Einstellvorrichtung für einen Werkstückaufnahmetisch an einer automatisch betätigten Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung für einen Werkstückaufnahmetisch an einer automatisch betätigten Werkzeugmaschine.
Es sind bereits viele Einstellvorrichtungen für Werkzeugmaschinen bekannt, die jedoch ein kompli ziertes, elektronisches System erfordern.
Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung be steht darin, eine Einstellvorrichtung zu schaffen, die diese elektronischen Schaltsysteme nicht benötigt. Die Einstellung des beweglichen Gliedes wird dabei voll kommen durch hydraulische Elemente erreicht, die nicht von elektronischen Schaltsystemen abhängen.
Weitere Vorteile der erfindungsgemässen Einstell vorrichtung bestehen darin, dass sie einfach und zuver lässig ist, niedere Anschaffungs- und Unterhaltkosten erfordert, hinsichtlich der Einstellung eine Reprodu- zierbarkeit mit einem hohen Mass von Genauigkeit besitzt und mit bekannten Systemen zur Speicherung von Zifferninformationen, wie z. B. einem Lochstreifen, kombiniert werden kann.
Gemäss der Erfindung wird eine Einstellvorrich tung für einen Werkstückaufnahmetisch an einer auto matisch. betätigten Werkzeugmnaschine geschaffen, um mit flüssigkeitsgesteuerten Mitteln einen Schlitten ge radlinig zu verschieben, wobei ein in einem Schieber gehäuse axial verschiebbarer Schieberteil vorgesehen ist, der über Wählmittel und einen zweiten Schieberteil zwecks Bewirkens von Drehbewegungen relativ zum Schiebergehäuse betätigbar ist.
Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass Anschlusselemente vorgesehen sind, die den erstge nannten Schieberteil mit dem geradlinig verschiebbaren Schlitten verbinden, um zusammen mit diesem eine zwangsläufige geradlinige Bewegung .auszuführen, wäh rend die Anschlusselemente zwischen dem Schlitten und den Schieberteilen eine gegenseitige relative Dreh bewegung gestatten.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispiels weise näher erläutert. Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Teil einer Werkzeugmaschine, die mit einer pneumatisch und hydraulischen Vorrichtung ausgerüstet .ist, welche nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung für die wahlweise Einstellung eines Werkstücks konstruiert ist.
Fig. 2 zeigt ein Schema einer bevorzugten Ausfüh rungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung für das Verstellen eines der beweglichen Glieder, die das in Fig. 1 .dargestellte Werkstück aufnehmen.
Fig. 3 zeigt einen vergrösserten Längsschnitt durch einen Teil des nachstehend mit Mikrometerschieber bezeichneten Steuerschiebers, der schematisch in Fig. 2 dargestellt ist.
Fig. 3A zeigt eine Teilansicht des linken Teils des in Fig. 3 dargestellten Schiebers, wobei der Abstand der Mess-Stufenöffnungen in dem Zylinder und ihre relative Anordnung zu dem Steigungswinkel der schraubenförmig angeordneten Rippe auf dem Kolben kopf dargestellt ist.
Fig. 4 zeigt eine Teilansicht .der teleskopartig in einandergeschobenen zylindrischen Teile, die in Fig. 3 dargestellt sind. Es ist diejenige Hälfte des Kolbenkop fes mit dessen Rippe dargestellt, die in Fig. 3 nicht zu sehen ist.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4.
Fig. 6 zeigt einen vergrösserten Teillängsschnitt durch die Mitte des Kolbenkopfes und des Zylinders, die in Fig. 4 dargestellt sind. Es wird dabei die Bezie hung der umlaufenden Rippe zu einer der Mess-Stu- fenöffnungen in dem Zylinder demonstriert.
Fig. 7 zeigt in auseinandergezogener Darstellung die Leitplatten und die Stehplatten, welche Bestand teile des in der schematischen Darstellung in Fig.2 gezeigten Wählventils für den linearen Vorschub sind.
Fig. ss zeigt eine schematische Darstellung des Zu sammenwirkens der verschiedenen Leit- und Stehplat ten, wie sie in Fig. 7 dargestellt sind.
Fig. 9 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch das Wählventil für den linearen Vorschub und die übertra- ger-Anordnung für den linearen Vorschub, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, sowie im Aufriss einen Mittelteil des Ventils.
Fig. 10 zeigt einen vergrösserten Vertikalschnitt des Wählventils für den linearen Vorschub längs der Linie 10-10 in Fig. 9.
Fig. 11 zeigt einen vergrösserten Teilquerschnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 9.
Fig. 12 zeigt einen vertikalen Längsschnitt in ver kleinertem Massstab längs der Linie 12-12 in Fig. 10, wobei ein Teil geschnitten dargestellt ist, um die ge deckten Details zu zeigen.
Fig. 13 zeigt einen vergrösserten Horizontalschnitt der Übertrager-Anordnung für den linearen Vorschub und eine Aufsicht auf den darunter angeordneten festen Teil. Der Schnitt ist längs der Linie 13-13 in Fig. 9 gelegt.
Die Fig. 14 und 15 zeigen jeweils Querschnittsan sichten des oberen Hauptteils und der in der Mitte angeordneten Membran, die sich auf dem unteren Hauptteil befindet. Diese Schnitte sind längs der ent sprechenden Linien in Fig. 13 gelegt.
Fig. 16 zeigt einen vergrösserten Längsschnitt durch die Mitte des Wählventils für die Drehbewegung, das in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Dieser Schnitt ist allgemein längs der Linie 16-16 in Fig. 1 gelegt.
Die Fig. 17, 18 und 19 zeigen jeweils Querschnitts ansichten längs der entsprechend bezeichneten Linien in Fig. 16.
Fig. 20 zeigt einen Teillängsquerschnitt längs der Linie 20-20 in Fig. 17.
Fig. 21 zeigt ein elektrisches Schaltschema für die verschiedenen in Fig. 2 dargestellten Magnetventile. Fig. 22 zeigt ein Teilschema, ähnlich dem rechten Teil in Fig. 2, einer abgeänderten Konstruktion der er findungsgemässen Einstellvorrichtung, wobei die durch das hydraulische Medium betätigten Einrichtungen von dem Mikrometerschieber getrennt sind.
Fig. 23 zeigt einen: schematischen Teilplan, ähnlich dem rechten Teil in Fig. 2, einer weiteren abgeänder ten Ausführungsform der erfindungsgemässen Verstell einrichtung, wobei der Mikrometerschieber zum Steu ern eines Servoventils verwendet wird, das den Strom des Druckmediums zu einer getrennten Einrichtung zur Kraftausübung steuert. <I>Beschreibung der Werkzeugmaschine</I> Die Werkzeugmaschine ist in Fig. 1 allgemein mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet.
Sie besitzt ein aufrechtes Gestell oder einen Ständer 2, auf .dessen oberem Teil ein in vertikaler Richtung verstellbarer Revolverkopf 3 angeordnet ist, der um eine horizon tale Achse drehbar ist, so dass eines einer Reihe von Spannfuttern 4 in vertikaler Richtung abgesenkt wer den kann. Jedes der Spannfutter 4 kann ein Schneid werkzeug, wie z. B. einen Drillbohrer 5, halten. Unter dem Revolverkopf 3 und von dem Ständer 2 aus sich in seitlicher Richtung erstreckend, befindet sich ein am Ständer 2 fest angeordnete Maschinenkonsole 6. Die Oberseite dieser Maschinenkonsole 6 weist ein Paar von horizontalen und im Abstand voneinander an geordnete Führungen 7 auf, von denen nur eine im Fig. 1 dargestellt ist.
Die Führungen verlaufen sowohl zueinander als auch zu einer horizontalen Y-Achse parallel.
Auf den Führungen 7 gleitet in einer Richtung längs der Y-Achse ein Querschlitten B. Die Oberseite des Querschlittens 8 weist ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten horizontalen Führungen 9 auf, von denen nur eine in Fig. 1 zu sehen ist. Die Führungen 9 verlaufen sowohl zueinander als auch zur X-Achse parallel.
Auf den Führungen 9 gleitet in einer Richtung längs zur X-Achse ein Werkstücktisch 10. Ein Werk stück 11 wird, wie dargestellt, .auf dem Werkstücktisch 10 mittels einer Einspannvorrichtung 12, die in geeig neter Weise auf dem Werkstücktisch aufgeschraubt ist, gehalten.
Wie allgemein bekannt, kann, wenn sich der Quer schlitten 8 längs der Y-Achse um eine bestimmte Strecke von einem Bezugspunkt aus und ebenfalls der Werkstücktisch 10 längs der X-Achse um eine andere bestimmte Strecke von einem anderen Bezugspunkt aus bewegen, das Werkstück 11 in eine neue Stelle relativ zu der vertikalen Verschiebungsachse des Bohrwerk- zeuges 5 verschoben werden.
<I>Allgemeine Beschreibung</I> <I>der Einstellvorrichtung</I> Der Zweck der Erfindung ist, eine Einstellvorrich tung zu schaffen, die in Fig. 1 allgemein mit dem Be zugszeichen 13 bezeichnet ist und die zwischen der Maschinenkonsole 6 und dem Querschlitten 8 einge setzt ist, um diesen Querschlitten längs der Y-Achse einzustellen. Ebenfalls ist eine ähnliche Einstellvorrich tung 13a zwischen dem Querschlitten 8 und dem Werkstücktisch 10 zum Einstellen dieses Werkstückti sches längs der X-Achse vorgesehen. Die Einstellvor richtung 13 wird in geeigneter Weise von der Maschi nenkonsole 6 und die Einstellvorrichtung 13a von dem Querschlitten 8 .getragen.
Da beide Verstelleinrichtungen 13 und 13a im wesentlichen ,gleich konstruiert sind und gleich arbei ten, genügt es, nur eine der beiden Vorrichtungen zu beschreiben. Es wird :die Einstellvorrichtung 13 für die geregelte Bewegung dies Querschlittens 8 längs der Y-Achse beschrieben.
Die Teile der Einstellvorrichtung 13 sind in Fig. 1 dargestellt. Diese Teile sind in Fig. 2 schematisch und im einzelnen in den anderen Figuren. der Zeichnungen gezeigt. Wie aus Fig. 1 zu ersehen, sind diese Teile ein Mikrometerschieber 14, ein Wählventil 15 für den linearen Vorschub, eine Übertrageranordnung 16 für den linearen Vorschub, eine Mikrometerschieber-Betä tigungsvorrichtung 18 für die Steuerung der Drehbewe gung dieses Schiebers, ein Wählventil 19 für diese Drehbewegung und eine Übertrageranordnung 20 für die Drehbewegung.
In Fig. 2 ist der Mikrometerschieber 14 dargestellt. Er besitzt ein Schiebergehäuse 21. Die Wandung dieses Gehäuses ist mit einer Reihe von Öffnungen 22 verse hen. Der Mikrometerschieber besitzt ebenfalls teleskop- artig ineinandergreifende zylindrische Teile 23 und 24.
Der äussere Teil 24 erstreckt sich bei dem darge- stellten Ausführungsbeispiel durch die rechte Endwan- dung des Gehäuses 21 nach aussen und ist mit seinem äusseren Ende in geeigneter Weise mit dem Querschlit ten 8 verbunden und bewegt sich mit diesem in hori zontaler Richtung. Zudem ist eine relative Drehbewe gung zwischen dem Schlitten und dem Teil 24 möglich.
Zu diesem Zweck besitzt der dargestellte Querschlitten 8 einen Rohrstutzen 25, der den äusseren Laufring eines Antifniktions-Drucklagers 26 hält. Der innere Laufring dieses Lagers ist an beiden Seiten eines in radialer Richtung nach aussen vorstehenden Ringflau sches 28, der in ,geeigneter Weise mit dem äusseren Ende des zylindrischen Teils 24 verbunden ist, an geordnet.
Auf diese Weise bewegt sich, wenn der Quer schJitten 8 sich längs der Y-Achse verschiebt, der äus- sere zylindrische Teil 24 in Achsenrichtung des Gehäu ses 21, selbst wenn dieser zylindrische Teil frei um seine Längsachse und relativ zu dem nicht drehbaren Querschlitten rotiert. Der dargestellte äussere zylindri sche Teil ist mit einer zylindrischen Bohrung 29 verse hen, die eine Endwandung 30 an einem Ende besitzt.
Der innere zylindrische Teil 23 kann sich drehen, jedoch nicht in axialer Richtung verschieben. Das in nere Ende des Teils 23 befindet sich in der Bohrung 29. Die Teile 23 und 24 können sich relativ zueinan der verschieben., und drehen sich zwangsweise zusam men um ihre gemeinsame Längsachse. Das innere Ende 31 des zylindrischen Teils 23 liegt der Endwan- dung 30 gegenüber, so dass der Abschnitt der Bohrung 29 zwischen dem Ende 31 und der Endwandung 30 einen Arbeitsraum 32 bildet.
Das äussere Ende des inneren zylindrischen Teils 23 ragt nach aussen durch die linke Endwandung des Gehäuses 21 heraus und ist in geeigneter Weise mit der Antriebsanordnung 18 für die Drehbewegung des Mikrometerschiebers, wie weiter unten ausgeführt werden wird, verbunden.
Der innere zylindrische Teil 23 bewegt sich in axi aler Richtung nicht relativ zu dem Gehäuse 21, dage gen gleitet der äussere zylindrische Teil auf ihm. Wenn der innere Teil 23 sich dreht, dreht sich der äussere Teil 24 mit. Eine Zentralbohrung 33 ist in dem inne ren Teil 23 vorgesehen und erstreckt sich von der Endfläche 31 aus bis zu einer Stelle im Inneren des Gehäuses 21, an der sie in eine Querbohrung 34 mün det, so dass der Arbeitsraum 32 über die Längsboh rung 33 mit einer Ringkammer 35, die neben dem Ende des Gehäuses 21 angeordnet ist, kommuniziert.
Die Mess-Stufenöffnungen 22 sind als eine Reihe von Löchern dargestellt, die einen kreisförmigen und gleichförmigen Durchmesser besitzen und in gleichen axialen Abständen sich in der Wandung des Gehäuses 21 befinden. In dem Gehäuse 21 und von dem inneren Ende des äusseren zylindrischen Teils 24 getragen, be findet sich ein Kolbenkopf 36, der mit den Öffnungen 22 in wirksamer Wechselbeziehung steht und der an seiner Peripherie eine schraubenförmig gewundene Rippe 36' besitzt. Diese Rippe kann auch in anderer Weise als dargestellt geformt sein.
Diese schraubenför mig gewundene Rippe 36' besitzt eine Steigung, die dem Mittenabstand zweier benachbarter Mess-Stufen- öffnungen 22 entspricht, und besitzt eine Breite, die gleich dem Durchmesser einer der Öffnungen 22 ist, so dass die Rippe nur eine der Öffnungen 22 gleichzeitig verschliessen kann. Die Endfläche des Kolbenkopfes 36, die, in axialer Richtung gesehen, dem Querschlitten 8 gegenüberliegt, ist mit dem Bezugszeichen 37 be zeichnet. Die Fläche der Endwandung 30 des Arbeits raums 32 ist vorzugsweise zweimal so gross wie die ringförmige Kolbenendfläche 37.
Der Abstand von der Mitte einer Öffnung 22 zu der Mitte der nächsten Öffnung kann irgendein ge wünschtes Mass betragen, jedoch für den Zweck, wie er später .erklärt werden wird, sind vorzugsweise zehn solche Mass-Stufenöffnungen oder -Löcher pro 2,54 cm vorgesehen, so dass der Abstand von Loch mitte zu Lochmitte 0,254 cm beträgt. Ein solcher Abstand von Lochmitte zu Lochmitte ist bei A in Fig. 3A dargestellt.
Die Öffnungen 22 sind einzeln durch .eine Anzahl von Leitungen, die in Fig. 2 durch die Linie 38 ange deutet werden, mit dem Wählventil 15 für den linearen Vorschub verbunden. Auf .einer Seite besitzt dieses Ventil eine Öffnung oder .ein Loch, für jede der Mess- Stufenöffnungen 22. Eine solche Öffnung ist in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 39 angedeutet. Auf der ande ren Seite besitzt das Wählventil für den linearen Vor schub eine einzige Öffnung, die mit dem Bezugszeichen 40 in Fig. 2 bezeichnet ist.
Zwischen :den Öffnungen 39 und 40 befindet sich eine Reihe von Stellplatten, von denen eine mit dem Bezugszeichen 41 in Fig. 2 bezeichnet ist. Diese Stellplatte ist mit einer oder meh reren Querbohrungen, wie mit dem Bezugszeichen 42 in Fig. 2 angezeigt ist, versehen. Die verschiedenen Stehplatten sind relativ zueinander mittels weiter unten beschriebener Einrichtungen beweglich, so dass ein bestimmter Strömungsweg zwischen der einzelnen<B>Öff-</B> nung 40, unreiner ,der Öffnungen 39 erhalten wird. Ein typischer Strömungsweg, der den Teil 42 einschliesst, ist durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt.
Der Zweck des Wählventils 15 für den linearen Vorschub ist, über eine bestimmte .der Mess-Stufenöff- nungen 22 den Arbeitsraum 32 mit der Leitung 38, der vorgewählten Öffnung 39, dem vorgewählten Strö mungsweg durch die Stellplatten des Wählventils, wie beispielsweise mit dem Bezugszeichen 41 angedeutet ist, der Einzelöffnung 40 und einer Leitung 43, die die Einzelöffnung 40 mit der Ringkammer 35 verbindet, in Verbindung zu bringen. Es ist klar, dass bei jeder Kombination .der Stellplatten in verschiedenen Stellun gen nur eine Mess-Stufenöffnung 22 mit der einzelnen Öffnung 40 kommuniziert, während die anderen Mess- Stufenöffnungen 22 geschlossen sind.
