DE949140C

DE949140C - Hydraulische Steuerung fuer den am Stoesselkopf einer Hobelmaschine verschwenkbar angeordneten Werkzeughalter

Info

Publication number: DE949140C
Application number: DEK16213A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Klopp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-11-19
Filing date: 1952-11-20
Publication date: 1956-09-13

Description

AUSGEGEBEN AM 13* SEPTEMBER 1956

K 16213 Ib/4pc

Die Erfindung 'betrifft eine hydraulische Steue-' rung für den am Stößelkopf einer Hobelmaschine verschwenkbar angeordneten Werkzeughalter, mit einem an demselben.angreifenden Steuerkolben zum selbsttätigen Anheben des Werkzeughalters während des Rückstoßhubes. Zum unmittelbaren Erzeugen des Arbeitsdruckes des den Steuerkolben beaufschlagenden Druckmittels ist ein mit der Stößelbewegung izwangläufig steuerbarer, in einem Zylinder hin und her verschiebbarer und mit dem Zylinder des Steuerkol'bens durch eine Leitung verbundener Hilfsverdrängerkolben vorgesehen, dessen Zylinder während des Arbeitshubes des Stößelkopfes über eine unter geringem Druck stehende Nachfülleitung gespeist wird.

Die Verwendung eines Hilfsverdrängerkolbens bei einer Einrichtung zur Abhebung des Werkzeugs einer Hobelmaschine ist an sich bekannt. Bei diesen bekannten Ausführungen befindet sich neben dem als Pumpe bezeichneten Hilfsverdrängerkolben ein Behälter, der über Öffnungen mit dem Zylinder des Hilfsverdrängerkolbens in der Nähe .dessen hinteren Endes in Verbindung steht, daher kann dieser Behälter nur dann zur Ergänzung des Druckmittels vor dem Pumpenkolben wirksam sein, wenn der Pumpenkolben um ein bestimmtes Stück zurückgezogen ist, zumal bei den bekannten Ausführungen die Steuerung des Zuflusses aus dem Behälter vor dem Zylinderraum durch die Kolbenbewegung erfolgt. Beispielsweise bei einem An-

fahren aus einer mittleren Stellung des Hobelschlittens ist daher eine Nachfüllung nicht möglich, so daß bei dem sich dann anschließendem Rückhub nur eine ungenügende Abhebung des Werkzeuges erfolgen kann.

Bei anderen bekannten Vorrichtungen ist die Verwendung eines Steuerkolbens zur Verschwenkung einer das Werkzeug tragenden Klappe bekannt. Bei diesen Ausführungen wird jedoch die ίο Druckbeaufschlagung des die Verschwenkung des Werkzeughalters herbeiführenden Kollbens durch die mechanische Verstellung eines Hahnes ausgelöst, dessen Verdrehung über zwei mit dem Bett der Maschine hin und her beweglichen Anschläge X5 betätigt wird. Bei diesen Ausführungen erfolgt nach der Freigabe des Zuganges zu dem Steuerzylinder eine ungesteuerte Zuführung des Druckmittels, die keine Regelung hinsichtlich der Stärke zuläßt, so daß Schwingungen, auftreten können, ao Derartige Schwingungen ergeben sich insbesondere, wenn zur Steuerung lediglich ein Druckimpuls erzeugt wird, der in Abhängigkeit von der Werk,-stücktischbewegung der Maschine durch einen z. B. aus einem Zylinder und Kolben bestehenden Druckverstärker gesteuert wird. Um bei dieser Ausführung das Werkzeug während des gesamten Rückhubes abzuheben, müssen besondere zusätzliche Vorkehrungen getroffen werden, oder der Druckerzeuger, der jeweils nur am Ende einer Tischbewegung beaufschlagt und während der Rückbewegung wieder freigegeben wird, muß bedeutend größer bemessen werden als der den Wefkzeug-. halter betätigende Kolben.

