DE1477632C - Vorrichtung zum Steuern der Vorschubbewegung des hydraulisch angetriebenen Werkzeugschlittens insbesondere an einer Gewindeschneidmaschine - Google Patents
Vorrichtung zum Steuern der Vorschubbewegung des hydraulisch angetriebenen Werkzeugschlittens insbesondere an einer GewindeschneidmaschineInfo
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- DE1477632C DE1477632C DE1477632C DE 1477632 C DE1477632 C DE 1477632C DE 1477632 C DE1477632 C DE 1477632C
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern der Vorschubbewegungen des hydraulisch
angetriebenen Werkzeugschlittens, insbesondere an einer Gewindeschneidmaschine in Abhängigkeit
von einer drehbaren Leitspindel mit einem in Richtung der Leitspindel begrenzt beweglich und quer
zur Achse der Leitspindel hydraulisch zurückziehbar angeordneten Taster, der mit dem federnd vorgespannten
Steuerschieber eines hydraulischen Ventils im Eingriff ist.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (schweizerische Patentschrift 295 175) können die
normalen Vorschubbewegungen über Leitspindel, Taster und Steuerschieber gesteuert werden, jedoch
sind keine Vorkehrungen getroffen, um eine Eilzustellung, d. h. schnelle Vorlauf- und/oder Rücklaufbewegungen,
ausführen zu können.
Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, für den Taster außer der Steuerung des
normalen Vorschubs und Rücklaufs eine einfache zwangläufige Steuerung für die Eilzustellung im Vorlauf
und Rücklauf zu schaffen.
Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der einleitend genannten Art gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß an der dem federnd vorgespannten Steuerschieber gegenüberliegenden Seite des Tasters ein
hydraulischer Stellmotor für die Eilzustellung im Vor- und Rücklauf vorgesehen ist.
Durch die Erfindung ist eine Eilzustellung auf vergleichsweise einfache, d. h. schnellwirkende Weise
geschaffen, der Stellmotor wirkt daher entsprechend direkt — im zurückgezogenen Zustand des Tasters —
oder lediglich über den Taster auf den Steuerschieber ein, so daß einfache und schnelle Steuerung des
hydraulischen Ventils erhalten ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Maschine gemäß der Erfindung;
F i g. 2 ist eine schematische Darstellung des hydraulischen
Kreises;
F i g. 3 ist ein elektrisches Schaltschema.
Die Erfindung ist an einer Maschine 11 zum Herstellen von Gewinde verkörpert wiedergegeben. Sie
stellt ein Beispiel einer praktischen Maschine dar, in welcher der Vorschubmechanismus gemäß der Erfindung
verwendet werden kann. Die Maschine 11 zum Herstellen von Gewinde weist ein feststehendes
Gestell 12 auf, auf welchem ein Werkzeugschlitten 13 zur Ausführung von Verschiebungsbewegungen
parallel zu einer Achse 14 angeordnet ist. Ein hydraulischer Hauptzylinder 15, der an dem Gestell 12
befestigt sein kann, enthält einen Kolben 16 zum Hin- und Herbewegen des Werkzeugschlittens 13.
Auf diesem ist eine drehbare Spindel 19 angeordnet,
ίο die durch einen von dem Werkzeugschlitten 13 getragenen
Motor 20 angetrieben wird. Die Spindel 19 trägt einen Gewindeschneidkopf 21, der an einem
Werkstück 22 einen Gewindeschneidvorgang durchführt. Das Werkstück kann von beliebiger Art sein;
es ist als ein Rohr dargestellt, das ein konisches Außengewinde erhält. Das Werkstück 22 kann relativ
zu dem Gestell 12 durch eine Klemme 23 festgeklemmt sein.
Der den Kolben 16 enthaltende hydraulische Zy-
ao linder 15 ist ein Differentialzylinder, dessen Kolben
eine große Fläche 26 hat, um mit dem Zylinder 15 eine erste Kammer 27 von großer Oucrschnittsfläche .-zu
bilden. Der Kolben hat ferner eine kleine Fläche ' 28, die mit dem Zylinder 15 eine zweite Kammer 29
von kleiner Querschnittsfiäche bildet.
Ein Servoventil oder Regelventil 31 ist vorgesehen, in dessen Gehäuse 32, das an dem Gestell 12 angebracht
ist, ein Steuerschieber 33 lungs einer Achse
parallel zur Achse 14 hin- und herbewegbar ange-
ordnet ist. Das Ventilgehäuse 32 hat eine Druckeinlaßöffnung 34, die mit einer einen konstanten
Druck liefernden Pumpe 35 verbunden ist, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. In dem Ventilgehäuse 32 ist
ferner eine Steuerauslaßöffnung 36 vorgesehen, wobei der durch diese Steueröffnung 36 hindurchgehende
Druckmittelstrom durch eine Steuerkante 37 des Steuerschiebers 33 geregelt oder begrenzt werden
kann. Eine Rückführöffnung 38 zum Behälter ist weiterhin in dem Ventilgehäuse 32 vorgesehen. Eine
Feder 39 drückt den Steuerschieber 33 nach links bei Betrachtung der Fig. 1.