Es wird nun der Mikrometerschieber 14 in Fig. 2 beschrieben. Das linke Ende 27 der zylindrischen Kammer an der linken Seite des Kolbenkopfes 36 ist über eine Abzweigleitung 44 mit einer Hauptleitung 45 verbunden, die ihrerseits mit einem Abzug 46 über eine Abzweigleitung 48 in Verbindung steht. Das an dere oder rechte Ende 47 der zylindrischen Kammer, rechts von, dem Kolbenkopf 36, ist mit einer Versor gungsquelle für das hydraulische Druckmedium über die Leitung 49 verbunden.
Jede Stellplatte des Wählventils 15 für den linearen Vorschub ist, wie z. B. die Stellplatte 41 in Fig. 2, ge- radelinig verschiebbar angeordnet. Um .diese geradeli- nige Verschiebung zu bewirken, können geeignete Mit tel verwendet werden. Wie dargestellt, kann die her ausgegriffene Stellplatte 41 nach rechts durch einen Kolben 50 und nach links durch einen zweiten Kolben 51, die beide mittels eines hydraulischen Mediums be tätigt werden, verschoben werden.
Der Kolben 51 be sitzt eine grössere Angriffsfläche als der Kolben 50, so dass, wenn auf beide Kolben derselbe Druck ausgeübt wird, die Kraft, die auf den grösseren Kolben 51 aus geübt wird, diejenige, die auf den kleineren Kolben 50 wirkt, übersteigt und dadurch die Stehplatte 41 von rechts nach links verschiebt, wie in Fig.2 dargestellt ist. Das Druckmedium, das :den kleinen Kolben 50 ver schiebt, wird über eine Abzweigleitung 52 zugeführt, die mit einer Hauptleitung 53 in Verbindung steht. Das Druckmedium, .das den grossen Kolben 51 verschiebt, wird über eine Leitung 54 zugeführt, die zu der Kraft- Übertragungsvorrichtung 16 für den linearen Vorschub führt.
Jeder grosse Kolben 51, der eine Stehplatte des Wählventils 15 für den linearen Vorschub betätigt, ist mit einem pneumatisch-hydraulischen Übertrager ver bunden. Wie schematisch in Fig. 2 dargestellt, besitzt der lineare Übertrager für den grossen Kolben 51 eine Membran 55, die eine pneumatische Kammer 56 auf der einen Seite von einer mit hydraulischem Medium gefüllten Kammer 58 auf der anderen Seite trennt. In der Kammer 58 ist eine Düse 59 angeordnet, deren Düsenöffnung durch die Membran 55 abgedichtet und geöffnet werden kann. Diese Düsenöffnung kommuni- ziert mit der Leitung 54 über eine Abzweigleitung 60.
Die hydraulische Flüssigkeit wird unter Druck zu der Zweigleitung 60 über eine andere Zweigleitung 61 ge liefert, welche mit der Hauptversorgungsleitung 53 für das Druckmedium verbunden ist. Eine Einschnürung 62 ist in der Zweigleitung 61 vorgesehen, so dass die Strömung durch diese Einschnürung einen Druckabfall auf der abströmenden Seite erleidet. Die hydraulische Kammer 58 des Übertragers ist mit der Hauptrücklei tung 45 für das hydraulische Medium über eine Zweig leitung 63 verbunden.
Bei der Annahme, dass der Druck -des pneuma tischen Mediums in der Kammer 56 unter einem vorbestimmten Niveau ist, wind der Druck, der durch das hydraulische Medium in der Kammer 58 erzeugt wird, die Membran 55 von der Spitze der Düse 59 weghalten. Dementsprechend strömt das hydraulische Medium von der Versorgungsleitung 53 über die Ab zweigleitung 61, die Einschnürung dieser Abzweiglei tung, die Abzweigleitung 60, die Düsenöffnung 59, die Kammer 58 und die Leitung 53 in die Hauptrücklei tung 45 für das hydraulische Medium.
Unter diesen Bedingungen kann sich kein hinreichender Druck hin ter dem grossen Kolben 51 ausbilden, um eine Kraft zu entwickeln, die grösser ist als die durch die kleinen Kolben 50 ausgeübte Kraft. Wenn hingegen der pneu matische Druck in der Kammer 56 über ein vorbe stimmtes Niveau ansteigt, schliesst die Membran 55 die Öffnung der Düse 59, wodurch die Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 61 und .der Rücklei tung 63 unterbrochen wird. In dieser Stellung ver schiebt sich nun das Druckmedium, das durch die Zweigleitung 61 zugeführt wird, in die Leitung 54, wel che zu dem grossen Kolben 51 führt. Dadurch wird ermöglicht, dass der grosse Kolben 51 eine Kraft auf die Stellplatte 41 ausübt, die grösser ist als die durch den kleinen Kolben 50 ausgeübte Kraft, so dass die Stellplatte sich, wie in Fig. 2 dargestellt ist, nach links verschiebt.
Jede pneumatische Kammer 56 der verschiedenen pneumatisch-hydraulischen Übertrager in der Einrich tung 16 für den linearen Vorchub ist über eine Leitung 64, die einen flexiblen Abschnitt 65 besitzt, mit einer entsprechenden pneumatischen Kammer 66 verbunden, die mit einem Lochstreifen, wie weiter unten ausge führt wird, in Verbindung steht.
Die verschiedenen Leit- und Stehplatten des Wähl- ventiles 15 für den linearen Vorschub können zusam mengeklemmt werden, um eine Relativverschiebung zu verhindern und das Lecken zwischen den Platten zu verringern. Zu diesem Zweck sind Einspannkolben, von denen. zwei mit dem Bezugszeichen 68 in Fig. 2 dargestellt sind, getrennt über Zweigleitungen 69 mit einer zweiten Hauptversorgungsleitung 70 für das hydraulische Medium verbunden. Diese Kolben 68 sind nicht in Tätigkeit oder werden in der Stellung gehalten, in der sie keinen Klemmdruck ausüben, wenn die Stell platten, die durch die Platte 41 angedeutet werden, verschoben werden.
Wenn hingegen Flüssigkeit durch das Wählventil 15 strömt, befinden sich die Kolben 68 in der Stellung, in, der sie einen Klemmdruck auf die Steilplatten ausüben, wodurch diese, wie beispielsweise die Stellplatte 41, zusammengedrückt werden, um das Lecken zwischen den Stellplatten auf ein Minimum zu reduzieren. Irgendein Leckverlust, der auftritt, wird zu der Hauptrückleitung 45 über die Nebenabzugsleitung 71 abgeleitet.
Kurz zusammengefasst: Es kann ersehen werden, dass eine wahlweise Betätigung oder Nichtbetätigung der verschiedenen Membranen 55 des Übertragers 16 zur Folge hat, dass eine der Messstufenöffnun.gen 22 mit der Öffnung 40 des Wählventils 15 kommuniziert und dadurch diese bestimmte Öffnung 22 den Strom des hydraulischen Mediums in den Arbeitsraum 32 lei tet. Dieser Vorgang regelt die axiale Einstellung des äusseren zylindrischen. Teiles 24 und des Kolbenkopfs 36 mit der darauf befindlichen schraubenförmigen Rippe 36' und regelt deshalb die geradlinige Bewegung des Querschlittens B.
Das äussere Ende des inneren zylindrischen Teils 23 ist mit der Betätigungsvorrichtung 18 verbunden um die Drehbewegung dieses Teils zu regeln. Da der äussere Teil 24 zwangsweise mit dem inneren Teil 23 sich dreht, wird die Drehung des Kolbenkopfes 36 durch die Betätigung der Vorrichtung 18 gesteuert. Diese Vorrichtung 18 besitzt einen Steuerflügel 72, der an dem äusseren. Ende des inneren zylindrischen Teils 23 befestigt ist, wie durch die gestrichelte Linie 73 angedeutet wird. Der Flügel 72 dreht sich in einem bogenförmigen Raum 74, der in geeigneter Weise von einem Gehäuse 75 umgeben ist. Der Flügel 72 verläuft in radialer Richtung in dem bogenförmigen gekrümm ten Raum 74 und bildet zwei Kammern 76 und 78.
Das hydraulische Medium wird zu den Kammern 76 und 78 über die Zweigleitungen 79 und 80 zu- geführt, die beide in eine gemeinsame Nebenleitung 81 münden, welche mit der zweiten Hauptversorgungs leitung 70 für das hydraulische Medium verbunden ist. Die Nebenleitungen 79 und 80 besitzen Einschnürun- gen 82 und 83. Ein Wandabschnitt des Gehäuses 75, das den bogenförmigen Raum 74 umschliesst, ist mit einer Reihe von am Umfang im Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 84 versehen.
Die Anzahl die ser Öffnungen kann beliebig gewählt werden, vorzugs weise sind 100 solcher Löcher 84 von runder Form und gleichem Durchmesser, sowie im gleichen Abstand voneinander über den wirksamen Bogenabschnitt, der durch die Bewegung des Flügels 72 bestimmt ist, an geordnet.
An dieser Stelle sei festgehalten, dass die Steigung der schraubenförmigen Rippe 36' dem Abstand A (Figur 3A) von Mitte zu Mitte eines Paars nebeneinan der angeordneter Messstufenöffnungen entspricht und dass die Umfangslänge oder Länge dieser Rippe der effektiven Länge der bogenförmigen Bewegung des Flügels 72 entspricht.
Wenn der Flügel 72 zu einer bestimmten Öffnung 84 bewegt wird, verschwenkt sich der innere Teil 23 und deshalb derKolbenkopf 36 mit seiner schraubenförmigen Rippe 36' auf den äusseren Teil 24 um das erforderli che Winkelmass und veranlasst, dass sich die Lage die- ser in axialer Richtung des Zylinders 21 bezüglich .einer bestimmten Messstufenöffnung 22 in der Zylinder wandung verschiebt.
Einrichtungen, die im allgemeinen ähnlich sind, wie diese, die für die Messstufenöffnungen 22 beschrieben wurden, sind für die Öffnungen 84 für die Drehbewe gung vorgesehen., um eine bestimmte dieser Öffnungen 84 wahlweise mit dem Rücklauf zu verbinden. Die 100 Öffnungen 84 sind einzeln durch Leitungen, welche durch die Linie 85 angedeutet sind, mit 100 Öffnungen auf einer Seite des Wählventils 19 für die Drehbewe gung, von denen nur .die Öffnung 86 angedeutet ist, verbunden.
Das Wählventil 19 für die Drehbewegung ist in Fig. 2 ähnlich wie das Wählventil 15 für den linearen Vorschub dargestellt, obgleich das Wählventil 19, wie weiter unten beschrieben werden wird, einen anderen Aufbau besitzt.
Auf der anderen Seite des Wählventils 19 ist eine einzelne Öffnung 88 vorgesehen und diese Öffnung kann mit einer der 100 Öffnun gen auf der anderen Seite, beispielsweise mit der Öff nung 86, über eine Strömungsbahn, die durch die ge strichelte Linie 89 dargestellt ist, und Teile besitzt, welche durch die verschiedenen Ventilplatten führen, beispielsweise durch die Stehplatte 90, verbunden wer den. Diese Steilplatte 90 ist wie die anderen in einer Richtung oder von rechts, wie in Fig. 2 dargestellt ist, durch einen kleinen Kolben 91 und in der anderen Richtung oder von links durch einen grossen Kolben 92 vorgespannt.
Zu dem kleinen Kolben wird das hydraulische Medium über eine Leitung 93 geleitet, welche mit der Nebenleitung 52 in Verbindung steht, die wiederum von der Hauptversorgungsleitung 53 abzweigt.
Die hydraulische Flüssigkeit wird zu dem grossen Kolben 92 über eine Nebenleitung 94 geführt, welche mit einem pneumatisch-hydraulischen Übertrager ver bunden ist, welcher sich in der Übertrageranordnung 20 für die Drehbewegung befindet. Solche Übertrager besitzen gewöhnlich zwei Kammern 95 und 96, die durch eine Membran 98 voneinander getrennt werden. Die pneumatische Kammer 95 ist mittels einer Leitung 99, die einen. flexiblen Abschnitt 100 aufweist, mit einer pneumatischen Kammer 101 verbunden, die einen Teil einer streifenablesenden Einrichtung bildet.
Eine Düse 102 ist in der Kammer 96 für das hydrauli sche Medium angeordnet und besitzt eine Öffnung, die von der Membran 98 geschlossen werden kann, wenn diese bei einem Druck des pneumatischen Mediums in der Kammer 95 über einem vorbestimmten Niveau gegen die Öffnung .gedrückt wird. Die Düse 102 ist mit ihrem Inneren über eine Nebenleitung 103 mit der Lei tung 94 verbunden, die zu dem grossen Kolben 92 führt. Hydraulisches Medium wird unter Druck zu der Nebenleitung 103 über eine Zweigleitung 104, die von der Hauptversorgungsleitung 53 abzweigt, zugeführt. Eine Einschnürung oder Engstelle 105 ist in der Zu führungszweigleitung 104 vorgesehen.
Eine Nebenab zugsleitung 106 hält die hydraulische Kammer 96 aus- serhalb der Düse 102 ständig in, Verbindung mit der Hauptabzugsleitung 45.
Wie bei dem Wählventil 15 für den linearen Vor schub, besitzt das Wählventil 19 für die Drehbewegung Einrichtungen zum Einspannen .der Steilplatten, die in Fig. 2 durch ein Paar Feststellkolben 108 angedeutet sind, welche getrennt über Nebenleitungen 109 mit der Zuführungsleitung 70 verbunden sind. Die Arbeitsweise der Betätigungsanordnung 18 für die Drehbewegung im Mikrometerschieber und des Wählventils 19, sowie des dazwischengeschalteten Übertragers 20 für die Drehbewegung soll kurz zusam- mengefasst werden.
Wenn der pneumatische Druck in der Kammer 95 über fein vorbestimmtes Niveau an steigt, schliesst die Membran 98 die Öffnung der Düse 102, um hierdurch die Verbindung zwischen der Zu führungszweigleitung 104 und der Rücklaufzweiglei tung 106 zu unterbinden. Wenn die Membran 98 auf der Düsenöffnung dichtend aufsitzt, strömt das unter Druck stehende Druckmedium in die Nebenleitung 94 und übt eine Kraft auf den grossen Kolben 92 aus, der dadurch die Steilplatte 90 nach links verschiebt.
Wenn der pneumatische Druck in der Kammer 95 unterhalb dieses vorbestimmten Arbeitsniveaus ist, ist die Öffnung der Düse 102 nicht .geschlossen und die Zufuhr von hydraulischem Medium wird über die Nebenrücklei tung 106 zum Rücklauf abgeleitet.
Die Einspannkolben 108 des Drehungswählventils 19 werden gleichzeitig mit den Einspannkolben 68 des Vorschubwählventils 15 betätigt. Irgendwelches zwi schen den Platten, die durch die Platte 90 dargestellt sind, in dem Wählventil 19 leckendes Medium wird über eine Zweigleitung 110, die mit der Nebenrücklei- tung 71 kommuniziert, zum Rücklauf abgeleitet.
Während irgendwelche geeignete Einrichtungen für die wahlweise Betätigung des Übertragers 16 für den linearen Vorschub und des Übertragers 20 für die Drehbewegung vorgesehen sein können, sind die darge stellten Einrichtungen pneumatischer Art und werden letztlich von einem Lochstreifen 111 gesteuert, auf dem die Zahleninformation in binärer oder dezimaler Form gespeichert ist.
Wie allgemein bekannt, kann eine Information auf dem Streifen 111 durch ein Muster oder Lochreihen von bestimmter Länge gege ben sein und abgelesen werden, wenn dieser Streifen gegen einen Abtastkopf 112 in Fig. 2 gedrückt wird. Dieser Abtastkopf 112 besitzt mehrere Löcher 113, die einzeln mit Röhren in Verbindung stehen, welche pneumatische Kammern bilden, wie z. B. die Kammern 66 und 101, die mit einem pneumatischen Medium gefüllt sind.
Der Druck dieser Kammern wird in Ab hängigkeit davon gesteuert, ob sich in dem Streifen 1.11 gegenüber dem Loch 113 des entsprechenden Rohres ein Loch befindet oder nicht. Wenn kein Loch in dem Streifen an dieser Stelle vorhanden ist, kann sich in dem entsprechenden Abtastrohr ein Druck des pneumatischen Mediums ausbilden, wohingegen bei Vorhandensein eines Loches an der entsprechenden Stelle in dem Streifen eine Druckausbildung unmöglich ist, wie nachfolgend ausgeführt werden wird.
Den Röhren, die durch die Röhren 66 und 101 angedeutet sind, wird ein pneumatisches Medium unter Druck aus irgendeiner geeigneten Versiorgungsqueue (nicht dargestellt) zugeführt. Bei dem dargestellten und beschriebenen Beispiel kann angenommen werden, dass Druckluft mit einem Druck von 2,8 kg/cm2 durch eine Luftversorgungsleitung 114 zugeführt wird, die zu einem Magnetventil S1 führt.
Von diesem Magnetven til S1 führt eine Leitung 115 zu einem Verteiler 116. Ein Druckschalter 117 ist über eine Nebenleitung 107, die eine Engstelle 127 besitzt, mit der Versorgungslei tung 115 verbunden.
Von dem Verteiler 116 aus erstrecken: sich die zahlreichen Rohre, von denen zwei dargestellte mit den Bezugszeichen 66 und 101 bezeichnet sind. Jedes die- ser Rohre besitzt Engstellen 118, so dass sich an dieser Stelle, wenn die Rohre durchströmt werden, ein Druckabfall auf der strömungswärts liegenden Seite ergibt.
Ähnliche Rohre 119 zum Steuern der Arbeitsweise der Werkzeugmaschine beispielsweise zur Auswahl, der Zustellung und der Arbeitsgeschwindigkeit des Werk zeugs, sind vorgesehen. Diese Rohre besitzen Engstel len 120 und erstrecken sich zwischen dem Luftverteiler 116 und dem Streifenabtastkopf 112. Druckempfindli che Schalter, wie z. B. bei 121 angedeutet, können mit den Leitungen 119 zusammenwirken, um verschiedene elektrische Maschinensteuerkreise zu schalten.
