DE2260432B2 - Gewichtsausgleichvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gewichtsausgleichvorrichtung, insbesondere für eine Werkzeugmaschine mit einem Ständer, einem längs des Ständers senkrecht verstellbaren Teil, einer kraftbetätigten Einrichtung zum Bewegen des Teils in einer senkrechten Richtung, mit einer aus einer Druckmittelquelle gespeisten Zylinder-Knlbenanordnung und mit das verstellbare Teil mit dem beweglichen Teil der Zylinder-Kolbenanordnung verbindenden Einrichtungen derart, daß das bewegliche Teil der Zylind°r-Kolbenanordnung in entgegengesetzten Richtungen bewegbar ist, wenn der verstellbare Teil der Werkzeugmaschine in entgegengesetzten Richtungen bewegt wird, wobei die Verbindungseinrichtung auf diesen verstellbaren Teil eine Gewichtsausgleichskraft aufbringt, wenn der Zylinder mit einem Strömungsmitteldruck

beaufschlagt wird.

Bei Werkzeugmaschinen mit senkrecht verschiebbaren TeUen, wie z.B. senkrecht verschiebbaren Spindelkästen, wie sie bei Präzisionswerkzeugmaschi-

nen, z. B. Waagrechtbohrwerken, Bohrmaschinen, Fräsmaschinen u.dgl. verwendet werden, ist es schwierig, die genaue Ausrichtung der Spindel aufrechtzuerhalten, während der Spindelkasten senkrecht verstellt wird. Es ist wichtig, daß die Spindel

to der Werkzeugmaschine mit einer Genauigkeit von wenigen Winkelsekunden ihre Lage sowohl in einer waagerechten als auch in einer senkrechten Ebene beibehält, wenn sie durch eine senkrechte Bewegung in eine andere Höhenlage gebracht wird. Zwar führen die in neuerer Zeit verwendeten, die Reibung verringernden Führangen für die Spindelkästen von Werkzeugmaschinen zu einer erheblichen Steigerung der erzielbaren Genauigkeit, doch wenn es aus konstruktiven Gründen nicht möglich ist, die Hubspindel in

so Fluchtung mit einer Gewichtsausgleichskette anzuordnen, verbleiben nicht abgeglichene Momente, die auf den Spindelkasten wirken. Daher ist es bis jetzt schwierig, einen solchen SpindelkaMen im Gleichgewicht ;:u halten, um seine Aufwärts- und Abwärtsbe-·

*5 wegungen zu erleichtern, ohne daß sich die Spindel hierbei verlagert, was zu einer Beeinträchtigung der Genauigkeit der Werkzeugmaschine führt.

Bei bekannten Gewichtsausgleichsvorrichtungen der eingangs genannten Art (DT-AS 1175964) er·

folgt der Ausgleich des Gewichts des in seiner Höhe verstellbaren Maschinenteils mit Hilfe eines Luftdruckzylinders, der mit einem Behälter mit regelbarem Innendruck in Verbindung steht, dessen Fassungsvermögen so groß ist, daß die am Kolben

wirksam werdende Ausgleichskraft im wesentlichen gleich bleibt. Hierdurch soll erreicht werden, daß auf Grund der Verdrängung der Preßluft aus dem Zylinder bei einer Abwärtsbewegung des verstellbaren Maschinenteils nur eine geringfügige Druckerhöhung und

damit nur eine geringfügige Erhöhung der Gewichtsausgleichskraft auftritt. Dadurch sind jedoch die auf das verstellbare Maschinenteil bei seiner Abwärtsbewegung wirksamen Kräfte nicht mehr ausgeglichen, so daß die genaue Lage und Ausrichtung einer an dem

verstellbaren Teil befestigten Spindel beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gewichtsausgleichvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die das senkrechte Verstellen des verstellbaren Teils einer Werkzeugmaschine erleichtert, ohne daß die genaue Lage und Ausrichtung dei Spindel beeinträchtigt wird. Dabei soll insbesondere die an dem verstellbaren Teil effektiv wirksame Ge-Wichtsausgleichskraft bei allen Betriebszuständer gleich sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druck in der Zylinder- und Kolbenanordnung für das Heben des senkrecht verstellbarer Teils um den Betrag der hierbei zu überwindender Reibungskräfte höher und für das Absenken de; senkrecht zu verstellende Teils um den Betrag dei Reibungskräfte niedriger ist, als der für den reiner Gewichtsausgleich des senkrecht zu bewegenden Teil; notwendige Druck.

