DE832229C - Hydraulic slide drive for cutting machine tools - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein hydraulischer Schlittenantrieb für spanahhdiende Werkzeugmaschinen. Es ist bereits bekannt, den Arbeitsschlitten von Werkzeugmaschinen ausschließlich mittels einer sich drehenden Kurve, die in Verbindung mit einem hydraulisch angetriel>enen Gestänge steht, in einem geschlossenen Flüssig'keitskreis anzutreiben. Die Kurve ist in diesem Falle eine ausgesprochene Arbeits'kurve, welche einemThe invention relates to a hydraulic slide drive for cutting machine tools. It is already known to use the work slides of machine tools exclusively by means of a rotating curve, which is connected to a hydraulically driven linkage stands to drive in a closed fluid circuit. The curve is in this case a definite work curve, which one

ίο entsprechenden Verschleiß unterworfen ist. Im allgemeinen ar1>eiten hydraulisch bewegte Arbeitsschlitten mit einem Regulierventil oder einer Regelpumpe, die auf einen ganz bestimmten Vorschub eingestellt werden, mit dem dann der Schlitten den ganzen Arbeitsweg durchführt, und zwar bis gegen einen Anschlag, wodurch die Bewegung aus- bzw. umgeschaltet wird. Bei Kaltsägen ist sodann ein hydraulischer Antrieb zur Anwendung gekommen, bei dem die Größe des Vorschubes von der Vorschubkraft abhängig ist. Somit wird z. B. »o Rundmaterial mit großem Vorschub angeschnitten, mit fallendem Vorschub weiterbearbeite't und mit steigendem Vorschub durchschnitten. Es ist ferner eine Drehbank zum Formdrehen bekannt, die mittels rotierender Lehrenkurve ein Steuerventil betätigt. Hierbei handelt es sich darum^jlieJFjornvder Lehre einmal o3er~inelirffiats^'^hrend^jiiex.JLImdrefiung des Werkstückes^ je nach dem Übersetzungsverhältnis, das zwrs^^^We^sFück^uhd "Lehre eingehalten \yerdeji.sSIt^z4iüb«extragen. Derartige Werkzeugmaschinen beziehen sich also ausschließlich auf eine Nachforml>earl>eitung, bei derίο is subject to appropriate wear and tear. In general, hydraulically moving work slides are equipped with a regulating valve or a regulating pump, which are set to a very specific feed rate with which the slide then carries out the entire work path, up to a stop, whereby the movement is switched off or over . In the case of cold saws, a hydraulic drive is then used, in which the size of the feed depends on the feed force. Thus z. B. »o Round material cut at a high feed rate, processed further with decreasing feed rate and cut through with increasing feed rate. A lathe for form turning is also known which actuates a control valve by means of a rotating gauge cam. Hie RBEI h it andelt a matter ^ jlieJFjornvder teaching once o3er ~ inelirffiats ^ ^ ^ During jiiex.JLImdrefiung the workpiece ^ je na ch de m gear ratio zwrs ^^^ We ^ ^ sFück uhd "teaching \ complied yerdeji.sSIt ^ Machine tools of this kind therefore relate exclusively to a postforming line in which

jedoch ein die Größe der Spanabnahme bestimmender Vorschub nicht bezweckt wird, im übrigen auch nicht erreichbar ist.however, a feed which determines the size of the chip removal is not intended, otherwise also is not reachable.

Demgegenül)er wird bei einem hydraulischen Schlittenantrieb für spanabhe1>ende Maschinen erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen den, Druckmittelzu- und -ablauf für den Arbeitskolben des Schlittens regelnden, durch eine umlaufende Steuerkurve verschiebbaren Steuerkolben vorzusehen, derIn contrast, it is used according to the invention in a hydraulic slide drive for cutting machines proposed a, the pressure medium inlet and outlet for the working piston of the Provide the slide regulating, displaceable by a revolving cam, the control piston