Das schematisch in Fig. 2 dargestellte Magnetventil S, besitzt einen Ventilschieber 122, der mit einem Anker 123 verbunden ist, welcher von einer Spule 124 umgeben wird. Der dargestellte Ventilschieber 122 be sitzt eine durchgehende Passage 125 und eine ge krümmte Passage <B>126,</B> die immer mit einem Abzug 128 in Verbindung steht. Wenn das Ventil S, in einer nicht erregten Stellung sich befindet, d. h. der Ventilschieber 122 in seiner unteren Stellung ist, in der er vermittels einer Druckfeder 129 gehalten wird, ist die Leitung 115 in Verbindung mit dem Abzug 128, wodurch die Zufuhr von Luft in die Leitung 114 blockiert wird.
Wenn das Ventil S, erregt ist, bewegt sich der Ventil schieber 122 nach oben und bringt die durchgehende Passage 125 in eine Stellung, in der sie die Leitungen 114 und 115 miteinander verbinden.
Es werden nun die Einrichtungen zum Zuführen der hydraulischen Flüssigkeit unter Druck zu den ver schiedenen mit dem hydraulischen Medium betriebenen Einrichtungen beschrieben. Eine Verdrängerpumpe oder eine Pumpe 130 mit konstantem Förderstrom, vorzugsweise eine Flügelradpumpe, die von einem Elektromotor angetrieben ist, ist mit ihrem Einlass über eine Einlassleitung 131 mit einem Flüssigkeits rücklauf 132 verbunden. Der Auslass der Pumpe 130 ist mit einer Auslassleitung 133 verbunden. Die darge stellte Auslassleitung ist mit einem Absperrventil 134 versehen und führt zu einem Magnetventil S2.
Dei strömungswärts liegende Seite dieses Magnetventils S2 ist mit einer Versorgungsleitung 135 für das hydrauli sche Medium verbunden, die zu .der Hauptversorgungs leitung 53 führt und mit dieser im Verbindung steht. Die Leitung 135 besitzt, wie dargestellt, einen flexiblen Abschnitt 136.
Das Magnetventil S2 besitzt einen Ventilschieber 138, der eine durchgehende Passage 139 besitzt und mit einem Anker 140 verbunden ist, welcher von einer Spule 141 umgeben wird. In der nicht erregten Stel lung des Magnetventils S., die in Fig. 2 dargestellt ist, und in. der der Ventilschieber 138 nach unten durch eine Rückholfeder 142 gedrückt wird, ist die Verbin dung zwischen den Leitungen 133 und 135 durch den Ventilschieber 138 blockiert.
Wenn jedoch das Magnetventil S, erregt wird, verschiebt sich der Ven tilschieber 138 nach oben, um die durchgehende Pas sage 139 mit den Leitungen 133 und 135 zur Deckung zu bringen, so dass dieselben miteinander verbunden werden.
Zwischen dem Absperrventil 134 und dem Magnetventil S, ist ein Sammelbehälter 143 angeord net, der einen Kolben 144 aufweist, und mit der Leitung 133 verbunden ist. Auf diese Weise arbeiten das Absperrventil 134 und der Sammelbehälter 143 zusammen, um als eine Druckquelle zu wirken, die das hydraulische Medium unter im wesentlichen konstan tem Druck in die Versorgungsleitung 135 unter Steu erung durch das Magnetventil S2 fördert. Zwischen dem Akkumulator 143 und dem Magnetventil S2 er streckt sich eine Abzweigleitung 145, die in die Ver sorgungsleitung 133 mündet.
Diese Leitung 145 führt zu einem Magnetventil Ss. Das Magnetventil S3 besitzt einen Ventilschieber 146, der eine obere durchgehende Passage 148, eine mittlere durchgehende Passage 149 und ein Paar geneigte untere Passagen 151 und 152 besitzt, welch letztere sich kreuzen, jedoch nicht schneiden. Dieser Ventilschieber 146 ist mit einem Anker 153 verbunden, der mit einer Spule 154 umge ben ist. Der Ventilschieber 146 wird durch eine Rück holfeder 155 in seine untere Stellung gedrückt, wie in Fig. 2 dargestellt ist.
Das Magnetventil SS .ist in der dargestellten Stellung nicht erregt, wobei die Leitung 145 durch die obere durchgehende Passage 148 mit einer Leitung 156 in Verbindung steht, .die einen flexi blen Abschnitt 158 besitzt. Das strömungswärts lie gende Ende der Leitung 156 führt zu einer Einspann vorrichtung, die mit dem Bezugszeichen 159 dargestellt ist und auf die später näher eingegangen wird. Eben falls ist, wenn das Magnetventil S3 sich in der darge stellten nicht erregten Stellung befindet, das linke Ende der mittleren durchgehenden Passage 149 mit einer Leitung 160 verbunden, die eine Engstelle 161 besitzt und zu einem Rücklauf 162 führt.
Das andere oder rechte Ende der mittleren durchgehenden Passage 149 kommuniziert, wie dargestellt, mit einer Leitung 163, die zu der Hauptversorgungsleitung 70 führt. Die Lei tung 163 besitzt einen flexiblen Abschnitt 164. Wenn das Magnetventil S3 sich in der nicht erregten Stellung befindet, kann ersehen werden, dass die Leitung 70 mit dem Rücklauf 162 über die Nebenleitung 163 die mitt lere durchgehende Passage 149 und die Nebenleitung 160 verbunden ist.
Wenn hingegen das Magentventil S, erregt wird, werden die oberen und die mittlere durchgehenden Passagen 148 und 149 von den Leitun gen 145 und 160 getrennt und statt dessen kommt die Versorgungsleitung 145 mit der Leitung 163 über die Kreuzpassage 151 und die Leitung 160 mit der Leitung 156 über die andere Kreuzpassage 152 in Verbindung. Auf diese Weise werden, wenn das Magnetventil S3 erregt .ist, die Leitung 156 mit dem Rücklauf 162 und die Leitung 163 mit der Versorgungsleitung 145 ver bunden.
Ein mit einem hydraulischen Medium betätigtes Ventil 165 ist, wie dargestellt, mit der Leitung 163 verbunden, die ihrerseits mit dem Magnetventil S, in Verbindung steht. Das Ventil 165 besitzt einen Ventil schieber 166, der eine obere durchgehende Passage 168 und eine untere geneigte durchgehende Passage 169 besitzt. Der Ventilschieber 166 ist mittels einer Stange 170 mit einem Kolben 171 verbunden, der gleitbar in einem Zylinder 172 angeordnet ist. Eine Nebenleitung 173 erzeugt die Verbindung zwischen dem Teil des Zylinders 172, der sich oberhalb des Kol bens 171 befindet, mit der Leitung 163, die mit dem Magnetventil S3 in Verbindung steht.
Der Ventilschie ber 166 ist in seiner unteren Stellung, wie in Fig.2 dargestellt ist, mittels einer Rückholfeder 174 vorge spannt. Eine Leitung 175 bewirkt die Verbindung zwi schen der Pumpenauslassleitung 133 auf der anströ menden Seite des Absperrventils 134 mit dem linken Ende der geneigten durchgehenden Passage 169 des hydraulisch betätigten Ventils 165, wie dargestellt ist. In dieser Stellung kommuniziert das andere Ende der geneigten durchgehenden Passage 169 mit einer Lei tung 176, die zu einem Magnetventil S4 führt.
In einer Nebenleitung 178, die sich von der Leitung 175 aus erstreckt und zu einem Abzug 179 führt, ist ein Druck begrenzungsventil 180 angeordnet.
Wenn das hydraulisch betätigte Ventil 165 in der in Fig. 2 dargestellten Stellung sich befindet, ist die Verbindung der Leitung 175 an der anströmenden Seite dieses Ventilfis mit einer Leitung 181 blockiert, die über einen flexiblen Abschnitt 182 mit der Leitung 49 kommuniziert. Die Leitung 181 ist, wie dargestellt, über eine Nebenleitung 183 mit einem Druckschalter 184 verbunden. Die Nebenleitung 183 besitzt eine Ein schnürun:g oder Engstelle 185.
Das Magnetventil S4 besitzt, wie dargestellt, einen Ventilschieber 186 mit einer durchgehenden Passage 1.88. Ein Anker 189, der mit dem Ventilschieber 186 verbunden ist, ist mit einer Spule 190 umgeben. Wenn :dass Magnetventil S4 sich in der dargestelltem, nicht erregten Stellung befindet,
befindet sich der Ventil- schieber 186 mit seiner unteren Stellung und ist :durch eine Rückholfeder 191 vorgespannt. In dieser Stellung kommuniziert :die Leitung 176, die von dem hydrau lisch betätigten Ventil 165 herkommt, mit dem rechten Ende der durchgehenden Passage 188. Das linke Ende dieser durchgehenden Passage 188 kommuniziert über eine Leitung 192 mit einem Abzug 193.
Um die hydraulische Flüssigkeit zu kühlen, beispielsweise wenn Öl durch die Leitung 192 fliesst, ist ein Radiator 194 von geeigneter Bauweise vorgesehen. Vorzugsweise wird Luft durch den Radiator mittels eines Ventilators 195 geblasen, der von einem Elektromotor 196 ange trieben ist.
Zwischen dem Absperrventil 134 und dem Sam- melbehälter 143 kommuniziert die Versorgungsleitung 133 über eine Nebenleitung 198 mit einem Druck schalter 199.
Die Einspannvorrichtung 159, die hydraulisch be tätigt wird, kann in irgendeiner Weise geeignet kon struiert sein. Wie dargestellt, weist sie ein Paar von in axialer Richtung im Abstand voneinander angeordnete Ringkolben 200, 200 auf, die den äusseren zylindri schen Teil 24 umgeben und in einem Fortsatz 201 des zylindrischen Gehäuses 21 des Mikrometerschiebers 14 angeordnet sind. Die Zuführungsleitung 156 ist mit einer Kammer 202 verbunden, die zwischen dem Kol ben 200 vorgesehen ist.
In axialer Richtung nach aus wärts von jedem der Kolben 200 und unmittelbar neben diesen befindet sich ein Keilsprengring 203 mit einer kegelstumpfförmigen Arbeitsfläche 204, die in eine feste Kegelfläche 205 eingreifen kann, welche in geeigneter Weise von dem Gehäuseteil 201 gebildet wird. Es kann .ersehen werden, dass, wenn Flüssigkeit unter Druck in die Kammer 202 über .die Leitung 156 eingeführt wird, die Kolben 200 auseinandergeschoben werden und auf diese Weise die Sprengringe 203 gegen die entsprechenden konischem Flächen 202 .drücken.
Das Auflaufen der Oberflächen 204 und 205 aufeinan der verursacht, dass die Federringe oder Sprengringe 203 sich in radialer Richtung nach innen bewegen, um in reibenden Eingriff mit der äusseren Oberfläche des äusseren, stabförmigen Teils 24 zu kommen, so dass sich dieser in axialer Richtung nicht mehr verschieben kann.
Es ist klar, dass bei Vorrichtungen, die nach dem Schema, das in Fig. 2 gezeigt ist, konstruiert werden, die verschiedenen Rückläufe 46, 132, 162, 179 und 193 in einem gemeinsamen Sumpf oder gemeinsamen Behälter zusammengefasst werden können, aus dem die Pumpe 130 die hydraulische Flüssigkeit pumpt.
Die hydraulische Kraftversorgung, wie sie oben beschrieben wurde, ist sowohl für die Einstellvorrich tung 13 in der X-Richtung als auch für die Einstellvor richtung 13a in der Y-Richtung geeignet. Dementspre chend wenden in Fig. 2 geeignete Verbindungen mit dem Bezugszeichen 206 für die hydraulischen Leitun gen 49, 156, 53, 45 und 70 für die Einstellvorrichtung in der X-Achse dargestellt. Weder die Druckluftquelle noch die hydraulische Versorgungsquelle noch die Vor richtung zum Abtasten des Streifens sind in Fig. 1 dar gestellt.
Mikrometerschieber Eine mehr ins Einzelne gehende Darstellung der Beziehung zwischen dem Kolbenkopf 36 mit seiner schraubenförmigen Rippe 36' und: den Messstufenöff- nungen 22 sowie zwischen dem Inneren und Äusseren der stabförmigen Teile 23 und 24 ist in den Figuren 3 bis 6 gegeben. Wie in den Figuren 3 und 3A darge stellt ist, sind die Messstufenöffnungen 22 runde Löcher mit gleichem Durchmesser, die in zwei Längs reihen und relativ zueinander versetzt angeordnet sind. Der effektive Abstand A von der Mitte zur Mitte zweier benachbarter Löcher 22 beträgt 0,254 cm. Der Winkel a, der in Fig. 3a eingezeichnet ist, ist der Stei gungswinkel der schraubenförmigen Rippe 36'.
Die Einrichtungen zum Verhindern der Relativdre hung zwischen dem inneren und dem äusseren der zylindrischen Kolbenteile 23 und 24 weisen eine aus Zapfen und Nute bestehende Kupplung auf. Wie dar gestellt, trägt der äussere Teil 24 neben, dem Kolben kopf 36 einen radial nach ,innen vorstehenden Dorn 209. Das innere Ende dieses Dorns oder Zapfens 209 ragt in eine Längsnut 210, die sich in der Aussenfläche des inneren Teils 23 befindet und aus diesem ausge spart ist. Dieses Eingreifen des Dorns 209 in die Nut 210 ermöglicht eine relative Längsverschiebung des inneren Teils 23 gegen das äussere Teil 24, jedoch ver hindert es eine Relativdrehung gegeneinander.
Wie bereits .oben ausgeführt wurde, entspricht die Führung dies schraubenförmigen Ventilstegs 36' über das effektive Bogenmass oder die effektive Länge, die durch die Begrenzungen der bogenförmigen Verschie bung des Flügels 72 der Betätigungsvorrichtung 18 des Mikrometerventils für die Drehbewegung bestimmt ist, dem Abstand von Mitte zu Mitte zwischen den Mess- stufenöffnungen 22, d. h. er entspricht etwa 0,254 cm. Die Breite des Ventilstegs 36' entspricht der Abmes sung in transversaler Richtung oder dem Durchmesser einer Messstufenöffnung 22.
Es kann möglich sein, dass die Breite. des Steges von dem öffnungsdurch- messer etwas abweicht, doch dies beeinflusst nur die Empfindlichkeit der Mikrometerventilanordnung.
In Fig.4 ist die gekröpfte Verbindung 211 zwi schen den Enden des schraubenförmig angeordneten Ventilstegs 36' dargestellt. Auf diese Weise wird ein Hindernis in Form eines kontinuierlichen Ringes für das hydraulische Medium auf beiden Seiten des Kol benkopfes 36 erhalten.
Das wirksame Bogenmass oder die Länge des Ventilstegs 36', .das der vorher erwähn ten Führung von einer Länge von 0,254 cm entspricht, kann bei 212 beginnen und bei 213 endigen, wie in Fig. 4 dargestellt ist, und wie eis durch den mit Pfeilen versehenen Teilkreis 214 in Fig. 5 angedeutet ist.
Es ist wichtig zu erwähnen, dass immer an dem schraubenförmig gewundenen Ventilsteg 36' etwas aus der Hochdruckzylinderkammer 47 .in die Niederdruck zylinderkammer 27 (Fig. 2) fliesst. Das Ausmass dieses Leckflusses hängt von Faktoren, wie z. B. dem radi alen Spiel zwischen dem Steg 36' und der Zylinder wandung 21 und ebenso von der Breite dieses Steges relativ zu dem Durchmesser einer Messstufenöffnung 22 ab. In Fig. 6 ist die relative Anordnung ;eines Teiles des Pistenkopfs 36 zu einem Teil der Zylinderwandung 21, in der sich die Öffnung 22 befindet, dargestellt.
Der Druck rechts von dem Ventilsteg 36' in :der Kam mer 47 ist der Druck des zugeführten Mediums Ps und dieser ist immer :grösser als der Druck Pd der albzie henden Druckflüssigkeit auf der linken Seite dieses Steges in der Kammer 27. Der Fluss durch den radi alen Spielraum zwischen. den einander gegenüberlie genden Flächen des Ventilstegs 36' und der Zylinder wand 21 ist durch die Pfeile 218 und 219 angedeutet. Effektiv sind dadurch zwei Engstellen 220 und 221 an den Kanten des Stegs 36' vorgesehen. Dementspre chend wird der Druck P; in der Öffnung 22 und zwi schen den Engstellen 220 und 221 einen mittleren Wert zwischen dem stromaufwärtigen Druck PS und dem stromabwärtigen Druck Pd annehmen. P; isst der Druck, der in dem Arbeitsraum 32 entsteht.
Vorzugsweise ist die Fläche der Endwandung 30 in dem äusseren stabförmigen Teil 24 zweimal so gross wie die wirksame, sich in axialer Richtung erstrek- kende Seitenfläche 37 des Kolbenkopfes 36. Wenn die Fläche 30 zweimal so gross ist wie die Fläche 37, dann wird der mittlere Druck Pi, der in der jeweiligen Öff nung 22 herrscht, die mit dem Ventilsteg 36' in Bezie hung steht, gleich der Hälfte des Versorgungsdrucks Ps für eine Ausgleichsbedingung zur Verfügung stehen.
Auf diese Weise wird der Zufuhrdruck Ps, der auf die Fläche 37 wirkt, eine Kraft auf den äusseren stabför migen Teil 24 von rechts nach links ausüben, während eine Hälfte dieses Druckes, Pi, der auf die zweimal so grosse Fläche 30 wirkt, dieselbe Kraft, jedoch in. entge gengesetzter Richtung von links nach rechts gegen den äusseren stabförmigen Teil 24 erzeugt, wie in den Figuren 2 bis 4 und 6 dargestellt ist. Der Vorteil des Flächenverhältnisses von 2:1 besteht darin, dass die selbe Kraft in beiden Richtungen angewandt werden kann. Es wird also dieselbe Geschwindigkeit des Flüs sigkeitsstroms in beiden Verschiebungsrichtungen des äusseren stabförmigen Teils 24 erzeugt.