Durch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßer Gewichtsausgleichsvorrichtung ist der auf die Zylin der- und Kolbenanordnung einwirkende Druck in je dem Bewegungszustand des verstellbaren Teils so be

messen, daß sich eine stets konstante effektive Krafteinwirkung auf den verstelibaien Teil ergibt. Dadurch, daß der Unterschied zwischen den beiden bei der Auf- bzw. Abwärtsbewegung des Maschinenteils wirkenden Drücken in einstellbarer Weise so groß gemacht wird, daß die Bewegungswideistände des gesamten Systems unter Einschluß der Reibungswiderstaitdskräfte an den zur Kraftübertragung verwendeten Verbindungselementen und dem Kolben kompensiert werden, ergibt sich bei jeder Bewegung des verstellbaren Maschinenteils die gleiche konstante Gewichtsausgleichskraft, so daß ein Verkippen oder Auswandern des verstellbaren Maschinenteils bei der Betätigung beispielsweise durch eine Hubspindel ver-■tiieden wird.

Es sind zwar bereits GewichtsausgMchsvorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, bei denen der unerwünschte Nachteil einer Vergrößerung der Gewichtsausgleichskraft bei einer Abwärtsbewegung des verstellbaren Teils vermieden ist (deutsche Auslegeschrift 1151164). Bei dieser weiteren bekannten Gewichtsausgleichsvorrichtung wird jedoch die von der Gewichtsausgleichsvorrichtung ausgeübte Ausgleichskraft beim Abwärtsbewegen des verstellbaren Teils vollständig beseitigt, was jedoch ebenfalls nicht erwünscht ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Zuführung des Druckmittels an die Zylinder-Kolbenanordnung ein in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der kraftbetätigten Einrichtung umschaltbares Vierwegeventi! vorgesehen ist, das in der ersten Stellung den Zylinder mit der den höheren Druck liefernden Druckmittelquelle und in der zweiten Stellung mit der Solldruckseite eines Druckregelventils verbindet, das auf den niedrigeren Druck eingestellt ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Solldruckseite des Druckregelventils mit dem Ausgang der Druckmittelquelle über eine Drossel verbunden ist, um das Entweichen der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit aus der einen Leitung zu der zweiten Leitung und zu dem Vierwegeventil zu verhindern.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine typische Werkzeugmaschine,bei der die Ausführungsform der Gewichtsausgleichsvorrichtung Anwendung findet,

Fig. 2 einen verkleinerten senkrechten Schnitt durch die Werkzeugmaschine nach Fig. 1 mit einer Gewichtsausgleichsvorrichtung,

Fig. 3 eine Ausführungsform einer hydraulischen Steuereinrichtung zum Steuern der Gewichtsausgleichsvorrichtung nach Fig. 2,

Fig. 4 schematisch einen Teil der hydraulischen Steuereinrichtung nach Fig. 3, bei der ein Magnetventil die Stellung einnimmt, bei der der Spindelkasten der Werkzeugmaschine gesenkt wird,

Fig. 5a und 5b schematische Kraftdiagramme, aus denen die resultierende Gewichtsausgleichskraft ersichtlich ist, die auf den Spindelkasten beim Heben bzw. Senken aufgebracht wird,

Fig. 6a bis 6c weitere schematische Schnittdarsteliungen eines Druckminderventils, eines Folgesteuerventils und eines Überdruckventils, die Bestandteile der hydraulischen Steuereinrichtung nach Fig. 3 bil-In Fig. 1 ist ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Waagerechtbohr und -fräswerk dargestellt, bei dem die Erfindung angewendet ist. Zu der Maschine 10 gehört ein Bett 11, längs dessen ein Schlitten 12 ver-

schiebbar ist, der einen quer zu dem Bett verschiebbaren Arbeitstisch 14 trägt. Mit einem Ende des Betts 11 ist ein Ständer IS verbunden, auf dem ein Spindelkasten 20 senkrecht bewegbar geführt ist, in dem eine Spindel 21 gelagert ist, die durch einen Antriebsmotor

ίο in Drehung versetzt und durch einen Vorschubmotor in axialer Richtung bewegt werden kann.

