DE2040528C - Stell und Sperrvorrichtung für ein Maschinenteil - Google Patents
Stell und Sperrvorrichtung für ein MaschinenteilInfo
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Description
40
Die Erfindung betrifft eine Stell-und Sperrvorrichtung
mit selbsttätiger Entlüftung für ein Maschinenteil, z. B. Einspannteil, bestehend aus einem hydraulischen
Stellzylinder, dessen Kopfseite mit je einer Zu- und Ableitung für Druckmittel verbunden ist, die jeweils
ein nahe dem Stellzylinder angeordnetes Sperrventil aufweisen, wobei das in der Zuleitung befindliche
Sperrventil als gegen den Überdruck des Druckmittelzuflusses öffnendes Rückschlagventil und das in
der Ableitung befindliche Sperrventil als Schaltventil ausgebildet sind, das nur durch Einwirkung einer von
einem entfu..i angeordneten Steuerventil betätigbaren Steuerleitung in Richtung zu einem Abfluß hin
öffnet.
Um eine Sperrung des Maschinenteils zu erwirken, ist es erforderlich, etwaige in das Stellglied eingebrachte Luft zu entfernen und dafür zu sorgen, daß
nur luftfreies Druckmittel zugeführt wird. Bei dem hier in Frage stehenden Anwendungsfall würden
schon Axialbewegungen von 0,025 mm des Stellgliedes aus seiner Sperrstellung heraus einen unerwünschten Verlauf des Maschinenvorganges hervorrufen.
Daß die im Druckmittel enthaltene Luf*. eine unerwünschte Nachgiebigkeit des Stellgliedes gegen äußere Kräfte bewirkt, ist bekannt. Gewöhnlich wird ein
solcher Leckverlust durch ein Absperrventil vermieden (USA.-Patentschrift 3 171 234), wo ein Absperrventi.
ieelichen Rückfluß von Druckmittel vom Kopfende des Zylinders zum Umkehrventil verhindern
soll. Jedoch gestattet dabei eine Parallelleitung um das Absperrventil, die eine Umkehrung gestatten soll,
zugleich auch ein Lecken am Umkehrventil während des Betriebes einer Maschinengruppe, von der das
«leitende Teil einen Teil bildet.
Es müssen also Mittel vorgesehen sein, die Ausstoßdruckmittel und Luft vom Kopfende des Zylinders
entfernen und zugleich ein Lecken verhindern, während das gleitende Teil in einer Arbeits- oder
Sperrstellung festgehalten wird.
Fisches !uftfreles Öl wird mit jedem Arbeitshub
des Kolbens zugeführt, statt die gleiche Ölmenge jeweils zwischen dem Zylinder und dem Absperrventil
hin und htr zu bewegen. Es ergibt sich somit keine Luftansammlung im Zylinder, so daß das hydraulische
Druckmittel relativ starr ist. Wenn jedoch der Zylinder klein oder die Bewegung des Kolbens kurz
ist. reicht das Volumen der Ausstoßt'lüssigkeit nicht
aus. um den Ausstoßpunkt zu erreichen. Der sich ergebende Betrieb des Ko!b<-ns und Zylinders wird somit
für viele Anwendungsfälle unzureichend.
Das Problem son im Öl befindlicher Luft ist besonders kritisch, wenn sich der Arbeitszylinder an
einer Maschine im weiten Abstand vom Steuerventil befindet, das direkt den Fluß des Druckmittels zum
und \om Zylinder steuert. Solchen Falles ist der Abstand zwischen dem Arbeitszylinder und dem Steuerventil
derart, daß das Druckmittel in der dem Zylinder mit dem Steuerventil verbindenden Leitung hin und
her geschoben wird. Das Druckmittel, in dem sich Luft angesammelt hat und das die Bewegung des Kolbens
beeinflußt, wird somit niemals durch die Auslaßöffnung des Steuerventils abgetührt. Aus diesem
Grunde verbleibt die Luft ständig im hydraulischen System.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (deutsche Auslegeschrift 1 195 171) ist ein Stellglied als
Kolben eines einseitig wirkenden Hydrozylinders ausgebildet, wobei der Kolben gegen eine den Rückhub
bewirkende elastische Einrichtung, z. B. eine Rückstellfeder, arbeitet.
Das Kopfende des Stellzylinders ist mit einer Zuleitung und einer Ableitung für Druckmittel verbunden,
wobei beide Leitungen über ein gemeinsames Leitungsstück mit dem Stellzylinder verbunden sind.