Darüber hinaus wird, wie später ersichtlich, ein ausgleichendes Kräfteverhältnis erreicht, wenn der Ventilsteg 36' rela tiv zu einer Öffnung 22 zentriert ist, unbahängig von deren Durchmesser.
Wählventilanordnung für den linearen Vorschub Einzelheiten der Wählventilvorrichtung 15 für den linearen Vorschub sind ausser in Fig. 1 und schema tisch in Fig. 2 in :den Figuren 7 bis 12 dargestellt. Das Wählventil 15 besitzt ein Gehäuse 215 mit einem Deckel 222, einem Boden 223 und Endwandungen 224 und 225, die ein Abteil 226 begrenzen, das parallele obere und untere Wandungen besitzt, zwischen denen eine Viel zahl von Leitplatten und eine Vielzahl von Stellplatten abwechselnd nebeneinander angeordnet sind. Sieben solche Leitplatten sind für die Verwendung in einem Gerät mit einer Hublänge von 25,4 cm (ten-inch stroke actuator) vorgesehen.
Diese Leitplatten .sind mit 229, 231, 233, 235, 237, 239 und 241 bezeichnet. Ebenfalls sind acht Stellplatten dargestellt und mit den Bezugs- zeichen 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240 und 242 bezeichnet.
In Fig. 10 ist zu sehen, dass die rechte Endstell- platte 242 an einem inneren Teil 243 einer inneren Abdeckplatte 244 anliegt, die zwischen dem Gehäuse 215 und dem zylindrischen Ventilkörper 21 des Mikro meterventils angeordnet ist. Dieser innere Teil 243 reicht in den Hohlraum 226 des Gehäuses 215 hinein.. Die linke Endstellplatte 228 liegt, wie dargestellt, an einer Druckplatte 245 an.
Von dieser Druckplatte 245 nach aussen befindet sich eine äussere Deckplatte 246, die einen Teil 248 aufweist, der in :den Gehäusehohl raum 226 hineinragt. Mehrere Maschinenschrauben 249 sind durch hintereinanderliegende Löcher in der äusseren Abdeckplatte 246, dem Gehäuse 215 und der inneren Abdeckplatte 244 geführt und in gewindeaus- sparungen eingeschraubt, die in dem Hauptheil 21 vor gesehen sind. Wenn diese Schrauben 249 angezogen sind, werden die verschiedenen Teile fest zusammenge halten.
Wie in Fig. 9 dargestellt ist, sind die Ecken der fla chen Ventilplatten 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242 abgeschrägt, so dass ein Zwischenraum zwischen den gekrümmten Endwandungen des Abteils 226 und den Ventilplatten in dem Ventilgehäuse 215 entsteht. Die Leitplatten 229, 231, 233, 235, 237, 239, 241 sind gegen eine Längsverschiebung relativ zu dem Ventilgehäuse 215 festgehalten. Vorzugsweise ist in der oberen Oberfläche jeder dieser Leitplatten ein Ein schnitt 250 (Fig. 7) vorgesehen. Diese Einschnitte neh men einen Keil 251 (Fig. 9) auf, der teilweise sich in einer Nut befindet, die in der oberen Wandung 222 eingeschnitten ist.
Der Sitz des Keils 251, in den ver schiedenen Leitplattenausschnitten 250 ist so, .dass jede Längsverschiebung dieser Platten relativ zu dem Ge häuse 215 verhindert wird. Andererseits können sich die acht Stellplatten 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242 ein begrenztes Stück in ihrer Längsrichtung bewegen. Zu diesem Zweck ist jede dieser Stellplatten mit einem Ausschnitt 252 versehen, der in Längsrich tung der Platten etwas grösser ist als die Breite des Ausschnittes 251. Der Unterschied der Länge der Aus schnitte 252 und der Breite des Keils 251, welcher in diese Ausschnitte eingreift, bestimmt den Betrag der Bewegung dieser Stellplatten.
Jede der Stehplatten 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242 entspricht der Stehplatte 41, die als Beispiel in Fig. 2 dargestellt wurde. An einem Ende, vorzugs weise an dem linken Ende bezüglich der Darstellungen in Fig. 7 und 9, werden die verschiedenen Stellplatten nach rechts durch den Druck hinter den kleinen Kol ben 50 gedrückt. Damit diese Kolben 50 gegen die Stellplatten einen Druck ausüben, werden sie über die Versorgungsleitung 52 (Fig. 9) mit Druckmedium ver sorgt. Die Kolben 50 sind in vertikaler Richtung und seitlicher Richtung in der Gehäusewandung 224 ver setzt angeordnet und werden von einer entfernbaren Abdeckplatte 253 abgedeckt.
Am anderen Ende, vorzugsweise dem rechten Ende bezüglich der Darstellung in den Figuren 7 und 9, steht jede der verschiedenen Stellplatten mit einem grossen Kolben 51 im Eingriff. Diese Kolben 51 sind ebenfalls in vertikaler und seitlicher Richtung versetzt in der Gehäuseendwandung 225 (Fig.11) angeordnet und durch eine entfernbare Abdeckplatte 254 (Fig. 9) abge deckt. Jeder der Kolben 51 wird mit Druckmedien durch eine unabhängige Zuleitung 255, wie in Fig. 11 dargestellt ist, versorgt.
Diese Zuleitungen 255 kom munizieren ihrerseits einzeln mit Leitungen 256, die in dem unteren Hauptteil des Kraftwandlers 16 für den linearen Vorschub vorgesehen sind. Das Abteil 226 in dem Gehäuse 215 ist mit dem Abzug über die Leitung 71 verbunden.
Die innere Abdeckplatte 244 besitzt einhundert Löcher 258, welche mit ihren äusseren Enden einzeln mit den versetzt angeordneten Messstufenöffnungen 22 kommunizieren und ihre inneren Enden endigen in einer geraden Reihe in der flachen Oberfläche 259 der Abdeckplatte. Die hundert Löcher 258 entspre chen den Öffnungen, von denen eine als Beispiel mit dem Bezugszeichen 39 in Fig. 2 angedeutet ist. Die Druckplatte 245 an der anderen Seite des Stapels aus Leit- und Steilplatten besitzt ein durchgehendes Loch 260, dessen inneres Ende zu einer Ausnehmung 261 in der flachen Plattenoberfläche 262 verbreitert ist, wie in Fig. 8 zu sehen.
Das äussere Ende des Loches 260 kommuniziert mit dem Ende einer Leitung 263 (Fig. 12), die in der Innenseite der äusseren Abdeck platte 246 vorgesehen ist. Diese Leitung 263 steht mit dem Arbeitsraum 32 über die Leitung 43, wie in Fig. 2 dargestellt ist, in Verbindung.
Die verschiedenen Leit- und Steilplatten sind ein zeln mit Querpassagen versehen, die so angeordnet sind, dass die hundertdargestellten Löcher 258 einzeln mit dem einzigen Loch 260 durch wahlweises Ver schieben einer oder mehrerer Steilplatten verbunden werden können. Wie in .den Figuren 7 und 8 dargestellt ist, besitzt die Steilplatte 242 fünfzig Löcher 264, de ren Abstand von. Mitte zu Mitte dem Abstand von Mitte zu Mitte jedes zweiten Loches 258 in der inne ren Abdeckplatte 243 entspricht.
Die Leitplatte 241 hat fünfzig Löcher 265, von denen jedes gross genug ist, um in Verbindung zu bleiben mit den entsprechen den Löchern 264 in der Steilplatte 242, wenn diese sich in beiden Extremstellungen befindet. Die Steil platte 240 besitzt dreissig Löcher 266, die so angeord net sind, dass sie abwechselnd mit einem von zwei benachbarten Löchern 265 in der Leitplatte 241 in Verbindung stehen. Die Leitplatte 239 besitzt dreis sig Löcher 268, die in Gruppen angeordnet sind, von denen jede ein Paar benachbarter Längsschlitze und ein rundes Loch aufweist.
Die Löcher 268 kom munizieren einzeln mit den Löchern 266 in der Steil- platte 240, wenn die letztere in einer ihrer Stellungen ist, jedoch wenn sich diese in der anderen Stellung be findet, sind nur zwei Drittel der Löcher 268 mit den Löchern 266 verbunden.
Die Steilplatte 238 weist zwanzig in Längsrichtung im Abstand voneinander be findliche runde Löcher 269 auf, die paarweise an geordnet sind, wobei ein Loch jedes Paars abwechselnd mit einem der beiden nebeneinander angeordneten Schlitze 268 in der Leitplatte 239 in Verbindung kommt und das andere Loch dieses Paars entweder mit dem runden Loch der benachbarten Öffnungsgruppe 268 kommuniziert oder keine Verbindung mit einer Öffnung in der Leitplatte 239 in Abhängigkeit von der Stellung der Steilplatte 238 hat.
Die Leitplatte 237 besitzt zwanzig Schlitze 270, die in zehn Paaren an geordnet sind, von denen jedes Paar einen kurzen und einen langen Schlitz aufweist, die mit einzelnen der Löcher 269 in der Steilplatte 238 kommunizieren. Die Steilplatte 236 besitzt zehn Löcher 271, von denen jedes abwechselnd mit einem der zwei Schlitze 270 eines jeden Paars in der Leitplatte 237 in Verbindung kommt.: Die Leitplatte 235 weist zehn verbreiterte Öff nungen 272 auf, die in Verbindung mit den entspre chenden Löchern 271 in der Steilplatte 236 stehen, wenn die letztere sich in beiden Extremstellungen be findet.
Die Steilplatte 234 besitzt ebenfalls zehn klei nere Löcher 273, die so angeordnet sind, dass sie ab wechselnd mit jedem zweiten der Löcher 272 in der sitzt fünf lange Schlitze 274, von denen jeder mit einem Paar von benachbarten Löchern in der Stellplatte 234 kommuniziert. <B>Die</B> Steilplatte 232 hat fünf Löcher 275, die so angeordnet sind,
dass sie abwechselnd mgt jedem zweiten der Schlitze 274 in der Leitplatte 233 kommu nizieren. Die Leitplatte 231 besitzt drei Öffnungen 276, von denen zwei als lange Schlitze und eine als rundes Loch ausgebildet ist. Jeder Schlitz 276 steht mit einem benachbarten Paar von Löchern 275 in Verbin dung und das runde Loch 276 hat entweder keine Ver bindung oder kommuniziert mit dem restlichen der Löcher 275 in Abhängigkeit von der Stellung der Steil platte 232.
Die Steilplatte 230 besitzt drei runde Löcher 278, von denen zwei abwechselnd mit den Schlitzen 276 in Verbindung steht und das dritte ent weder keine Verbindung hat, oder mit dem runden Loch 276 in Abhängigkeit von der Stellung der Steil platte 230 kommuniziert. Die Leitplatte 229 besitzt zwei Längsschlitze 279, von denen der eine immer mit zwei Löchern 278 in Verbindung steht und der zweite in Abhängigkeit von der Stellung der Steilplatte 230 mit dem dritten Loch 278 Verbindung hat oder mit einer Öffnung kommuniziert.
Die Steilplatte 228 be sitzt zwei Löcher 280, die abwechselnd mit einem der Schlitze 279 in der Steilplatte 229 kommunizieren. Die Löcher 280 sind immer mit dem Loch 260 in der Druckplatte 245 in Verbindung.
In den Figuren 7 und 8 sind alle Verstellplatten in ihrer extremen nach links verschobenen Stellung dar gestellt. Diese Stellung tritt ein, wenn das Druckme dium alle grossen Kolben 51 unter Druck setzt. Dies geschieht, wenn die Membranen 55 (Fig. 2) der ver schiedenen Kraftwandler für den linearen Vorschub gegen die entsprechenden Düsen 59 drücken, um die Verbindung mit dem Abzug zu unterbrechen.. Wie am besten in Fig. 8 dargestellt ist, läuft in dieser Stellung der Weg von dlem Loch Nr.
0 @durch alle am meisten links angeordneten Öffnungen in den verschiedenne Leit- und Steilplatten zu der Einzelöffnung 260 .in der Druckplatte 245. Es kann erkannt werden, dass, wenn der Druck hinter dem grossen Kolben 51 für die Steil platte 242 nachlässt, der Vorspannkolben 50 für diese Platte dieselbe in ihre extreme, nach rechts gerückte Stellung verschiebt, in der das am meisten links gele gene Loch 264 in dieser Steilplatte die Öffnung Nr.
<B> 1 </B> mit der Einzelöffnung 260 in Verbindung bringt. Auf diese Weise kann durch Nachlassen des Drucks hinter dem grossen Kolben 51 für eine oder mehrere Steilplatten ein einziger Strömungsweg durch den Sta pel von Zeit- und Stellplatten erhalten werden, wobei die gewählte, aus den hundert Öffnungen 258 mit der Einzelöffnung 260 in der Druckplatte 245 in Verbin dung kommt.
Es kann ersehen werden, dass die acht Steilplatten in zwei Abteilungen getrennt werden können. Die erste Abteilung schliesst die Steilplatten 242, 240, 238 und 236 ein, die die eine Zahlensteile regeln und ,die an dere Abteilung bestehst aus den Steilplatten 234, 232, 230 und 228, die die andere Zahlensteile regeln. Die erste Zahlensteile stellt die Anzahl in. Zoll (2,54 cm) und die zweite Zahlenstelle die Anzahl in Zehntel Zoll dar, die der äussere Stabteil 24 verschoben werden soll. Z. B. wenn eine Bewegung des Werkzeugschlittens um 1,1 Zoll (2,794 cm) erforderlich ist, wird die Stell platte 242 und ebenso die Stellplatte 234 nach rechts verschoben.
Dadurch wird die Einzelöffnung 260 in der Druckplatte 245 mit der Öffnung 258, die die Nummer 11 besitzt, und die sich in der inneren Abdeckplatte 243 befindet, verbunden. Dementspre chend entspricht die erste Abteilung der Stellplatten 242, 240, 238 und 236 den binären Zahlen 1 , 2 , 4 und 8 . Wenn eine von diesen binären Zahlen gewählt wird, muss nur die entsprechende Stellplatte verschoben werden. Wenn jedoch eine Zwischenzahl erforderlich ist, beispielsweise 3 , müssen die Stell platten 242 und 240 verschoben werden. Im Falle der Zahl 5 sind die Stellplatten 242 und 238 zu ver schieben. Im Falle .der Zahl 7 sind die Stellplatten 242, 240 und 238 und: im Falle der Zahl 9 die Stell platten 242 und 236 zu verschieben.
In gleicher Weise steuert die andere Abteilung der Stellplatten 234, 232, 230 und 228 die andere Zahlen:- stelle entsprechend den binären Zahlen 1 , 2 , 4 und 8 . Diese Stellplatten können einzeln oder in Kombinationen, wie vorher für die andere Abteilung beschrieben wurde, verschoben wenden. Die Zahl 7,7 erfordert die grösste Anzahl von Stellplattenver schiebungen, nämlich drei von jeder Abteilung.
Es ist wünschenswert, die zahlreichen Stehplatten in ihrer linken Stellung, wie in den Fig. 7 und 8 darge stellt ist, zu halten, so dass Druck hinter .den ihn ent sprechenden grossen Kolben 51 angewandt wird. Dies vermindert ein Lecken zu dem Abzug in der linearen Kraftwandlereinrichtung 16. Um eine besondere Stell platte nach rechts zu bewegen, muss die hydraulische Kammer 58 (Fig. 2) des dazugehörigen linearen Kraft- wandlers mit dem Abzug über dessen Abzugsleitung 63 verbunden sein.
Nachdem die Stellplatten wahlweise verschoben worden sind, um die zwei gewählten Zahlstellen zu reproduzieren, wird der Stapel von Stell- und Leitplat- ten zusammengespannt. Diese Platten sind in einer Richtung senkrecht zu ihren beiden Flächen verschieb- lich angeordnet, indem sie auf dem Keil 251, der sich in der gleichen Richtung erstreckt, nämlich quer zu diesen Platten, gleiten. Die Ausschnitte 250 in den Leitplatten und die Ausschnitte 252 in den Stellplatten arbeiten mit dem Keil 251 zu diesem Zweck zusam men. Natürlich ist die transversale Verschiebung sehr leicht.
Es ist nur erforderlich, dass der nötige Druck angewandt wird, um die Kontaktflächen der verschie denen Platten zusammenzudrücken, um den Leckver lust auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Einrichtungen zum Zusammenspannen der Platten weisen mehrere zylindrische Kolben 281 auf, die einzeln in zylindrischen Ausnehmungen 282 glei ten, welche in der äusseren Deckplatte 246 vorgesehen sind. Zehn solche Kolben 281 sind in Fig. 12 darge stellt. Eine Endfläche jedes dieser Kolben greift in die äussere flache Oberfläche der Druckplatte 245 (Fig. 10) ein. Die verschiedenen Aussparungen 282 kommunizieren miteinander über eine Verbindungslei tung 283, die jede dieser Ausnehmungen neben deren Basis schneidet. Eine der Ausnehmungen 282 neben der Basis ist, wie dargestellt, über die Leitung 284 mit einer weiteren Leitung 285 verbunden, die in der unte ren Wandung 223 des Wählventilgehäuses 215 vorge- sehen ist.
Die Leitung 285 kommuniziert andererseits mit einer Leitung 286 in der inneren Abdeckplatte 244. Noch eine weitere Leitung 288 in dem Zylinder körper 21 verbindet die Leitung 286 mit einer Druck flüssigkeitsque-lle, beispielsweise mit der Hauptflüssig keitsversorgungs:leitung 70 (Fig. 2). Die verschiedenen Leitungen, 283-286 und 288, die in Fig. 10 dargestellt sind, entsprechen den in, Fig. 2 dargestellten Zweiglei tungen 69.
<I>Kraftwandler für den linearen Vorschub</I> Die Einzelheiten des Kraftwandlers 16 für den line aren Vorschub, der in Fig. 1 dargestellt ist, sind in den Figuren 9 und 13-15 gezeigt. Der Wandler besitzt einen unteren und einen oberen Hauptteil 290 bzw. 291, die im wesentlichen Platten sind, welche auf irgendeine geeignete Art und Weise zusammengehalten werden und an der oberen Wand 222 .des Wählventil- gelläu.ses 215, beispielsweise vermittels Maschinen schrauben 292, befestigt sind. Die obere Oberfläche des unteren.