Der Ständer IS weist vorzugsweise die Reibung verringernde Führungen 22 für den Spindelkastcn 20 auf. Damit sich der Spindelkasten senkrecht bewegen läßt, ist zwischen dem Bett 11 und einem überhängenden Teil 25 des Ständers 15 gemäß F i g. 1 eine Gewindespindel 24 angeordnet, die mit einer in den Spindelkasten eingebauten Mutter zusammenarbeitet. Die Gewindespindel 24 kann nach Bedarf durch einen

*o Antriebsmotor bekannter Art gedreht werden, wenn der Spindelkasten senkrecht verstellt werden soll. Die Werkzeugmaschine 10 wird hierbei mit Hilfe einer schwenkbar aufgehängten Schalttafel 26 gesteuert.

Um das senkrechte Verstellen des Spindelkastens

»5 20 zu erleichtern, ist gemäß Fig. 2 eine Gewichtsausgleichsvorrichtung 30 vorhanden, zu der ein hydraulischer Zylinder 31 gehört, der in dem Stander 15 untergebracht und mit seinem unteren Ende an einer mit dem Bett 11 verbundenen Platte 32 befestigt ist.

In dem Zylinder 31 arbeitet gemäß Fig. 3 ein Kolben 34 mit einer sich von ihm aus senkrecht nach oben erstreckenden Kolbenstange 35, deren oberes Ende ein Gabelteil 36 trägt, in dem eine Umlenkrolle 38 drehbar gelagert ist. Im vorliegenden Fall ist ein Drahtseil 39 vorhanden, dessen eines Ende an dem überhängenden Teil 25 des Ständers 15 befestigt ist, dessen anderes Ende mit dem Spindelkasten 20 verbunden ist, und das über die Umlenkrolle 38 sowie zwei weitere in dem oberen Teil 25 des Ständers drehbar gelagerte Umlenkrollen 40 und 41 läuft. Soll auf den Spindelkasten 20 über das Drahtseil 39 eine Gewichtsausgleichskraft aufgebracht werden, wird dem Zylinder 31 ein hydraulisches Druckmittel zugeführt.

Es hat sich gezeigt, daß eine konstante Gewichtsausgleichskraft, die z. B. durch ein Gegengewicht aus Metall oder einen mit einem konstanten Druck arbeitenden hydraulischen Zylinder aufgebracht wird, nich notwendigerweise gewährleistet, daß die tatsächlicl auf den Spindelkasten aufgebrachte resultierende Ge wichtsausgleichskraft bei der Aufwärtsbewegung unc der Abwärtsbewegung des Spindelkastens die gleicht Größe hat, und daß sich die Spindel verlagern kann wenn der Spindelkasten der Wirkung unterschiedli eher Gewichtsausgleichskräfte ausgesetzt wird. Wem ein Gegengewicht oder ein hydraulischer Zylinder mi dem Spindelkasten durch eine Kette oder ein Draht seil verbunden ist, die bzw. das über eine oder mehrer Umlenkrollen läuft, wie es bei der dargestellten Ma schine gemäß Fig. 2 der Fall ist, bei der das Drahts?

39 mit den Umlenkrollen 38,40 und 41 zusammenai beitet, tritt ein Reibungswiderstand auf, sobald sie das Drahtseil über die Umlenkrollen bewegt.