Nahe dem Stellzylinder ist ein gesteuertes Ventil angeordnet, das bei Betätigung eines die Zu- und
Ablaufleitung mit einer Steuerleitung verbindenden Steuerventils in Richtung zu einem Niederdruckbehälter
öffnet. Mit dem gesteuerten Ventil ist ein die Zuleitung abschließendes Rückschlagventil verbunden, das
nur in Richtung zum Stellzylinder öffnet.
Bei der bekannten Vorrichtung ist eine genaue Steuerung des Stellgliedes, insbesondere eine partielle
Bewegung, nicht möglich, Das Stellglied kann nur in seine äußere Umkehrstellung verschoben werden, in
der dann der elastische Druck der Rückstellfeder wirksam wird. Der Rückhub des Stellgliedes erfolgt
nicht zwangläufig, sondern abhängig vom Speichervermögen der Rückstellfeder und dem Strömungswiderstand
des Druckmittels.
Trotz der Ventilanordnung kann nicht verhindert werden, daß im Druckmittel enthaltene Luft durch die
Steuerleitung in das Steuerventil gelangt. Ein weiterer Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß erst in
einer Druckkammer ein Druck aufgebaut werden muß, ehe das dem Stellzylinder zugeführte Druckmit-
te! in diesen einlaufen kann und die Ableitung gesperrt wird. Hierdurch können sich unerwünschte Betaiiiiangsverzögerungen
ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Indraulische Vorrichtung zu schaffen, die ein Maschinenteil
einerseits in eine bestimmte Arbeitsstellung verschiebt, es dort blockiert und wieder in die Ruhelage
zurückführt. Alle drei Vorgänge soller. zwangläufiii
erfolgen und genau steuerbar sein.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das Sehn'' entil unmittelbar über die Steucrleilung
nut der K. (quelle für die RücksteUbewegung des im
coppelt-wirkenden Stellzylinder geführten Stellgliedes
verbunden ist.
Die Erfindung unterscheidet sich von der bekannten
Stellvorrichtung grundsätzlich dadurch, daß die Säuerung des Schaltventils nicht durch ein Nachlassen
des Druckes in der Zuleitung zum kopfseitigen [ ;;Je des Stellzylinders. sondern unmittelbar durch
ei Kraftquelle der die Rückstellbewegu-ig de·, Stelli;:..des
bewirkenden Einrichtung erfolgt Insbesoni -. ist beim Anmeldungsgegenstand ein dopnei wirt.üda
Stellzylinder mit einem in beiden Richtungen ■· ingliiufig geführten Stellglied vorgesehen. Das
schaltventil wird dabei unmittelbar über die mit der /' uihrleilung zum stangenseitigen Ende des Sicllglic-
;' verbundene Steuerleitung betätigt, wobei das ab-
;■ !ührte Druckmittel das Steuerventil umgeht.
Is tritt somit ein völliger Druckmittelaustausch
■i. wobei das Ansammeln von Luftblasen weitestecli.nd
verhindert wird. Die Verwendung eines doppelt '•.irkenden Stellzylinders erlaubt auch eine partielle
/astellung des Stellgliedes, weil eine etwaige Rück-/■msbewegung
'es Stellgliedes und die damit verbundene Betätigung des Schaltventils ohne weiteres möghch
ist.
Während die bekannten Ausführungen durchweg davon ausgehen, die Betätigung des Schaltventils
■iirch Druckminderung der Zuleitung zum Kopfende
i'.s Stellgliedes herbeizuführen, wobei die erforderliche
Steuerleitung mit dem Steuerventil direkt verbunden ist. vermeidet die Erfindung die direkte Verbindung
des im Zylinderkopf befindlichen Druckmit- :Js mit der Steuerleitung geschweige mit dem Steuerventil.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die mit dem kopfseitigen Ende des
Stellzylinders verbundenen Zu- und Ableitungen getrennt voneinander mit dem Stellzylinder verbunden
sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Schaltventil ein kugelförmiges
Absperrglied aufweist, das mittels eines mit der Steuerleitung verbundenen Kolbens aus seiner Verschlußstellung
bewegbar ist.
