DE935641C

DE935641C - Hydraulischer Antrieb fuer den Werkzeug- oder Werkstueckvorschub an spanabhebenden Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE935641C
Application number: DEE6968A
Authority: DE
Original assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Current assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1953-03-27
Filing date: 1953-03-27
Publication date: 1955-12-01

Description

Hydraulischer Antrieb für den Werkzeug- oder Werkstückvorschub an spanabhebenden Werkzeugmaschinen Bei Werkzeugmaschinen ist die gleichmäßige Zuführung des hydraulischen Druckmediums von größter Bedeutung, da die Oberflächengüte der bearbeiteten Werkstückfläche weitgehend davon abhängig ist. Die bekannten Ölpumpen gewährleisten nicht die für die Feinstbearbeitung notwendige gleichmäßige Ölzuführung. Denn sowohl Kolben als auch Zahnradpumpen pulsieren, und die kleinen Druckschwankungen können nicht durch einen zwischengeschalteten Mengenregler (Regelpumpe) beseitigt werden und verursachen Markierungen auf der Bearbeitungsfläche des Werkstückes.
Es ist bereits bekannt, bei hydraulischen Antrieben in die Öldruckleitung Druckwindkessel anzuordnen, die aber während des Arbeitsvorganges mit der Pumpe in Verbindung stehen, so daß nur eine Dämpfung der Stöße erzielt wird und sich die kleinen Unregelmäßigkeiten der Pumpe auf den Vorschub od. dgl. dennoch, wenn auch abgeschwächt, bemerkbar machen. Dies ist aber für die Feinstbearbeitung auf spanabhebenden Werkzeugmaschinen wegen der hierdurch bedingten unsauberen Oberfläche des Werkstücks unerwünscht.
Es wurde bereits eine Spritzgußmaschine vorgeschlagen, bei der das Öl von einer Pumpe unter Zwischenschaltung eines Ventils einem Akkumulatorenpaar zugeführt wird. Beim Schließen des Ventils wird das niedergespannte Öl im Akkumulatorenpaar zum Beistellen zweier Zylinder ausgenutzt. In dem Augenblick, in dem die Zylinder zum Anschlag kommen, tritt eine Hochdruckpumpe in Tätigkeit und vollendet die Arbeit. Es sind ferner Vorrichtungen an hydraulischen Schmiedepressen bekanntgeworden, bei denen ein Umschalten der Pumpe auf Leerlauf erfolgt, wenn das Druckmittel dem Akkumulator entnommen wird.
Auf dem Gebiet der spargebenden Werkzeugmaschinen hat man bisher für den Vorschubantrieb zum Fernhalten von Pumpenstößen vom Vorschubzylinder derartige Maßnahmen noch nicht ergriffen. Aber gerade auf diesem Gebiet stellt, wie die Erfindung vorschlägt, die Anwendung einer Vorrichtung, bei der in die Ölleitung ein Druckspeicher eingeschaltet und bei der die Pumpenleitung vom Druckspeicher abschaltbar ist und dieser so groß bemessen ist, daß er bei abgeschalteter Pumpenleitung die für den gesamten Vorschub benötigte Ölmenge aufnehmen kann, einen großen Vorteil gegenüber den bisher angewendeten Maßnahmen für den Vorschubantrieb an solchen Maschinen dar. Wird doch hierdurch ein stoßfreier Antrieb erzielt, durch den man in der Lage ist, die Oberfläche der Werkstücke mit großer Präzision feiest zu bearbeiten. Hierdurch kann in vielen Fällen eine Nachbearbeitung der Oberfläche eines mit dieser Vorrichtung bearbeiteten Werkstücks erspart werden.
Während des Um- bzw. Ausspannens des Werkstücks füllt die Pumpe den Druckspeicher wieder auf, so daß für den neuen Werkzeugvorschub die gesamte Ölmenge wieder im Speicher zur Verfügung steht.
Die Speicherung überschüssiger Energie im Druckspeicher hat noch den weiteren Vorteil, daß beispielsweise für Werkstückspannen oder Eilgangsbewegungen kurzfristig größere Ohrengen abgegeben werden können, als die Pumpe zu leisten vermag, so daß die Pumpe kleiner dimensioniert werden kann, als es ohne Druckspeicher mit Rücksicht auf die größte für bestimmte Arbeitsvorgänge kurzzeitig benötigte Ölmenge erforderlich wäre.
In der Zeichnung ist ein hydraulischer Antrieb gemäß der Erfindung für eine Werkzeugmaschine beispielsweise und schematisch dargestellt.