Eine Tasterstange 41 ist an einem Zapfen 42 relativ zu dem Ventilgehäuse 32 schwenkbar angeordnet
und wirkt über eine Kugelverbindung 43 auf den
Steuerschieber 33. Die Tasterstange 41 trägt einen Taster 44, der mit einem Meistergewinde 45 zusammenarbeiten
kann. Das Meistergewinde 45 ist auf einer Welle 46 fest angeordnet, die mit der Spindel
19 rotiert. Das Meistergewinde kanu von beliebiger
gewünschter Länge sein, jedenfalls Ums senug, um
die gewünschte Gewindelänge an dom Werkstück herzustellen. Der Taster 44 kann mehr als eine einzige
Spitze aufweisen und ist, wie dargestellt, ein Teil eines komplementären Gewindes, das mit mehreren
Gewindegängen des Meistergewindes 45 kämmt.
Der Schwenkzapfen 42 der Tastenjtange 41 wird
vom Kolben 49 eines seitlichen Zylinders 50 getragen. Dieser Kolben 49 ermöglicht eine seitliche
Bewegung der Tasterstange 41, um den Taster 44 in
oder außer Eingriff mit dem Meistergewinde zu bringen. Der Kolben 49 ist ein Differentialkolben, der
am oberen Ende (bei Betrachtung der F i g. 1) eine
Kammer 51 hat, die eine etwas größere Querscnnittsfläche
hat. Eine Druckeinlaßöffnung 52 ist mit einer Kammer 53 am unteren Ende die<e>
Kolbens verbunden, die eine kleinere Querschnitts~2che hat. Eine
verengte Regelöffnung 54 ist mit der Rammer 51 von
größerer Querschnittsfiäche verbunden
3 4
Der Werkzeugschlitten 13 trägt für die Eilzustel- die Spindel 19 dreht, und er trägt die Spindel 19 und
lung in Vor- und Rücklauf einen hydraulischen Stell- den Gewindeschneidkopf 21. Die axiale Bewegung
motor, der einen Zylinder 56 mit darin befindlichem des Werkzeugschlittens 13 erteilt dem Meistergewinde
Kolben 57 aufweist. Eine Kolbenstange 58 kann zum 45 eine Axialbewegung. Zusätzlich werden durch die
schnellen Bewegen des Werkzeugschlittens 13 aus der 5 von dem Motor 20 bewirkte Drehung der Spindel 19
rechten Seite des Zylinders 56 heraustreten, wie dies das Meistergewinde 45 sowie der Gewindeschneidnachfolgend
erläutert wird. Der Zylinder 56 ist ein kopf 21 gedreht. Wenn der Taster 44 mit dem
Differentialzylinder und hat eine Druckeinlaßöffnung Meistergewinde 45 im Eingriff steht, bewirkt die Dre-59,
die mit einer Kammer 60 von kleiner Quer- hung des Meistergewindes eine axiale Bewegung des
schnittsfläche verbunden ist. Eine Steueröffnung 61 io Tasters 44 längs des Meistergewindes 45. Falls das
ist mit einer Kammer 62 von großer Querschnitts- Meistergewinde 45 ein Rechtsgewinde ist, bewirkt
fläche verbunden. dies eine Bewegung des Steuerschiebers 33 nach
Ein Rückstellzylinder 65 ist als ein Teil der Spin- rechts, wodurch der hydraulische Fluß zu dem Hauptdel
19 ausgebildet und nimmt einen Rückstellkolben zylinder 15 geändert wird, so daß er veranlaßt wird,
66 auf. Eine Kolbenstange erstreckt sich von dem 15 sich mit einer Vorschubgeschwindigkeit nach links
Kolben 66 nach links (bei Betrachtung der F i g. 1) zu bewegen. Dadurch werden der Werkzeugschlitten
und ist mit einem nicht dargestellten Mechanismus 13 und das Meistergewinde 45 in axialer Richtung
innerhalb des Gewindeherstellungskopfes 21 verbun- bewegt und die Voraussetzungen für ein Servosystem
den, um die Gewindeschneidwerkzeuge 68 in dem mit geschlossener Schleife geschaffen.