Gemäß Fig. 5a läßt sich die resultierende Gt

wichtsausgleichskraft F_up, die tatsächlich auf de Spindelkasten 20 wirkt, wenn der Spindelkasten gt hoben wird, durch die folgende Gleichung ausdrul· ken: F_11n= W-/. In dieser Gleichung bezeichnet I

das Gewicht des Gegengewichtes oder die durch einen hydraulischen Zylinder aufgebrachte Kraft und / die Reibungskraft die in einer solchen Richtung wirkt, daß sie bestrebt ist, der Bewegung des Seils über die Umlenkrollen einen Widerstand entgegenzusetzen, während der Spindelkasten gehoben wird. Mit anderen Worten, beim Heben des Spindelkastens wirkt die Reibungskraft / der Gewichtsausgleichskraft W entgegen, so daß die auf den Spindelkasten wirkende resultierende Kraft kleiner ist als die Gewichtsausgleichskraft W. Zwar ist der Ständer 15 mit die Reibung verringernden Führungen 22 ausgerüstet, so daß bei einer Bewegung des Spindelkastens längs der Führungen kein bemerkenswerter Reibungswiderstand auftritt, doch wirkt auch beim Vorhandensein solcher Führungen die bei einer Aufwärtsbewegung des Spindelkastens längs der Führungen auftretende Reibungskraft der Gewichtsausgleichskraft im gleichen Sinne entgegen wie der durch das Drahtseil 39 hervorgerufene Reibungswiderstand, und daher könnte man den Reibungswiderstand der Führungen mit der Reibungswiderstandskraft /zusammenfassen, um die resultierende Gewichtsausgleichskraft F zu ermitteln. Ferner könnte man alle übrigen Quellen für einen Reibungswiderstand, die bei einer bestimmten Maschine zur Wirkung kommen, z. B. bei der Bewegung des Kolbens gegenüber den Abdichtungen des hydraulischen Gewichtsausgleichszylinders, berücksichtigen.

Für den Fall, daß der Spindelkasten gesenkt wird, zeigt das in Fig. 5b dargestellte Kräftediagramm, daß sich die auf den Spindelkasten wirkende resultierende Gewichtsausgleichskraft F_dn aus der folgenden Gleichung ergibt: F_dn= W + f. In diesem Fall setzt die Reibungskraft /der Bewegung des Drahtseils über die Umlenkrolle einen Widerstand entgegen, der im Vergleich zu Fig. 5 a in der entgegengesetzten Richtung wirkt. Somit addiert sich die Reibungskraft / zu der Gewichtsausgleichskraft HK, so daß die auf den Spindelkasten wirkende resultierende Kraft größer ist als die Kraft W. Wiederum könnte man die Reibungswiderstandskraft, die bei einer Bewegung des Spindelkastens längs der Ständerführungen auftritt, und die in der gleichen Richtung wirkt wie die auf das Drahtseil wirkende Reibungskraft, beim Ermitteln der resultierenden Gewichtsausgleichskraft F mit der Widerstandskraft / vereinigen.

Die beiden vorstehenden Gleichungen zeigen, daß bei einer konstanten Gewichtsausgleichskraft W die tatsächlich auf den Spindelkasten während der Aufwärtsbewegung bzw. der A ieg wirkende resultierende Gewichtsausgleichskraft F um den Betrag 2/ variiert. Ein soldier Unterschied, der bei der resultierenden Gewicfatsausgleichskraft auftritt, kann die Lagegenauigkeit der Masdrinenspindel beeinträchtigen, wenn der Spindelkasten nacheinascler in entgegengesetzten Richtungen verstellt wild, so daß sich beim Bearbeiten eines Werkstäcks unerwünschte Ungenauigkeiten ergeben.

Durch die Erfindung ist nunmehr eme Vorrichtung geschaffen worden, die es ermöglicht, bei der Aufwärtsbewegung und der Abwärtsbewegung jeweils die gleiche resultierende Gewichtsausgleichskraft auf den SpindelkasteK aufzubringen. Zu diesem Zweck ist eine hydraulische Steueremnchtung geschaffen worden, die bewäkt, daß der Gewichtsausgleichszylinder bei der Aufwärtsbewegung des Spindelkastens mit einem höheren hydraulischen Druck betätigt wird als bei der Abwärtsbewegung, und daß sich die beiden Kräfte um einen Betrag unterscheiden, der die bei der Gewichtsausgleichsvorrichtung auftretenden Reibungswiderstandskräfte ausgleicht.

