annen måte som er forklart ovenfor, vil avhenge av den retning hvori hovedakselen 30 forskyves aksialt. Det vil også avhenge av om tannhjulene 32 og 34 forskyves på akselen 30.

I det viste eksempel er hovedakselen påvirket sv en kraft som søker å forskyve denne hovedsakelig mot tannstangen 8 ved hjelp av en hydraulisk motor eller en sylinder 60 som ved 62 er forbundet med akselen. Koplingsanordningen 62 er fortrinsvis av den

roterbare type som muliggjør rotasjon av akselen 30 i forhold til sylinderens stempel 64, samtidig med at en langsgående forskyvnings-bevegelse av stemplet overføres til akselen.

Stemplet i den hydrauliske sylinder 60 kan være utført som et dobbeltstempel 66, 68 som står i avstand fra hverandre. En mellomliggende tversgående vegg 70 deler motorens sylinder i to ad-skilte kammere 72 og 74 hvori stemplene 66 og 68 kan bevege seg frem og tilbake. Av det man ser på fig. 3 vil man forstå at væske under trykk som tilføres sylinderkamrene ved hjelp av mateledninger 76 og 78 vil tjene til å drive stemplene inn i girkassen 16 og derved forskyve hovedakselen 30 og dens tilhørende hjul 34, 32, 28, i retning mot tannstangen 8. En slik forskyvning av hovedakselen og dennes tannhjul vil, som forklart ovenfor, ta opp all slark og dødgang mellom tannhjulstennene i overføringene for begge drev A og B, slik at man også opphever dødgang og slark som forklart under henvisning til fig. 4. Trykket av væsken i mateledningene 76, 78 vil holde akselen 30 i fremskjøvet stilling sålenge væsketrykket opprettholdes i mateledningene. Trykkat i mateledningene 76 og 78 kan variere som det vil bli forklart i det følgende.

Som vist på fig. 2 kan hovedakselen 30 som har tannhjulene 32, 34 og 28, lagres i universalkulelagre 80 og 82 som mulig-gjør rotasjon og begrenser aksialforskyvning av akselen. Det sylind-riske hus for væskemotoren 60 kan festes til girkassen 16 på en hvilken som helst hensiktsmessig måte slik at motorene eller sylinderens stempel 64 ligger i flukt med akselen 30, som vist på fig. 3. Henvisningstallene 84 og 86 angir mateledninger for væske under trykk for drift av motoren 22 i retning forover eller i motsatt retning. En tømmeledning 88 fra motoren 22 og en ledning 92 fra pumpen 94 fører lekkasjevæske til en panne 90. Pumpen 94 kan være den del av et trykksystem som generelt er antydet med det utstyr som er vist innenfor den stiplede linje 98. Den annen stiplede linje 100 viser en reguleringsanordning av vanlig type for bestemmelse av hastighet eller stilling av motoren 22.'

Anordningen 98 kan omfatte en avstengningsventil 102 som tilføres væske under trykk fra pumpen 94 gjennom ledningene 104 og 106. Under de forhold som er vist på fig. 3 er ventilen 102 lukket og det tilføres derfor ikke noe væske under trykk til mate-ledningen 76 og 78 og 84, 86 for drift av motorene 60 og 22.

Væsketilførselssystemet kan omfatte en tilførselstank eller en panne som er vist skjematisk med henvisningstallene 90, og omfatte en pumpe 110 med variabelt volum, en varmeutveksler eller kjøler 112, en elektrisk motor 114, en strømningsbegrenser 116 og den elektriske motor 96 som driver den reverserbare pumpe 94 med variabelt volum. Systemet kan også innbefatte et filter 117» tilbakeslagsventiler 118 og 120, sikkerhetsventiler 122, 124, 126 og 128 og en styrt avstengningsventil 102 hvis virkning skal forklares mer i detalj i det følgende.