Kopf 21 in und außer Schneidstellung zu bringen. 20 Die F i g. 2 und 3 zeigen die hydraulischen und Dies ist eine übliche Ausbildung, die bewirkt, daß elektrischen Stromkreisverbindungen für die Gedie Schneidwerkzeuge 68 bei Beendigung des Ge- windeherstellungsmaschine 11. F i g. 2 zeigt den hywindeherstellungsvorganges nach außen bewegt wer- draulischen Hauptzylinder 15, den Rückstellzylinder den, um den Gewindeschneidkopf von dem Werk- 65, der Zylinder 56 für die Eilzustellung und den stück zu lösen. Der Rückstellkolben 66 ist in F i g. 1 25 seitlichen Zylinder 50. Jeder dieser Zylinder ist ein in der Rückstellage dargestellt, in welcher die Ge- Differentialzylinder, und die Pumpe 35 mit konstanwindeschneidwerkzeuge 68 in die Stellung zurück- tem Druck liefert Druck durch eine Druckleitung 75 gestellt worden sind, in der sie zur Herstellung eines unmittelbar zu den Kammern kleiner Querschnitts-Gewindes bereit sind. Wenn der Kolben 66 bei Be- fläche jedes dieser vier hydraulischen Zylinder. In trachtung der F i g. 1 nach rechts bewegt wird, wer- 30 F i g. 2 ist der Steuerschieber 33, der unter der Einden die Werkzeuge 68 durch einen Mechanismus wirkung des Tasters 41 steht, schematisch in einer außer Schneidstellung gebracht. Der Rückstellzylin- Normalstellung wiedergegeben, wie sie durch die der 65 ist mit einer für das Rückstellen der Werk- Ventilfeder 39 hergestellt wird. Dies ist ein Dreiwegezeuge bestimmten Einlaßöffnung 69, die zu einer ventil 31, und infolgedessen hat es, wie schematisch Kammer 72 von großer Querschnittsfläche führt, und 35 dargestellt ist, drei Abschnitte, um den Strom eines mit einer für das Außer-Eingriff-Bringen der Werk- hydraulischen Druckmittels in jeder dieser drei Stelzeuge bestimmten Einlaßöffnung 70 versehen, die zu lungen wiederzugeben. Dieses Servoventil 31 hat eine einer Kammer 73 von kleiner Querschnittsfläche Mittelstellung, in welcher der gesamte Druckmittelführt. Diese Öffnungen sind in der sich drehenden fluß gesperrt ist. Die linke Stellung des Steuerschie-Spindel 19 vorgesehen und führen über einen Ver- 40 bers 33 wird, wie in F i g. 2 dargestellt, durch die teiler 71 zu dem Schlitten 13. Ventilfeder 39 hergestellt, welche die Kammer 27
Kopf 21 in und außer Schneidstellung zu bringen. 20 Die F i g. 2 und 3 zeigen die hydraulischen und Dies ist eine übliche Ausbildung, die bewirkt, daß elektrischen Stromkreisverbindungen für die Gedie Schneidwerkzeuge 68 bei Beendigung des Ge- windeherstellungsmaschine 11. F i g. 2 zeigt den hywindeherstellungsvorganges nach außen bewegt wer- draulischen Hauptzylinder 15, den Rückstellzylinder den, um den Gewindeschneidkopf von dem Werk- 65, der Zylinder 56 für die Eilzustellung und den stück zu lösen. Der Rückstellkolben 66 ist in F i g. 1 25 seitlichen Zylinder 50. Jeder dieser Zylinder ist ein in der Rückstellage dargestellt, in welcher die Ge- Differentialzylinder, und die Pumpe 35 mit konstanwindeschneidwerkzeuge 68 in die Stellung zurück- tem Druck liefert Druck durch eine Druckleitung 75 gestellt worden sind, in der sie zur Herstellung eines unmittelbar zu den Kammern kleiner Querschnitts-Gewindes bereit sind. Wenn der Kolben 66 bei Be- fläche jedes dieser vier hydraulischen Zylinder. In trachtung der F i g. 1 nach rechts bewegt wird, wer- 30 F i g. 2 ist der Steuerschieber 33, der unter der Einden die Werkzeuge 68 durch einen Mechanismus wirkung des Tasters 41 steht, schematisch in einer außer Schneidstellung gebracht. Der Rückstellzylin- Normalstellung wiedergegeben, wie sie durch die der 65 ist mit einer für das Rückstellen der Werk- Ventilfeder 39 hergestellt wird. Dies ist ein Dreiwegezeuge bestimmten Einlaßöffnung 69, die zu einer ventil 31, und infolgedessen