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Werkzeugmaschine mit hydraulisch hin und her bewegtem Werkzeugschlitten
oder Aufspanntisch Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine, wie Fräsmaschine;
Hobel- oder Stoßmaschine, Schleifmaschine od. dgl., mit hydraulisch hin und her
bewegtem Werkzeugschlitten oder Aufspanntisch, bei welcher der Kolben des hydraulischen
Zylinders feststeht, während der Zylinder mit dem Schlitten oder Tisch hin und her
geht. Das Neue am Erfindungsgegenstand besteht im wesentlichen darin, daß die den
Flüssigkeitsdruck erzeugende Pumpe am hin -und her gehenden Werkzeugschlitten oder
Aufspanntisch angeordnet ist, also ebenfalls mit diesem hin und her geht, wohingegen
der Vorratsbehälter'für die Flüssigkeit, in den mit dem Schlitten oder Tisch hin
und her gehende Entnahme- und Rücklaufrohre eintauchen, am feststehenden Trägerdes
Werkzeugschlittens oder Aufspanntisch angeordnet ist. Die neue Anordnung hat den
Vorteil, daß die Pumpe mit dem den Werkzeugschlitten oder Aufspanntisch hin und
her bewegenden Zylinder und einem etwa zusätzlich am Schlitten vorgesehenen hydraulischen
Zylinder für die Werk-"zeugbeistellung durch starre Leitungen verbunden `werden
kann, was die Bauart der Maschine vereinfacht. Außerdem fallen die Verbindungsleitungen,
-die zum :Teil auch durch im Schlitten bzw. Zylinder 'ausgesparte - Kanäle gebildet
sein können, kürzer aus, so daß der Druckabfall in den Leitungen vermndert wird:
Endlich kann bei Maschinen mit hin
und her gehendem Werkzeugschlitten
die Pumpe durch den am Schlitten für den Antrieb einer Werkzeugspindel ohnedies
vorhandenen Elektromotor angetrieben werden.
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Es gibt schon eine hydraulische Werkzeugmaschine, bei der eine zur
Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes dienende Pumpe am hin und her gehenden Werkzeugschlitten
angeordnet ist. Dabei befindet sich der Flüssigkeitsbehälter ebenfalls an hin und
her gehenden Schlitten, was eine unnütze Vergrößerung der hin und her zu bewegenden
Massen und damit einen erhöhten Kraftverbrauch der Maschine zur Folge hat. Ferner
weist die bekannte Werkzeugmaschine einen feststehenden Arbeitszylinder auf, in
dem sich ein mit dem hin und her gehenden Schlitten verbundener Kolben verschiebt.
Das bedingt die Einschaltung von beweglichen oder gelenkigen Leitungen zwischen
der hin und her gehenden Pumpe und dem Zylinder. Solche Leitungen werden leicht
undicht, und sie bedürfen deshalb einer besonders sorgfältigen Überwachung. Bei
der hydraulischen Werkzeugmaschine nach der Erfindung sind diese Mängel beseitigt,
weil nicht nur die Pumpe, sondern auch der davon gespeiste Arbeitszylinder hin und
her geht, der Flüssigkeitsbehälter aber stillsteht. Die Maschine nach der Erfindung
ist also einfacher und zweckmäßiger als die bekannte Maschine und auch in der Wertung
billiger.
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Es ist weiterhin eine mit einer hydraulischen Vorschubeinrichtung
ausgestattete Spiralbohrerschleifmaschine bekannt, bei welcher die Druckölpumpe
und der Druckölvorrat an dem beweglichen Teil der Maschine angeordnet sind. Dieser
trägt außerdem die der Förderung der Kühlflüssigkeit zugeordnete Pumpe, welche mit
einem Saugrohr in den Fußteil des feststehenden Maschinenteiles greift, welcher
den Kühlflüssigkeitsvorrat enthält. Die Anordnung der Kühlmittelpumpe an dem beweglichen
Maschinenteil ist hier erforderlich, da an dem feststehenden Maschinenteil keine
Antriebsenergie zur Verfügung steht. Anderseits sammelt sich aber die Kühlflüssigkeit
zwangläufig in dem feststehenden Maschinenteil, welcher den Spanntisch trägt. Diese
Anordnung ist daher durch die baulichen Gegebenheiten bedingt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Es zeigen Fig. i und 2 eine hydraulische Nutenfräsmaschine in Seitenansicht und
Vorderansicht, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch die für die Erfindung wesentlichen
Teile der Maschine, wobei diese Teile in der Art eines Getriebeplanes in einer Ebene
liegend dargestellt sind.
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Am Kopf 3 des Maschinenständers i befindet sich das Führungsbett 4
für den Werkzeugschlitten 5. Der hin und her gehende Schlitten trägt an seiner Unterseite
einen hydraulischen Zylinder 15, der einen Stufenkolben 16 enthält. Die Kolbenstange
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ist mit dem rechten Ende am Ständerkopf 3 befestigt, so daß der Zylinder
15 sich auf dem stillstehenden Kolben 16 verschiebt. Das der kleineren Stirnfläche
des Stufenkolbens benachbarte (rechte) Ende des Zylinders 15 steht mit einer Druckflüssigkeitszuleitung
14 in ständiger Verbindung. An dem der größeren Kolbenstirnfläche benachbarten (linken)
Ende des Zylinders ist in einem Gehäuse 2o ein Steuerventil angeordnet, das aus
einem durch Anschlag an den Kolben 1q. und eine einstellbare Stange 28 verstellten
Vorsteuerschieber ig und einem von diesem hydraulisch verstellten Hauptsteuerschieber
18 besteht. Der Hauptschieber 18 verbindet das linke Ende des Zylinders
15 an den Hubenden des Schlittens 5 abwechselnd über einen Kanal 21 mit der Druckflüssigkeitszuleitung
14 und einem Flüssigkeitsablauf io, was zur Folge hat, daß der Werkzeugschlitten
abwechselnd durch den zeitweise auf der größeren Zylinderstirnseite herrschenden
Druck nach links und durch den ständigen Flüssigkeitsdruck auf der kleineren Zylinderstirnseite
nach rechts bewegt wird.