Virkemåten for væsketilførselssystemet er slik:

Når sleden er i bevegelse eller skal stå klar til å tre i virksomhet, løper den elektriske motor 114 kontinuerlig for å drive pumpen 110,og den elektriske motor 96 løper hele tiden for å drive pumpen 94. Pumpen 110 fører væske gjennom ledningene 130 og 132 til en servoventil 136 og til avstengningsventilen 102. En del av denne væske kommer gjennom strømningsbegrenseren 116 og får et lavere trykk, og blir deretter ført gjennom varmeutveksleren eller kjøleren 112 og kommer inn i systemet gjennom ledningen 134 for å kjøle pumpen 94 og for å overlade og fylle opp for lekkasje i ledningene 104 og 106 gjennom tilbakeslagsventilene 118 og 120.

Med avstengningsventilen 102 i åpen stilling (fig. 3 viser ventilen stengt) er ledningene 104 og 106 forbundet med ledningene 86 og 84. Pumpen 94 vil drive væsken i den ene eller annen retning med varierende hastigheter gjennom ledningene 104, 106, 84 og 86 avhengig av det elektriske styresignal som gis til servoven-tilen 136 idet denne styrer retningen og strømningshastigheten fra pumpen 94. På denne måte kan rotasjonshastigheten for væskemotoren 22 i girkassen 16 styres slik at man får den ønskede bevegelse av sleden 17.

Avstengningsventilen 102 er lukket når man ikke skal

ha sleden i bevegelse. Sikkerhetsventilene 122 og 124 kan være an-brakt på pumpen 94 og skal tjene til å beskytte denne pumpe mot urimelig høye trykk. Sikkerhetsventilene 126 og 128 skal tjene til å beskytte tannhjulene i girkassen 16 ved å forhindre urimelig høye trykk i ledningene 84 og 86 og derved begrense det maksimum dreiemoment væskemotoren 22 kan utøve. Væskekretsen som omfatter pumpen 94, motoren 22 og forbindelsesledningene 104, 86 og 106, 84 krever tilførsel av drivmedium under trykk. Et overladningstrykk tilføres begge sider av pumpen 94 og motoren 22 som beskrevet ovenfor. I til-legg til dette blir et matetrykk tilført den ene eller annen side av pumpen 94 og motoren 22. Bevegelsesretningen for sleiden og størrelsen av dennes motstand mot bevegelse bestemmer størrelsen av de trykk som tilføres. På grunn av skrueformen, tannhjulene 32, 42, 34 og 36 har vil man se at jo større motstanden mot sledens bevegelse er desto større trykk vil være nødvendig for å bevege akselen 30 mot tannstangen 8 for å oppheve slark og dødgang.

På fig. 3 vil man se at ledningene 76 og 78 forbinder ledningene 84 og 86 til motoren eller den hydrauliske sylinder 60

på en slik måte at jo større trykket er på den ene eller annen side av væskekretsen desto større trykk vil man ha til rådighet for å oppheve dødgang og slark i tannhjulsoverføringen og i overføringen mellom tannstang og drev. Hvis således matekreftene er store og med stor forskyvning av tennene på de spiralskårne tannhjul 32 og 34

vil den hydrauliske sylinder eller væskemotor 60 blir tilført forholdsvis høyt trykk for å overvinne en stor dødgang eller slark. Med lave matekrefter og tilsvarende mindre bøyning av tannhjulenes tenner tilføres motoren 60 lavere trykk for da å overvinne mindre dødgang og slark. Kulelagerkombinasjonene på hovedakselen 30 tillater rotasjon og aksialbevegelse av akselen med en minst mulig friksjon og man vil på denne måte få en hurtig og lett justering av de forskjellige krefter ved variasjoner av mellomrommene mellom tannhjul og tann-stenger og ved variasjoner i belastningen.