Nachstehend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Nockenschleifmazeugniaschine
anwendbar ist. wo es nötig ist. eine Bewegung des Haltegliedes bei unterschiedlich auftretender
Belastung während des Arbeitsvorganges, d. h. wobei das Werkstück und das Werkzeug miteinander
in Eingriff stehen, zu verhindern. Lediglich als Beispiel ist hier eine Anwendung der Erfindung bei einer
Nockenschleif maschine beschrieben.
Fig.! zeigt eine Nockenschleifmaschine IC nv.t
einem Maschinengestell 11. auf dem längsbewegiicli ίο ein Werkstückschütten 12 angeordnet ist. der einen
Spindelstock 13 und mit axialem Abstand hierzu einen Reitstock 14 trägt.
Die Schleifmaschine weist ferner eine Schleifscheibe 15 auf. deren Achse allgemein parallel .--.v.
Achse des Werkstückschlittens 12 angeordnet und.
Achse des e g
entsprechend dem Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückteiles, zu und von dieser Achse bewegbar
Gemäß Fig.! ist der R>
..itock 14 gleitend auf dem Schlitten 12 geführt und ne üglich des Spindelstockes
13 festgehalten. Im Reitstock 14 ist eine Kör nerspitze 17 längsverschieblich gehalten, um am eine;i
Ende eines vom Spindelstock 13 angetriebenen drehbaien
Werkstückes H-' anzugreifen.
'.=> Während des Schleif Vorganges, insbesondere d' ·
Grobschleifens. bewirken große intermittierend«. Kräfte auf das Werkstück H-'. daß die Körnerspitze 17
in Längsrichtung nach rechts verschoben wird, l'u,
dies zu verhindern, ist ein hydraulischer Slell/vlinder
:to 18 mit einem Kolben als Stellglied 19 (F i g. 2) vorgesehen,
der mit einem hydraulischen System zum Spe,-ren der Körnerspitze 17 gegen die genannten, auf das
Werkstück W wirkenden Kräfte verbunden ist.
Wegen der ihm eigenen Instabilität hat ein leichte-Werkstück
die Neigung, sich unter einer axialen BeIa
stung zu verbiegen. Aus diesem Grund w'rd ein niedrigerer Druck angewendet, wenn es unerwünscht is;
einen Haltedruck vorzusehen, der ausreicht, der maximalen,
entgegenstehenden intermittierenden BeIastung zu widerstehen.
Gimaß Fig. 2 ist der Stell/ylinde-18 in bekannter
Weise am Reitstock 14 durch eire Endplatte 21 befestigt. Das Stellglied 19 besitzt einen Adapter 22. der
am Kolbenstangenende befestigt ist. um eine starre Berührungsfläche aus gehärtetem Stahl zu bilden, die
an der Reitstockspindel 23 anliegt, in der die Körnerspitze 17 aufgenommen ist.
Das Stellglied 19 wird vorgeschoben, wenn ein Magnetventil SOL 19 in üblicher Weise erregt wird
-0 und ein Steuerventil 24 nach links gegen die Wirkimg
einer Rückstellfeder 25 und das unter Druck stehende Druckmittel ,'erschiebt, das von der Leitung 26 in eine
Zuleitung 27 durch ein Rückschlagventil 28 am Kopfende des Stellzylinders 18 geleitet wird.
Oberhalb und nahe dem Kopfende des Stellzylin ders 18 ist ein ferngesteuertes Schalt-Rückschlagvenln
29 angeordnet, das eine Bewegung der Körnerspitze 17 nach rechts dadurch verhindert daß es das das Stellglied
19 vorbewegende Druckmittel sperrt und somit
schine mit einer Reitstockspitz^, die mittels eines 60 der Körnerspitze 17 ermöglicht, augenblicklichen.
Stellzylinders iri ihrer Stellung festgelegt ist, übermäßigen Kräften, die während des Schleifens
vom Werkstück ausgehen, zu widerstehen. Das Rückschlagventil 29 verhindert jegliches hydraulisches
schlagventil jg y
Lecken und bewirkt eine zusätzliche Steifheit des
d i
Fig. 2 eine schematische Darstellung der hydraulischen
Mittel zur Betätigung der Einstelleinrichtung
für die Reitstockspitze und Lecn
für die Reitstockspitze und Lecn
. F i g 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch ein 65 Druckmittels des hydraulischen Systems, da im
Schalt-Rückschlagventil. Druckmittel befindliche Luftblasen vom Kopfende
k dß di fid f jd des hydraulischen Stellzylinders durch das Rück
schlagventil 29 zu einem Abfluß 30 abgeführt werden.
