DE1477201C - Als Antriebsvorrichtung für Werkzeugmaschinenspindeln od. dgl. verwendbarer Schiefscheiben-Axialkolbenmotor - Google Patents

Description

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wissem Axialspiel auf der Triebwelle gelagert, so daß spiel und radiale Auslenkung dient, während das sich der axiale Spalt zwischen den einander zu- hintere Lager 4 ein übliches Zylinderlager ist. Eine gewendeten Stirnflächen der Zylindertrommel sowie Reitstockspitze 5 sowie eine Planscheibe 6 sind an des Steuerspiegelkörpers — auch unter Berücksichti- dem vorderen Ende der Triebwelle 2 angeordnet,
gung der radialen Unsymmetrie der Kräfte — ein- 5 Innerhalb des Reitstockes 1 ist ein Schiefscheibenstellen kann. Federelemente wie bei dem Motor ge- Axialkolbenmotor 7 angebracht, welcher im wesentmäß der deutschen Patentschrift 829 553 sind hierzu liehen aus einer Zylindertrommel 8, einer Schiefnicht nötig, weil infolge der starren Verbindung zwi- scheibe 9, einem Steuerspiegelkörper 10 und einem sehen dem Mittelpunkt der Schiefscheibe sowie dem Lager 11 besteht, das an einem als U-förmiger Bügel Steuerspiegelkörper der letztere infolge der gegen die io gestalteten Axialkolbenmotorgehäuse 14 befestigt ist. Schiefscheibe hin gerichteten Kraft der Maschinen- Zwischen der Zylindertrommel 8 und dem Steuerkolben gegen die eine Stirnfläche der Zylindertrommel spiegelkörper 10 ist eine Steuerspiegelscheibe 12 anangedrückt wird. Die beiden aus dem Gehäuse ragen- gebracht, welche axial schwimmend gelagert ist. Die den Abschnitte der Triebwelle sind in ortsfesten bzw. Schiefscheibe 9 ist um Zapfenlager 13 schwenkbar, werkzeugmaschinenfesten Lagern axial unverschieb- 15 welche in dem Gehäuse 14 gehalten sind. Dieses Gelich gelagert. Dies ist bei dem insbesondere ins Auge häuse 14 ist einerseits genügend starr ausgebildet, um gefaßten Anwendungsfall in Verbindung mit dem der Drehmomentrückwirkung seitens der Trieb-Reitstock, Spindelstock oder Einspannfutter einer welle 2 unter Maximalbelastung zu widerstehen, anDrehbank unbedingt erforderlich, weil zu den dererseits jedoch frei, um sich innerhalb des Reit- * üblichen Arbeiten das axialgenaue Herstellen von 20 Stockes 1 axial in einem Ausmaß zu verschieben, das Abstichen gehört. durch die Kennwerte des Motors 7 bedingt ist.

Gegenüber dem Motor nach der deutschen Patent- Einstückig mit dem Gehäuse 13 ausgebildet oder schrift 829 553 ergibt sich also der Vorteil, daß einer- an diesem befestigt ist ein Arm 15, welcher durch seits der Steuerspiegelkörper zusammen mit dem Ge- einen Schlitz 16 des Reitstockes 1 ragt. Das äußere häuse sowie der Schiefscheibe gegenüber der Zy- 25 Ende des Arms 15 befindet sich mit einem Anschlag lindertrommel sowie der Triebwelle axial verschieb- 17 im Eingriff, welcher an dem Reitstock 1 befestigt bar ist, wobei sich die richtige axiale Länge des ist und in Querrichtung als Abstützung für das GeSpaltes zwischen den einander zugewendeten Stirn- häuse 14 dient. Bei dem Beispiel gemäß Fig. 2 ist flächen der Zylindertrommel sowie des Steuerspiegel- der Anschlag 17 als hydraulisch gedämpfte Kolbenkörpers einstellen kann, während andererseits eine 30 Zylinder-Einheit ausgebildet, deren Kolben an dem Verkantung bzw. ein Kippen des Steuerspiegelkörpers Arm 15 anschlägt; auch bei dieser Ausführung kann gegenüber der Achse der Zylindertrommel nicht mög- sich der Arm 15 axial bewegen. Der Zylinder ist unlich ist, was wiederum bei dem bekannten Motor der mittelbar mit dem Hochdruckkreis des Motors ver-FaIl ist. bunden.