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Am Werkzeugschlitten 5 ist noch ein zweiter hydraulischer Zylinder
37 mit einem Stufenkolben 38 angeordnet, der zur Beistellung des Werkzeuges, d.
h. zum Aufundabbewegen der Fräserspindel 7 dient. Der Zylinder 37 steht auf der
kleineren Stirnseiteebenfalls über den Kanal 2 i mit der Druckmittelzuleitung 14
in Verbindung. Seine größere Stirnseite kann einerseits zum Zurückziehen und willkürlichen
Beistellen des Werkzeuges durch einen von Hand verstellbaren Zweiwegehahn ,.i wahlweise
mit der Druckmittelzuleitung 14 oder einem Ablaufkanal 3g verbunden werden. Anderseits
kann er zwecks selbsttätiger Beistellung des Werkzeuges durch einen Steuerschieber
43, der auf hydraulischem Wege in Abhängigkeit vom Hinundhergang des Schlittens
5 verstellt wird, mit einem Meßzylinder 44 verbunden werden, um aus dem Zylinder
37 an einem oder beiden Hubenden des Werkzeugschlittens 5 eine abgemessene Flüssigkeitsmenge
entweichen zu lassen.
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Zur Förderung der Druckflüssigkeit in die Druckleitung 14 ist eine
Zahnradpumpe i2 vorgesehen, auf deren Druckseite sich ein Überdruckventil 13 und
eine beispielsweise aus einer Stellschraube 32 bestehende Drosselvorrichtung befinden.
Die Zahnradpumpe 12 ist bei der Maschine nach der Erfindung am Werkzeugschlitten
5 angeordnet, so daß sie mit diesem hin und her geht. Sie wird von einem Elektromotor
6 angetrieben, der hinten am Werkzeugschlitten befestigt ist und gleichzeitig zum
Antrieb der Frässpindel 7 dient. Die Pumpe 12 wird aus einem Ölvorratsbehälter 8
gespeist, der im Kopf 3 des Maschinenständers i ausgespart ist. In den Ölvorrat
dieses Behälters 8 tauchen das Saugrohr g der Pumpe 1.2 und ein an das -Überdruckventil
13 angeschlossenes Rücklaufrohr i i sowie das an dem gesteuerten Ende des
hydraulischen Zylinders 15 vorgesehene Rücklaufrohr io ein. Ferner mündet der Rücklaufkanal
39 des Beistellzylinders 37 in den Ölbehälter.
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Die Zahnradpumpe 12 und das Drosselorgan 32 sind in Fig. 3 der Zeichnung
innerhalb des Ölbehälters 8 ,liegend dargestellt. In Wirklichkeit befindet sich
die Pumpe an einer anderen, zugänglicheren Stelle des Schlittens 5, und der mit
einem kleinen Handhebel 33 versehene Kopf der Drosselschraube
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ist von außen ohne weiteres zur Bedienung zugänglich (Fig. 2). Ferner sind in Fig.
3 das Gehäuse der Pumpe 12, der Zylinder 15 für die Hinundherbewegung des Werkzeugschlittens
5, der Vorschubzylinder 37 und das Gehäuse des Vorschubsteuerventils 43 sowie der
Meßzylinder der Einfachheit halber als Bohrungen bzw. Aussparungen des Werkzeugschlittens
5 dargestellt. In Wirklichkeit sind diese Gehäuse und Zylinder durchweg besondere,
am Schlitten 5 befestigte bzw. in Aussparungen desselben eingesetzte Bauteile. Sie
können natürlich dort, wo die Herstellung keine Schwierigkeiten macht, auch praktisch
im Werkzeugschlitten 5 ausgespart sein.
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Das dargestellte Beispiel könnte in manchen Punkten abgeändert werden.
Ferner sind andere Ausführungen der Erfindung möglich. So könnte der durch den Zylinder
15 hin und her bewegte Schlitten 5 statt ein Werkzeugschlitten ein das Werkstück
tragender Schlitten oder Aufspanntisch sein. Der mittels des Zylinders 37 vorzuschiebende
Teil kann statt einer Spindel auch ein Support sein, der statt senkrecht auch in
waagerechter Richtung beweglich sein kann. Die Erfindung ist dementsprechend außer
bei Fräsmaschinen mit hin und her gehendem Werkzeugschlitten auch bei Fräsmaschinen
mit hin und her gehendem Aufspanitisch für das Werkstück sowie bei anderen Werkzeugmaschinen
mit einem hin und her gehenden Werkzeug- oder Werkstückträger anwendbar. So kann
sie bei Hobel- und Stoßmaschinen sowie bei Schleifmaschinen mit Vorteil angewendet
werden.