Bei den bekannten Ausführungen ist als züsätzliches Steuermittel zur Betätigung von Hähnen beispielsweise die Anordnung eines in einer Stellung selbst sperrenden Gestänges 'beikannt, das durch einen Anschlag in die selbstsperrende Lage geführt wird und das ein anderer Anschlag wieder in die Ausgangsstellung zurückverschwenkt. Aus der zusätzlichen Anordnung von Steuerungsteilen ergeben sich zusätzliche Fehlereinflüsse, insbesondere auch im Betrieb weiterhin Nachteile, weil beispielsweise die Steuerung des Werkzeughalters bei einem Anfahren der Maschine aus einer mittleren Stellung heraus nicht sichergestellt ist und sich eine Bemessung des Druckes zum Abhöben nur schwer erreichen läßt.

Entsprechende Nachteile treten auch bei der Verwendung eines durch elektrische Mittel betätigten Steuerschiebers oder Steuerventils auf. Hierbei steigt die Anzahl der erforderlichen Steuerungsteile wesentlich an, so daß sich Nachteile schon aus dem bedeutend größeren Aufwand ergeben. Die Erfindung beseitigt die Nachteile der bekannten Ausführungen durch Anschluß der Nachfülleitung an die Leitung vom Zylinder des Hilfsverdrängerkolbens zum Zylinder des Steuerkolbens, wobei diese Nachfülleitung ein den Rückfluß sperrendes Rückschlagventil aufweist.

Bei der Anwendung an Hobelmaschinen mit einem Stößelantriebskolben und diesem vorgeschalteten Umsteuerschieber wind die Hubbewegung des Verdrängerkolbens erfindungsgemäß von der Bewegung des Steuerschiebers, abgeleitet, und der Verdrängerkolben ist mit dem Umsteuerschieber verbunden. In eine vom Zylinder des Hilfsverdrängerkolbens zum Steuerzylinder führende Leitung ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine einstellbare Drossel eingeschaltet. Diese Drossel wird durch eine Nebenfluß leitung mit einem Rückschlagventil überbrückt, das nur den Rückstrom aus dem Steuerzylinder freigibt. Zwischen der Drossel und dem Verdrängerkolben befindet sich ein Maximaldruckventil, das beim Überschreiten eines vorgegebenen Verdrängungsdruckwertes einen Abfluß freigibt.

Bei einer Ausführungsform einer Maschine mit einem in einem Gehäuse angeordneten Umsteuerschieber zum Umsteuern der Stößelbewegung sieht die Erfindung die Anordnung des Zylinders des Hilfsverdrängerkolbens an dem Gehäuse des Umsteuerschiebers vor. Vorzugsweise ist der Verdrängerkolben im Sinne eines Verdrängerüberschusses ausgelegt.

Bei Anwendung der Steuerung an einer Hobelmaschine mit hydraulischem Antrieb für den Stößel und einem von einer Pumpe gespeisten Flüssigkeitskreislauf ist die Nachfülleitung an die in an sich bekannter Weise unter einem geringen Druck stehende Rückleitung des Flüssigkeitskreislaufes angeschlossen.

• Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert.

Der Stößel 1 der Hobelmaschine trägt an seinem Kopf 2 einen Support 2_ß mit einer den Stahl aufnehmenden Klappe 3, die in üblicher Weise um einen Zapfen 4 schwenkbar, 'd. h. hochklappbar angeordnet ist. Beim Vorwärtshub (Schneidhub) stützt sich die Klappe 3 unter der Last des Schneiddruckes an der Stirnfläche eines Klappenhalters 3„ ab und kann am Ende des Arbeitshubes oder zu Beginn des Stößelrück- oder Leerhubes durch Schwenken um den Zapfen 4 von der Stirnfläche des Klappenhalters 3_a abgehoben werden.

Zum selbsttätigen Steuern dieser Ab- oder Anhebebewegung der Klappe 3 ist ein als Plunger ausgebildeter Steuerkolben 5 vorgesehen, dessen Zylinder 6 in den Klappenhalter 3_a und eine Schieberplatte 3₆ z. B. mittels Verschraubung fest eingebaut ist. Das aus dem Zylinder 6 nach vorn herausragende Plungerende liegt an der Rückseite der Klappe 3 an, so daß der Steuerkolben 5 unter der Wirkung eines auf seine Rückseite ausgeübten Arbeits- oder Steuerdruckes der Klappe 3 eine Schwenkbewegung um den Zapfen 4 im Sinne des Uhrzeigerumlaufes erteilt. Zum Rückschwenken der Klappe 3 in ihre Arbeitsstellung braucht der Steuerkolben S nur von dem auf ihn wirkenden iao Arbeits-öder Steuerdruck entlastet .zu werden, damit die Klappe 3 unter dem Einfluß der Schwerkraft die Rückschwenkuing ausführt und dabei den Steuerkolben 5 in seine Ausgangsstellung zurückführt.