Hauptteils 290 ist mit einer Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten Ausnehmungen oder Kammern 58 versehen und die untere Oberfläche des oberen Hauptteils 291 besitzt entsprechende Aus- nehmungen oder Kammern 56. Acht Paare von sol chen Ausnehmungen sind für die dargestellte Anord nung vorgesehen und in zwei Reihen angeordnet, wie in Fig. 13 zu sehen ist. Eine dünne, flexible Platte 293 ist zwischen den beiden gegenüberliegenden Flächen der Hauptteile 290 und 291 eingespannt. Die Teile der dünnen Platte 293, die sich entsprechenden Aus nehmung;en 56 und 58 überspannen, sind die Membra nen 55.
Diese Membranen 55 entsprechen der Mem bran, die in Fig. 2 mit demselben Bezugszeichen verse hen ist. Ebenso entsprechen die Kammern 56 und 58 den Kammern für das pneumatische und das hydrauli sche Medium, die ebenfalls in derselben Weise, wie in Fig. 2 dargestellt ist, ausgebildet sind:.
Jede der pneumatischen Kammern 56 kommuni ziert mit einer vertikalen Leitung 294, die mit ihrem oberen Ende in einen Nippel 295 endigt, der mit einer flexiblen Leitung oder einem Schlauch 65 verbunden ist. Dez Schlauch 65 kommuniziert zeit der -dazu gehörigen SStneifenabtaströhre 66 (Fig. 2). Jede der hydraulischen Kammern 58 besitzt, wie dargestellt, eine zentral angeordnete vorstehende Düse 59 mit einer Öffnung 296, deren Rand durch die dazugehörige Membran 55 verschlossen werden kann, wenn diese herabgedrückt wird, so dass sie mit dem Düsenrand in Eingriff kommt.
Jede Düsenöffnung 296 kommuniziert über eine Leitung 298 mit einer Vorsorgungsleitung 299. Jede Leitung 298 besitzt eine Engstelle 62. Jede Düsenleitung 298 besitzt ebenfalls eine Zweigleitung 300, die zu einer vertikalen Leitung 256 (Fig.15) führt, welche mit der entsprechenden Leitung 255 in dem Wählventilgehäuse 215 (Fig.9) angeordnet ist. Die verschiedenen, untereinander verbundenen Versor gungsleitungen 299, 298, 300, 256 und 255 entspre chen der Versorgungsleitung 53, 61 und 54, die in Fig. 2 dargestellt ist.
Jede der hydraulischen Kammern 58 weist eine vertikale Abzugsleitung 301 auf. Die vier vertikalen Abzugsleitungen 301 auf jeder Seite des Kraftwandlers sind als Verteilerleitungen in ecner horizontalen Pas sage 302 dargestellt.
Die zwei Verteilerleitungen 302 sind, wie dargestellt, mit einer Kreuzpassage 303 ver bunden, die ihrerseits. über eine vertikale Leitung 304 verbunden ist, welche mit einer Abzugsleitung 305 kommuniziert, die in dem Deckel 202 des Wählventil gehäuseblocks 215 angeordnet ist und zu dem Abteil 226 dieses Gehäuses führt, welches seinerseits über die Leitung 71, wie in Fig. 9 dargestellt ist, mit dem Ab zug verbunden ist. Die verschiedenen, zusammenge schalteten Abzugsleitungen 301-305, 226 und 71 ent sprechen den miteinander verbundenen Abzugsleitun gen 63 und 45 in Fig. 2.
Die verschiedenen flexiblen, pneumatischen Lei tungen 65 können in Gruppen zusammengefasst wer den und sich durch einen sie umgebenden Schutz schlauch 306 (Fig. 1) erstrecken, der zu dem Streifen abtaster, welcher in Fig. 2 nur schematisch dargestellt ist, führt.
Es kann ersehen werden, dass, wenn: der Druck des pneumatischen Mediums in einer Kammer 56 über ein vorbestimmtes Niveau steigt, er die entsprechende Membran 55 in -dichtendem Eingriff mit dem Rand der dazugehörigen Düse 59 bringt und dadurch die Öff nung 296 dieser Düse schliesst. Wenn die Düse 59 ge schlossen ist, kann das Druckmedium, das durch die Leitung 298 strömt, nicht mit der Abzugsleitung 301 kommunizieren. Stattdessen wird die Druckversor gungsleitung über die Leitungen 300, 256 und 255 zu den grossen Kolben 51 für die verschiedenen Steilplat ten des Wählventils 15 für den linearen Vorschub ge leitet.
<I>Betätigungsanordnung für das</I> Mikrometerventil und Wählventilanordnung <I>für die Drehbewegung</I> Die Einzelheiten der Betätigungsanordnung 18 für das Mikrometerventil und die Wählventilanordnung 19 für die Drehbewegung, die in Fig. 1 dargestellt sind, werden in den Fig. 16-20 gezeigt.
Es soll zuerst die Betätigungsanordnung für das Mikrometerventil betrachtet werden. Diese weist eine innere Endplatte 308 mit einem Ringteil 309 auf, der in axialer Richtung in, die Bohrung des Ventilzylinders 21 (Fig. 16) hineinragt. An. die Endplatte 308 grenzt das Gehäuse 310 für die Betätigungsvorrichtung an, das im Inneren ein zylindrisches Abteil 74 bildet, wel ches von einem nach innen vorstehenden radialen Teil 311 unterbrochen ist. Der Teil 311 besitzt eine in radialer Richtung nach innen gerichtete gekrümmte Oberfläche 312, die konzentrisch mit der Wandung des zylindrischen Abteils 74 verläuft (Fig. 18).
Das Abteil 41 ist an seiner, in axialer Richtung gesehen, äusseren Seite mittels einer Endplatte 313 verschlossen. Der innere, stabförmige Teil oder die Welle 23 ist in dem röhrenförmigen Teil der Endplatte 308 gelagert und ragt durch diesen röhrenförmigen Teil hindurch in das Abteil 74.
In dem Abteil 74 ist ein sich in radialer Richtung erstreckender Flügel 314 angeordnet, der eine Ring nabe 315 aufweist, die das Ende des inneren, stabför migen Teils 23 umgibt (Fig. 18). Der Flügel 314 ist auf dem inneren, stabförmigen Teil 23 befestigt, so dass er sich mit diesem dreht. Zu diesem Zweck trägt der in nere, stabförmige Teil, wie dargestellt, einen sich in radialer Richtung erstreckenden Dorn 316, der einen verbreiterten Kopf aufweist, welcher nach aussen von der Peripherie des Teils 23 absteht und in eine Aus sparung 318 ragt, welche in der Nabe 315 des Flügels 314 vorgesehen ist.
Der Flügel 314 ist in dem Abteil 74 zwischen den Endplatten 308 und 313 angeordnet. Die kreisförmige Bewegung des Flügels 314 ist durch ein Paar von in axialer Richtung sich erstreckender Anschlagzapfen 319, 319 begrenzt, die einzeln an gegenüberliegenden Seiten des in radialer Richtung nach innen vorstehen den Teils 311 des Gehäuseteils 310 angeordnet sind. Die zum Umfang hinweisende Fläche und die beiden Seiten des sich in radialer Richtung erstreckenden Teils des Flügels 314 sind hinzerschnitten, so dass eine relativ enge Oberfläche oder Steg 320 verbleibt, der sich quer über die flache innere Endfläche 321 der äusseren Endplatte 313 erstreckt (Fig. 18 und19).
Der radiale Teil des Flügels 314 teilt das Abteil 74 in zwei nicht miteinander verbundene Kammern 76 und 78 (Fig. 2 und 18). Jede dieser Kammern 76 und 78 wird: mit einem unter Druck stehenden hydrauli schen Medium versorgt. Zu der Kammer 76 führt eine Leitung 322, die mit einer Axialleitung 323 kommuni ziert. Beide Leitungen sind in dem Gehäuseteil 310 vorgesehen. Die Axialleitung 323 kommuniziert mit einer axialen Leitung 324, die in der inneren Endplatte 308 vorgesehen ist und besitzt eine Engstelle 82 (Fig. 16). Die äussere Kammer 78 kommuniziert mit einer Leitung 325 und einer Axialpassage oder Axial leitung 326.
Beide befinden sich in dem Gehäuse 310 der Betätigungsvorrichtung für die Drehbewegung. Diese Axialleitung 326 kommuniziert mit einer Lei tung, die gleich der Leitung 324 ist und besitzt eine Einsahnürung oder Engstelle 83 (Fig. 2). Diese letzt- erwähnte Leitung und die gleiche Leitung 324, die in Fig. 16 dargestellt ist, sind jeweils mit einer inneren Endplatte 308 versehen und stehen. mit einer Kreuz passage 328 in Verbindung, die ihrerseits mit einer Leitung 329 kommuniziert, die ebenfalls in der inneren Endplatte angeordnet ist. Die Leitung 329 kommuni ziert mit einer Leitung 330, die in dem zylindrischen Ventilkörper 21 des Mikrometerventils vorgesehen ist.
Die verschiedenen Leitungen 330, 329 und 328 ent sprechen der Versorgungsleitung 81, die in Fig. 2 dar gestellt ist. Die Leitungen 324, 323, 322 entsprechen der Leitung 79 in Fig.2 und besitzen eine Engstelle 82. Die andere Leitung 324 (nicht dargestellt), die mit den Leitungen 326 und 325 verbunden ist, entspricht der in Fig. 2 dargestellten Leitung 80, die die Engstelle 83 aufweist.
Aus dem vorher Gesagten kann ersehen werden, dass die Drehung des Flügels 314 verursacht, dass sich der innere stabförmige Teil 23 dreht und dieser dreht wiederum den äusseren stabförmigen Teil 24 (Fig.2 und 3).
Nachfolgend wind die Wählventilanordnung 19 für die Drehbewegung beschrieben. Diese besitzt, wie dar gestellt, ein Gehäuseteil 331, das in seinem Inneren ein zylindrisches Abteil 332 aufweist, welches eine sich in Längsrichtung erstreckende Nut oder einen Kanal 333 an seinem Boden besitzt (Fig. 16 und 17). Das äussere Ende des Wählventilgehäuseteils 331 ist vermittels einer Endkappe 334 abgeschlossen.
Die verschiedenen Elemente, d. h. die Endkappe 334, das Gehäuseteil 331, sowie die äussere Endplatte 313, das Gehäuseteil 310 und die innere Endplatte 308 der Betätigungsvorrichtung für die Drehbewegung sind zusammengespannt und an dem Ende des zylindrischen Ventilkörpers 21 mittels mehrerer, sich in axialer Richtung erstreckender Maschinenschrauben 335 befe stigt, welche durch in Flucht angeordnete Bohrungen in diesen Elementen hindurchgeführt und in in dem Zylinderteil 21 befindliche Innengewinde (nicht darge stellt) eingeschraubt sind.
Die äussere Endplatte 313 für die Betätigungsvor richtung für die Drehbewegung besitzt, wie dargestellt, einen nach aussen vorspringenden zylindrischen, röh renförmigen Axialfortsatz 336, der konzentrisch zu dem Abteil 332 des Gehäuseteils 331 angeordnet ist und kurz vor der Endkappe 334 endigt.
In .dem zylin drischen Abteil und um den Fortsatz 336 herum, sowie drehbar und in axialer Richtung gleitbar auf diesem angeordnet, befinden sich mehrere Leitplatten und Stellplatten oder Ringe für die Drehbewegung, nämlich acht Stellringe 338, 340, 342, 344 346, 348, 350 und 352 und sieben zwischen jeweils zwei Stellringen an geordnete Leitringe 339, 341, 343, 345, 347, 349 und <B>351.</B> Die verschiedenen Ringe 338-352 besitzen flache Seiten und sind in axialer Richtung aneinandergelegt, so dass sich gegenüberliegende Flächen berühren. Der Ringstapel 338-352 stösst mit seinem inneren Ende gegen ein ringförmiges Lager 353, das ein axialer Fort satz auf :
der äusseren Endplatte 313 ist. Wie darge stellt, befindet sich am Boden des ringförmigen Wider lagers 353 ein radialer Schlitz 354 der ständig mit dem Kanal 333 in, dem Gehäusebeil 331 kommuniziert. Die äussere Endplatte 313 besitzt ein sich in axialer Richtung erstreckendes Loch 357 (Fig. 16 und 19), ,das sich zwischen der Oberseite des Kanals 333 und einem Raum 367 zwischen. den im Abstand einander gegen über angeordneten Endflächen .des inneren stabförmi gen Teils 23 und des röhrenförmigen Fortsatzes 336 erstreckt.
Die verschiedenen Ringe 338-352 sind an ihrer Oberseite innen jeweils mit einer Ausnehmung 355 versehen, die alle zusammen eine Passage in axialer Richtung ergeben, um die Leckflüssigkeit zwischen den verschiedenen Ringen aufzunehmen. Die Aufreihung oder der Stapel von Ringen 338-352 kann gegen das ringförmige Widerlager 353 zu eingespannt werden, um auf diese Weise das Auslecken auf ein Minimum zu beschränken. Für diesen Zweck ist eine Druckplatte 356 zwischen dem äussersten Stellring und der End kappe 334 angeordnet. Die Druckplatte 356 besitzt Widerlager 358 auf ihrer Innenseite, welche mit der äusseren Endfläche des Stellrings 352 an dessen Um fans in Eingriff kommen, wobei Zwischenräume vorge sehen sind, die radiale Passagen zwischen den Widerla gern 358 freilassen.
Die Druckplatte 356 steht unter dem Druck des hydraulischen Mediums, so dass sie sich nach innen bewegt. Für diesen. Zweck ist die End kappe 334 mit einer Ringnut 359 versehen, in der ein Ringkolben 360 angeordnet ist. Ein Ende dieses Ring kolbens 360 drückt gegen die äussere Endfläche der Druckplatte 356. Das andere Ende .des Ringkolbens 360 weist einen gabelförmigen Querschnitt auf, so dass in axialer und radialer Richtung nach aussen vorste hende kontinuierliche Stege 361 entstehen. Die äusse- ren Kanten dieser Ringstege 361 können an den ring förmigen Wänden der Nut 359 anstehen, um so in einem dichtenden Eingriff mit diesen Wänden zu ste hen.
Das Druckmedium wird zu der Kammer 362 am Grund der Nut 359 zwischen den Ringstegen: 361 über die Leitung 363 zugeführt. Auf diese Weise wird der Ringkolben 360, wenn hydraulische Druckflüssigkeit durch die Leitung 363 zugeführt wird, nach links, wie in Fig. 16 dargestellt ist, gedrückt. Die Ringstege 361 spreizen sich gegen die Wände der Nut 359, um gegen das Durchdringen von Druckflüssigkeit eine Dichtung zu bilden. Die Bewegurig des Ringkolbens 360 nach links. verursacht einen Druck auf die Druckplatte 356 die gegen den Stapel der Ventilringe 338-352 gedrückt wird und diese wiederum gegen das feste Widerlager 353 presst.
Eine Leckströmung, die an dem Ringkolben 360 vorbeifliesst, tritt zu der Ausnehmung 364 heraus, die in der Mitte in der Innenseite der Endkappe 334 aus- ,gespart ist. Diese Ausnehmung 364 kommuniziert ihrer seits über das Loch 365, das in der Mitte durch die Druckplatte 356 gebohrt ist, mit dem Inneren des röh- nen.förmnigen Fortsatzes 336, welcher mit dem Raum 367 ebenfalls in Verbindung steht. Das Innere dieses Fortsatzes 336 steht seinerseits mit einer Leitung 366 in dem inneren stabförmigen Teil 23 .in Verbindung.
Die Leitung 366 führt zu einer Ringnut 368, die in der Peripherie dieses stabförmigen Teils 23 vorgesehen ist, und kommuniziert mit dieser. Der Ringflansch 309 der inneren Endplatte 308 für die Betätigungsvorrichtung für die Drehbewegung ist mit einer radialen Öffnung 369 ausgerüstet, die von der Nut 368 zu einer Ringnut 370 führt, welche in der äusseren Peripherie dieses Ringflansches vorgesehen ist. Eine radiale Öffnung 371 in der Zylinderwandung 21 steht mit der Ringnut 370 in Verbindung.
Aus diesem Grund bilden die Aus- nehmung 364, das Loch 365, das Innere des röhren förmigen Fortsatzes 336, die Leitung 366, die Nut 368, das Loch 369, die Nut 370 und die Öffnung 371 eine kontinuierliche Leitung die über die Leitung 110 (Fig. 2) mit dem Abzug verbunden ist. Der Kanal 333 mündet ebenfalls über die miteinander verbundenen Leitungen 354, 357 und 367 in dieses Abzugssystem.
Wie die Leitplatten und Stellplatten des Wählven- tils 15 für den linearen Vorschub, sind die Leitringe und Stellringe 338-352 mit im Kreis angeordneten Lochreihen versehen, die wahlweise einen einzigen Strömungsweg zwischen einem der hundert Öffnungen 372, die als axiale Passagen sich durch die äussere Endplatte 313 erstrecken, und, einem einzigen Auslass- loch 373, das in der äussersten Stellplatte 352 vorgese hen ist, ermöglichen.
Dieses Loch oder die Öffnung 373 ist in ständiger Verbindung mit dem Inneren des hohlen Fortsatzes 336, der seinerseits mit dem Abzug, wie oben beschrieben wurde, vermittels des Raumes 374 in Verbindung steht, welcher immer zwischen den einander gegenüberliegenden Endflächen des röhren förmigen Fortsatzes 336 und der Druckplatte 356 ver bleibt. Die Längspassage, die durch die Aussparungen 355 in den Ringen 338-352 gebildet wird, kommuni ziert ebenfalls immer mit dem Raum 374 und daher mit dem Flüssigkeitsabzug.
