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Hydraulische Tischumsteuerung für Werkzeugmaschinen, insbesondere
für Schleifmaschinen Die Erfindung betrifft eine hydraulische Tischumsteuerung für
Werkzeugmaschinen, insbesondere für Schleifmaschinen, die mit Umsteuerorganen mit
und ohne Vorsteuerung arbeiten und bei der Drosselschlitze im Zu- und Ablauf vorhanden
sind, die die Umsteuerung mit einer gleichbleibenden Genauigkeit ermöglichen.
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Bei den bekannten Maschinen mit hydraulischer Längsbewegung des Tisches
wird die Tischumkehr durch ein Umsteuerorgan vorgenommen, das vom hin und her gehenden
Tisch über verstellbare Anschläge betätigt wird. Drosselschlitze sind im Zu-und
Ablauf vorhanden. Der Abstand der Steuerkolben des Schiebers und der Zuflußsteuerkanäle
voneinander und in ihrer Lage zueinander ist derart gewählt, daß schon nach kurzem
Umsteuerweg des Schiebers der zweite Zuflußkanal geöffnet wird und während eines
großen Teiles der Umsteuerzeit beide Zuflußkanäle geöffnet sind. Der Abstand der
Steuerkolben, des Schiebers und der Zuflußsteuerkanäle voneinander ist dadurch in
seiner Lage festgelegt und ergibt damit den daraus resultierenden kleinsten Umsteuerweg.
Mit bekannten Mitteln wird eine stoßfreie Tischumkehr mit gleichbleibender Genauigkeit
ohne merkbare Streuung bei allen 'üblichen Tischgeschwindigkeiten erreicht. Die
Mindesttischbewegung beträgt dabei etwa 2 mm und diese ist dann auch als Bremsweg
vorhanden. Dieser
kleinste Umsteuerweg kann jedoch infolge der
bei der Umsteuerung auftretenden gewaltigen. Massenkräfte nicht unter 2 mm herabgesetzt
werden, wenn die Umkehr stoßfrei und genau erfolgen soll. Kleinere Bewegungen für
den Tisch konnten. bisher in der Praxis bei den üblichen Tischgeschwindigkeiten
von etwa 8 m/Min. maximal nicht erreicht werden, weil die wechselnden Massenkräfte,
die "sich: mit dien Quadrat der Geschwindigkeit verändern, eine stoßfreie Tischumkehr
ohne merkbare Streuung nicht mehr zulassen.
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Eine unter 2 mm liegende Tischbewegung zu erzielen, ist aber in der
Fertigungstechnik vorteilhaft und erwünscht, insbesondere beim Eirnstechschleifen.
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Es wurde deshalb der Vorschlag gemacht, kleinere oszillierende Bewegungen
in die Schleifscheibe zu verlegen. Das wird dadurch erreicht, daß die Schleifspindel
auf mechanische Weise, z. B. durch Kurvensteuerung, eine oszillierende Bewegung
erhält. Dieser Vorschlag bedingt einen großen Aufwand, und durch die axial bewegliche
Schleifspindel tritt schell ein großer Verschleiß in der Lagerung ein. _ Durch die
Erfindung wird eine hydraulische Tischumsteuerumg für Werkzeugmaschinen, insbesondere
für Schleifmaschinen, geschaffen, bei der neben der üblichen Arbeitsweise der Schleifmaschine
mit einer Mindesttischbewegung von 2 mm mit größter Genauigkeit gleichzeitig die
Möglichkeit gegeben ist, `mit den gleichen, für die Tischumsteuerung erforderlichen
Umsteuerorganen durch wahlweise Veränderung der Steuerkanten in ihrer Lage zueinander
eine noch kleinere Tischbewegung ohne zusätzliche Steuerpumpe bis unter I mm wahlweise
zu erzielen, wobei die stoßfreie Tischumkehr aufrechterhalten wird.