ίο mit dem Arl>eitsikolben durch eine Rückführung verbunden ist. Der Schlittenantrieb besitzt dabei zweckmäßig einen mit dem Arbeitskolben durch ein hydraulisches Gestänge verbundenen Hilfskolben, von dem das Rückführgestänge für den Steuerkoll >en angetriet>en ist. Der Steuerkolben kann dabei im mittleren Drehpunkt eines Dreigelenkhebels angreifen, an dessen äußeren Gelenkpunkten einerseits eine von der Steuerkurve bewegte Verbindungsstange, andererseits der Hilfskolben an-ίο connected to the operating piston by a return is. The slide drive expediently has one with the working piston hydraulic linkage connected auxiliary piston, from which the return linkage for the control coll > has arrived. The control piston can be in the middle pivot point of a three-joint lever attack, at the outer hinge points on the one hand a connecting rod moved by the control cam, on the other hand, the auxiliary piston

ao greifen.ao grab.

Ein mit einem Dreigelenkhebel verbundener verstellbarer Anschlag stößt bei diesem Schlittenantrieb vorteilhaft vor Beendigung des Rückhubes gegen den Steuerschieber, um die gegenseitige Beeinflussung von Steuerschieber und Hilfskolben aufzuheben und letzteren sowie den Arbeitskolben unter Spannung einer Feder, unabhängig von der Vorschubkurve, gegen feste Anschläge fähren zu lassen. In den Endstellungen des Arbeitskolben* und des I lilfskolbens werden zweckmäßig Umlaufleitungen freigege1>en.An adjustable stop connected to a three-joint lever hits this slide drive advantageous before the end of the return stroke against the control slide in order to prevent mutual interference of the control slide and auxiliary piston to be lifted and the latter and the working piston underneath To let the tension of a spring move against fixed stops, regardless of the feed curve. In the end positions of the working piston * and the auxiliary piston, it is advisable to use circulation lines released.

Dieser Antrieb hat den Vorteil, daß die Vorschubkurve während einer bei dem ganzen Arbeitsvorgang sich nur einmal abrollenden Umdrehung als völlig unl>elastete Kurve arbeitet. Um die jeweilige Spanstärke verschieden stark zu erhalten, wird durch den Steuerschieber, von der entsprechend geformten Vorschubkurve aus betätigt, das Druckmittel in der jeweils benötigten Menge zur Verfiigung gestellt.This drive has the advantage that the feed curve during a revolution that unrolls only once during the entire work process works as a completely unleashed curve. In order to get the respective chip thickness differently, the pressure medium is actuated by the control slide from the correspondingly shaped feed curve made available in the required quantity.

Die nach der Erfindung erzielbaren Vorteile einer Schlittensteuerung durch eine Vorschubkurve fallen weiterhin sofort in die Augen, wenn man erwägt, daß ■/.. Π. l>eim Einstechen der Formstahlschneide in das Werkstück auf einer selbsttätigen Drehbank sich das Arbeitsgut mit großem Vorschub anschneiden, anschließend mit einem nach und nach verringerten Vorschub in dem Maße weiterl>earbeiten läßt, wie es der immer tiefer in Schnittei.ngriff stehenden Stahlschneide entspricht und zuletzt sogar für den Schlichtschnitt den Vorschub allmählich auf XuIl sinken läßt. Auf diese Weise lassen sich die vorerwähnten Vorteile mit den bekannten guten Eigenschaften der hydraulischen Schlittenbewegung als ruhiger Lauf und einfacher, billiger Aufbau der Maschine, 1>esonders bei einer Vielzahl benötigter Arlieitsschlitten, infolge leichter Verlegbankeit der Rohrleitungen, vereinigen. Mit Bezug auf die Regulierung der Steuerschiel>ereinste]lung läßt s'ich die Vorschubeinrichtung durch Hinzufügung eines Hilfskolbens, der mit dem Arbeitskolben hinter- j einander geschaltet wird, erfindungsgemäß in weitem Grade vervollkommnen. Verbindet man die Vorschubkurve und den Steuerschieber nebst dem Hilfskolben z. B. mit einem Dreigelenkhebel, so ermöglicht diese Anordnung das erforderliche Wechselspiel der Elemente unter der zu wahrenden Abhängigkeit. Ein verstellbarer Anschlag sichert dabei die Endstellung von Arbeits- und Hilfskolben an festen Anschlägen unter Freigal>e vorgesehener Umlaufleitungen.The advantages of slide control by means of a feed curve that can be achieved according to the invention are immediately apparent when one considers that ■ / .. Π. When the structural steel cutting edge is pierced into the workpiece on an automatic lathe, the work piece can be cut at a high feed rate, then continued to work with a gradually reduced feed rate to the extent that it corresponds to the steel cutting edge, which is always deeper into the cutting grip and Finally, even for the finishing cut, the feed gradually sinks to XuIl. In this way, the above-mentioned advantages can be combined with the well-known good properties of the hydraulic slide movement as smooth running and a simple, inexpensive construction of the machine, especially when a large number of Arlieitsschlitten is required, due to the easy installation of the pipelines. With regard to the regulation of the control squint setting, the feed device can be improved to a great extent according to the invention by adding an auxiliary piston which is connected in series with the working piston. If you connect the feed cam and the control slide along with the auxiliary piston z. B. with a three-joint lever, this arrangement enables the necessary interplay of the elements under the dependency to be maintained. An adjustable stop secures the end position of the working and auxiliary pistons at fixed stops under the clearance of the circulation lines provided.