Die Anordnung der verschiedenen Löcher in dien Stellringen und den Leitringen 338-352 ist die gleiche wie die Anordnung .der Stellplatten und Leitplatten des Wählventils 15 für den linearen Vorschub, mit der Ausnahme, dass die verschiedenen Löcher in den Rin gen kreisförmig anstelle gerade angeordnet sind. Als Beispiel für die verschiedenen Ringe ist in Fig. 17 die Anordnung der Löcher in .dem Stellring 344 darge stellt. Diese Anordnung umfasst zehn Löcher 375.
Die Löcher 372 in der äusseren Endplatte 313 für die Betätigungsvorrichtung entsprechen den Auslassöff- nungen 84 in Fig.2. Die Enden dieser Löcher 372 können einzeln durch den Steg 320 auf dem Radialflü- gel 314 geschlossen werden.
Wenn die Stellringe 338, 340, 342, 344, 346, 348, 350 und 352 wahlweise ver stellt werden, wird das gewünschte aus den hundert Löchern 372 über den Ringstapel der Ringe 338-352 mit dem Abzug verbunden. Dies bringt ,die Drücke auf den beiden Seiten des Radialflügels 314 infolge der entsprechenden Strömung durch die Mündungsveren gungen 82 und 83 ausser Gleichgewicht. Der resultie rende Differenzendruck auf dem Flügel 314 verur sacht, dass sich der innere stabförmige Teil 23 .dreht, bis der Steg 320 an die Stelle kommt, an der sich das jenige der Löcher 372 befindet, über das das Druck medium abzieht.
Gleichzeitig wird ein weiteres Aus- fliessen von Druckmedium durch dieses Loch unter bunden.
Jeder der Leitringe 339, 341, 343, 345, 347 349 und 351 besitzt einen nach unten vorstehenden inte gralem Arm 376, der in den Kanal 333 des, Gehäuses 331 hineinragt, mit einem durchgehenden Loch 378, und die Löcher 378 in den verschiedenen Armen 376 sind in axialer Richtung in Flucht hintereinander an geordnet und nehmen einen langen Dorn 379 auf.
Das innere Ende dieses Dornes ist in der äusseren End- platte 313 und,das äussere Ende desselben in d er End kappe 334 geeignet verankert. Auf diese Weise hält der Dorn 379 die Leitringe gegen eine Verdrehung, jedoch erlaubt er deren Axialverschiebung, die durch die Spannplatte 356 bewirkt wird.
Jeder der Stellringe 338, 340, 342, 344, 346, 348, 350 und 352 ist ebenfalls mit einem sich nach unten erstreckenden, einen integralen Teil bildenden Arm 380 versehen. Jeder dieser Arne besitzt ein in axialer Richtung sich durch und durch erstreckendes Loch 381, das einen grösseren Durchmesser als der Dorn 379 besitzt, der sich in axialer Richtung durch die Löcher 381 erst reckt. Die Berührung der Wandung eines Loches 381 irgendeines Stellrings mit einer Seite des Dorns 379 begrenzt die Drehbewegung dieses Stell rings in einer Richtung.
Die Berührung des Dorns auf der anderen Seite begrenzt die Bewegung in der ande ren Richtung.
Wie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, steht jeder der drehbar .gelagerten Stellringe mit einem kleinen Kolben 91 auf der einen Seite und mit einem grossen Kolben 92 auf der anderen Seite in Eingriff. Wie aus Fig. 17 zu ersehen ist, wind die Kolben 91 und 92 zu beiden Seiten der Arme 380 der verschiedenen Stell ringe angeordnet. Acht Paare von kleinen und grossen Kolben sind für die acht Stellringe vorgesehen. Die kleinen Kolben 91 sind, wie dargestellt, auf der linken Seite jeder der Stellringe 344 angeordnet.
Das Druck medium wird diesem kleinen Kolben 91 über Nebenlei tungen zugeleitet, die einzeln mit einer gemeinsamen Druckmittelzuführungsleitung 52 (Fig. 2) kommunizie ren. Der grosse Kolben 92, der in Fig. 17 dargestellt ist, ist auf der rechten Seite des Arms 380 eines jewei ligen Stellrings 344 angeordnet. Wie am besten aus Fig. 20 zu ersehen ist, sind die acht grossen Kolben 92 versetzt zueinander in zwei Reihen angeordnet. In glei cher Weise sind die kleinen Kolben 91 auf der anderen Seite angebracht.
Das Druckmedium wird- jedem der grossen Kolben 92 durch eine vertikale Leitung 94 zugeführt, die mit der Leitung 103 für den entspre chenden Kraftwandler in der Vorrichtung 20 für die Kraftwandlung der Drehbewegung kommuniziert. Die äusseren Enden der Kammern, in denen sich .die klei nen Kolben 91 befinden, sind mit Abschluss-Stopfen verschlossen, die von einem abnehmbaren Deckel 382 abgedeckt sind. In gleicher Weise werden die grossen Kolben 92 in verschlossene Kammern eingesetzt und von einer entfernbaren Abdeckung 383 gehalten.
Der Kraftwandler 20 für die Drehbewegung ist im einzelnen ähnlich konstruiert wie der Kraftwandler 16 für den linearen Vorschub, der in Zusammenhang mit der Beschreibung der Fig. 9 und 13-15 erörtert wurde. Eine Wiederholung dieser Beschreibung erscheint un nötig. Es genügt zu betonen, dass jeder der grossen Kolben 92 mit einem Kraftwandler zusammenarbeitet, wodurch diese Kolben wahlweise einzeln verschoben werden können. <I>Elektrische Schaltung</I> Die elektrische Schaltung für die Erregung der ver schiedenen Spulen S1, S2, S, und S4 ist schematisch in Fig. 21 dargestellt.
Wie in dieser Figur zu sehen ist, sind die Stromzuführungsleitungen mit den Bezugszei chen 395 und 396 bezeichnet. Zwischen diesen Leitun gen ist ein erstes Zeitgeberrelais 398 und ein zweites Zeitgeberrelais 399 angeordnet. Das Zeitgeberrelais 398 besitzt drei Sätze von Kontakten, die jeweils mit den Ankern 400, 401 und 402 verbunden sind. Diese Anker sind zusammengekoppelt und ebenfalls mit dem beweglichen Teil einer Verzögerungsvorrichtung 403 gekoppelt. Wenn die Spule des Relais 398 erregt wird, verbleiben die Anker 400-402 in der in Fig. 21 darge stellten Stellung bis zum Ende der Verzögerungszeit, die durch die Verzögerungsvorrichtung 403 bestimmt ist.
Zu dieser Zeit schnappen die Anker in ihre andere Stellung.
Die Spule 124 des Magnetventils S1 ist in einer Leitung 404 angeordnet, die mit einem Ende mit der Stromleitung 396 und mit ihrem anderen Ende mit einem der Kontakte des Ankers 402 verbunden ist. Der andere Kontakt ist mittels einer Leitung 405 mit einem Kontakt eines Schalters 40,6 verbunden. Der andere Kontakt dieses Schalters ist mittels einer Lei tung 408 mit der Stromleitung 395 verbunden. Der Schalter 406 ist in geschlossener Stellung dargestellt. Dieser Schalter wird durch einen Nocken 409 auf der Peripherie eines Antriebsrades 410 für den in Fig. 2 dargestellten Streifen 111 betätigt. Wenn der Streifen vorrückt, führt das Antriebsrad 410 eine Umdrehung aus, und in diesem Moment öffnet sich -der Schalter 406.
Die Spule 141 des Magnetventils S2 ist in einer Leitung 411 angeordnet, deren eines Ende mit der Stromleitung 396 und deren anderes Ende mit einem der Kontakte des Ankers 401 verbunden ist. Der an dere Kontakt ist über eine Leitung 412 mit einem Kontakt des Druckschalters 117 verbunden. Der an dere Kontakt des Druckschalters ist über eine Leitung 413 mit der Leitung 405 verbunden.
Eine Leitung 414 verbindet die Leitung 412 mit einer Seite der Spule des Relais 398. Die andere Seite dieser Spule ist über eine Leitung 415 mit der Strom leitung 396 verbunden. Ein Haltestromkreis für das Relais 398 ist vermittels des Ankers 400 vorgesehen, der über eine Leitung 416 mit der Leitung 413 ver bunden ist. Der Schalter 400 kann einen Kontakt mit der Leitung 414 über die Leitung 418 herstellen.
Die Spule 154 des Magnetventils S3 ist in einer Leitung 419 angeordnet, deren eines Ende mit der Stromleitung 396 und, denen anderes Ende mit einem der Kontakte für dien Druckschalter verbunden ist. Der andere Kontakt dieses Schalters ist über eine Leitung 420 mit einem Kontakt eines, Schalters 421 verbunden. Der andere Kontakt dieses Schalters ist über eine Lei tung 422 mit der Stromleitung 395 verbunden. Der Schalter 421 ist in seinem geöffneten Zustand darge stellt, und er ist geschlossen, wenn sich die Spindel des Maschinenwerkzeuges zurückzieht.
Das Zeitschaltrelais 399 besitzt, wie dargestellt, zwei Anker 423 und 424. Diese Anker sind gleichläu fig geschaltet und ebenso .sind sie mit dem beweglichen Element :einer Verzögerungsvorrichtung 425 gekoppelt. Wenn die Spule des Relais 399 erregt wird, verbleiben die Anker 423 und 424 in der dargestellten Stellung bis zum Ende der Verzögerungszeit, die durch !die Ver zögerungsvorrichtung 425 bewirkt wird, worauf diese Anker sich schnell in ihre anderen Kontaktstellungen bewegen. Der Anker 423 befindet sich, wie. dargestellt, in einem Nebenschlusskreis des Druckschalters 184. Zu diesem Zweck ist ein Kontaktdes Ankers 423 über eine Leitung 426 mit der Leitung 420 und der andere Kontakt dieses Ankers über eine Leitung 428 mit der Leitung 419 verbunden.
Die eine Seite der Spule des Relais 399 ist über eine Leitung 429 mit der Leitung 428 und die andere Seite dieser Spule ist über die Lei tung 430 mit der Stromleitung 396 verbunden.
Die Kontakte für den Anker 424 sind über die Lei tungen 431 mit dem Versorgungskreis für die Werk zeugmaschine verbunden.
Die Spule 190 des Magnetventils S4 ist, wie darge stellt, in einer Leitung 432 angeordnet, deren eines Ende mit der Stromleitung 396 und deren anderes Ende mit einem der Kontakte des Druckschalters 199 verbunden ist. Der andere Kontakt dieses Druckschal ters ist über eine Leitung 433 mit der Stromleitung 395 verbunden. Arbeitsweise der in den Fig. 1-21 <I>dargestellten</I> Vorrichtungen Es ist klar, dass handelsüblich ausgeführte Einstell vorrichtungen, die nach den Prinzipien der vorliegen den Erfindung konstruiert sind, sowohl für die Einstel lung in Richtung der X-Achse als auch für die Einstel lung in Richtung der Y-Achse von Hand genauso wie automatisch gesteuert werden können.
In dieser Be schreibung wird nur der automatische Steuervorgang erläutert, da dies die üblichste Art der Betriebsweise ist. Diese automatische Steuerung wird vermittels einer Zifferninformation, die in Aden Streifen 111 :gelocht ist, vorgenommen. Dieser Streifen 111 wird so geführt, dass aufeinanderfolgende Längen oder Abschnitte die ses Streifens gegenüber dem Streifenabtastkopf 112 zu liegen kommen. Das vorliegende System ist so kon struiert, dass es eine Information für den nächsten Maschinentakt abtastet, während der Maschinentakt für die vorherige Abtastung stattfindet.
Dementspre chend wird das Absenken des Werkzeugs, wie z. B. des Schneidwerkzeugs 5, das in Fig. 1 dargestellt ist, das Vorrücken, des Streifens verursachen.
Bezugnehmend auf die Fig. 21 wird angenommen, dass zu dieser Zeit das Zeitschaltrelais 398 erregt ist, wodurch die verschiedenen Anker 400, 401 und 402 bezüglich der Darstellung in Fig. 21 sich .in den ande ren Stellungen befinden. Auf diese Weise wird der Strom aus der Leitung 395 durch die Spule des Relais 398 zu der anderen Stromleitung 396 über die Leitung 408, den geschlossenen Schalter 406, die Leitungen 405, 413 und 416, den Anker 400, die Leitungen 418 und 414, die Spule des Relais 398 und die Leitung 415 fliessen. Wenn der Lochstreifen 111 in Längsrichtung so verschoben ist, dass die nächste Information vor liegt, wird .das Antriebsrad 410 um eine Umdrehung gedreht, wodurch der Schalter 406 momentan geöffnet wird.
Wenn dies eintritt, wird der Haltestromkreis durch das Schaltrelais 398 unterbrochen, wodurch die ses Relais enterregt wird und die verschiedenen Anker 400, 401 und 402 in die in Fig. 21 dargestellte Stel lung zurückkehren.
Wenn das Relais 398 enterregt ist und nachdem der Schalter 406 wieder in seine geschlossene Stellung wie in Fig. 21 zurückgekehrt ist, fliesst ein Strom durch die Spule 124 des Magnetventils S1 über die Leitung 408, den geschlossenen Schalter 406, die Lei tung 405, den Anker 402 und die Leitung 404. Dadurch wind das Magnetventil S1 erregt und dessen Ventilschieber 122 bewegt sich von seiner unteren Stellung, wie in Fig. 2 dargestellt ist, zu einer oberen Stellung, .in der die Leitungen 114 und 115 für das pneumatische Medium über die durchgehende Passage 125 in dem Ventilschieber verbunden werden.
Auf diese Weise strömt Druckluft aus einer geeigneten Ver sorgungsquelle, beispielsweise aus einem Luftkompres sor (nicht dargestellt), aus der Leitung 114 in die Lei tung 115 und von da aus in die Verteilerleitung 116 und die Röhren des Streifenabtasters, beispielsweise die Röhren 66, 10.1 und; 119. Der Druck in der Lei tung<B>115</B> wirkt auf den Druckschalter 117.
Wenn aus der Leitung 115 durch die Leitung 107 und durch die Engstelle 127 Druckmedium strömt, wird ein hinrei chender Druck, um den Druckschalter 117 zu betäti gen, nach einer endlichen Zeit aufgebaut und eine leichte Zeitverzögerung für den Druckaufbau in den verschiedenen zusammengeschalteten Leitungen 115, <B>116,</B> 66, 101 und 119 bewirkt, bevor das Magnetventil S, erregt wird.
Wie aus Fig. 21 zu ersehen, wird, wenn der Druck schalter 117 sich schliesst, ein Stromkreis für die Spule 141 des Magnetventils S2 über die Leitung 413, den nun geschlossenen Druckschalter 117, de Leitung 412, den Anker 401 und die Leitung 411 geschlossen, in der die Spule 141 angeordnet ist.
Zur gleichen Zeit wie das Magnetventil S2 wird das Schaltrelais 398 erregt. Dies wird durch Schliessen eines Kreises, in dem sich die Spule dieses Relais be findet, bewirkt. Dieser Kreis schliesst die Leitung 414, die Relaisspule und die Leitung 415 ein. Es wind daran erinnert, dass die verschiedenen Anker 400, 401 und 402 sich nicht aus ihren entsprechenden, in Fig.21 dargestellten, Stellungen bewegen, bis das Relais 398 schaltet. Wenn das Relais ausschaltet und diese Anker sich in ihre anderen Stellungen bewegen, wird ein Hal- tekreisgeschlossen, um :das Relais 398 nach wie vor zu erregen.
Dieser Haltekreis schl esst die Leitung 416, den Anker 400, die Leitung 418, die Spule des Relais 398 und die Leitung 415 ein. Das Zeitrelais 398 wird deshalb in seinem erregten Zustand gehalten, bis das Antriebsrad 410 für den Streifen den Schalter 406 wie derum öffnet. Nachdem die Erregung des Zeitrelais 398 unterbrochen ist, werden auch die Stromkreise, in denen die Spulen der Magnetventile S1 und. S2 liegen, unterbrochen, so dass diese Magnetventile enterregt werden.
Wenn das Magnetventil S1 erregt ist, wird pneuma tisches Druckmedium in die Streifenabtastvorrichtung geleitet. Nach einer kurzen Zeitverzögerung, bis der Druck des pneumatischen Mediums sich in .der Abtast- vorrichtung in einer vorbestimmten Höhe ausgebildet hat, wird das Magnetventtil S2 erregt, was durch den Druckschalter 117 bestimmt wird.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, wind bei Erregung des Magnetventils S2 der Ventilschieber 138 nach oben bewegt, so dass. eine Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 133 und der stromabwärtigen Leitung 135 auf der anderen Seite des Magnetventils hergestellt wird.
Die Verbindung die ses Leitungen 133 und 135 ermöglicht, dass hydrau lisches Druckmedium, das auf einen Druck innerhalb eines .vorbestimmten Bereichs gehalten. wird, wie nach folgend ausgeführt werden wird, ,in die Hauptleitung 53 strömt,
von wo es über die Nebenleitungen 61 und 10'4 in die Kraftwandler 16 und 20 für den linearen Vor schub und die Drehbewegung strömt.
Es, wird angenommen, dass ein gestanztes Loch sich in dem Streifen 111 gegenüber dem unteren Ende der Röhre 66 der Abtastvorrichtun befindet, während kein Loch sich in dem Streifen an der Stelle befindet, die an dem unteren Ende der Röhre 101 anliegt. D. h., in der Kammer der Röhre 66 kann sich kein Druck ausbilden, während sich in der Kammer der Röhre 101 ein Druck ausbilden kann. Da der Druck in der Lei tung 64, die mit der Röhre 66 verbunden ist und die zu der Kammer 56 führt, unter einem vorbestimmten Niveau ist, bleibt die Membran 55 in ihrer von der Düse 59 entfernten Stellung.