hat es, wie schematisch Kammer 72 von großer Querschnittsfläche führt, und 35 dargestellt ist, drei Abschnitte, um den Strom eines mit einer für das Außer-Eingriff-Bringen der Werk- hydraulischen Druckmittels in jeder dieser drei Stelzeuge bestimmten Einlaßöffnung 70 versehen, die zu lungen wiederzugeben. Dieses Servoventil 31 hat eine einer Kammer 73 von kleiner Querschnittsfläche Mittelstellung, in welcher der gesamte Druckmittelführt. Diese Öffnungen sind in der sich drehenden fluß gesperrt ist. Die linke Stellung des Steuerschie-Spindel 19 vorgesehen und führen über einen Ver- 40 bers 33 wird, wie in F i g. 2 dargestellt, durch die teiler 71 zu dem Schlitten 13. Ventilfeder 39 hergestellt, welche die Kammer 27
. von großem Flächenquerschnitt mit einem Vorrats-Arbeitsweise behälter oder Sumpf 76 verbindet. Wenn der Steuer-
Die Maschine 11 zum Herstellen von Gewinde schieber 33 in die rechte äußerste Stellung bewegt
kann zunächst eine schnelle Längsbewegung nach 45 wird, wird die Druckleitung 75 mit der Kammer 27
links bei Betrachtung der F i g. 1 ausführen, um den von großer Querschnittsfläche verbunden, wodurch
Gewindeschneidkopf 21 in unmittelbare Nähe zu dem die Kraft überwunden wird, die von dem gleichen
Werkstück 22 zu bringen, so daß er für den tatsäch- Druck in der Kammer 29 von kleiner Querschnitts-
lichen Gewindeherstellungsvorgang bereit ist. In fläche erzeugt wird, und infolgedessen bewegt sich
F i g. 1 ist das Werkstück 22 zum Zwecke einer ge- 50 der hydraulische Hauptkolben 16 nach links. Damit
drängten Darstellung nahe dem Gewindeschneidkopf wird auch der Werkzeugschlitten 13 nach links be-
21 dargestellt, jedoch kann der tatsächliche Abstand wegt. Wenn die Ventilfeder 39 die Kraft an dem
zwischen ihnen in der Beschickungsstellung des Werk- Steuerschieber 33 überwindet, wird die Spindel aus
Stückes 22 beispielsweise in der Größenordnung von der neutralen Stellung nach links bewegt und ver-
etwa 50 cm liegen, was der Hublänge des die Ein- 55 bindet dann die Kammer 27 von großem Querschnitt
stellung bewirkenden Kolbens 57 entspricht. Die Ma- mit dem Vorratsbehälter 76, und daher bewegt sich
schine zur Herstellung von Gewinde bewegt sich zu- der hydraulische Hauptkolben 16 nach rechts zurück,
nächst in einer schnellen Vorlaufbewegung um diesen Ein Vorlauf-Solenoid 79 ist so angeschlossen, daß
vorbestimmten Abstand, d. h. etwa 50 cm nach links, es einen Steuerschieber 80 betätigt. Wenn das SoIe-
und wird dann gegen das Werkstück für den Ge- 60 noid 79 stromlos ist, wird der Steuerschieber 80
Windeherstellungsvorgang vorgeschoben. Dieser Vor- durch Federkraft nach links in die in F i g. 2 dar-
schub erfolgt durch die Vorschubeinrichtung gemäß gestellte Stellung gedrückt. In dieser Stellung hält
der Erfindung nach Art einer Nachlaufregelung, die der Druck in der Kammer 60 von kleinem Quer-
von dem Meistergewinde 45 über den Taster 41 und schnitt den Vorlaufkolben 57 nach links, wobei die
das Servoventil 31 gesteuert wird. Das Ventilgehäuse 65 Kammer 62 von großem Querschnitt mit dem Vor-
32 sowie das Werkstück 22 sind dem Gestell fest- ratsbehälter 76 verbunden ist. Beim Erregen des
stehend angeordnet. Der Werkzeugschlitten 13 läuft Solenoids 79 bewegt sich der Steuerschieber 80 nach
parallel zur Achse 14 hin und her, um welche sich rechts, und die Druckleitung 75 wird mit der Kam-
mer 62 von großem Querschnitt verbunden, um den Kolben 57 nach rechts zu bewegen. Wenn die Maschine
11 sich in der in F i g. 1 dargestellten Stellung befindet, bedeutet dies, daß die Kolbenstange 58 sich
gegen die Tasterstange 41 legt, um den Steuerschieber 33 nach rechts zu bewegen. Dies bewirkt eine schnelle
Vorlaufbewegung des Hauptkolbens 16 nach links.