In der Zeichnung ist eine schematische Ausführungsform des hydraulischen Schlittenantriel>es dargestellt.In the drawing is a schematic embodiment of the hydraulic slide drive> it is shown.

Fig. ι zeigt die Gesamtanordnung des Schlittenantriebs; Fig. Ι shows the overall arrangement of the slide drive;

Fig. 2 zeigt in Seiten- und Stirnansicht eine andere Ausführungsform der Kurvenausbildung, und zwar in Scheibenform auf der zugehörigen Tragwelle. Fig. 2 shows a side and front view of another embodiment of the curve formation, and although in disk form on the associated support shaft.

Auf einer auf einer Welle 2" befestigten Trommel 2, die sich inRichtung desPfeils 2^b drehen mag, sitzt eine Vorschubkurve 1. Die Trommel wird durch einen in der Zeichnung nicht Klargestellten Antrieb gedreht. Dabei werden gegen die Kraft einer Feder 3 ein He1>el 4, eine Verbindungsstange 5 und ein Hel>el 6 bewegt. Letzterer ist l>ei 7" in einem Steuerschieber 7 gelagert und wird in seiner jeweiligen Lage durch einen Stift im Drehpunkt 8 gehalten, der in die Kreisnut eines Ringes 10 eingreift, welcher verschiebbar auf der Kolbenstange 9" des Kolbens 9 gelagert ist. Eine Feder 11 der mit einem Anschlag versehenen Kolbenstange 9" drückt den Ring 10 gegen ein Feststellmittel 12. Der Arbeitskoll>en 13 ist mit dem Arbeitsschlitten 14 fest verbunden und durch eine Verbindungsleitung 15 mit dem Hilfskolben 9 hintereinander geschaltet. In der jeweiligen Endstellung laufen der Hilfskolben 9 und der Arbeitskolben 13 gegen feste Anschläge 16. 17. In diesen Stellungen sind die Umlauf leitung 18 des Hilfskolbens 9 und die Umlaufleitung 19 des Arbeitskol1>ens 13 mit ihren zugehörigen Ventilen 20 bzw. 21 freigegelxni.On a mounted on a shaft 2 "drum 2 which inRichtung of the arrow may be rotated 2 ^b, sits a feed cam 1. The drum is not rotated by a in the drawing clarified drive. This will be against the force of a spring 3, a He1> el 4, a connecting rod 5 and a Hel> el 6. The latter is mounted 1> ei 7 "in a control slide 7 and is held in its respective position by a pin in the pivot point 8, which engages in the circular groove of a ring 10, which is displaceable is mounted on the piston rod 9 ″ of the piston 9. A spring 11 of the piston rod 9 ″, which is provided with a stop, presses the ring 10 against a locking means 12. The working cylinder 13 is firmly connected to the working slide 14 and via a connecting line 15 to the Auxiliary piston 9 connected in series. In the respective end position, the auxiliary piston 9 and the working piston 13 run against fixed stops 16. 17. In these positions, the circulation line 18 of the auxiliary piston 9 and the circulation line 19 of the working piston 13 with their associated valves 20 and 21 are exposed.