In F i g. 3 ist eine hydraulische Steuereinrichtung für eine Gewichtsausgleichsvorrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt. Zu der Einrichtung gehört eine Pumpe 50, die durch einen Elektromotor 51 antreibbar ist und ein hydraulisches Medium unter

ίο Druck zu einer Hauptdruckleitung Ji2 fördert, in die ein verstellbares Hochdruckminderventi! 54 eingeschaltet ist, das dazu dient, den Druck in der Hauptdruckleitung in der Stromungsrichtuirig hinter diesem Ventil auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen.

¹S Das Druckminderventil 54, dessen Einzelheiten aus Fig. 6a ersichtlich sind, ist auf bekannte Weise als zweistufiges, durch ein Voisteucrventil betätigbares Druckminderventil mit einem Kolbenschieber ausgebildet. Dem Ventil 54 wird d is Druckmittel über einen Einlaß 54a zugeführt, so diiß das Druckmittel einen zur Druckregelung dienenden Kolbenschieber 53 passiert und das Ventil über einen Auslaß 54b verläßt. Sobald der Druck in dem Eirlaß 54a den vorbestimmten Druck überschreitet, der in der Stirömungsrichtung

^a5 hinter dem Ventil 54 herrschen soll, wird ein unter Federspannung stehendes Vorsteue-ventil 57 geöffnet, was zur Folge hat. daß sich der Kolbenschieber 53 gemäß Fig. 6a nach unten in Richtung auf die Schließstellung des Ventils verlagert, um den Durchsatz des Ventils auf den Betrag zu begrenzen, der ausreicht, um in der Strömungsrichtii ng hinter dem Ventil den gewünschten Druck aulrechtzueirhalten. Das von dem Vorsteuerventil 57 durchgelassene Druckmittel wird von dem Ventil an einen mehreren weiteren Ventilen gemeinsam zugeordneten Behälter 62 abgegeben. Somit bewirkt das Ventil 54, daß in der Strömungsrichtung hinter dem Ventil in der Hauptdruckleitung 52 ein im wesentlichen konstanter Druck aufrechterhalten wird. Jenseits des Ventils 54 ist die Hochdruckleitung 52 durch Rohrleitungen 56 und 58 mit einem durch einen Elektromagneten betätigbaren Vierwegeventil 55 verbunden, und eine weitere Rohrleitung 59 verbindet das Vierwegeventil 55 mit dem oberen Ende des Zylinder» 31.

Wird die Gewindespindel 34 der Werkzeugmaschine 10betätigt, um den Spindelkasten 20 zu heben, befindet sich das Vierwegeventil 55 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung, so daß das unter einem relativ hohen Druck stehende Druckmittel durch die Leitungen

so 52 und 56, das Magnetvemil 55 und die Leitung 59 zum oberen Ende des Gewkhtsausgleicbjizylinders 31 strömt, und daß der Druck des Druckmittels auf den Kolben 34 wirkt und bestrebt ist, den Kolben nach unten zu bewegen, um diesem über das Drahtseil 39 eine Gewichtsausgfeichskratft auf den Spindelkasten 29 aufzubringen.

Wird die Gewindespindel 24 so betätigt, daß der Spindelkasten 20 gesenkt wird, kommt automatisch eme nicht dargestellte elektrische Schaltung zur Wir kung, durch die das Vierwtgeventa 55 gemäß Fig. 4 in seine entgegengesetzte Stefluag gebracht wird, bei der das Venta das Austrete« des unter hohem Druck stehenden Druckmittels aus der Leitung 56 verhindert. Während sich der Kolben 34 beän Senken de; Spindelkastens 20 in dem Zylinder 31 nach oben bewegt, kann das hydraulische Medium aus dem oberer Ende des Zylinders über dk Leitung 59, das Magnet ventil 55, die Leitung 58 sowie eine weitere Leitung