Gemäß einer Ausgestaltung im Rahmen der Erfin- 35 Da die Drehmomentrückwirkung des Werkzeugs,

dung ist vorgesehen, daß die in Querrichtung wirk- z. B. eines Drehstahls, umkehrbar sein kann, kann

same Abstützung für das Axialkolbenmotorgehäuse die die Schwankung des Drehmoments ausgleichende

in zumindest einer Drehrichtung als elastische Vor- Kolben-Zylinder-Einheit entweder doppeltwirkend

Spannungseinrichtung ausgebildet ist, entgegen deren sein, oder es können zwei Einheiten angeordnet sein,

Kraft das Gehäuse um einen begrenzten einstellbaren 40 um entgegengesetzt auf den Arm 15 entsprechend der

Winkel auslenkbar ist, um Drehmomentschwankun- Drehrichtung des Werkstücks oder der Triebwelle 2

gen unter Belastung auszugleichen. einzuwirken.

Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind Fig. 3 zeigt schematisch einen gegenüber Fig. 2

in den restlichen Unteransprüchen gekennzeichnet. abgewandelten Anschlag für den Arm 15. Der Arm

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Aus- 45 15 befindet sich innerhalb zweier koaxial gegenüber-

führungsbeispielen beschrieben. Es zeigt liegender Kolben 18,19, welche in entsprechenden

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel eines als Antriebs- Zylindern innerhalb eines Blockes 20 geführt sind,

vorrichtung für einen Drehbank-Reitstock verwend- angeordnet, welcher an dem Hauptgestell oder dem

baren erfindungsgemäßen Schiefscheiben-Axial- Bett der Maschine (nicht gezeigt) befestigt ist. Die kolbenmotors im Axialschnitt, 5° äußeren Enden der Kolben 18,19 ragen in einen

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von offenen Schlitz21, der dem Schlitz 16 von Fig. 2

F i g. 1 durch ein dort veranschaulichtes Reitstock- entspricht und in dem sich das Ende des Arms 15

gehäuse, befindet. Hinter jedem Kolben 18,19 ist eine ge-

F i g. 3 eine in Verbindung mit einem erfindungs- nügend steife Tellerfeder 22, 23 in dem inneren Ende gemäßen Motor zu verwendende, gegenüber Fig. 1, 2 55 des betreffenden Zylinders angeordnet, welche sich

abgewandelte Drehmoment-Stoßdämpfereinrichtung gegen eine zugehörige Justierschraube 24,25 ab-

etwa entsprechend einem Schnitt längs der Linie stützt. ''*'_r-

III-III von F i g. 2, Ein Kanal 26 verläuft -jeweils zu dem inneren Ende

Fig. 4 bis 7 gegenüber dem Ausführungsbeispiel jedes Zylinders; die beiden Kanäle 26 sind durch eine gemäß F i g. 3 weiter abgewandelte Drehmoment- 60 Leitung 27 sowie als Nadelventile ausgebildete Stoßdämpfereinrichtungen in ähnlicher Darstellung Drosselventile 28, 29 miteinander verbunden, wobei wie in Fig. 3. jedes Ventil durch ein entsprechendes Rückschlag-Gemäß Fig. 1 und 2 nimmt ein aus Gußmetall ventil 30, 31 überbrückt ist. Ein Einlaßrohr 32 führt bestehender Drehbankreitstock 1 eine hohle Reit- von einem zweckmäßigen Punkt der Druckleitung des stockspindel bzw. Triebwelle 2 in einem jeweils werk- 65 hydrostatischen Übertragungskreises zu dem Drosselzeugmaschinenfesten vorderen und hinteren Lager 3 ventil 29, so daß jeder Zylinder durch seinen Kanal bzw. 4 auf. Das vordere Lager 3 ist ein Drucklager, 26 dem Leitungsdruck ausgesetzt ist. Die auf die welches zur Festlegung der Triebwelle 2 gegen Axial- Kolben 18,19 ausgeübten Drücke sind somit propor-

tional deren Durchmessern; der Differenzdruck ist proportional dem Drehmoment T, welches durch den Drehvorgang an einem Werkzeug (Drehstahl) 33 hervorgerufen wird, und somit proportional einem rückwirkenden Drehmoment R an dem Arm 15.

