DE183084C

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Publication number: DE183084C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

£ 183084-KLASSE 49«. GRUPPE

Bei der nachstehend beschriebenen Vorrichtung ist ein spanabnehmendes Werkzeug derart mit einem oder mehreren Druckzylindern verbunden, daß durch Zuführung eines flüssigen

5 oder gasförmigen Druckmittels in diese Zylinder und durch Regulierung der Abflußöffnungen für dieses Druckmittel durch Hähne, Ventile oder andere Regelungsmittel dem Werkzeug in einer oder mehreren Richtungen

ίο ein beliebig veränderlicher Vorschub erteilt werden kann. Es sind nun bereits Drehbänke bekannt, bei denen die Supportbewegung durch Druckflüssigkeit erfolgt und durch eine

. selbsttätige Steuerung geregelt wird. Dieser bekannten Anordnung gegenüber wird die Erfindung in der besonderen Ausbildung einer derartigen Steuerung gesehen.

Bei dem Erfindungsgegenstand wird sowohl die geradlinige Bewegung des wagerechten

so Zylinders als auch die geradlinige Bewegung des das Werkzeug tragenden Vertikalkolbens durch ein Planetengetriebe in Drehbewegung umgesetzt und auf ein gemeinsames Rad zur Einstellung der Steuerungsorgane für die Zylinder übertragen.

Hierbei wird durch das Planetengetriebe ein mit einstellbaren Anschlagstiften versehenes Rad in kreisende und umlaufende Bewegung versetzt, wobei die Radlinien beschreibenden Anschlagstifte auf Anschläge eines Knaggenrades einwirken, welches eine Steuerscheibe zu Teildrehungen veranlaßt, wodurch zwei den Abfluß des Druckmittels aus den Druckzylindern regelnde Drosselhähne eingestellt werden.

Nachstehend ist eine solche Vorschubregelung mit beispielsweise zwei Druckzylindern beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist derart ausgestaltet, daß die Vorrichtung als selbststeuernder Werkzeugsupport an einem mehrspindeligen Bohr- und Drehwerk angewendet werden kann.

Auf der Zeichnung zeigen

Fig. ι und 2 von verschiedenen Seiten gesehene Schnitte nach A-B der Fig. 4,

Fig. 3 die Vorderansicht der ganzen Vorrichtung,

Fig. 4 und 5 Schnitte nach C-D und E-F der Fig. 2, und

Fig. 6 ist eine Gesamtansicht von oben.

Die beiden senkrecht zueinander stehenden Druckzylinder 1 und 2 sind zu einem gemeinschaftlichen Gußstück ausgebildet, welches auf dem Support 3 verschiebbar ist. Support 3 ist auf einem Teil 80 des Maschinengestelles aufgeschraubt. Im Druckzylinder 1 ist der Kolben 4 mit der Kolbenstange 5 verschiebbar, welche am unteren Ende mit einem Konus oder einer anderen Einspannvorrichtung zur Aufnahme des Werkzeuges versehen ist. Durch Einführen des Druckmittels über oder unter dem Kolben wird diesem und damit auch den Werkzeugen eine auf- und abwärts gehende Bewegung erteilt zum Zylindrischdrehen des Arbeitsstückes.

Kolben 55 des zweiten Druckzylinders ist

durch die Kolbenstange 6 fest mit dem Support 3 verschraubt und unbeweglich; dagegen verschiebt sich der Zylinder 2 und damit auch der Zylinder 1 nach links oder rechts zwecks Plandrehens des Arbeitsstückes, je nachdem das Druckmittel vor oder hinter dem Kolben eintritt. Die Eintrittsöffnungen 7 und 8 (Fig. 2) des Zylinders 1 sowie 9 und 10 (Fig. 3) des Zylinders 2 sind durch geeignete Mittel (Röhren, Schläuche) mit den Steuerorganen (Hähnen, Ventilen) verbunden.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht das Steuerungsorgan aus zwei Hähnen 11 und 12 (Fig. 6), von denen der eine die Zu- und Abflußöffnung des Zylinders 1, der andere die des Zylinders 2 steuert.