Bei Beginn der Drehung der Vorschubkurve 1 und der Trommel 2 wird der Steuerschieber 7 über den Hel>el 4, die Verbindungsstauge 5 und den Hebel 6 nach links l>ewegt, wobei die Feder 11 den Drehpunkt 8 gegen das Feststellmittel 12 drückt. ■ Dabei wird an der Absclrlußkante 22 ein Durchfluß für das Druckmittel freigegeben. Letzteres drückt von der Pumpe 23 aus über die Leitungen.24, 25 und 26 auf die Fläche des Arbeitskolljens 13 und l>ewegt 'diesen sowie den Arbeitsschlitteii 14 im Sinne des Bildfeldes nach unten. Unter der Annahme, daß an der Abschlußkante 22 kein wesentlieber Druckverlust eintritt, steht die Arl>eitskolbenfläche an der Kol1>enstangenseite praktisch unter fast gleichem spezifischem Druck wie die ol>ere Kolbemiäche, denn der Hilfskolben 9, mit etwa gleicher Koll>enrläche wie der Arbeitskolben zum Schlitten hin, der über die VerbindungsLeitung 15 mit dem Arbeitskollien 13 in Verbindung steht, wird von der Druckleitung 24 aus beaufschlagt. Der Einfluß der verhältnismäßig dünnen Kolbenstange 9" ist zu vernachlässigen. Demnach entspricht die wirksame Kolbenfläche beim Arl>eitshubAt the beginning of the rotation of the feed cam 1 and the drum 2, the control slide 7 is over the Hel> el 4, the connecting eye 5 and the lever 6 to the left l> ewiert, whereby the spring 11 the The pivot point 8 presses against the locking means 12. ■ A flow is thereby created at the closing edge 22 released for the pressure medium. The latter presses from the pump 23 via the lines 24, 25 and 26 on the surface of the working colljens 13 and l> ewegt 'this as well as the work slide 14 in Sense of the image field downwards. Assuming that at the end edge 22 no essential If pressure loss occurs, the working piston surface on the piston rod side is practically below it almost the same specific pressure as the older piston surface, because the auxiliary piston 9, with about same coll> face as the working piston towards the slide, which is connected via the connecting line 15 is connected to the working collia 13, is acted upon from the pressure line 24. The influence of the relatively thin piston rod 9 ″ is negligible the effective piston area during the working stroke

dem Querschnitt der Kolbenstange des Arbeitskolt>ens 13. Durch die hydraulische Hintereinanderschaltung desHilfskolbens 9 und des Arbeitskolbens 13 bewegt sich der Hilfskolben 9 nach rechts. Es ist klar, daß sich l>ei jeder Steigung der Vorschubkurve 1 an der Abschlußkante 22 die erforderliche Spaltbreite in der Verschiebung des Steuerschiebers 7 einstellen muß. Solange die Steigung konstant bleibt, ist der Steuerschieber 7 in Ruhe, dennthe cross section of the piston rod of the working piston 13. Through the hydraulic series connection of the auxiliary piston 9 and the working piston 13 the auxiliary piston 9 moves to the right. It is clear that l> ei every slope of the feed curve 1 at the end edge 22 the required gap width in the displacement of the control slide 7 must be set. As long as the slope remains constant, the control slide 7 is at rest, because

jo der durch die Vorschubkurve 1 veranlaßten Bewegung des Drehpunktes 7 nach der einen Seite entspricht eine Bewegung des Drehpunktes 8 durch den Hilfskolben 9 nach der anderen Seite. Nur bei Steigungsänderung erfährt der Steuerschieber 7 eine gewisse Verschiebung, so daß sich nunmehr eine entsprechend geänderte Spaltbreite einstellt.jo the movement caused by the feed curve 1 of the pivot point 7 on the one hand corresponds to a movement of the pivot point 8 through the Auxiliary piston 9 to the other side. The control slide 7 only experiences a change in slope certain shift, so that now a correspondingly changed gap width is set.