Der Motor i treibt die Ölpumpe 2, die aus dem Ölbehälter 3 das Öl ansaugt und durch das Überdruckventil q: in das Abschaltventil 5 drückt. Von da führt die Leitung durch ein Rückschlagventil6 zu einer Gabelung, von der aus die beiden Leitungen 7, 8 weiterführen. Beide Zweigleitungen 7,8 führen über Abschaltventile g, io und Rückschlagventile 1i, 12 zu Steuerventilen 13, 1q.. Außerdem ist an jede Leitung vor den Steuerventilen 13, 1q. ein Druckspeicher 15, 16 angeschlossen. Hinter das Steuerventil 13, das von Hand betätigt wird, sind die Zylinder 17, 18 für den Reitstock und die Werkstückspannung geschaltet, während hinter das nockengesteuerte Steuerventil 1q. der Vorschubzylinder ig für den Werkzeugsupport geschaltet ist. Sowohl das Überdruckventil q. als auch das Abschaltventil 5 sind mit der Rücklaufleitung 2o verbunden. Wenn beide Druckspeicher 15 und 16 gefüllt sind und kein Ölverbrauch stattfindet, so schaltet das Abschaltventil5 die Druckleitung ab und läßt das Drucköl durch die Rücklaufleitung 2o in den Ölbehälter 3 zurückfließen. Ist beispielsweise das Steuerventil 13 auf Betätigung des Reitstocks und der Werkstückspannung geschaltet, so fließt aus dem Druckspeicher 15 Öl in die Zylinder 17 und 18, bis der Druck unter den erforderlichen Mindestdruck sinkt und demzufolge das Abschaltventil g umschaltet. Die Umschaltventile 5, g und io sind durch Regelleitungen 21, 22 und 23 mit den hinter den Ventilen liegenden Leitungen bzw. Speichern 15 und 16 verbunden, die die Ein- und Abschaltung der Abschaltventile entsprechend dem hinter den Ventilen in den Leitungen herrschenden Druck gewährleisten.
Wenn also der Druck im Speicher 15 unter den zulässigen Mindestdruck gesunken ist, so schalten die Abschaltventile 5 und g wieder ein. Die Pumpe 2 fördert also nicht mehr in die Rücklaufleitung 2o. Vielmehr fördert sie in die zum Steuerventil 13 führende Leitung und damit auch in den Speicher i5. Sofern die aus dem Speicher 15 entnommene Ölmenge für die Betätigung des Reitstocks und des Werkstückspannens nicht ausgereicht hat, werden diese Arbeitsvorgänge nunmehr von der durch die Pumpe geförderten Ölmenge beendet und schließlich der Speicher 15 wieder aufgefüllt. Ist die Auffüllung des Druckspeichers 15 beendet, so schalten die Abschaltventile g und 5 wieder ab, so daß die Pumpe wieder in die Rückleitung 2o fördert.
Bei entsprechender Steuerung des Steuerventils. 1q. fließt die im Druckspeicher 16 gespeicherte Ölmenge über die Regelpumpe 24 in den Zylinder ig und bewirkt den Werkzeugvorschub. Während dieses Vorganges ist der Druckspeicher i3 von der Ölpumpe 2 durch das Abschaltventil io abgeschaltet. Der Druckspeicher 16 ist so dimensioniert, daß eine genügend große Ölmenge mit entsprechendem Druck für den vollständigen Supportvorschub vorhanden ist und die Pumpe direkt nicht in den Zylinder ig fördert. Erst nach Beendigung des Supportvorschubs schaltet das Abschaltventil io um, so daß der Druckspeicher 16 wieder aufgefüllt wird. Während des Bearbeitungsvorgangs ist der Druckspeicher i5 wieder aufgefüllt worden, so daß nach Beendigung des Arbeitsvorganges durch Betätigung des Steuerventils 13 das Werkstück ausgespannt werden kann, : wozu die im Druckspeicher 15 aufgespeicherte Energie zur Verfügung steht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hydraulischer Antrieb für den Werkzeug- oder Werkstückvorschub an spargebenden Werkzeugmaschinen mit in die Öldruckleitung eingeschaltetem Druckspeicher, insbesondere für Feinstbearbeitung; dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenleitung vom Druckspeicher abschaltbar und dieser so groß bemessen ist, daß er bei abgeschalteter Pumpenleitung die für den gesamten Vorschub benötigte Ölmenge aufnehmen kann.
2. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch i mit mehreren Antriebsstellen, dadurch gekennzeichnet, daß in den zu den einzelnen Antriebsstellen führenden parallel geschalteten Druckleitungen Druckspeicher (=5, =6) eingeschaltet sind, von denen mindestens einer die gesamte Ölmenge für einen Arbeitsvorgang bei geschlossener Pumpenleitung liefert, die anderen j e nach der Art des Arbeitsvorganges nur einen Teil der für den Arbeitsvorgang erforderlichen Ölmenge oder bei geschlossener Pumpenleitung die gesamte Ölmenge zur Verfügung halten. Angezogene Druckschriften Zeitschr. VDI, 1942, S. 74o und 74x; E. Müller: »Hydraulische Schmiedepressen und Kraftwasseranlagen, Konstruktion und Betrieb«, Verlag Springer, 1952, S. 79; »0i1 Hydraulic Power and its Industrial Applications« Mc. Graw-Hill Book Comp. Inc., 1949; Deutsche Patentschriften Nr. 658 680, 5=0 277.