Für die Erzeugung des auf den Steuerkolben 5 auszuübenden Druckes wird ein Hilfsverdränger-

kolben 7 vorgesehen, von dessen Zylinder 8 eine Leitung 9 zu dem Zylinder 6 des Steuerkolbens 5 führt. Auf diese Weise ergibt sich nach Auffüllen der Leitung und der beiden Zylinder 6 und 8 mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise öl, ein hydraulisches Gestänge. Die Leitung 9 wird übrigens als Schlauch ausgeführt, weil der Steuerzylinder 6 den Bewegungen des Stößels 1 folgt, während der Verdrängerzytinder 8 maschinenfest angeordnet ist.
In die Leitung 9 ist eine von Hand einstellbare Drosselnadel 10 eingeschaltet, .mit der der Zuflußquerschnitt zum Steuerkolben 5 und damit dessen Geschwindigkeit stufenlos geändert werden kann. Eine die Drosselstelle üiberibrückende Nebenscblußleitung 11 mit einem Rückschlagkugelventil 12 gibt unabhängig von der Einstellung der Drosselnadel 10 den Rückstrom aus dem Zylinder 6 durch "die Leitung 9 in dem Zylinder 8 ungehindert frei, so daß also auch beim Drosseln des Hinweges zum

zo Zylinder 6 das begrenzte Rückschwenkmoment der Schwerkraft unter 'allen Umständen für die Rückführung des Steuerkolbens 5 und die Verdrängung der Arbeitsflüssigkeit zum Zylinder 8 hin ausreicht. Wird die Leitung 9 mit der Drosselnadel 10 abgesperrt, so bedeutet dies eine Ausschaltung der selbsttätigen Steuerung des Stahlhalters 3. Für diesen Fall muß entweder auch der Antrieb des Hilfsverdrängerkolbens 7 ausgeschaltet oder für eine Abflußmöglichkeit der vom Hilfsverdrängerkolben 7 verdrängten Flüssigkeit gesorgt werden. Bei der dargestellten Ausführung ist an den Kopf des Verdrängerzyliinders 8 eine Ventilkammer 13 mit Rückschlagventil 14 angebaut und an die Kammer 13 eine Abflußleitung 15 angeschlossen.

Das Ventil 14 arbeitet als Maximaldruckventil und ist mit der Kraft einer Schließfeder 16 belastet, die sich nach dem Druckwert richtet, bei dessen Überschreitung das Ventil 14 den Abfluß in die Leitung 15 freigeben soll.

Zum Nachfüllen, d. h. zum Ausgleich des Flüssigkeitsverlustes, den ein. Abfluß durch Leitung 15 oder eine Undichtigkeit bedingt, ist an den Kopf des Zylinders 8 gegenüber der Ventilkammer 13 eine zweite Ventilkammer 17 angebaut, die ein Kugelrückschlagventil 18 aufnimmt und in die eine Nachfülleitung 19 einmündet.

Hat das Maximaldtuckventil 14 beim Aufwärtshub des Hilfsverdrängerkolbens 7 mehr oder weniger geöffnet und das verdrängte Flüssigkeits-

volumen teilweise oder ganz in die Leitung 15 abströmen lassen, so sinkt beim Abwärtshub des Hilfsverdrängerkolbens 7 der Druck so weit ab, daß das Rückschlagventil 18 öffnet und unter dem in der Leitung 19 herrschenden geringen Überdruck

die fehlende Flüssigkeit nachgefüllt wird. Am unteren Hubende des Hilfsverdrängerkolbens 7 ist deshalb ein etwaiger Flüssigkeitsverlust wieder ausgeglichen, so daß also das hydraulische Gestänge zu Beginn des nächsten Verdrängungshubes wieder voll wirksam ist.