Zur Einleitung des Rücklaufs des Arbeitsschlittens 14 wird von der Feder 3 aus der Drehpunkt 27 entsprechend der Vorschubkurve 1 nach rechts bewegt, wodurch ein Spalt an der Abschlußkante 28 freigegeben wird. Dabei kann das Druckmittel aus dem Arbeitszylinder über die Leitungen 26 und 29 abfließen. Der Rückhub des Arbeitskolbens mit Hilfe des Druckmittels erfolgt ül>er die Leitung 15 und wird durch den Hilfskolben 9 herbeigeführt. Hierl>ei regelt sich die Spaltbreite an der Abschlußkante 2S elxMiso ein, wie das bei der Abschlußkante 22 der Fall ist und oben beschrieben war. Am Ende des Rücklaufs, der wieder durch dieVorschubkurve 1 gesteuert wird, drückt eine Stellschraube 30 am Hebelende 4 zur Erzielung eines zusätzlichen Rücklaufimpulses gegen das freie Ende des Steuerschiebers 7. Hierdurch wird aber das freie Einspielen des Steuerschiebers 7 auf die Spaltbreite gestört. Der Hilfskoll>en 9 kann dann den Steuerschielier 7 nicht auf die Spaltbreite Null einstellen, wie es der Kurvensteigung- in diesem Augenblick, d. h. l>ei Beendigung des Rücklaufes der Kurve, entsprechen würde. Vielmehr bleibt die vorher innegehabte Schiebereinstellung bestehen, d.h. der Hilfskolben und der Arbeitskol.ben 13 laufen unabhängig von der Vorschubkurve 1 bis gegen die festen Anschläge 16 bzw. 17 zurück, wobei die Feder 1 1 gespannt wird. Diese rückläufige Endstellung ist zugleich die Ausgangslage für den neuen Arl>eitstakt. Um letzteren einwandfrei zu sichern, sind die Umlaufleitungen 18, 19 mit den Ventilen 20. 21 versehen. Durch die Umlauf leitungen 18, 19 ist nämlich die zwangsläufige Hintereinanderschaltung des Hilfskolbeus 9 und des Arbeits-Uoll >ensT3 in dieser Endlage aufgehol>en. Selbst wenn diese Kolben um ein geringes außer Fahrt gekommen sein sollten, werden sie sich nacheinander au die Anschläge 16 bzw. 17 legen.To initiate the return of the working carriage 14, the spring 3 moves the pivot point 27 to the right in accordance with the feed curve 1, whereby a gap at the end edge 28 is cleared. The pressure medium can flow out of the working cylinder via lines 26 and 29. The return stroke of the working piston with the aid of the pressure medium takes place via the line 15 and is brought about by the auxiliary piston 9. Here the gap width is regulated at the end edge 2S elxMiso, as is the case with the end edge 22 and was described above. At the end of the return, which is again controlled by the feed curve 1, an adjusting screw 30 on the lever end 4 presses against the free end of the control slide 7 to achieve an additional return pulse. The auxiliary collision 9 can then not set the control squint 7 to the gap width zero, as would correspond to the slope of the curve at this moment, ie when the return of the curve is terminated. Rather, the previously held slide setting remains, ie the auxiliary piston and the working piston 13 run back against the fixed stops 16 and 17 independently of the feed curve 1, the spring 11 being tensioned. This declining end position is also the starting point for the new work cycle. In order to secure the latter properly, the circulation lines 18, 19 are provided with the valves 20, 21. By means of the circulation lines 18, 19, the inevitable series connection of the auxiliary piston 9 and the working Uoll> ensT3 is canceled in this end position. Even if these pistons are slightly out of motion, they will come to rest on the stops 16 and 17, one after the other.