60 entweichen, \Velch letztere zu einem verstellbaren Niederdruckregelventil 61 führt, das in dem Zylinder 31. einen vorbestimmten niedrigeren Druck aufrechterhält, um so die Kraft zu regeln, die beim Senken des Spindellkastens durch den Gewichtsausgleichszylinder 31 aufgebracht wird. Bei dem Niederdruckregelventil 61 handelt es sich im vorliegenden Fall um ein in Fig. 6b schematisch dargestelltes, auf bekannte Weise ausgebildetes zweistufiges Kolbenschieber-Folgesteuerventil mit einem Kolbenschieber 67, der normalerweise in Richtung auf seine Schließstellung vorgespannt ist. Sobald der im Einlaß 61α des Ventils

61 herrschende Druck einen vorbestimmten Wert überschreitet, öffnet sich ein unter Federspannung stehendes Vorsteuerventil 68, um den Druck herabzusetzen, der gemäß Fig. 6b auf das obere Ende des Kolbenschiebers 67 wirkt, so daß der Kolbenschieber in seine Öffnungsstellung gebracht wird, damit das hydraulische Medium über den Auslaß 61 b entweichen kann. Sobald der Druck in dem Einlaß 61α infolge des Abf ührens eines Teils des Druckmittels durch das Ventil 61 wieder seinen Sollwert erreicht, kehren das Vorsteuerventil 68 und der Kolbenschieber 67 in ihre Schließstellung zurück. Der durch das Ventil 61 strömende Teil des hydraulischen Mediums wird gemäß Fig. 3 dem gemeinsamen Behälter oder Sumpf 62 zugeführt, um dann erneut umgewälzt zu werden. Auch das von dem Vorsteuerventil 68 durchgelassene Druckmittel wird außerhalb des Ventils zu dem Behälter 62 zurückgeleitet.

Gemäß Fig. 3 ist mit dem Niederdruck- oder Regelventil 61 mittels einer Rohrleitung 63 ein Überdruckventil 63 parallel geschaltet, das im Fall eines Versagens des Ventils 61 die Aufgabe eines Sicherheitsventils übernimmt und gemäß Fig. 6c als zweistufiges Kolbenschieberventil ausgebildet ist. Das Überdruckventil 64 ähnelt dem Folgesteuerventil 61 nach Fig. 6b, abgesehen davon, daß das Vorsteueroder Schaltventil 69 keinen äußeren Auslaß aufweist, sondern mit dem Auslaß 64i> des Ventils in Verbindung steht. Zwar sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiei das Folgesteuerventil 61 und das Überdruckventil 64 parallel geschaltet, um den Druck in der Niederdruckleitung zu regeln, doch ist es alternativ auch möglich, beide Ventile 61 und 64 als Folgesteuerventile oder als Überdruckventile auszubilden. Jedoch hat sich die Verwendung eines Folgesteuerventils zum Einregeln eines gleichmäßigen Drucks in der Niederdruckleitung 60 als besonders zweckmäßig erwiesen, da die auf die Tätigkeit des Vorsteuerventils zurückzuführenden Druckstöße auf ein Minimum verringert werden.

Um das Entweichen des unter hohem Druck stehenden Druckmittels aus der Leitung 58 zu der Niederdruckleitung 60 zu beschränken, ist in die Leitung 58 unmittelbar vor der Niederdruckleitung 60 eine Drossel 65 eingeschaltet, die zwar das Entweichen des unter hohem Druck stehenden Druckmittels aus der Leitung 58 im wesentlichen verhindert, jedoch eine relativ kleine Druckmittelmenge durchläßt, um Leck-Verluste auszugleichen, die an den Niederdruckregelventilen 61 und 64 auftreten können, während sich das Magnetventil 55 in der Stellung zum Heben des Spindelkastens mittels eines hohen Drucks befindet. Hierdurch wird verhindert, daß die Niederdruckventile 61 und 64 Druckstößen ausgesetzt werden, wenn das Magnetventil 55 in seine Niederdruckstellung gebracht wird.