Bei der dargestellten Ausführung handelt es sich im übrigen um eine Hobelmaschine mit hydraulischem Stößelantrieb. Demgemäß ist am Stößel 1 die Kolbenstange 20 eines Antriebskolbens 21 befestigt, dessen Zylinder 22 fest am Maschinenrahmen angeordnet und in bekannter Weise in den Kreislauf einer Arbeitsflüssigkeit, insbesondere Öl, eingeschaltet ist. Diesen Kreislauf speist eine Pumpe 23, die von einem Motor 24 angetrieben wird und die Arbeitsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 25 ansaugt, in iden auch Rückleitungen 26 ©inmünden. Als Pumpe 23 eignet sich besonders eine sogenannte Axialkolbenpumpe mit je Umdrehung stufenlos veränderlicher Fördermenge. Zur Mengenänderung dient eine Einstellspindel mit Handrad 23_O.

Die Pumpe 23 fördert in eine Druckleitung 27, die im Arbeitstakt der Hobelmaschine wechselweise an die beiden Enden des Stößelzylinders 22 anzuschließen ist.

Der Umsteuerung dient in bekannter Weise ein Steuerschieber 28, der in Abhängigkeit von den Hubbewegungen des Stößels 1 in gleichfalls bekannter Weise gesteuert wind. Beim dargestellten Beispiel ist der Zylinder 8 unmittelbar an das Gehäuse des Umsteuerschiebers 28 angebaut und der Hilfsverdrängerkollben 7 unmittelbar mit dem Schieber 28 verbunden, so daß die Bewegungen des Schiebers 28 gleichbedeutend sind mit den Hübbewegungen des Hilfsverdrängerkolbens 7.

Die von der Ventilkammer 13 kommende Abflußleitung 15 mündet in den ölbehälter 25, während die Nachfülleitung 19 zur Ventilkammer 17 von einer der beiden Rückflußleitungen 26 abzweigt. Das in den Behälter 25 hineinragende Ende dieser Leitung 26 ist mit einem Ventil 29 versehen, dessen Feder 30 für einen kleinen Überdruck in der Leitung 26 und damit also auch in der Nachfülleitung 19 sorgt,

Für die Stahlhaltersteuerung gemäß der Erfindung ist es grundsätzlich gleichgültig, wie die Steuerung des Stößelantriebskolbens 21 im einzelnen ausgebildet ist. Bei der dargestellten Steuerung sind außer dem Umsteuerschieber 28 noch zwei weitere Schieberei und 32 vorgesehen, von denen der Schieber 31 zum Ein- und Ausrücken der Hobelmaschine 'bestimmt ist, während der Schieber 32 als Vorsteuerschieber arbeitet. Es handelt sich hierbei um eine bekannte hydraulische Steuerung. Der Umsteuerschieber 28 steuert über ein Vor-. schubgetriebe 37 den Vorschub des Werkstücktisches in bekannter Weise.

Der Vorsteuerschieber 32 wird auf die dargestellte und an sich bekannte Weise mittels Anschlägen in Abhängigkeit von der Stößelbewegung hin- und herbewegt.

Bei einer solchen Steuerung kann wegen starker Druckschwankungen im hydraulischen System der Maschine der Stellweg des Umsteuerschiefoers 28 verschieden groß sein, so daß der Schieber nicht immer bis in seine Endstellung durchzieht. Um etwa dadurch verursachte Störungen in der Steuerung der Klappe 3 auszuschalten, wird der Hilfsverdrängerkolbens so ausgelegt, daß er stets mit einem Verdrängungsüberschuß arbeitet, also auch beim kleinsten Hub eine für den Hub des Steuer-

kolbens 5 ausreichende Flüssigkeitsmenge verdrängt und damit die volle Anhubbewegung des Stahles gewährleistet. Die vom Hilfsverdrängerkolben 7 im Überschuß verdrängte Flüssigkeit kann durch das Maximaldruckventil 14 über die Leitung 15 in den Behälter 25 abströmen.