Es sei vorweg bemerkt, daß die Erfindung für jedes Werkzeug- oder Werkstückhalteglied einer Werk-
wenn das Stellglied 19 nach Beendigung des Schlcifvorgimges
zurückgezogen wird. Luftblasen werden daher vom Kopfende des hydraulischen Stellzylindcrs
18 entfernt, bevor das Stellglied 19 wieder vorgeschoben wird, wodurch jegliche Indifferenz oder geringe
Bewegung der Körnerspitze 17 verhindert wird, wenn der Arbeitsdruck auf das Werkstück eine übermäßige
Größe annimmt.
Es sei hier erwähnt, daß das Druckmittel von jeder beliebigen Druckmittelqucllc in die Leitung 26 eingeleitet
werden kann, wobei, wenn die Maschine, z. B. eine Nockenschleif maschine 10,eine Primär-Druckmittelversorgungseinrichtung
aufweist, das Druckmittel auch von dieser Einrichtung zugeführt werden kann. Wenn die Druckmittelzuführung aus der Primäreinrichtung
in die Maschine einen relativ hohen Druck aufweist, ist es zweckmäßig, ein Druckminderventil
31 hieran anzuschließen, beispielsweise zwischen eine Leitung 32 und die I eitung 26. um Druckmittel mit
niedrigerem, vorbestimmten Druck zu erhalten. ao
Das Steuerventil 24 umfaßt eine Rückleitung 33, die mit einem Abfluß 34 verbunden ist. der vorzugsweise
mit dem Abfluß 33 identisch ist.
Das in den F i g. 2 und 3 dargestellte ferngesteuerte Schalt-Rückschlagventil 29 umfaßt ein Gehäuse 35
mit drei allgemein parallelen Kanälen 36, 37, 38. die ihrerseits gemeinsam durch einen Querkanal 41 verbunden
sind, der teilweise als Z) linder ausgebildet ist.
Hin Fluß zwischen den Kanälen 38 und 41 wird normalerweise durch ein kugeliges Absperrglied 44
verhindert, das unter der Wirkung einer Feder 45 in Schließstellung gehalten wird.
Im Zylinder des Querkanals 41 ist ein Kolben 40 angeordnet, der eine stiftartige Verlängerung 47 aufweist,
die an dem Absperrglied 44 entgegen der Wirkrichtung der Feder 45 anzugreifen vermag. Wird der
Kolben 46 nach rechts bewegt (Fig. 3). so wird die
Feder 45 zusammengedrückt und die Durehflußöffnung /wischen den Kanälen 38. 41 sowie /um Kanal
37 uiiil der daran angeschlossenen Auslaßöffnung 43
freigegeben. Druckmittel aus dem Kanal 36 kann am linken Fnde des Zylinders im Bereich eines Kolbenabschnittes
mit geringcrem Durchmesser eintreten und den Kolben 46 nach rechts bewegen. Eine Steueröffnung
50 mündet in den Kanal 36. um Druckmittel in diesen Kanal 36 und /um Kopfende des Zylinders zu
führen.
(ii-mäß Fig.2 ist das Kopfende des Stellzylindcrs
18 mit der Zylinderöffnung 42 des SchaltrückschlagvcMtils
29 über eine Ableitung 51 verbunden. Mit der Auslaßöffnung 43 ist eine Rücklcitung 52 verbunden,
die an den Abfluß 30 angeschlossen ist.
Vom Steuerventil 24 erstreckt sich eine Zuleitung 53 zum kolbcnstangenseiügen Ende des Stellzylinders
18. An die Zuleitung 53 ist eine Steuerleitung 54 angeschlossen
und verbindet diese mit der Steueröffnung 50 des Schaltrückschlagventils 29.
Beim Betrieb der Nockcnschleifmaschinc 10 wird
die Reitstock-Körnerspitze 17 in ihrer Axialrichlung gesperrt, um jegliche Längsbewegung des Wcrkstükkcs
W während des Schlcifens zu verhindern. Hierzu wird die Magnetspule SOL 19 in üblicher Weise während
des Betriebes der Schleifmaschine 10 erregt, wodurch das Steuerventil 24 nach links verschoben wird.