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Es ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß im Druckölstrom der Pumpe in
der Steuerbuchse des Vorsteuerkolbens zur Verkürzung der Tischbewegung zusätzlich
Ringkanäle vorhanden sind, die durch ein einstellbares einfaches Steuerglied wahlweise
eingeschaltet werden können, wobei die Steuerkanten des Vorsteuerkolbens zu den
Drosselschlitzen so angeordnet sind, daß bei Freigabe eines Ringkanals durch die
Steuerkante die Drosselschlitze den Zu- bzw. Ablauf geöffnet halten. Durch das Steuerglied
werden dies kleinsten Tischwege unter I mm erzielt. Die Umsteuerorgane können als
Dreh- oder Kolbenschieber ausgebildet sein und aus einem oder mehreren Steuerteilen,
die gemeinsam oder nacheinander zur Wirkung kommen, bestehen.
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Das Steuerglied ist als handbetätigtes Ventil aus- @, gebildet und
besitzt zum Abschluß der Ringkanäle Venschlußkolben oder ähnliche Mittel.
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Bei kleinsten Tischwegen wirken zur Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit
die Drosselschlitze in der Weise, daß sie in dauernder Verbindung mit dem Zu- und
Ablauf stehen.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigt Abb. I die hydraulische Unisteuerung eines Tisches mit
Vorsteuerkolben und Umsteuerkolben mit geschlossenem Steuerglied, Abb.2 die gleiche
Anordnung bei geöffnetem Steuerglied und Abb.3 die Anordnung des Steuergliedes,
der Ringräume und Ringkanäle im vergrößerten Maßstab.
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Mit dien hin und her gehenden Tisch I der Werkzeugmaschine ist in
bekannter Weise ein Umsteuerhebel 2 verbunden, dessen Betätigung durch Anschläge
3 und 4 erfolgt, die entsprechend dem gewünschten Tischweg eingestellt werden können.
Der Umsteuerhebel 2 arbeitet im Ausführungsbeispiel auf einen Vors teuerkolben 5,
der mit einem Umsteuerkolben 6 die hydraulische Steuerung bildet.
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Das Drucköl zur Erzielung der Tischbewegung gelangt von einer Pumpe
über den Ringraum 7 der Steuerbuchse 13 in die Bohrung 8 und in den Ringraum 9 des
Umsteuerkolbens 6, dann über die Bohrung IO und über das Kugelventil II in den Ringkanal
12 der Steuerbuchse 13 des Vorsteuerkolbens 5. An den Ringkanal 12 ist eine Leitung
14 angeschlossen, die das Drucköl in den mit dem Tisch I fest verbundenen Zylinder
15 bringt. Im Zylinder 15 ist der Kolben, 16 mit den Kolbenstangen 17 angeordnet.
Der Kolben 16 ist mit seinen Kolbenstangen 17 am Maschinenbett 18 befestigt. Das
in den Raum I9 des Zylinders 15 gelangte Drucköl bewegt den Tisch in Richtung 2o.
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Das aus dem Raum 21 des Zylinders 15 bei der Tischbewegung in Richtung
2o über die Leitung 22 abfließende Ö1 gelangt in den Ringraum 23 der Steuerbuchse
13 und den Ringraum 24 des Vorsteuerkolbens 5 vor das Kugelventil 25, welches geschlossen
bleibt durch den Druck des abfließender Öles. Das abfließende Ö1 gelangt dann über
die Bohrung 26 und den Ringraum 27 des Umsteuerkolbens 6 in die Abflußleitumg 28,
die in bekannter Weise ein Drosselventil besitzt, das zur Regelung der Tischgeschwindigkeit
dient.
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In der Stellung der Umsteuerorgane gemäß Abb. I gelangt gleichzeitig
das Drucköl vom Ringraum 7 in den Ringraum 29 und über die Bohrung 30 in den Zylinderraum
31 des Umsteuerkolbens 6 und hält diesen Kolben in der gezeichneten Stellung fest.