In diesem Zustand kann das hydraulische Medium, das durch die Nebenleitung 61 .in die Leitung 60 eintritt, durch die Öffnung der Düse 59 in die Kammer 58 und von da aus in die Nebenabzugsleitung 63 strömen, die in die Hauptab zugsleitung 45 führt. Kein Druck kann sich in der Lei tung 54 ausbilden, und dementsprechend wird der ent sprechende grosse Kolben 51 in dem Wählventil 15 für den linearen Vorschub die von dem kleinen Kolben 50 ausgeübte Kraft nicht überwinden. Da .dies gleichbe deutend ist mit einem Nachlassen des Drucks hinter dem grossen Kolben 51, wird die mit diesem gekop pelte Ventilplatte 41 von dem kleinen Druckkolben 50 verschoben.
Andererseits, wenn bei dem angenommenen Bei spiel der Kraftwandler für die Drehbewegung betrach tet wird, kann erkannt werden, dass der Druck des pneumatischen Mediums, der sich in dem Abtastrohr 101 ausbildet, über die Leitung 99 zu der Kammer 95 übertragen wird. Wenn dieser Druck über ein vorbe stimmtes Niveau ansteigt, wird die Membran 98 ge zwungen, sich gegen den Rand der Düse 102 zu bewe gen und diesen Rand abzudichten, wodurch die Ver bindung zwischen der Leitung 103 und der Nebenab zugsleitung 106 unterbrochen wird. Dementsprechend kann sich der Druck des hydraulischen Mediums in der Leitung 94 aufbauen und eine Kraft auf den grossen Kolben 92 in dem Wählventil 19 für die Drehbewe gung ausüben..
Die Ventilplatte 90 des Wählventils für die Drehbewegung wird dann unter der stärkeren Kraft, die von dem grossen Kolben 92 ausgeübt wird, verschoben, wenn diese Platte nicht bereits in ihrer durch den Druck dieses Kolbens bestimmten Extrem stellung ist.
Es wird festgestellt, dass die kleinen Kolben 50 und 91 über die Leitungen 52 und 93 mit hydrauli schem Druckmedium versorgt werden, da diese Leitun gen mit der Hauptleitung 53 verbunden sind, aus der die Kraftwandler 16 und 20 ebenfalls das Druckme dium beziehen.
Es sind acht Abtastrohre 66 für acht Stellplatten der Wählventleinrichtung 15 für den linearen Vor- Schub vorgesehen. Diese acht Röhren sind einzeln mit den jeweiligen. Kraftwandlern in. der Vorrichtung 16 verbunden. In gleicher Weise sind acht Abtastrohre 101 für die acht Stellringe in der Ventilvorrichtung 19 für die Drehbewegung vorgesehen, die einzeln. mit den jeweiligen Kraftwandlern in der Einrichtung 20 ver bunden sind.
Da das Magnetventil S2 eine kurze Zeit nach der Erregung des Magnetventils S1 erregt wird, können die verschiedenen Membranen der Kraftwandler sich ge gen die entsprechenden Düsen ohne einen hydrauli schen Gegendruck hin bewegen. Nachdem bestimmte Membranen durch das pneumatische Medium auf die entsprechenden Düsenränder gedrückt wurden, wird das hydraulische Medium, gesteuert durch. das Öffnen des Magnetventils S2, zu den Kraftwandlern geleitet, um die entsprechende wahlweise Betätigung der ver schiedenen Stellplatten zu steuern.
Es wird betont, dass @die gerade beschriebene Stel lung eingenommen wird, während das Schneidwerk zeug mit dem Werkstück in Eingriff steht. Die Spindel für dieses Schneidwerkzeug befindet sich dabei in einer abgesenkten Stellung. Eine solche Arbeitsweise der Maschine kann verschieden lang dauern. Diese Zeit wird durch die Drehgeschwindigkeit und die Vorschub geschwindigkeit des Werkzeugs bestimmt. Zufällig sind dies Hilfsfunktionen, die durch Druckschalter, wie z. B. die Schalter 121, die mit den Abtastrohren 119 verbunden sind, abgegriffen werden können.
Auf diese Weise wird die Werkzeugfunktion zur selben. Zeit abge griffen wie die Stellung für die nächstfolgende Maschi nentätigkeit abgetastet wird, die in Form einer Ziffern information auf den Streifen 111 gestanzt ist.
Wenn die Werkzeugspindel zurückgezogen wird, schliesst sie den Begrenzungsschalter 421 (Fig.21). Dadurch wird ein Stromkreis, in dem sich die Spule 154 des Magnetventils S, befindet, geschlossen. Dieser Stromkreis schliesst die Leitung 422, den geschlosse nen Schalter 421, die Leitung 420, den Druckschalter 184, der angenommenerweise geschlossen ist, und die Leitung 419 ein, in welcher sich die Spule 154 befin det. Gleichzeitig wird ein Nebenkreis um den Druck schalter 184 geschlossen. Dieser Nebenkreis schliesst die Leitung 426, den Anker 423 und die Leitung 428 ein.
Auf diese Weise kann die Spule 154 des Magnet ventils S, über den Druckschalter 184, wenn dieser geschlossen ist, oder über den Nebenkreis, der gerade beschrieben wurde, erregt werden.
Es kann erkannt werden, dass das Schliessen des Schalters 421 unmittelbar die Spule dies Zeitrelais 399 erregt, da eine Seite dieser Spule mit der Leitung 429 über den Nebenkreis und die andere Seite dieser Spule über die Leitung 430 reit der Stromleitung 396 ver bunden ist. Nachdem das Zeitrelais 399 ausgeschaltet ist, bewegt sich der Anker 423 in seine andere Stel lung, wodurch der Nebenstromkreis um den Druck schalter 184 unterbrochen wird. Ebenfalls bewegt sich der Anker 124 in seine andere Stellung, wodurch der Stromkreis durch die Leitungen 431 unterbrochen wind, die reit dem Stromkreis für den Maschinenvor schub verbunden sind.
Wenn die Werkzeugspindel sich wieder absenkt, wird der Schalter 421 geöffnet, wodurch das Zeitrelais 399 enterregt und es für den Druckschalter 184 unmöglich gemacht wird, selbst wenn dieser geschlossen werden kann, einen Kreis über das Magnetventil S3 zu schliessen, um dessen Spule 154 zu erregen.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, wird, wenn das Magnetventil S3 erregt ist, dessen Ventilschieber 146 nach oben bewegt, um die Einspannvorrichtung 159 zu entarretieren und um die Klammern 68 und 108 des Wählventils zu betätigen. Wenn der Ventilschieber 146 in seiner oberen Stellung ist, kommuniziert die Leitung 156, die zu der Einspannvorrichtung 159 führt, mit der Abzugsleitung 160 über die schräge Passage 152 in diesem Ventilschieber.
Ebenfalls findet eine Kommuni kation der Versorgungsleitung 145 für das hydraulische Druckmedium mit der Leitung<B>163</B> auf der stromab- wärtigen Seite des Magnetventils S3 über .die schräge Passage 151 in dem Ventilschieber 146 statt. Auf diese 'eise wird die Kammer 202 der Klammervorrichtung 159 mit :dem Abzug verbunden, wodurch diese Vor richtung entarretiert wird.
Das hydraulische Druckme dium kann in die Hauptleitung 70 eintreten, von wo aus es über die Nebenleitung 81 zu der Vorrichtung 18 für die Betätigung des Mikrometerventils und ebenfalls zu den Einspannkolben 68 und 108 des Wählventils über die Nebenleitungen 69 und 109 strömen kann.
Wenn sich in der Leitung 163 ein Druck ausbildet, wird dieser zu dem Kolben 171 für das hydraulische Ventil 165 geleitet, um den Ventilschieber 166 dessel ben nach unten zu bewegen. Die Abwärtsbewegung dieses Ventilschiebers 166 bringt die durchgehende Passage 168 in diesem Ventilschieber in Flucht mit der Versorgungsleitung 175 und stromabsärts mit der Lei tung 181. Auf diese Weise wird die Leitung 49, die zu ziem Mikrometerventilzylinder 21 führt, mit dem Aus- lass der Pumpe 130 verbunden. Die Flüssigkeit strömt durch diese verbundenen Leitungen in die Kammer 47 des Zylinders 21 auf der rechten Seite des Kolbenkop fes 36, um gegen die Endfläche 37 desselben einen Druck auszuüben.
Diese Flüssigkeit wird einen Druck entwickeln, der hinreichend ist, um die Trägheit und die Reibungskräfte, die sich der Bewegung des Werk- zeugsschldttens 8 widersetzen, zu überwinden.
Wenn z. B. eine der Mess-Stufenöffnungen 22 links von dem Kolbenkopf 36, wie in Fig. 2 dargestellt ist, über die Wählventilanordnung 15 für den linearen Vorschub, die Leitung 43, die Ringnut 35 und die Lei tungen 34 und 33 mit dem Arbeitsraum 32 verbunden ist, dann ist dieser Raum 32 mit dem Abzug verbun den, da der linke Teil 27 des Zylinders 21 über die Leitungen 44, 45 und 48 mit dem Abzug 46 verbun den ist. Flüssigkeit, die zu dem rechten Ende 47 des Zylinders 21 eintritt, veranlasst den äusseren stabför migen Teil 24, der den Kolbenkopf 36 trägt, sich nach links zu verschieben, bis der schraubenförmige Ventil steg 36' auf der mit dem Abzug verbundenen Mess- Stufenöffnung 22 zentriert ist.
Wenn dies eintritt und wenn die Fläche der Endwandung 30 zweimal so gross wie die Kolbenendfläche 37 ist, wird ein Druck Pi (Fig. 6) in dem Arbeitsraum 32 erhalten, der die Hälfte des Zuführungsdrucks PS ist, der über die Lei tung 49 wirkt.
Es kann ersehen werden, dass, wenn der schrau- benförmige Ventilsteg 36' sich nahe der zentrierten Stellung oder der Null-Stellung befindet, der Druck in der Versorgungsleitung 49 allmählich ansteigt. Bis an diese Stelle förderte die Pumpe 130 einen konstanten Durchsatz.
Es kann ersehen werden, dass, wenn der Druck in dem Arbeitsraum 32 die Hälfte des Drucks der hydraulischen Flüssigkeit in der Zuführungsleitung 49 beträgt und wenn die Fläche der Endwandung 30 zweimal so gross wie die Kolbenendfläche 37 ist, einander entgegengesetze hydraulische Kräfte von glei cher Grösse auf den äusseren stabförmigen Teil 24 wirken und den Werkzeugschlitten 8 in der gewünsch ten vorbestimmten Stellung zum Stillstand bringen.
Während sich dies ereignet, dreht die Betätigungs vorrichtung 18 für die Drehbewegung die Welle oder den inneren, stabförmigen Teil 23 um den erforderli chen Winkel, wie es :durch Öffnen einer der Öffnungen 84 und durch den entsprechenden hydraulischen An trieb, der auf den Flügel. 72 wirkt, bestimmt ist. Die Drehung dies inneren, stabförmigen Teils 23 verur sacht, dass der äussere, stabförmige Teil 24 und der Kolbenkopf 36, der sich auf diesem befindet, mit sei nem schraubenförmigen Ventilsteg 36' sich drehen. Dies erzeugt eine Feineinstellung oder eine Mikrome terverschiebung des äusseren, stabförmigen Teils 24 in axialer Richtung und deshalb auch des Werkzeugschlit tens B.
Wenn andererseits eine der Mess-Stufenöffnungen 22 rechts von dem Kolbenkopf 36, entsprechend der Darstellung in Fig. 2, mit dem Arbeitsraum 32 verbun den ist, kann ersehen werden, dass das hydraulische Medium unter dem Zuführungsdruck in diesen Arbeits raum strömt. Diese Strömung erfolgt so lange, bis die Rückwärtsbewegung des Ventilstegs auf dem Kolben kopf die besondere Mess-Stufenöffnung 22, die geöff net wurde, im wesentlichen verschliesst.
Wenn dies stattgefunden hat, wird der höhere Druck PS, der auf die halbe Fläche 37 wirkt, eine Kraft auf den äusseren, stabförmigen Teil 24 auswirken, welche die durch den halben Druck Pi, der auf die grössere Fläche 30 wirkt, erzeugte Kraft ausgleicht.
Die Spule 154 des Magnetventils S3 bleibt erregt, bis der letzte von beiden Vorgängen stattgefunden hat. Ein Vorgang ist der Druckaufbau in der Leitung 49 auf ein vorbestimmtes Niveau der durch den Druck schalter 184 abgetastet wird, worauf sich dieser Schal ter öffnet. Dies gewährleistet die Vollendung der Bewe gung des äusseren, stabförmigen Teils 24 in axialer Richtung, der die Stellung des Werkzeugschlittens 8 steuert. Der Druckschalter 184 kann beispielsweise sich bei 21,029 kg pro em2 öffnen.
Die Einschnürung 185 in der Nebenleitung 183 verursacht eine Zeitver zögerung, um zu gewährleisten, dass das Mikrometer ventil seine neue Stellung erreicht hat, bevor der Druckschalter 184 den möglicherweise bestehenden Stromkreis durch die Spule 154 des Magnetventils SS unterbricht. Der andere Vorgang ist das Ausschalten des Zeitrelais 399, um den Nebenstromkreis um den Druckschalter 184 zu unterbrechen.
Wenn der letzt genannte dieser zwei Vorgänge stattfindet, werden alle möglichen Stromkreise, in denen die Spule 154 des Magnetventils liegen kann, unterbrochen, und diese Spule wird enterregt. Dadurch kehrt der Ventilschieber 146 in seine untere Stellung zurück, in der die Ein- spannvorrichtung 159 wieder festgezogen wird., indem die Leitung 156 mit der Versorgungsleitung 145 über die durchgehende Passage 148 in dem Ventilschieber verbunden wird.
Wenn dies stattfindet, wird der Druck hinter den Wählventileinspannkolben 68 und 108 nachgelassen, indem diese über die Leitung 163, die Passage 149 und die Abzugsleitung 160 mit dem Ab zug verbunden werden.
Die Engstelle 161 in der Lei tung 160 gewährleistet eine Zeitverzögerung bei dem Nachlassen -der Kolben 68 und 108, bis der Druck in dem rechten Endteil 47 des Zylinders 21 und in der besonderen Mess-Stufenöffnung 22 sowie der mit die- ser kommunizierenden Leitung, die zu dem Arbeits raum 32 führt, in den linken Endteil 27 des Zylinders 21 abgeströmt ist, der ständig mit dem Abzug verbun den ist.
Wenn das Magnetventil S3 enterregt ist, ist die hydraulische Betätigung des hydraulischen Ventils 165 beendigt, wonach der Ventilschieber 166 dieses Ventils sich nach oben bewegt, um die Verbindung zwischen den Leitungen 175 und 181, 49 zu unterbrechen.
Wenn sich :der Ventilschieber 166 des hydraulischen Ventils 165 in seiner oberen Stellung befindet, ist die Versorgungsleitung 175 mit der Leitung 176 auf der stromabwärtigen Seite des hydraulischen Ventils 165 über die schräge Passage 169 in diesem Ventilschieber verbunden.
Wenn das Magnetventil S4 enterregt ist, kom muniziert die Leitung 176 mit dem Abzug 193 über die Leitung 192, in ,der der Radiator 194 angeordnet ist.
*Das Magnetventil S4 wird durch den Druckschalter 199 gesteuert, der mit der Pumpenauslassleitung 133 auf der stromabwärtigen Seite des Absperrventils 134 verbunden ist. Der Druckschalter 199 ist so eingestellt, dass er einen Stromkreis durch die Spule 190 des Magnetventils S4 schliesst, wenn der Druck in der Lei tung 133 auf der stromabwärtigen Seite des Absperr ventils 134 auf ein vorbestimmtes, unteres Niveau, bei spielsweise 28,123 kg pro cm2 abfällt. Der Druck in dieser Leitung 133 wird normalerweise durch den Sammelbehälter 143 aufrechterhalten. Sollte der Druck unter das vorbestimmte Niveau abfallen, wird das Magnetventil S4 erregt, so dass die Verbindung der Pumpenauslassleitung 133 an der stromaufwärtigen Seite des Magnetventils 134 mit dem Abzug 193 unter brochen wird.
Dadurch bildet das von der Pumpe 130 geförderte hydraulische Medium einen Druck aus, der das Absperrventil 134 öffnet. Das Fördermedium füllt den Sammelbehälter 143, bis ein vorbestimmtes Druckniveau, beispielsweise 35,154 kg pro cm2 er reicht ist. Gleichzeitig wird der Druckschalter 199 geöffnet, wodurch der Stromkreis durch die Spule 190 des Magnetventils S4 unterbrochen wird.
Es kann ersehen werden, dass die Pumpe 130 zwei Funktionen hat. Die eine ist ein konstantes Drucksy stem :auf der stromabwärtigen Seite des Regulierventils 134 aufrechtzuerhalten, um eine hydraulische Flüssig keitsversorgung im wesentlichen mit konstantem Druck für die Betätigung der kleinen Kolben und über die Kraftwandler für die Betätigung der grossen Kolben für die zahlreichen Wählventilstellplatten zur Verfü gung zu halten und ebenfalls um die Betätigungsvor richtung 18 des Mikrometerventils für die Drehbewe gung und die Einspannkolben 68 und 108 des Wähl- ventils zu bedienen.
Die andere Funktion der Pumpe 130 ist, ein konstantes Strömungssystem durch das hydraulische Ventil 165 vorzusehen, um Flüssigkeit zum Durchströmen der Leitung 49, die zu dem Mikro- meterventilzylinder 21. führt, zur Verfügung zu stellen.
Es ist ein vorteilhaftes Merkmal des beschriebenen hydraulischen Kraftversorgungssystems, dass der Strom für die Verschiebung des äusseren stabförmigen Teils 24, der mit dem Werkzeugschlitten 8 verbunden ist, nicht unter einem höheren Druck zugeführt wird als nötig ist, um die beweglichen Elemente anzutreiben, bis der schraubenförmige Kolbenkopf 36 seine Null- oder zentrierte Stellung erreicht, in der sich :gleichzeitig mit dem Erreichen derselben der Druck aufbaut.