Aus der Leitung 26 wird nun Druckmittel mit einem Druck, der gerade ausreicht, um die Körnerspitze 17
gegen das Werkstück W zu verschieben und dieses zu tragen, durch das Steuerventil 24 in die Zuleitung 27
und von dort durch das Rückschlagventil 28 zum Kopfende des Stellzylindcrs 18 geleitet. Das Stellglied
19 wird nach links verschoben, um die Körnerspitze 17 in Arbeitsstellung mit dem Werkstück W zu bringen.
Der hydraulische Druck vom kolbenstangenscitigen Ende des Stellzylindcrs 18 wird durch die Zuleitung
53. das Steuerventil 24 und die Leitung 33 zum Abfluß 34 abgeleitet.
Während eines Schleifvorganges wird eine Bewegung der Körnerspitze 17 nach rechts infolge übermäßiger
Belastungen seitens des Werkstückes W dadurch verhindert, daß die Bewegung von Druckmittel vom
Stellzylinder 18 durch die Rückschlagventile 28, 29 gesperr· ist. Nach Beendigung des Schlcifvorganges
wird die Magnetspule SOL 19 in üblicher Weise entlastet.
Dabei wird das Steuerventil 24 durch die Feder 25 in seine rechte Ausgangsstellung zurückbewegt.
Nun wird Druckmittel vom Druckminderventil 31 durch die Leitung 25 vom Steuerventil 24 in die Zuleitung
53 zum kolbenstangenscitigen Ende des Stell/ylinders
18 geleitet.
Dementsprechend wird das Stellglied 19 des Stellz\linders
18 zurückgezogen, während das im kopfseitigen Fnde des Slellzylinders 18 befindliche Druckmittel
abgeführt wird. Hierdurch wird ein freier FIuLi des Druckmittels vom Kopfende des Stellzylinders 18
mit dem Ergebnis ermöglicht, daß darin enthaltene Luft zusammen mit dem Druckmittel abgeführt wird
und das hydraulische System frisches Druckmittel ohne l.ufteinschlüssc für den nächsten Arbeitsvorgangerhält.
Das Schalt-Rückschlagventil 29 ist fast direkt mit dem Kopfende des Stellzylinders 18 verbunden, so
daß während jedes Arbeitshubes des Stellgliedes 19 im wesentlichen ein vollständiger Austausch des
Druckmittels im Kopfende des Stcllzylindcs 18 erfolgt.
Demgemäß kann dort auch keine Ansammlung von LuIt auftreten. Das einzige Druckmittel, das während
des Betriebes der Schleifmaschine dabei direkt angegriffen wird, ist dasjenige am Kopfende des Stellzylindcrs
und zwischen den Absperrventilen 28 und 29.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Steil- und Sperrvorrichtung mit selbsttätiger
Entlüftung für ein Maschinenteil, z. B. Einspannteil,
bestellend a_;s einem hydraulischen Stelizyünder.
dessen Kv . '^eite mit je einer Zu- und Ableitung
für Druckmittel verbunden ist. die jeweils ein nahe dem Stellzylinder angeordnetes Sperrventil
aufweisen, wobei das in der Zuleitung befindliche Spementil als gegen den Überdruck des Druckmittelzuflusses
öffnendes Rückschlagventil und das in der Ableitung befindliche Sperrventil als Schaltventil ausgebildet sind, das nur durch Einwirkung
einer von einem entfernt angeordneten Steuerventil betätigbaren Steuerleitung in R'chtung
zu einem Abfluß hin öffnet, dadurch gekenn? eichn j '. daß das Schaltventil (29) unmittelbar
über die Steuerleitung (54) mit der Kraftquelle (53) fur die Rückstellbewegung des im
doppeltwirkenden Stellzylinder (18) geführten Stellgliedes (19) verbunden ist.
2. Stell- und Sporn orrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die niit dem kopfseitigen
Ende des Stellzylinders (18) verbundenen Zu- und Ableitungen (27. 51) getrennt voneinander
mit dem Stellzylinder (18) verbunden sind.
3. Stell- und Sperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil
(29) ein kugelförmiges Ausperrglied (44) aufweist, das mittels eines mu der Steuerleitung
(54) verbundenen Kolbens (46) aus seiner Verschlußstelluni·
bewegbar ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85153769 | 1969-08-20 | ||
US00851537A US3820443A (en) | 1969-08-20 | 1969-08-20 | Fluid means for locking a machine part in working position |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2040528A1 DE2040528A1 (de) | 1971-03-04 |
DE2040528B2 DE2040528B2 (de) | 1972-10-19 |
DE2040528C true DE2040528C (de) | 1973-05-17 |
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