Die Umlaufleitungen 18, 19 dienen auch der Entlüftung.' Der neue Arbeitstakt beginnt, wenn der Wendepunkt der Vorschubkurve 1 überschritten i.st. Entsprechend dem vorerwähnten, unabhängig von der Vorschubkurve 1 erfolgten Rücklauf vollzieht sich nun ein e1>ensolcher Anlauf, bis die Stellschraube 30 den Steuerschieber freigibt, wonach der Arbeitsschlitten 14 dem Ablauf der Vorschubkurve ι wieder folgt.The circulation lines 18, 19 also serve for ventilation. The new work cycle begins when the turning point of the feed curve 1 is exceeded i.st. In accordance with the aforementioned, independent of the feed curve 1, the return takes place There is now such a start until the adjusting screw 30 releases the control slide, after which the working slide 14 follows the sequence of the feed curve ι again.

An einer Werkzeugmaschine, bei der mehrere Arbeitsschlitten auf vorbeschriebene Art hydraulisch gesteuert werden sollen, bildet man die Kurven 31 (Fig. 2) am besten als Scheibenkurven aus. Ein solcher Kurvensatz erleichtert jedenfalls das Einrichten l>ei periodisch wiederkehrenden Arbeiten.On a machine tool in which several work slides are hydraulically operated in the manner described above are to be controlled, the curves 31 (FIG. 2) are best formed as disk curves. In any case, such a set of curves makes it easier to set up periodically recurring work.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Hydraulischer Schlittenantrieb für spanabhebende Werkzeugmaschinen, gekennzeichnet durch einen den Druckmittelzu- und -ablauf für den Arbeitskolben (13) des Schlittens regelnden, durch eine umlaufende Steuerkurve verschiebbaren Steuerkolben (7), der mit dem Arbeitskoll >en durch eine Rückführung verbunden ist.1. Hydraulic slide drive for cutting machine tools, marked by regulating the pressure medium inlet and outlet for the working piston (13) of the slide, control piston (7), which can be displaced by a revolving control cam and which is connected to the working coll > en is connected by a return. 2. Hydraulischer Schlittenantrieb nach An-Spruch i, gekennzeichnet durch einen mit dem Arbeitskolben (13) durch ein hydraulisches Gestänge (Leitung 15) verbundenen Hilfskolben (9), von dem das Rückführgestänge für den Steuerkolben (7) angetrieben ist.2. Hydraulic slide drive according to claim i, characterized by one with the Working piston (13) connected by a hydraulic linkage (line 15) auxiliary piston (9), which drives the return linkage for the control piston (7). 3. Hydraulischer Schlittenantrieb nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (7) im mittleren Drehpunkt eines Dreigelenkhebels (6) angreift, an dessen äußeren Gelenkpunkten einerseits eine von der Steuerkurve bewegte Verbindungsstange (5), andererseits der Hilfskolben (9) angreifen.3. Hydraulic slide drive according to claim ι and 2, characterized in that the Control piston (7) engages in the central pivot point of a three-joint lever (6) on the outer one Articulation points on the one hand a connecting rod (5) moved by the control cam, on the other hand, attack the auxiliary piston (9). 4. Hydraulischer Schlittenantrieb nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Dreigelerikhebel (6) verbundener verstellbarer Anschlag (30) vor Beendigung des Rückhul>es gegen den Steuerschieber (7) stößt, der die gegenseitige Beeinflussung von Steuerschieber und Hilfskolben (9) aufhebt und letzteren sowie den Arbeitskolben (13) unter Spannung einer Feder (11), unabhängig von der Vorschubkurve (1, 31), gegen feste Anschläge (16,4. Hydraulic slide drive according to claim ι to 3, characterized in that a with the Dreigelerik lever (6) connected adjustable stop (30) before the end of the Rückhul> it pushes against the control slide (7), the mutual influence of the control slide and auxiliary piston (9) and the latter and the working piston (13) under tension a spring (11), independent of the feed curve (1, 31), against fixed stops (16, 17) fahren läßt.17) lets go. 5. Hydraulischer Schlittenantrieb nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Endstellungen des Arbeitskolbens (13) und des Hilfskolbens (9) Umlaufleitungen {18, 19) freigegeben werden.5. Hydraulic slide drive according to claim ι to 4, characterized in that in the end positions of the working piston (13) and the auxiliary piston (9) circulation lines {18, 19) be released. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings O 3234 2.52O 3234 2.52