In der einen Grenzstellung dieser Hähne wird das Druckmittel durch Öffnung 8 unter den Kolben 4 und durch Öffnung 10 hinter

ao den Kolben 55 geleitet. Kolben 4 und Zylinder 2 werden verschoben, bis die Kolben an den Stopfbüchsen anliegen. Diese Stellung bildet den Ausgangspunkt der Vorschubbewegung. Durch Umstellen der beiden Hähne in ihre andere Grenzstellung wird das Druckmittel durch Öffnung 7 über den Kolben 4 und durch Öffnung 9 vor den Kolben 55 geleitet; beide Öffnungen 8 und 10 werden hierdurch mit der Austrittsleitung des Druckmittels verbunden. In dieser Stellung beginnt die Bewegung des Werkzeuges. Durch Drehen der Hähne zwischen ihren Grenzstellungen werden die Zu- und Abflußöffnungen derart verstellt, daß Ein- und Austrittsgeschwindigkeit des Druckmittels sich verändern und damit auch die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges verändert wird. Nach Vollendung des ganzen Arbeitsvorschubes werden die Hähne wieder in ihre erste Grenzstellung gebracht, dazu wird der Druckmittelzufluß umgestellt und die Rückwärtsbewegung des Werkzeuges eingeleitet, welche beendet ist, sobald die Kolben an den Stopfbüchsen oder einem anderen Anschlagmittel anliegen.

Zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit und der Richtung der Vorschubbewegung ist der Apparat mit einer selbsttätigen Steuerungsvorrichtung versehen.

Die vertikale Verschiebung des Kolbens 4 wird durch einen auf der Kolbenstange 5 befestigten Bügel 13 (Fig. 2 und 6) und die Zahnstange 14 auf das Zahnrad 15 (Fig. 2, 3 und 5) übertragen. Dieses Zahnrad ist mit seiner Nabe in einem Auge des Zylinders 1 gelagert und bildet seinerseits das Lager für die Welle 16, welche andererseits noch in dem Auge 17 gelagert ist und ein Zahnrad 18 trägt, das anläßlich der horizontalen Verschiebung der Zylinder auf der in dem Support 3 befestigten Zahnstange 19 abrollt (Fig. ι und 3). Die Welle 16 trägt an ihrem anderen Ende eine Kurbel 20 (Fig. 5) mit drehbarem Bolzen 21. Auf letzterem sitzen zwei Zahnrädchen 22 und 23, von denen das erstere mit dem auf der Nabe des Zahnrades 15 sitzenden Zahnrad 24 in Eingriff steht, das andere seine Drehung an ein lose auf der Welle 16 drehbares Zahnrad 25 abgibt. Zahnrad 26 ist mit Zahnrad 25 fest verbunden. Durch das auf diese Art gebildete Planetengetriebe wird die vertikale und horizontale Vorschubbewegung als Drehbewegung auf Rad 26 übertragen, wobei durch entsprechende Wahl der Übersetzungsverhältnisse der Räder 24, 22 und 23, 25 gleichzeitig eine Vergrößerung der Bewegung veranlaßt werden kann.

Rad 26 treibt Rad 27 (Fig. 4), welches auf der verlängerten Nabe der Scheibe 28 aufgekeilt und mit dieser auf der im Ansatz 30 des Zylinders 1 undrehbar gelagerten Tragwelle 29 lose drehbar und verschiebbar gelagert ist. Auf der Welle 29 ist das Zahnrad 31 aufgekeilt. In dieses Zahnrad greift ein weiteres Zahnrad 32, welches lose auf dem Stift 33 drehbar ist. Stift 33 ist in einem konzentrischen Schlitz 34 der Scheibe 28 beliebig verstellbar. Beim Drehen der Scheibe 28 auf der Welle 29 wird durch die Stifte 33 das Rad 32 mitgenommen. Es rollt sich demzufolge auf dem unbeweglichen Rade 31 ab. Rad 32 trägt eine Scheibe 35, die mit einer Anzahl Löcher zur Aufnahme von Anschlagstiften 36 versehen ist, welch letztere durch das Abrollen des Rades 32 Radlinien beschreiben, wie in Fig. 1 angedeutet. Das Verhältnis der Durchmesser der Räder 31 und 32 ist so- gewählt, daß sich die Spitze der Radlinie bei jeder Umdrehung des Rades 32 um eine gewisse Größe verschiebt.

Der Scheibe 28 gegenüber befindet sich eine Anschlagscheibe 37 (Fig. 1 und 3) mit einer Anzahl Anschlägen 38, die derart auf der Scheibe verteilt sind, daß sie an einer bestimmten Stelle von den auf der Radlinie laufenden Anschlagstiften 36 getroffen werden, wodurch der Scheibe 37 eine gewisse Teildrehung erteilt wird.

Diese Teildrehung wird durch das auf der gleichen Welle wie die Scheibe 37 sitzende Zahnrad 39 (Fig. 1 und 3) auf Zahnrad 40 übertragen und durch dieses auf eine Steuerscheibe 41 mit zwei nebeneinander liegenden Reihen von Anschlagschrauben 60, von denen die eine Reihe den Hahn 11, die andere den Hahn 12 steuert.