Der Wirkungsradius r_x des Differenzdrucks der Kolben 18, 19 wird möglichst weit dem Hauptwirkungsradius r₂ des Werkzeuges 33 am Werkstück 34 angenähert. Die Durchmesser der Kolben 18,19 sind so gewählt, daß das Moment ihres Differenzdrucks um die^: Achse O der Triebwelle 2 das rückwirkende Drehmoment R ausgleicht, wenn das Werkzeug 33 an seinem Hauptradius r₂ arbeitet. Schwankungen in diesem rückwirkenden Drehmoment werden durch die" Federn 22, 23 ausgeglichen, während über die Drosselventile 28, 29 sowie die Rückschlagventile 30, 31 eine hydraulische Dämpfung von Schwingungen des Arms 15 bewirkt wird, zu welchem Zweck jedes Rückschlagventil so angeordnet ist, daß Öl, welches aus dem entsprechenden Zylinder gedruckt wird, durch das zugeordnete Drosselventil 28 bzw. 29 fließen muß.

Gemäß F i g. 4 bis 7 ist der Arm 15 jeweils durch einen — einseitig oder beidseitig wirkenden — Gummianschlag 35 an einem Festanschlag 36 auf dem Maschinenbett oder dem Maschinengestell gehalten. Die dem Gummi eigene Dämpfung dient zur Verminderung von Schwingungen des Arms 15, während die Nachgiebigkeit des Gummis die Kraft zum

ίο Ausgleich des rückwirkenden Drehmoments schafft.

Obgleich die Triebwelle 2 inTAusführungsbeispiel

durchgehend und einstückig dargestellt wurde, wobei die Reitstockspindel Teil der Triebwelle ist, kann eine aus zwei Teilen bestehende Konstruktion vorgezogen werden, wobei die beiden Teile miteinander verzapft und fest verbunden sind, um die notwendige axiale Starrheit aufrechtzuerhalten. Diese Ausführungsform kann zweckmäßig dann angewendet werden, wenn die Zylindertrommel 8 aus einem Stück mit der Tnebwelle 2 gefertigt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 Es sind bereits Schiefscheiben-Axialkolben-Patentansprüche: motoren der erwähnten Gattung nach der deutschen Patentschrift 829 553 bekannt, bei denen der Steuer-

1. Als Antriebsvorrichtung für Werkzeug- spiegelkörper gegenüber dem Gehäuse durch maschinenspindeln od. dgl. verwendbarer Schief- 5 Schraubendruckfedern abgestützt ist, also keine starre scheiben-Axialkolbenmotor mit einer in einem Verbindung mit der Schiefscheibe aufweist.
Gehäuse drehbaren, auf einer Triebwelle drehfest Bei jedem Schiefscheiben-Axialkolbenmotor der angeordneten Zylindertrommel, einem nicht dreh- betrachteten Gattung wirken zwischen dem Steuerbaren Steuerspiegelkörper und einer ebenfalls spiegelkörper sowie der Zylindertrommel gewisse nicht drehbaren Schiefscheibe, dadurch ge- ίο Kräfte, welche durch den Druck des in die Zylinder kennzeichnet, daß die Triebwelle (2) das einströmenden oder von diesen ausströmenden Druck-Axialkolbenmotorgehäuse (14) beidseitig durch- mittels bestimmt sind. Diese Kräfte, welche den setzt, daß der Mittelpunkt der Schiefscheibe (9) Steuerspiegelkörper von der Zylindertrommel wegdurch das starre Gehäuse (14) in einem konstan- zudrücken versuchen, sind stets an einer Umfangsten Axialabstand vom Steuerspiegelkörper (10) 15 stelle des Steuerspiegelkörpers am größten, nämlich gehalten ist und daß die Triebwelle (2) zumindest dort, wo Druckmittel hohen Drucks in die vorbeian einem der beiden aus dem Gehäuse (14) ragen- laufenden Zylinder der Zylindertrommel eintritt, den Abschnitte in einem ortsfesten Lager (3, 4) während an einer diametral liegenden Stelle des axial unverschieblich gelagert ist, dem gegenüber Steuerspiegelkörpers, wo Druckmittel aus den Zylindas Gehäuse (14) unter Anlage an einer in Quer- 20 dem austritt, die Kraft am geringsten ist. Diese richtung wirksamen, ortsfesten Abstützung in be- Kräfte streben danach, den Steuerspiegelkörper gegrenztem Bereich axial verschiebbar ist. genüber der Zylindertrommel um eine zur Zylinder-