Unabhängig hiervon empfiehlt es sich, in nicht zur Erfindung gehörender Weise eine Vorkehrung zum Einstellen des Klappenausschlages, d. h. des

ίο Ausschlagwinkels α zu treffen. Zur einstellbaren Begrenzung des Ausschlages dient beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein Anschlagnebel 33, der am Klappenschwenkzapfen 4 gelagert und mit einer Einstellschraube 34 versehen ist. Durch Drehen dieser Schraube kann der Winkel α stufenlos verändert und demgemäß der StaM mehr oder weniger aus seiner Arbeitslage angehoben werden. Eine an der Rückseite der Klappe 3 angeordnete Anschlagplatte 35 wird im Interesse einer Ge-

ao räuschminderung aus einem Dämmstoff, z. B. Vulkanfiber, gefertigt und mittels einer Feder 36 in Anlage an der Klappe 3 gehalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

as i. Hydraulische Steuerung für den am Stößelkopf einer Hobelmaschine verschwenkbar angeordneten Werkzeughalter mit einem an demselben angreifenden Steuerkolben zum selbsttätigen Anhöben des Werkzeughalters während des Stößelrückhubes, bei der bei jedem Rückhub zum unmittelbaren Erzeugen des Arbeitsdruckes des den Steuerkolben beaufschlagenden Druckmittels ein mit der. Stößelbewegung zwangläufig steuerbarer, in einem Zylinder hin

. und her verschiebbarer und mit dem Zylinder des Steuerkolbens durch eine Leitung verbundener Hilfsverdrängerkolben vorgesehen ist, dessen Zylinder während des Arbeitshubes des Stößelkopfes über eine unter geringem Druck

stehende Nachfülleitung gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachfülleitung (19) an die Leitung (9) vom Zylinder (8) des Hilfsverdrängerkolbens (7) zum Zylinder des Steuerkolbens (S) angeschlossen ist, und¹ die Nachfüll-

leitung ein den Rückfluß sperrendes Rückschlagventil (18) aufweist.
2. Steuerung nach Anspruch 1 für Höbelmaschinen mit einem Stößelantriebskolben und einem diesem vorgehaltenen Umsteuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubhöhe des Hilfsverdrängerkolbens (7) von der Bewegung des Umsteuerschiebers (28) abgeleitet und der Verdrängerkolben mit dem Umsteuerschieber verbunden wird.
3. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die vom Zylinder (8) des Hilfsverdrängerkolbens zum Zylinder (6) des Steuerkolbens führende Leitung (9) eine einstellbare Drossel (10) eingeschaltet und eine die Drossel (10) überbrückende Nebenflußleitung (11) mit einem Rückschlagventil (12) vorgesehen ist, das nur den Rückstrom aus dem Zylinder des Steuerkolbens freigibt.
4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Drossel (10) und dem Hilfsverdrängerkolben (7) ein Maximaldruckventil (14) vorgesehen ist, das beim Überschreiten eines vorgegebenen Druckes einen Abfluß (15) freigibt.
5. Steuerung nach Anspruch 1 bis 4, bei welcher der Umsteuerschieber zum Umsteuern der Stößel'bewegung in einem Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder des Hilfsverdrängerkolbens an dem Gehäuse des Umsteuerschiebers (28) angeordnet ist, und an seinem freien Ende zwei einander diametral gegenüberliegende Ventilkammern (13, 17) angebracht sind, von denen die eine Ventilkammer (13) das Maximaldruckventil und die andere das Rückschlagventil (18) der 8a Nachfülleitung (19) aufnimmt.
6. Steuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsverdrängerkolben (7) im Sinne eines Verdrängungsüberschusses ausgelegt ist. .
7. Steuerung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche bei einer Hobelmaschine mit hydraulischem Antrieb für den Stößel und einem von einer Pumpe gespeisten Flüssigkeitskreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachfülleitung (19) an die in an sich bekannter Weise unter einem geringen Druck stehende Rückleitung (26) des Flüssigkeitskreislaufes angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 98 527;
schweizerische Patentschrift Nr. 262 347;
britische Patentschrift Nr. 330202;
USA.-Patentschrift Nr. 2 533 680.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen