Vollautomatische hydraulische Vorschubsteuerung an Werkzeugmaschinen. Die Erfindung betrifft eine vollautoma tische hydraulische Vorschubsteuerung an Werkzeugmaschinen mit sich drehendem Werkstück, wie Oberflächen-Presswalz-, Sik- kenwalz-, Gewindewalzmaschinen, Schleifma schinen, mit einem Steuerorgan zum Regeln des Zu- und Abflusses der Druckflüssigkeit zum bzw. vom den Vorschubkolben enthalten den Vorschubzylinder.
Solche Maschinen arbeiteten bisher in der Weise, dass das Werkzeug - z. B. die Walze -, das gegen das Werkstück zu führen ist, sofort nach Beendigung des vorbestimmten Vorschubes wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt wurde.
Bei manchen Arbeitsprozessen - z. B. beim Walzen eines Werkstückes in einer der oben genannten Walzmaschinen oder beim Schlei fen von Werkstücken - würde es eine erheb liche Steigerung der Genauigkeit bedeuten, wenn das Werkzeug nicht unmittelbar nach Beendigung des Vorschubes zurückgeführt., sondern wenn es in der jeweiligen Endstel- lung des vorbestimmten Vorschubes noch eine gewisse einstellbare Zeitspanne auf das um laufende Werkstück einwirken und erst dann zurückgeführt werden würde.
Die Erfindung betrifft eine Steuerung, durch die dieser günstige Arbeitsgang erreicht wird. Die Erfindung zeichnet sich aus durch einen einen Verzögerungskolben aufweisen den Verzögerungszylinder, der am Ende der Vorschubbewegung des Vorschubkolbens durch letzteren an die Zuflussleitung für die Druck flüssigkeit angeschlossen wird, wobei der Ver zögerungskolben mit dem genannten Steuer organ derart gekuppelt ist, dass er letzteres mit Verzögerung derart umschaltet, dass der Vorschubkolben in der Endstellung der Vor schubbewegung eine einstellbare Zeitspanne bleibt und dann erst seinen Rückhub aus führt.
Vorteilhaft ist die Vorschubsteuerung für solche Maschinen bestimmt., bei denen zwei oder mehr als zwei Arbeitswalzen gleichzeitig angetrieben und beim Arbeitsgang einander und damit dem zwischen ihnen liegenden Werkstück genähert werden oder bei denen beim Arbeitsgang nur eine Walze oder ein Werkzeugträger auf das Werkstück zu ge führt wird, sowie für Schleifmaschinen. Bei einer Ausführungsform für solche Maschinen ist das genannte Steuerorgan für den Vor schubzylinder mit einem Steuerorgan für den Verzögerungszylinder zu einem kombinierten Vierweg-Dreiweg-Drehschieber vereinigt, und ist ein Hebelwerk vorgesehen, das mit der Kolbenstange des Vorschubkolbens zusammen wirkt.
Die Zeichnung veranschaulicht seherratisch, ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes, und zwar zeigt Fig.l die Steuerung bei Beginn des Vor schubspiels, Fig.2 die Steuerung am Ende des Vor schubes, Fig. 3 die Steuerung in der Stellung, in der der Verzögerungskolben seinen Verzöge rungshub beendigt und den Drehschieber der art umgeschaltet hat, dass der Rückhub des Vorschubkolbens beginnt; Fig.4 zeigt die Steuerung am Ende des Rückhubes des Vorschubkolbens, und zwar ist das Steuerungsgestänge ausgelöst, aber noch nicht zurückgeführt; Fig.5 zeigt eine Variante.
Die in. Fig.1 bis 4 der Zeichnung darge stellte, vollautomatische, hydraulische Vor schubsteuerung weist einen Kolben 18 auf, der mit dem Vorschubmechanismus durch seine Kolbenstange 41 verbunden ist und in einem Vorschubzylinder 10 geführt ist. Der Vorschubmechanismus enthält zwei Stangen 40, die an den Kreuzkopf 20 der Kolbenstange angeschlossen sind. Das zum Betrieb des Kol bens erforderliche Öl wird einem Behälter 5 durch eine Saugleitung 6, eine Druckpumpe 7, eine Druckleitung 14 mit Abzweigung 43,
einen Steuerschieber 3 und Leitungen 42 und 17 entnommen. Das verbrauchte Öl wird über den Drehschieber 15 durch Leitungen 47 und 39 wieder in den Behälter zurückgeleitet.
Zu der Steuerung gehört auch ein Verzö- gerungszylinder 11, in dem ein durch eine Rückholfeder 38 belasteter Verzögerungskol ben 27 verschiebbar ist. Dieser Kolben steht durch seine gezahnte Kolbenstange 28 mit Zähnen 44 einer Scheibe 29 in Verbindung, welche auf einer Welle 2 drehbar gelagert ist. Dem Verzögerungskolben kann Drucköl durch Leitungen 26, 45 und durch die Leitung 14 unter Vermittlung eines Drehschiebers 4 zu- geführt werden. Das verbrauchte Öl wird durch eine Leitung 48 und die Leitung 39 dem Behälter 5 wieder zugeführt.
In der Leitung 14 befindet sich ein Ab sperrventil 9, das geöffnet wird, wenn das Vorschubspiel eingeleitet werden soll. Durch eine Zweigleitung mit Drosselventil 8 wird ein unzulässiger Überdruck in der Druckleitung 14 verhindert. In den zu den Drehschiebern 3 und 4 führenden Zuleitungen 43 und 45 für die Druckflüssigkeit sind einstellbare, Dros selorgane bildende Ventile 12 und 13 ange ordnet, mittels deren die Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens 18 und des Verzöge rungskolbens 27 geregelt werden kann.
Die Achse 2 und die Drehkörper der Drehschieber 3 lind 4 sind miteinander ge kuppelt, so dass die Drehschieber durch den Verzögerungskolben 27 und die Scheibe 29 gedreht werden können. In Fig.1 sind die Achse 2 und die Drehschieber 3 und 4 ge trennt voneinander gezeichnet, um eine gute Übersicht zu erhalten. Es empfiehlt sich aber, die beiden Drehschieber 3 und 4 zu einem ein zigen kombinierten Vierweg-Dreiweg-Dreh schieber 16 zusammenzufassen, wie er in Fig. 5 dargestellt ist. Hier ist auf dem Zapfen 1 des Drehkörpers dieses Drehschiebers die Mit nehmerscheibe 29 lose drehbar. In dem Dreh schieber befinden sich Kanäle 15 und 25, die auch in Fig.1 angegeben sind.
Zu der Steuerung gehört ein Hebel 23, der auf dem Zapfen 1 des Drehkörpers des Dreh schiebers 16 festgekeilt ist. Dieser Hebel ist an eine Zugfeder 24 angeschlossen, und steht durch einen Lenker 22 mit einem Hebel 21 in Ver bindung, der in der Bahn eines am Kopf 20 sitzenden Anschlages 19 liegt. Der Hebel 23 weist eine Sperrnase 23' auf, vermöge deren er mittels einer durch eine Feder belasteten Klinke 33 gesperrt werden kann.
Diese Klinke 33 liegt in der Bahn eines Anschlages 37, der gleichfalls am Kopf 20 sitzt. Die Teile 21, 22, 23 bilden ein zum Betätigen des Drehschie bers 16 bildendes Hebelwerk, das mit der Kolbenstange 41 zusammenwirkt.
Die Steuerung arbeitet in der Reihenfolge der Abbildungen wie folgt: Das von der Pumpe 7 geförderte Öl fliesst gemäss Fig.1 während des Vorschubs durch die Leitungen 14, 43, den Kanal 15 des Dreh schiebers 16 und die Leitung 17 oben in den Vorschubzylinder 10. Dadurch wird der Kol ben 18 nach unten gedrückt, wobei er die Vorschubbewegung bewirkt. Unmittelbar vor Erreichen seiner untern Endstellung, also vor dem Ende der VorschubbewegLmg, bewegt er durch den Anschlag 19 den Hebel 21 unter Spannung der Feder 24 nach unten.
Dieser dreht durch die Stange 22 und den Hebel 23 den Drehkörper des Drehschiebers 16 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung, in der die Zulei tung und die Ableitung des Drucköls bzw. vom Vorschubzylinder 10 gesperrt ist. Der Kolben 18 wird dadurch in seiner untern Stellung festgehalten. Ferner ist die Druck- ölzuleitung 14 durch den Kanal 25 mit dem Verzögerungszylinder 11 verbunden worden. Dadurch wird der Verzögerungskolben 27 mit seiner gezahnten Kolbenstange 28 nach links bewegt, und die Mitnehmerscheibe 29 im Sinne des Uhrzeigers gedreht.
Diese Mit nehmerscheibe nimmt mittels einer durch eine Feder 31 belasteten Klinke 30 ein fest auf dem Zapfen des Drehkörpers des Drehschiebers<B>1.6</B> sitzendes Schaltrad 32 im Sinne des Uhrzeigers mit und dreht dadurch den Schieber 16 weiter (Fig. 3). Es wird also die Scheibe 29 mit der Klinke 30 mit dem Drehkörper des Drehschiebers gekuppelt. Am Ende dieser Weiterdrehung des Drehkörpers des Drehschiebers 16 setzt sich der mitgedrehte Hebel 23 mit seiner Sperrnase 23' über den Sperrhebel 33 und hält dadurch den Dreh schieber 16 in dieser Endstellung gemäss Fig.3 fest. Der Drehschieber gibt nun über den Kanal 15 die Ölzuleitung 36 frei, durch die Drucköl den Vorschubkolben 18 von un ten nach oben treibt, der Kolben also den Rückschub ausführt. Das oberhalb des Ar beitskolbens 18 befindliche Öl fliesst durch die Leitung 39 zum Behälter 5 zurück.
Der He bel 23 hat die Feder 24 weitergespannt. Die Klinke 30 ist durch einen Anschlag 35 aus gehoben. Durch den Drehschieber 16 wird in Fig. 3 die Zuleitung der Druckflüssigkeit zum Verzögerungskolben 27 noch beibehalten.
Hat nach Fig. 4 der Vorschubkolben seine obere Endstellung erreicht, drückt der An schlag 37 die Klinke 33 nach oben, löst sie also aus und gibt den Hebel 23 frei. Dieser dreht durch die stark gespannte Feder 24 den Drehkörper des Drehschiebers 16 sehr schnell in seine Ausgangsstellung zurück. Damit ist auch der Kanal 25 im Drehschieber 16 wieder in seiner Ausgangsstellung, und die Rück- holfeder 38 des Verzögerungskolbens 27 holt diesen ebenfalls wieder in seine Ausgangsstel lung zurück, wobei das Öl durch die Leitung 39 wieder in den Behälter 5 fliesst.
Die wichtigen Abschnitte der Arbeitsweise der Vorschubsteuerung sind kurz zusammen gefasst die folgenden: Dadurch, dass der Kolben 18 am Ende sei ner Abwärtsbewegung über einen Kopf 20 und das Hebelwerk 21, 22, 23 den Körper des Drehschiebers in die Stellung nach Fig.2 dreht, schliesst er den Vorschubzylinder 10 sowohl oberhalb als auch unterhalb des Kol bens von der Zuleitung der Druckflüssigkeit ab. Der Kolben wird mithin während der nun folgenden Bewegung des Verzögerungskol bens 27 fest in seiner vorgeschobenen Lage gehalten, so dass das Werkzeug in seiner Vor schubstellung unverrückbar verharrt. Dar aus ergibt sich eine sehr genaue Bearbeitung des umlaufenden Werkstückes.
Die Dauer dieser weiteren Bearbeitung des Werkstückes richtet sich nach der Ge schwindigkeit der Bewegung des Kolbens 27, welche durch das Drosselorgan 13 eingestellt werden kann.
Wenn der Verzögerungskolben in seiner flinken Endlage angelangt ist, hat er den Drehkörper des Drehschiebers in die in Fig. 3 gezeichnete Stellung gedreht, in der dieser durch die Klinke 33 gesperrt wird. Während des nun folgenden Rückhubes des Kolbens 18 verharrt der Drehschieber in seiner Lage. Während der Rückbewegung des Vorschub kolbens in seine Ausgangsstellung hält die Klinke das den Drehschieber steuernde Hebel werk gespannt.
Am Ende des Rückhubes des Kolbens 18 wird der Drehschieber durch die Feder 24 schnell in seine Ausgangsstellung zurückbe wegt.
Dieses Arbeitsspiel wiederholt sich nun selbsttätig so lange, wie die Pumpe 7 Drucköl fördert, bzw. das Absperrventil 9 solches durchl ässt.