Die auf den Hahnküken befestigten Hebel 42 und 43 werden durch die ebenfalls auf den Küken befestigten Hebelgewichte 57 und 59 (Fig. 6 und 7) beständig gegen die Anschlagschrauben 60 der Steuerscheibe 41 gedrückt.

Werden die Steuerschrauben entfernt, so

legen sich die Hebel 42 und 43 gegen den Umfang der Steuerscheibe unter Einwirkung der Hebelgewichte 57 und 59. Fig. 1 zeigt die Hebel 42 und 43 auf den Steuerschrauben aufliegend; der linke Teil der Steuerscheibe besitzt keine Steuerschrauben, so daß dort die Hebel 42 und 43 gegen den Umfang der Steuerscheibe gedrückt werden.

Die Wirkungsweise der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden, selbststeuernden hydraulischen Vorschubvorrichtung soll beispielsweise an folgendem vierteiligen Arbeitsgang gezeigt werden:

1. rasches Heranbringen des Werkzeuges an das Werkstück in senkrechter Richtung,

2. vertikales inneres Ausdrehen des Werkstückes um eine bestimmte Tiefe,

3. Plandrehen der Bodenfläche des Werkstückes,

4. rasches Zurückführen des Werkzeuges in die Anfangsstellung.

Das Einrücken der Vorschubbewegung geschieht durch einen Winkelhebel 44 von Hand oder durch einen am Tisch der Maschine befestigten Anschlag in der Weise, daß der Hebel in die in Fig. 3 punktiert gezeichnete Lage gebracht wird. Hierdurch wird die Stange 45, welche nach dem Einrücken durch eine Feder 58 in ihre Anfangsstellung zurückgezogen wird, nach unten gezogen. Auf dieser Stange sitzt eine Knagge 48 mit schräger Anschlagfläche, und diese stößt bei der Bewegung die Stange 49 und mit ihr den um einen Bolzen 50 drehbaren Doppelhebel 51 nach außen.

An dem oberen Arm dieses Hebels sitzt ein Mitnehmer 52 (Fig. 4), welcher in eine Nut der Nabe der Scheibe 28 eingreift und diese Scheibe mit den auf dem Rade 35 sitzenden Anschlagstiften 36 gegen die Anschlagscheibe 37 verschiebt. Die Knagge 48 stößt die Stange 49 so weit heraus, bis das obere Ende des Hebels 51 hinter den federnden Hakenhebel 53 (Fig. 3 und 6) zu liegen kommt, welcher das Zurückschnellen des Hebels 51 unter der Einwirkung der Feder 54 verhindert. Beim Niederziehen der Stange 45 greift ein auf derselben befestigter Stift 46 in eine Lücke des sperradförmigen Sternes 47 und erteilt diesem eine kleine Drehbewegung, welche auf die auf der gleichen Welle befestigte Steuerscheibe 41 übertragen wird.

Dadurch werden zwei Schrauben 60 unter die Hebel 42 und 43 gebracht und die Hähne umgestellt. Hierbei ist für das vorstehende Beispiel die eine Schraube 60 so weit herausgeschraubt, daß der die Zu- und Abflußöffnung des Zylinders 1 steuernde Hahn 11 ganz geöffnet und so verstellt wird, daß einerseits das Druckwasser durch die oberhalb des Kolbens 4 liegende Öffnung 7 einströmen und andererseits das unterhalb des Kolbens 4 befindliche Wasser durch die Öffnung 8 ausströmen kann. Das Werkzeug empfängt infolgedessen einen raschen vertikalen Vorschub. Die neben der eben genannten Schraube 60 liegende Schraube ist nur so weit herausgeschraubt, daß hierdurch der Hahn 12 zwar verstellt wird, aber immer noch geschlossen bleibt. Das Werkzeug kann sich infolgedessen in horizontaler Richtung nicht bewegen, da die Ausflußöffnung des Druckzylinders 2 noch geschlossen ist.

Die Vorschubbewegung der Kolbenstange 5 wird in beschriebener Weise auf die Scheibe 28 übertragen. Sobald das Werkzeug den gewünschten Weg durchlaufen hat und an das Werkstück gelangt, trifft ein Stift 36, welcher entsprechend dem vom Werkzeug zu machenden Weg auf der Scheibe 28 vorher eingestellt worden ist, auf einen der Anschläge 38 und erteilt dadurch der Steuerscheibe 41 eine Teildrehung, derart, daß ein weiteres Paar Anschlagschrauben unter die Hebel 42 und 43 tritt. Von diesen Schrauben ist diejenige, welche unter den Hebel 43 tritt, genau gleich gestellt wie ihre Vorgängerin, während diejenige, welche unter den Hebel 42 tritt, nicht ganz so weit hervorsteht als ihre Vorgängerin. Infolgedessen wird das Küken des zum Hebei 42 gehörenden Hahnes durch das Gewicht 5 7 ein wenig gedreht und die Durchflußöffnung dadurch verkleinert, was zur Folge hat, daß das Druckmittel weniger rasch ausfließt und demzufolge die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges kleiner wird.