Ein Vorschubsolenoid 82 ist so angeschlossen, daß es einen Steuerschieber 83 betätigt. Wenn das Solenoid
erregt wird, bewegt sich die Ventilspindel 82 aus der in Fig. 2 dargestellten federbeeinflußten
Stellung nach rechts, und dadurch wird die Druckleitung 75 mit der Kammer 51 von großem Querschnitt
des seitlichen Zylinders 50 verbunden. Dadurch wird der Kolben 49 nach unten bewegt, um
den Taster 44 mit dem Meistergewinde 45 in Eingriff zu bringen. In diesem Fall erfolgt der Druckeinlaß
durch die Steueröffnung 54, die eine verengte Öffnung ist, und dies bewirkt zusammen mit dem
nur geringen Unterschied der Flächen an beiden Enden des Kolbens 49 eine langsame statt eine
schnelle Abwärtsbewegung des Kolbens 49. Dies ergibt eine Art Zeitverzögerung und weiterhin ein
langsames AbpufEern des Eingriffs des Tasters 44 mit dem Meistergewinde 45. Der stromlose Zustand des
Vorschubsolenoids 82 ermöglicht der Rückführfeder, den Steuerschieber 83 nach links in die in F i g. 2
dargestellte Stellung zu bewegen. Dadurch wird die Kammer 51 von größerem Querschnitt zwecks nach
oben erfolgender Rückbewegung des Kolbens 49 mit dem Behälter 76 verbunden.
Ein die Öffnungsbewegung der Schneidwerkzeuge 68 steuerndes Solenoid 86 und ein Rückstellsolenoid
87 sind einander entgegengesetzt angeschlossen, um einen Steuerschieber 88 zu betätigen. Ventilfedern 89
halten diesen Steuerschieber 88 in einer neutralen Mittellage, wenn keines der Solenoide erregt ist. In
dieser neutralen Stellung ist, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist, die Druckleitung 75 gesperrt, und die
Kammre 72 von großem Querschnitt des Rückstell-Zylinders 65 ist mit dem Vorratsbehälter 76 über ein
Druckentlastungsventil 90 verbunden, das auf einen zweckentsprechenden Wert, beispielsweise auf 50%
des Druckes der Anlage, eingestellt werden kann. Dadurch wird in der Kammer 72 von großem Querschnitt
ein ausreichender Druck aufrechterhalten, um den Kolben 66 nach links in die Rückführstellung
zu drücken. Wenn das Solenoid 86 erregt wird, bewegt dieses der Steuerschieber 88 nach rechts,
wodurch das Druckmittel in der Kammer 72 von großem Querschnitt mit dem Vorratsbehälter 76 verbunden
wird, und daher bewegt der Druck des Arbeitsmittels in der Kammer 72 von kleinem Querschnitt
den Rückführkolben 66 nach rechts. Wie oben ausgeführt, wird dadurch ein nicht dargestellter
Mechanismus betätigt, um die Gewindeschneidwerkzeuge 68 in dem Gewindeherstellungskopf 21 zu
öffnen. Wenn das Solenoid 86 enterregt ist und das Rückstellsolenoid 87 erregt wird, wird der Steuerschieber
88 nach links bewegt, wodurch Druckmittel zu der Kammer 72 von großem Querschnitt geführt
wird, um den Kolben 66 nach links zu bewegen und damit eine Wiedereinstellung des Gewindeschneidkopfes
21 zu bewirken.
F i g. 3 zeigt das elektrische Schaltschema, in welchem
ein Transformator 95 Leitungen 96 und 97 über einen Steuerschalter 98 speist. Ein Schalter 99
ist so angeordnet, daß er durch die Klemme 23 betätigt werden kann, welche das Werkstück 22 festklemmt.