Bevor der Tisch seine Endstellung erreicht hat und der Anschlag 4 den Umsteuerhebel
2 biewegt, wird. der Vorsteuerkolben 5 in Richtung 32 verschoben, wodurch. das ablaufende
Ö1 der Leitung 22 durch die Drosselschlitze 39 allmählich abgeschlossen wird. Dadurch
kommt der Tisch zum Stillstand.
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In diesem Augenblick hat die eine Steuerkante 33 den Ringkanal 34
der Steuerbuchse 13 geöffnet, so daß das Drucköl durch. die Bohrung 35 in den Zylinderraum
36 des Umsteuerkolbens 6 strömt und den Umsteuerkolben 6 in seine andere Endstellung
verschiebt. Das im Zylinderraum 31 befindliche C51, welches durch die Verschiebung
des Vorsteuerkolbens 5 in Richtung 32 keinen Zufluß mehr erhält, fließt dabei über
den Ringraum 29 in die Abflußleitung
37. Durch die Verschiebung
des Ringraumes 9 des Umsteuerkolbens 6 wird der zufließende Ölstrom aus der Bohrung
8 dann in dien Ringraum 27 geleitet, so daß sich der Tisch in umgekehrter Richtung
bewegt. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich dabei in gleicher Weise auf der
anderen Seite.
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Die genaue Umsteuerung der Tischbewegung mit einem Mindestbremsweg
von etwa 2 mm wird durch die Drasselschlitze 39 erreicht, die die Umsteuerung des
Tischweges immer bei gleicher Tischgeschwindigkeit auslösen. Durch die Drosselschlitze
39 in- Verbindung mit den Steuerkanten 33 des Vorsteuerkolbens 5 wird erreicht,
daß bei jeder beliebigen Tischgeschwindigkeit die Umsteuerung mit gleichbleibender
Genauigkeit erfolgt.
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Der Erfindung gemäß gehen vom Ringraum 7 zusätzliche Bohrungen 40
zu den Ringkanälen 4I, die durch ein einstellbares Steuerglied 42 abschließbar sind.
Das Steuerglied 42 ist zu diesem Zweck verstellbar mit einem Ringkörper 43 und Abschlußkolben
44 verbunden, die die Bohrungen 40 abschließen. In den Abb. 2 und 3 ist das Steuerglied
42 in, der geöffneten Stellung dargestellt.
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Wenn nun die Tischumsteuerung erfolgt, wird bei geöffneten Bohrungen
40 und Ringkanälen 41 der Vorsteuerkolben 5 nur einen Bruchteil der Verschiebung
durchführen, so weit, bis das Drucköl aus dem Ringraum 7 über die eine Bohrung 40
und den einen Ringkanal 4I in den linken bzw. rechten Ringraum 29 gelangt. In der
dargestellten Stellung strömt das Öl dann über die Bohrung 30 in den Zylinderraum
3 1 des Umsteuerkolbens 6. Die Steuerkante 33 des Vorsteuerkolbens 5 bewegt sich
dabei nur so weit, bis der Ringkanal 41 offen ist, da das Öl dann den beschriebenen
Lauf zur Verschiebung des Umsteuerkolbens 6 nehmen kann. Der Tisch I wird dabei
einen sehr kurzen Umsteuerweg unter i mm machen. Der Vorsteuerkolben 5 wird sich
bei geöffnetem Steuerglied 42 auf einen Weg einspielen, hei dem die Drosselschlitze
39 eine dauernde Verbindung mit dem Zu- und Ablauf besitzen, wodurch dann auch die
einstellbare Höchstgeschwindigkeit begrenzt ist.
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Bei dem eingestellten kleinsten Tischweg unter i mm würde natürlich
eine größere Streuung eintreten, wenn normale Höchstgeschwindigkeiten wirksam werden
könnten. Höhere Geschwindigkeiten können aber bei geringsten Tischbewegungen nicht
auftreten, da der Vorsteuerkolben 5 sich auf eine Stellung eingespielt hat, in der
immer die Drosselschlitze 39 nur eine geringere Geschwindigkeit des Tisches zulassen.