Ein zweiter Anschlagstift 36 mit zugehörigem Rädchen 32 und Scheibe 35 ist auf der Platte 28 so befestigt, daß er gegen einen Anschlag 38 trifft, sobald der vertikale Vorschubweg vollendet ist. Die Steuerscheibe 41 wird um eine Teilung gedreht und ein weiteres Paar Anschlagschrauben unter die Hebel 42 und 43 gebracht.

Von diesen beiden Schrauben ist diejenige unter Hebel 42 so weit in die Scheibe 41 hineingeschraubt, daß der Hahn 11 ganz geschlossen wird und dadurch die vertikale Bewegung des Werkzeuges zum Stillstand kommt. Die Schraube unter dem Hebel 43 ist so weit herausgeschraubt, daß der Hahn 12 geöffnet wird. Das Druckmittel kann nunmehr durch die Öffnung 10 aus dem horizontalen Druckzylinder 2 abfließen. Der Zylinder 2 mit dem Zylinder 1 und somit auch das Werkzeug verschieben sich infolgedessen horizontal zwecks Plandrehens des Arbeitsstückes.

Sobald der gewünschte horizontale Weg durchlaufen ist, trifft ein weiterer Stift 36 einen Anschlag 38 und erteilt der Steuerscheibe eine Drehbewegung.

Da nun für den z. B. gewählten Fall die

Claims

Bearbeitung des Werkstückes beendet ist, werden an dieser Stelle der Steuerscheibe die Schrauben 60 beim Einrichten der Maschine ganz entfernt, so daß sich hier die Hebel 42 und 43 ganz auf die Steuerscheibe auflegen. Hierdurch werden die Hähne 11 und 12 derart umgestellt, daß das Druckmittel auf die andere Seite der Kolben geleitet und das Werkzeug wieder in seine Anfangsstellung zurückgebracht wird.

In der Steuerscheibe 41 ist neben den Steuerschrauben 60 ein verstellbarer Stift 56 vorgesehen, welcher derart auf die Scheibe aufgesteckt ist, daß er immer gelegentlich der letzten Verstellung der Steuerscheibe 41 den Hebel 53 nach außen drückt, wodurch der Hebel 51 frei wird und durch die Feder 54 in die Anfangsstellung zurückgebracht wird, was zur Folge hat, daß die Stifte 36 von den Anschlägen 38 entfernt werden, so daß sie sich nicht mehr berühren, wenn die Stifte 36 bei der Rückwärtsbewegung des Werkzeuges ebenfalls auf der Radlinie in ihre Anfangsstellung zurücklaufen.

Dadurch, daß die Hähne und somit auch die vertikale und horizontale Vorschubbewegung ganz unabhängig voneinander eingestellt werden können, läßt sich durch entsprechende Befestigung von Stiften 36 und Einstellen der Anschlagschrauben 60 jede beliebig zusammengesetzte Vorschubbewegung des Werkzeuges einstellen.

Pate ν τ-Ansprüche:
ι . Selbststeuernde hydraulische Vorschubvorrichtung zur Erzielung zweier zueinander senkrechter Schaltbewegungen des Werkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die geradlinige Bewegung des wagerechten mit dem Vertikalzylindergehäuse (1) verbundenen Zylinders (2) als auch die Bewegung des das Werkzeug tragenden Vertikalkolbens (5) durch ein Planetengetriebe (Kurbel 20 mit Rädern 22 und 23) in Drehbewegung umgesetzt und auf ein gemeinsames, die Steuerung (41, 42, 43) für die hydraulischen Zylinder (1 und 2) einstellendes Rad (27) übertragen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Drehbewegung eines vom Planetengetriebe (20, 22, 23) angetriebenen Rädervorgeleges (25, 26, 27) ein mit einstellbaren Anschlagstiften (36) versehenes Rad (35) in kreisende und umlaufende Bewegung versetzt wird und die Anschlagstifte (36) beim Durchlaufen der von ihnen beschriebenen Radlinien an bestimmten Stellen durch Auftreffen an Anschläge (38) eines Knaggenrades (37) eine Steuerscheibe (41) zu Teildrehungen veranlassen, wodurch zwei den Abfluß des Wassers aus den Druckzylindern (1 und 2) regelnde Drosselhähne (11 und 12) eingestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.