Dieser Klemmenschalter 99 hat normalerweise offene Kontakte 100 und geschlossene Kontakte
101. Ein Vorlauf relais T ist in Reihe mit den Kontakten 100 sowie mit den Kontakten CLl eines
Klemmenrelais CL zwischen die Leitungen 96 und 97 geschaltet. Das Klemmenrelais CL ist in Reihe mit
den Kontakten 101 des Schalters 99 zwischen die Leitungen 96 und 97 geschaltet. Der Stromkreis enthält
einen ersten, einen zweiten und einen dritten Grenzschalter 111 bzw. 112 und 113. Der dritte
Grenzschalter 113 hat normalerweise geschlossene Kontakte 114 und offene Kontakte 115. Das Klemmenrelais
CL ist weiterhin über Klemmenrelaiskontakte CL 2 und Kontakte 114 an die Leitungen 96
und 97 angeschlossen. Der erste Grenzschalter 111 hat normalerweise geschlossene Kontakte 116 und
offene Kontakte 117. Ein die Schneidwerkzeuge öffnendes Relais C ist in Serie mit den Kontakten 115
und 116 zwischen die Leitungen 96 und 97 geschaltet. Ein Rückstellrelais R ist in Serie mit den Kontakten
117 zwischen die Leitungen 96 und 97 geschaltet. Der zweite Grenzschalter 112, der ein normalerweise
offener Schalter ist, ist in Reihe mit Vorlaufrelaiskontakten Γ 2 und in Reihe mit einem Vorschubrelais
F an die Leitungen 96 und 97 angeschlossen. Das Vorlaufsolenoid 79 ist in Reihe mit normalerweise
offenen Vorlaufrelaiskontakten Γ1 an die Leitungen
96 und 97 angeschlossen. Das die Öffnung der Schneidwerkzeuge steuernde Solenoid 86 ist an die
Leitungen 96 und 97 über normalerweise offene Kontakte Cl des die Schneidwerkzeuge steuernden Relais
angeschlossen. Das Rückstellsolenoid 87 ist an die Leitungen 96 und 97 über normalerweise offene
Kontakte R1 des Rückstellrelais angeschlossen. Das
Vorschubsolenoid 82 ist an die Leitung 96 und 97 über normalerweise offene Kontakte Fl des Vorschubrelais
angeschlossen.
Aufeinandefolge der Arbeitsvorgänge
Die F i g. 2 und 3 geben in Verbindung mit F i g. 1 die bevorzugte Arbeitsweise der Maschine 11 zum
Herstellen von Gewinde wieder. Es sei angenommen, daß sich die Maschine in der in F i g. 1 dargestellten
Stellv ag befindet, welche die Bereitschaftsstellung zum Beschicken mit einem Werkstück ist. Wenn der
Steuerschalter 98 geschlossen wird, wird der elektrische Stromkreis gemäß F i g. 3 erregt. Ein Stromkreis
wird über das Rückstellrelais R geschlossen, um es zu erregen, weil der Schlitten 13 nach rechts
zurückgezogen ist, so daß ein Anschlag 105 den ersten Grenzschalter 111 betätigt. Dadurch werden
die Kontakte R1 des Rückstellrelais geschlossen, und
das Rückstellsolenoid 87 wird erregt. Dadurch wird der Steuerschieber 88 bei Betrachtung der F i g. 2
nach links verschoben, so daß sie den Rückstellkolben 66 in die äußerste linke Stellung bringt, wenn
er sich nicht bereits in dieser Stellung befindet, um den Gewindeschneidkopf 21 für einen Gewindeherstellungsvorgang
zurückzuführen. Wenn angenommen wird, daß sich kein Werkstück 22 in der Stellung befindet, dann bleibt der Klemmenschalter
99 unbetätigt. Demgemäß sind die Klemmenschalterkontakte 101 geschlossen, so daß das Klemmenrelais
CL erregt wird. Dadurch werden die Haltekontakte CL 2 geschlossen, um die Erregung des
Klemmenrelais CL aufrechtzuerhalten.
Wenn ein Werkstück in einer festen Lage an dem
Gestell durch die Klemme 23 festgeklemmt ist, wird der Klemmenschalter 99 betätigt. Die Klemmenschalterkontakte
100 werden dann geschlossen, um das Vorlaufrelais T zu erregen. Dadurch werden die
Kontakte TX geschlossen, um das Vorlaufsolenoid 79 zu erregen. Durch die Erregung dieses Solenoids
wird der Steuerschieber 80 nach rechts bewegt, und infolgedessen wird der Vorlaufkolben 67 durch
hydraulischen Druck nach rechts bewegt. Dadurch wird der Steuerschieber 33 nach rechts gestoßen und
die Arbeitsmittelverbindung zwischen der Druckeinlaßöffnung 34 und der Regelöffnung 36 weit geöffnet.
Demgemäß bewegt sich der hydraulische Hauptkolben 16 schnell nach links, um den Schneidkopf
21 gegen das Werkstück 22 zu bewegen. Diese schnelle Vorlaufbewegung setzt sich fort, bis der
Kolben 57 am Ende des Vorlaufzylinders 56 anstößt. Zu Beginn der schnellen Vorlaufbewegung wird der
erste Grenzschalter 111 geöffnet, jedoch wird dadurch keine Änderung in den Arbeitsbedingungen
zu diesem Zeitpunkt verursacht. Der Schalterkontakt 117 wird geöffnet, und das Rückführrelais R und das
Rückführsolenoid 87 werden stromlos, jedoch bleibt der Rückführkolben 66 in der äußersten linken
Stellung.