Um die Werkzeugmaschine zu sichern und ihre Inbetriebsetzung beim Fehlen eines vorbestimmten hydraulischen Drucks in dem Gewichtsausgleichszylinder 31 unmöglich zu machen, ist an die Leitung 59 ein Druckschalter 70 angeschlossen, der betätigt Wird, sobald sich der Druck in dem Zylinder bis auf einen vorbestimmten Wert verringert hat, und der auf bea° kannte Weise mit der elektrischen Steuereinrichtung der Werkzeugmaschine zusammenarbeitet. Ferner ist an die Leitung 59 ein Druckmesser 71 angeschlossen, der den Druck in dem Gewichtsausgleichszylinder 31 ständig anzeigt. Die Teile des hydraulischen Mediums, as die aus dem Druckschalter 70, dem Druckminderventil 54, den Niederdruckventilen 61 und 64 sowie dem Zylinder 31 entweichen, werden zu dem gemeinsamen Behälter 62 zurückgeleitet.

Da das Hochdruckminderventil 54 und die Niederdruckregelventile 61 und 64 verstellbar sind, ist es möglich, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die hydraulische Steuereinrichtung so einzustellen, daß der Gewichtsausgleichszylinder 31 beim Heben des Spindelkastens 20 einem vorbestimmten hohen Druck und beim Senken des Spindelkastens mit einem vorbestimmten niedrigeren Druck beaufschlagt wird. Wie erwähnt, soll der Unterschied zwischen diesen beiden Drücken derart sein, daß die Differenz zwischen den Kräften, die der hydraulische Zylinder beim Heben bzw. beim Senken des Spindelkastens ausübt, doppelt so groß ist wie die beim Gebrauch der Gewichtsausgleichsvorrichtung auftretenden Reibungswiderstandskräfte. Wenn man die auftretenden Reibungskräfte ermittelt oder abschätzt, ist es somit möglich, den Gewichtsausgleichszylinder mit einem vorbestimmten hohen bzw. niedrigen Druck zu beaufschlagen, so daß auf den Spindelkasten beim Heben und beim Senken jeweils die gleiche resultierende Gewichtsausgleichskraft aufgebracht wird. Wird die Gewichtsausgleichsvorrichtung nach der Erfindung bei einer Werkzeugmaschine benutzt, wird das Auftreten von Fluchtungsfehlern bei der Spindel beim senkrechten Verstellen des Spindelkastens vermieden, so daB die Werkzeugmaschine mit einer höheren Genauigkeit arbeitet als Maschinen, bei denen die Erfindung nicht angewendet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

609531/

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gewichtsausgleichsvorrichtung, insbesondere für eine Werkzeugmaschine mit einem Ständer, einem längs des Ständers senkrecht verstellbaren Teil, einer kraftbetätigten Einrichtung zum Bewegen des Teils in einer senkrechten Richtung, mit einer aus einer Druckmittelquelle gespeisten Zylinder-Kolbenanordnung und mit das verstellbare Teil mit dem beweglichen Teil der Zylinder- und Kolbenanordnung verbindenden Einrichtungen derart, daß das bewegliche Teil der Zylinder- und Reihenanordnung in entgegengesetzten Richtungen bewegbar ist, wenn der verstellbare Teil der Werkzeugmaschine in entgegengesetzten Richtungen bewegt wird, wobei die Verbindungseinrichtung auf diesen verstellbaren Teil eine Gewichtsausgleichskraft aufbringt, wenn der Zylinder mit einem Strömungsmitteldruck beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Zylinder- und Kolbenanordnung (31) für das Heben des senkrecht verstellbaren Teils (20) um den Betrag der hierbei zu überwindenden Reibungskräfte höher und für das Absenken des senkrecht zu verstellenden Teils (20) um den Betrag der Reibungskräfte niedriger ist, als der für den reinen Gewichtsausgleich des senkrecht zu bewegenden Teils (20) notwendige Druck.

2. Gewichtsausgleichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des Druckmittels an die Zylinder-Kolbenanordnung (31) ein in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der k^raftbetätigten Einrichtung (24) umschaltbares Vierwegeventil (55) vorgesehen ist, das in der ersten Stellung den Zylinder (31) mit der den höheren Druck liefernden Druckmittelquelle (50; 54) und in der zweiten Stellung mit der Solldruckseite eines Druckregelventils (61) verbindet, das auf den niedrigeren Druck eingestellt ist.

3. Gewichtsausgleichvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Solldruckseite des Druckregelventils (61) mit dem Ausgang der Druckmittelquelle (50; 54) über eine Drossel (65) verbunden ist.