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, da- trommel bzw. Triebwelle senkrechte Achse zu kippen, durch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung Bei dem erwähnten Schiefscheiben-Axialkolbenwirksame Abstützung für das Axialkolbenmotor- 25 motor nach der deutschen Patentschrift 829 553 wird gehäuse (14) in zumindest einer Drehrichtung als der Wirkung dieser Kräfte durch eine axial federnde elastische Vorspannungseinrichtung ausgebildet Lagerung des Steuerspiegelkörpers mittels Druckist, entgegen deren Kraft das Gehäuse (14) um federn Rechnung getragen, welche ein Kippen des einen begrenzten einstellbaren Winkel auslenk- Steuerspiegels ermöglichen, das an sich aber unbar ist. 30 erwünscht ist. Würde man andererseits den Steuer-

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, da- spiegelkörper gemäß der erwähnten Druckschrift in durch gekennzeichnet, daß am Axialkolbenmotor- dem Gehäuse starr anordnen, so müßte eine geringe gehäuse (14) ein sich radial nach außen er- axiale Bewegungsmöglichkeit der Triebwelle vorstreckender Arm (15) angeordnet ist, der mit gesehen sein, um einen übermäßigen Verschleiß an einem ortsfesten, unter Belastung nachgiebigen 35 den einander zugewendeten Stirnflächen des Steuer-Anschlag (17; 35, 36) in Anlage bringbar ist. Spiegelkörpers sowie der Zylindertrommel zu ver-

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, da- meiden. Billigt man jedoch der Triebwelle ein gedurch gekennzeichnet, daß der Arm (15) zwischen wisses Axialspiel zu, so wird der gesamte Motor zur zwei ortsfeste, jeweils unter Belastung nach- Anwendung bei gewissen Werkzeugmaschinen, insgiebige Anschläge eingreift. 40 besondere Drehbänken, unbrauchbar, weil in Ab-

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, da- hängigkeit vom Druckmitteldruck die Axialauslendurch gekennzeichnet, daß die Anschläge aus ein- kung der Triebwelle geringer oder größer ist, was seitig beaufschlagten Hydraulikkolben (18, 19) eine Verschiebung z. B. des Einspannfutters bedingt, gebildet sind, deren zugehörige Zylinder an die so daß keine axialgenauen Abstiche hergestellt wer-

. Druckmittelleitung des Axialkolbenmotors an- 45 den können.

geschlossen über Drosselventile (28, 29) mit- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, -einen

einander verbunden sind. demgegenüber verbesserten Schiefscheiben-Axial-

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, da- kolbenmotor zu schaffen, welcher als Antriebsvoi*- durch gekennzeichnet, daß die Hydraulikkolben richtung für alle Arten von Werkzeugmaschinen-(18, 19) unterschiedliche Durchmesser aufweisen 50 spindeln bei unmittelbarer Einwirkung auf die Werk- und der Kolben (18) größeren Durchmessers auf zeugmaschinenspindeln verwendbar ist, insbesondere der Seite des Armes (15) angeordnet ist, die der für Drehbänke, wo jegliches Axialspiel der Werkim Betrieb vorherrschenden Richtung der Aus- zeugmaschinenspindel vermieden werden muß.
lenkung entspricht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

55 löst, daß die Triebwelle das Axialkolbenmotorgehäuse beidseitig durchsetzt, daß der Mittelpunkt u. der Schiefscheibe durch das starre Gehäuse in einem

:—- · ·:: iösiai konstanten Axialabstand vom Steuerspiegelkörper

gehalten ist und daß die Trieb welle zumindest an 60 einem der beiden aus dem Gehäuse ragenden Abschnitte in einem ortsfesten Lager axial unverschieb-

Die Erfindung betrifft einen als Antriebsvorrich- lieh gelagert ist, dem gegenüber das Gehäuse unter tung für Werkzeugmaschinenspindeln od. dgl. ver- Anlage an einer in Querrichtung wirksamen, ortswendbaren Schiefscheiben-Axialkolbenmotor mit festen Abstützung in begrenztem Bereich axial vereiner in einem Gehäuse drehbaren, auf einer Trieb- 65 schiebbar ist.

welle drehfest angeordneten Zylindertrommel, einem Erfindungsgemäß sind also das Gehäuse, der

nicht drehbaren Steuerspiegelkörper und einer eben- Steuerspiegelkörper sowie der Mittelpunkt der Schieffalls nicht drehbaren Schiefscheibe. scheibe starr miteinander verbunden, jedoch mit ge-