Unmittelbar bevor der die Eilzustellung bewirkende Kolben 57 am rechten Ende des Zylinders 56 anstößt,
wird der zweite Grenzschalter 112 in beliebiger zweckentsprechender Weise, beispielsweise durch
den Anschlag 105 betätigt. Dadurch wird das Vorschubrelais F über die vorher geschlossenen Kontakte
X 2 erregt. Durch diese Erregung werden die Kontakte F1 geschlossen, und das Vorschubsolenoid
82 wird erregt. Dies bewirkt, daß der Kolben 49 in dem seitlichen Zylinder 50 sich mit einer begrenzten
Geschwindigkeit nach unten bewegt, welche durch die verengte Öffnung 54 hervorgerufen ist. Diese
begrenzte Geschwindigkeit gewährleistet, daß die schnelle Vorlaufbewegung zu dem Zeitpunkt aufgehört
hat, zu welchem der Taster 44 mit dem Meistergewinde 45 in Eingriff tritt. Das Meistergewinde
45 wird durch den Mootr 20 gedreht, der außerdem den Gewindeschneidkopf 21 dreht. Durch die
Drehung des Meistergewindes 45 wird der Taster 44 in axialer Richtung nach rechts bewegt, unter der
Annahme, daß das Meistergewinde 45 ein Rechtsgewinde ist. Durch diese Bewegung nach rechts wird
der Steuerschieber 33 nach rechts bewegt, so daß die Arbeitsmittelverbindung zu der Kammer 27 von
großem Querschnitt geöffnet wird, und daher bewegt sich der Hauptkolben 16 nach links. Dies erfolgt bei
einer geringen Vorschubgeschwindigkeit direkt in Übereinstimmung mit dem Meistergewinde 45. Falls
in der Umdrehungsgeschwindigkeit des Meistergewindes 45 irgendeine Änderung eintreten sollte,
spiegelt sich diese sofort in einer Änderung der Verengung des Druckmittelflusses durch das Servoventil
31 hindurch wieder, um dementsprechend die Bewegungsgeschwindigkeit des Vorschubzylinders 15
zu verändern. Vorzugsweise ist der Motor 20 ein Motor mit konstanter Drehzahl, und dies ergibt einen
konstanten Vorschub nach links für den Gewinde-. schneidkopf 21 in Übereinstimmung mit dem Meistergewinde
45.
Der Gewindeherstellungsvorgang kann in einer beliebigen Länge erfolgen; es ist nur notwendig, daß
das Meistergewinde eine entsprechende Länge hat. Der Gewindeschneidkopf kann einen Innenmechanismus
haben, der beispielsweise ein konisches Gewinde erzeugt, um so ein typisches Rohrgewinde zu bilden.
Dieser Gewindeherstellungsvorgang kann beispielsweise in der Größenordnung von etwa 5 bis 10 cm
für ein rohrförmiges Werkstück 22 mit einem Durchmesser
von 10 bis 15 cm liegen, und der Gewindeherstellungsvorgang wird durch den Vorschubanschlag
106 beendet, der den dritten Grenzschalter 113 betätigt. Dadurch werden die Kontakte 115 des
ίο dritten Grenzschalters geschlossen, um das Relais C
über die nunmehr geschlossenen Kontakte 116 des ersten Grenzschalters zu erregen. Das Solenoid 86
wird daher erregt, um den Steuerschieber 88 nach rechts zu bewegen, und infolgedessen bewegt sich
der Rückführkolben 66 nach rechts. Dadurch werden die Gewindeherstellungswerkzeuge 68 in dem Gewindeschneidkopf
21 geöffnet.
Als der dritte Grenzschalter 113 betätigt wurde, wurden die Kontakte 114 geöffnet, und dies enterregte
ao das Klemmenrelais CL und öffnet die Kontakte CL1,
um das Vorlaufrelais T stromlos zu machen. Seine Kontakte Γ 2 arbeiten mit Verzögerung in der Öffnungsrichtung,
und dies schafft eine ausreichende Zeitverzögerung, um zu gewährleisten, daß der Gewindeschneidkopf
21 geöffnet wird, bevor der Vorschub unterbrochen wird. Der Vorschub wird beim Öffnen der Vorlaufrelaiskontakte Γ 2 durch Stromlosmachen
des Vorschubrelais F und des Vorschubsolenoids 82 unterbrochen. Dies bewirkt, daß der
Kolben 49 des seitlichen Zylinders 50 sich zurückbewegt und den Taster 44 von dem Meistergewinde
45 wegbewegt. Demgemäß hält das Meistergewinde den Steuerschieber 33 nicht mehr geöffnet rechts von
der Neutralstellung, und statt dessen stößt die Ventilfeder 39 den Steuerschieber 33 in die in F i g. 2
dargestellte Stellung. Dadurch wird die Kammer 27 von großem Querschnitt zum Sumpf geöffnet, und
infolgedessen ermöglicht das Druckmittel in der Kammer 29 von kleinerem Querschnitt eine schnelle
Rückkehrbewegung dieses Kolbens und des Werkzeugschlittens 13 nach rechts. Durch den stromlosen
Zustand des Vorlaufrelais T werden, wie oben auseinandergesetzt, die Kontakte TX geöffnet und auch
das Vorlaufsolenoid 70 stromlos. Dadurch kann der Vorlauf kolben 57 sich nach links in die in Fig. 1
und 2 dargestellte Stellung zurückbewegen.