Man skal merke seg at overladningstrykket fra ledningen 134 kommer inn i ledningene 76 og 78 såvel som i ledningene 104, 106,

84 og 86. Dette utøver forbelastning på begge stempler 66 og 68

i sylinderen 60 og dermed en forbelastning på tannhjulstennene. Det er her klart at en liten forbelastning er ønskelig for å sikre en dødgangsfri mekanisme mens en stor forbelastning er uønsket av hensyn til slitasje og store bevegelseshastigheter. Dette er årsaken til at overladningstrykket tilføres gjennom ledningen 138 for å motvirke overladningstrykket som tilføres gjennom ledningen 78. De resulter-

ende væsketrykk som beveger stemplet 64 er derfor overladningstrykket på stemplet 66 og matetrykket på enten stemplet 66 eller 68. Varia-

sjonene i det resulterende væsketrykk som virker på stemplet 64 vil man på denne måte se skyldes sledens motstand mot bevegelse, en mot-

stand som bestemmes av matetrykkene for verktøyene og egenskapene ved det arbeidsstykke som er under bearbeiding.

Av det som er sagt ovenfor vil det fremgå at foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en meget ønskelig automatisk og variabel overvåkning av dødgang og slark, og oppfinnelsen er enkel i oppbyg-

ning og i bruk og vil i meget stor utstrekning øke presisjonen ved bearbeiding av store, tunge arbeidsstykker. Oppfinnelsen øker også arbeidsytelsen samtidig med at man oppnår en rekke andre fordeler som fremgår av det ovenstående.

Claims (5)

1. Mateanordning for vogner, sleder eller liknende på verk-tøymaskiner, omfattende en drivaksel som er dreibart forbundet med to i motsatte retninger spiralskårne primærtannhjul i inngrep med hvert sitt av to spiralskårne sekundærtannhjul som bæres av to med drivakselen parallelle aksler og er forbundet med hvert sitt av to drev som er i inngrep med en tannstang, idet de to spiralskårne primærtannhjul er aksialt forflyttbare i forhold til de motsvarende spiral-

skårne sekundærtannhjul under påvirkning av en trykksylinder, karakterisert ved at anordningen for å drive trykksylinderen (60) er forbundet med anordningen for rotasjon av drivakselen (24) ved hjelp av en slik forbindelse at den kraft som aksialt utøves-på de to spiralskårne primærtannhjul (32, 34) varierer i samme retning som det dreiemoment som overføres via drivakselen.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert v e d at drivakselen (24) drives ved hjelp av en trykkfluidummotor (22) og at trykksylinderen (60) er en trykkfluidumanordning som skal påvirkes av motorens matningstrykk.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert v e d at motoren (22) tilføres en væske under trykk i en sluttet krets fra en hovedpumpe (9<*>0 som drives av en motor (96) og som har to munnstykker som via to tilbakeslagsventiler (118, 120) er forbundet med utløpet av en forkomprimeringspumpe (110), at den hydrauliske trykksylinder (60) omfatter to tandemstempler (66, 68) som er anordnet i hver sin av to koaksiale sylindre som er tilsluttet hvert sitt av hovedpumpens )94) to munnstykker på en slik måte at de to stempler samvirker i en slik retning at slark og dødgang oppheves, idet et av de to stempler ved den annen sylinderende er utsatt for trykket fra kompresjonspumpen (110) og i motsatt retning.

4. Anordning som angitt i krav 3,karakterisert v e d at motoren (22) som driver drivakselen (24), er omkastbar ved at rotasjonsretningen bestemmes av sirkulasjonsretningen for væsken i de rør (104, 106, 84, 86) som forbinder hovedpumpen (94) med motoren (22).

5. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert v e d at en ventil (102) er innskutt i de rør (84,86) som forbinder hovedpumpen med den motor (22) som roterer drivakselen (24) og at kompresjonspumpen (110) permanent er forbundet med den ovennevnte annen sylinderende av den hydrauliske trykksylinder (60), slik at komprimeringspumpen søker å føre det tilsvarende stempel i en retning som er motsatt den retning som utlikner slark og dødgang selv når ventilen er stengt og den motor (22) som roterer drivakselen derfor er frakoplet.