Die Eilzustellung nach rechts kann dadurch beendet werden, daß der Hauptkolben 16 in dem Hauptzylinder
15 seine Endstellung erreicht oder anschlägt.
Unmittelbar vor dieser Beendigung betätigt der Anschlag 105 den ersten Grenzschalter 111. Dadurch
werden seine Kontakte 116 geöffnet und die Kontakte 117 geschlossen. Das die Bewegung der
Schneidwerkzeuge steuernde Relais C ist daher stromlos, und durch das Schließen der Kontakte 117 des
ersten Grenzschalters werden das Rückführrelais R und das Rückführsolenoid 87 erregt. Dadurch wird
der Rückführkolben 66 nach links zurückbewegt, um den Gewindeherstellungskopf 21 zurückzustellen, so
daß er für einen weiteren Gewindeherstellungsvorgang bereit ist. Wenn die Klemme 23 geöffnet
wird, um das mit Gewinde versehene Werkstück 22 freizugeben, wird dadurch der Klemmenschalter 99
betätigt. Dieser schließt seine Kontakte 101, um das Klemmenrelais CL zu erregen. Der Stromkreis ist
dann für einen weiteren Arbeitskreislauf gemäß vorstehender Beschreibung bereit.
Die Erfindung schafft sowohl eine Eilzustellung
209 521/32
iiir eine Maschine als auch eine Vorschubbewegung
unmittelbar in Übereinstimmung mit einem Meistergewinde durch ein Servo-Motorsystem mit geschlossener
Schleife. Der die Eilzustellung bewirkende Kolben 57 bildet ein Mittel zum Betätigen des
Steuerschiebers 33 unabhängig von dem Meistergewinde 45, um schnelle Vorlaufbewegungen des
Gewindeschneidkopfes 21 zu erhalten. Wenn der Taster 44 mit dem rotierenden Meistergewinde 45
im Eingriff steht, schafft dies eine geregelte Vorschubbewegung des Gewindeschneidkopfes 21 direkt
in Übereinstimmung mit dem Meistergewinde und direkt in Übereinstimmung mit seiner Umdrehungsgeschwindigkeit.
Die Vorschubgeschwindigkeit kann einfach durch Abnehmen des Meistergewindes 45 von der Welle 46
und durch Aufsetzen eines anderen Meistergewindes von abweichender Gewindesteigung geändert werden.
Demgemäß wird die Vorschubgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem neuen Meistergewinde
geändert. Weiterhin kann jede beliebige Vorschubgeschwindigkeit erreicht werden, selbst unregelmäßige
Vorschubgeschwindigkeiten und auch solche, die durch Leitspindeln und übliche Wechselräder
niemals zu erhalten sind.
Die Vorschubeinrichtung gemäß der Erfindung benutzt in einer Servorsteueranlage hydraulische
ίο Energie, um unabhängig von Änderungen in der
Viskosität des hydraulischen Arbeitsmittels einen konstanten Vorschub aufrechtzuerhalten. Dies ist der
Fall, weil eine Verminderung der Viskosität des Druckmittels, wie sie beispielsweise durch Erwärmung
der Maschine verursacht sein kann, ein etwas geringes Öffnen des Bundes 37 in dem Servoventil 31
ergibt, wodurch die verminderte Viskosität selbsttätig ausgeglichen wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Vorrichtung zum Steuern der Vorschubbewegungen des hydraulisch angetriebenen Werkzeugschlittens, insbesondere an einer Gewindeschneidmaschine, in Abhängigkeit von einer drehbaren Leitspindel mit einem in Richtung der Leitspindel begrenzt beweglich und quer zur Achse der Leitspindel hydraulisch zurückziehbar angeordneten Taster, der mit dem federnd vorgespannten Steuerschieber eines hydraulischen Ventils im Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem federnd vorgespannten Steuerschieber (33) gegenüberliegenden Seite des Tasters (44) ein hydraulischer Stellmotor (56, 58) für die Eilzustellung im Vor- und Rücklauf des Werkzeugschlittens (13) angreift.
Family
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