Dadurch, .dass das Öl auf einem niederen Druck gehal ten wird, bleibt es kühl, und es wird eine überdimen- sionale Grösse von verschiedenen Konstruktionsele menten verhindert, die andererseits erforderlich wäre, wenn diese Elemente mit heissem Öl in Kontakt kämen. Der Radiator 194 wird verwendet, um das Öl soweit zu kühlen als es in dem hydraulischen System erhitzt wird, um so einen hydraulischen Fluss von im wesentlichen konstanter Temperatur aufrechtzuerhalten und :dadurch die hohe Genauigkeit der Einstellvorrich tungen zu begünstigen.
Es ist klar, dass das Öffnen einer der Mess-Stufen- öffnungen 22 in dem Mikrometerventilzylinder die analoge axiale Stellung entsprechend der Zahlen- information von cm zu cm und mm zu mm der ge wünschten Endstellung des Werkzeugschlittens 8 steu ert.
Ebenso steuern die hundert Öffnungen 84 der Be tätigungsvorrichtung 18 für die Drehbewegung die ana loge axiale Einstellung, die der Zahleninformation in Form von hundertsten und tausendsten Teilen eines Zolls (eines cm) entspricht. Auf diese Weise bewirkt eine gesteuerte Zahleninformation auf dem Streifen 111 eine analoge Einstellung des äusseren, stabförmi gen Teils 24 und deshalb des Werkzeugschlittens B. Es ist klar, dass so viele Mess-Stufenöffnungen vorgese hen sein können als gewünscht wird.
Wenn das Schneidwerkzeug herabgesenkt wird, nachdem der Werkzeugschlitten 8 bzw. der Werkzeug tisch 10 eingestellt worden sind, wird der Streifen 111 vorgerückt, um die nächste Information für die Abta- stung der nächsten Einstellung, die vorgenommen wer den soll, jedoch nicht bevor der vorangegangene Bear beitungsvorgang vollendet ist, zuzuführen.
Wenn eine Einstellvorrichtung 13 die Verschiebung des Werkzeugschlittens 8 relativ zu dem Maschinen rahmen 6 und die andere Einstellvorrichtung 13a die Verschiebung des Werkzeugtisches 10 relativ zu dem Werkzeugschlitten regelt, kann das Werkstück 11 von Stelle zu Stelle, wie es gefordert wird, bewegt werden.
Ih Fig. <I>22 dargestellte</I> abgeänderte <I>Ausführungsform</I> Bei der Ausführungsform nach Fi,g.2 schiebt die Flüssigkeit, die auf die Endfläche 37 des Kolbenkopfes 36 drückt, den Werkzeugschlitten 8 nach links, wohin gegen die Flüssigkeit, die auf die Endwandung 30 in nerhalb des äusseren, stabförrnigen Teils 24 drückt, den Werkzeugschlitten nach rechts verschiebt. Bei der in Fig. 22 dargestellten Ausführungsform sind die Be tätigungseinrichtungen zum Verschieben des Werkzeug schlittens 8 ausserhalb der Mikrometerventilanordnung 14a angeordnet.
In Fig.22 .ist eine eigene Einrichtung zur Kraft übertragung dargestellt, die einen Zylinder 384 mit einem Kolben 385 aufweist, der in axialer Richtung gleitbar in dem Zylinder angeordnet ist und der mit dem Werkzeugschlitten mittels einer Kolbenstange 386, die sich nach aussen, durch die rechte Endwandung des Zylinders erstreckt, verbunden ist. Wie dargestellt, be sitzt die linke Endfläche 388 des Kolbens 385 die zweifache Flächengrösse der Endfläche 389 auf der anderen Seite dieses Kolbens.
Der Raum 390 links von dem Kolben ist, wie dargestellt, über die Flüssigkeits- leitung 391 mit der Einzelöffnung 40a in dem Wähl- ventil 15a für den linearen Vorschub verbunden. Der Raum 392 auf der anderen oder rechten Seite von dem Kolben ist mit einer Leitung 393 verbunden. Diese Leitung 393 ist mit einer geeigneten Versorgungsquelle (nicht dargestellt) für das hydraulische Druckmittel verbunden.
Das linke Ende des Zylinders 21a für das Mikro meterventil ist, wie dargestellt, über die Leitung 44a mit dem Abzug und der rechte Endteil über die Lei- turig 49a mit einer geeigneten Versorgungsquelle (nicht dargestellt) für das hydraulische Druckmittel ebenso wie die Leitung 393 verbunden.
Zahlreiche Elemente der in Fig. 22 dargestellten Ausführungsform gleichen den in Fig. 2 dargestellten Elementen und werden deshalb durch die gleichen Be zugsziffern wiedergegeben, mit Ausnahme des hinzuge fügten Buchstabens a .
Im Betrieb wird bei der abgeänderten Ausfüh rungsform nach Fig. 22 das Wählventil 15a für den linearen Vorschub wahlweise betätigt, um eine Verbin dung zwischen der gewünschten Mess-Stufenöffnung 22a und der Einzelöffnung 40a herzustellen, die mit dem Arbeitsraum 390 kommuniziert. Wenn eine Mess- Stufenöffnung 22a, die sich links von dem Kolbenkopf 36a befindet, mit der Kammer 390 verbunden wird, kommuniziert die letztgenannte mit dem Abzug. Wenn andererseits eine Mess-Stufenöffnung 22a, die sich rechts von dem Kolbenkopf 36a befindet, mit dem Arbeitsraum 390 in Verbindung gesetzt wird, ist der letztere mit der Versorgungsleitung 49a für das Druck medium verbunden.
Angenommen, das Mikrometerventil befindet sich in der in Fig. 22 dargestellten Stellung und eine Mess- Stufenöffnung 22a links von dem Kolbenkopf 36a kommuniziert mit dem Arbeitsraum 390, wodurch das Druckmittel in diesen Arbeitsraum abziehen kann, dann fliesst durch die Leitung 393 unter Druck stehen des Druckmedium gegen die Kolbenfläche 389, so dass dieser Kolben und seine Kolbenstange 386 nach links verschoben werden. Dadurch wird der Werkzeugschlit ten 8 nach links verschoben und dieser verschiebt sei nerseits den äusseren, stabförmigen Teil 24a des Mikrometerventils.
Dieser führt den schraubenförmi gen Ventilsteg 36a' auf dem Kolbenkopf 36a nach links, bis dieser Steg sich gegenüber der mit dem Ab zug verbundenen Öffnung 22a befindet, wodurch die Verbindung zwischen dem Arbeitsraum 390 und dem Abzug teilweise unterbrochen wird und ein Druckauf bau in dem Arbeitsraum möglich ist.
Andererseits, wenn eine bestimmte Mess-Stufenöff- nung 22a rechts von dem Kolbenkopf 36a geöffnet wird, wird der Arbeitsraum 390 mit einer Druckflüs sigkeitsquelle verbunden, die durch die Leitung 49a eintritt. Da die grössere Kolbenfläche 388 nun der Flüssigkeit unter einem Druck ausgesetzt ist, der ebenso gross wie der Druck ist, der auf die kleinere Fläche 389 auf der anderen Seite dieses Kolbens wirkt, wird der Kolben nach rechts verschoben, wodurch sich auch der Werkzeugschlitten 8 nach rechts bewegt.
Hierdurch wird der äussere, stabförmige Teil 24a nach rechts gezogen und diese Bewegung nach rechts fortge setzt, bis der schraubenförmige Ventilsteg 36a' teil weise die bestimmte Mess-Stufenöffnung 22a ver- schliesst, die wahlweise mit dem Arbeitsraum 390 in Verbindung gebracht wurde, wodurch sich ein Druck in dem Arbeitsraum ausbilden kann.
Die Bewegung des Kolbens 385 nach links oder nach rechts wird fortgesetzt, bis ein Ausgleich der hydraulischen Kräfte auf beiden Seiten des Kolbens erreicht ist. Der Ausgleich ist erreicht, wenn der Druck der Flüssigkeit in dem Arbeitsraum 390 gleich der Hälfte des Druckes in dem Arbeitsraum 392 ist, da die Kolbenfläche 388 zweimal so gross wie die Kolbenflä che 389 ist.
Es ist natürlich klar, dass der innere stabförmige Teil 23a mit einer Betätigungsvorrichtung des Mikro meterventils für die Drehbewegung, ähnlich wie das in Fig. 2 dargestellt ist, verbunden ist, um den Kolben kopf 36.a mit dem schraubenförmigen Ventilsteg 36a' zu drehen, um die Feinverschiebung es äusseren, stabförmigen Teils 24a und deshalb des Werkzeug schlittens 8 zwischen zwei benachbarten Mess-Stufen- öffnungen 22a zu bestimmen.
In Fig. 23 dargestellte abgeänderte <I>Ausführungsform</I> Verschiedene Elemente der in Fig. 23 dargestellten Ausführungsform entsprechen gleichen Elementen, die in Fig. 2 dargestellt sind und deshalb sind sie mit den selben Bezugszeichen versehen, mit Ausnahme, dass der Buchstabe b angefügt ist.
Das in Fig. 23 dargestellte Mikrometerventil 14b ist als Steuerventil verwendet, das mit einem zweistufi gen Servoventil 438 gekoppelt ist, welches seinerseits den Strom des Druckmediums von und zu der Betäti gungsvorrichtung 439 steuert. Wie dargestellt, weist das Mikrometerventil 14b einen Zylinder 21b auf, der eine Vielzahl von Mess-Stufenöffnungen 22b besitzt, die in seiner Wandung angeordnet sind. In dem Zylin der 21b ist ein Kolbenkopf 36b gleitbar und drehbar angeordnet, der fest mit einem äusseren, stabförmigen Teil 24b verbunden ist. Beide Enden dieses äusseren, stabförmigen Teils 24b erstrecken sich durch die End- wandungen des Zylinders 21b.
Das rechte Ende dieses äusseren stabförmigen Teils 24b ist, wie dargestellt, durch ein Drucklager 25b, 26b mit dem Werkzeug schlitten 8 verbunden, so dass dieser stabförmige Teil sich bezüglich des Werkschlittens frei drehen kann, jedoch sich in gerader Richtung zwangsweise mit die sem mitverschiebt. Das andere Ende des äusseren, stabförmigen Teils 24b ist, wie dargestellt, mit einer Ausnehmung versehen, die einen inneren, stabförmigen Teil 23b aufnimmt. Beide stabförmigen Teile drehen sich infolge einer Verbindung 440, die aus Dorn und Schlitz besteht, zwangsweise miteinander, obgleich der äussere, stabförmige Teil 24b relativ zu dem inneren, stabförmigen Teil 23.b verschieblich angeordnet ist.
Der innere, stabförmige Teil 23b ist die Welle der Be tätigungsvorrichtung des Mikrometerventils für die Drehbewegung, das oben beschrieben wurde und in Fig. 23 nicht dargestellt ist.
Die verschiedenen Mess-Stufenöffnungen 22b sind mit einem Wählventil 15b für den linearen Vorschub gekoppelt. Die Einzelöffnung 40b der Wählventilan- ordnung 15b ist, wie dargestellt, mit dem Abzug über eine Leitung 441 verbunden.
Der Kolbenkopf 36b ist an seiner Peripherie mit einem schraubenförmigen Ventilsteg 36b' versehen, der geeignet ist, eine der Mess-Stufenöffnungen 22b zu verschliessen. Dieser Kolbenkopf 36b teilt ebenfalls das Innere des Zylinders 21b in einen linken Raum 27b und einen rechten Raum 47b.
Das Servoventil 438 der zweiten Kraftverstär- kungsstufe besitzt einen Zylinder 442, in dem eine Ventilspule 443 mit einer Mittelscheibe 444, einer linr ken Endscheibe 445 und einer rechten Endscheibe 446 gleitbar angeordnet ist. Der Raum zwischen der äusse ren Endfläche -der linken Endscheibe 445 und der ent sprechenden Endwandung des Zylinders 442 ergibt eine Spulenendkammer 448.
In gleicher Weise wird eine Spulenendkammer 449 zwischen der äusseren Endfläche der rechten Endscheibe 446 und der ent sprechenden Endwandung des Zylinders 442 gebildet. Die linke Spulenendkammer 448 .ist mit der linken zylindrischen Kammer 27b des Mikrometerventils über eine Flüssigkeitsleitung 450 verbunden. In gleicher Weise ist die rechte Spulenendkammer 449 mit der rechten zylindrischen Kammer 47b des Mikrometer ventils über eine Flüssigkeitsleitung 451 verbunden.
Sowohl in der linken Spulenendkammer 448 als auch in der rechten Spulenendkammer 449 sind schraubenförmige Druckfedern 452 bzw. 453 angeord net, die die Servoventilspule 443 ständig in eine zen trierte Stellung im Hinblick auf den Zylinder 442 drük- ken. Wenn in dieser zentrierten Stellung, wie in Fig. 23 dargestellt ist, die mittlere Scheibe 444 eine Zufuhröff nung 454 verschliesst, dann verschliesst die linke End- scheibe 445 eine Abzugsöffnung 455 und die rechte Endscheibe 446 eine Abzugsöffnung 456. Die Abzugs öffnungen 455 und 456 sind mit dem Abzug über eine geeignete Flüssigkeitsleitung 458 verbunden.
Das hydraulische Medium wird unter Druck von irgendeiner geeigneten Versorgungsquelle (nicht darge stellt) durch eine Zufuhrleitung 459 zugeführt, die mit einer zweiten Leitung 460 in Verbindung steht, von der ein Ende, wie dargestellt, mit der Drucköffnung 454 und das andere Ende mit .der Mitte einer quer ver laufenden Leitung 461 verbunden ist. Die beiden Enden der Querleitung 461 sind einzeln mit Leitungen 450 und 451 in Verbindung. Eine Engstelle 462 ist in der Leitung 461 zwischen den Leitungen 450 und 460 dargestellt und eine ähnliche Engstelle 463 befindet sich in der Leitung 461 zwischen den Leitungen 460 und 451.
Die die Kraft ausübende Betätigungsvorrichtung 439 besitzt, wie dargestellt, einen Zylinder 464, durch dessen Endwandungen sich eine Kolbenstange 465 er streckt, die in diesen Endwandungen gleitbar gelagert ist. Diese Kolbenstange trägt einen Kolben 466, der sich in dem Zylinder 464 befindet. Die Kolbenstange 465 ist fest mit dem Werkzeugschlitten 8 verbunden. Der Kolben 466 teilt das Innere des Zylinders 464 rin einen linken Raum 468 und einen rechten Raum 469. Der linke Zylinderraum 468 kommuniziert, wie darge stellt, mit dem Ringraum zwischen der Mittelscheibe 444 und der linken Endscheibe 445 der Servoventil- spule 443 über eine Leitung 470.
In gleicher Weise steht die rechte Zylinderkammer 469 mit dem Ring raum zwischen der Mittelscheibe 444 und der rechten Endscheibe 446 der Servoventilspule 443 über eine Leitung 471 in Verbindung.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Arbeits- weisse des in Fig. 23 dargestellten Systems soll ange nommen werden, dass (anfänglich die verschiedenen <B>Ele-</B> mente, die entsprechenden dargestellten Stellungen ein nehmen. Es wird nun betrachtet, was geschieht, wenn eine Mess-Stufenöffnung 22b links von dem Kolben kopf 36b wahlweise mit dem Abzug vermittels einer geeigneten Betätigung der Wählventilanordnung 15b für den linearen Vorschub verbunden wird. Mit ande ren Worten: eine Mess-Stufenöffnung 22b links von dem Kolbenkopf 26b wird mit dem Flüssigkeitsabzug über die Leitung 441 verbunden.
Dadurch fällt der Druck in der linken Kammer 27b des Mikrometerven tils und in der linken Endkammer 448 des Servoventils auf einen sehr niederen Wert ab. Gleichzeitig steigt der Druck in der rechten zylindrischen Kammer 47b des Mikrometerventils, die mit der rechten Endkammer 449 des Servoventils verbunden ist, auf den Versor gungsdruck des Systems an, da ihre einzige Verbindung über die Zufuhrmündung 463 besteht. Auf -diese Weise wird eine durch den Druckunterschied bedingte Kraft die Servoventilspule 443 nach links gegen den Druck der Zentrierungsfedern 448 und 449 verschieben. Diese Bewegung der Servoventilspule nach links be wirkt, dass die Versorgungsöffnung 454 mit der rech ten Leitung 471 in Verbindung kommt.
Ebenso wird die Abzugsöffnung 455 mit der linken Leitung 470 verbunden. Auf diese Weise ist die rechte zylindrische Kammer 469 mit der Druckversorgungsleitung und die linke zylindrische Kammer 468 mit dem Abzug ver bunden. Daraus ergibt sich eine Bewegung des Kolbens 466 nach links. Hierdurch wird der Werkzeugschlitten 8 und ebenfalls der Ventilsteg 36b' nach links verscho ben.
Wenn sich der Kolben 466 verschiebt, verdrängt der Kolbenkopf 36b ein Flüssigkeitsvolumen aus der linken zylindrischen Kammer 27b des Mikrometerven tils. Dadurch wird ein zusätzlicher Fluss erzeugt, der aus dieser Kammer 27b durch die jeweilige Mess-Stu- fenöffnung 22b abfliesst, die mit dem Abzug verbun den ist. Dieser Fluss durch die Engstelle der Mess-Stu- fenöffnung verursacht einen Druckanstieg in der Kam mer 27b. In gleicher Weise erfordert der zunehmende Volumenbedarf in der rechten zylindrischen Kammer 47b des Mikrometerventils einen Zufluss durch die Mündung 463, was zu einem merklichen Druckabfall auf der stromabwärtigen Seite dieser Mündung 463 führt.
Dieser verringerte Druck herrscht ebenfalls in den miteinander verbundenen Kammern 47b und 449. Diese Druckänderung tritt als verringerter Druckunter schied an der Servoventilspule 443 auf und wirkt des halb als ausgleichende Geschwindigkeitsrückkopplung.
Wenn der Ventilsteg 36b' eine Stellung erreicht, in der er die bestimmte Messpunktöffnung 22b, welche mit dem Abzug verbunden ist, überdeckt, werden glei che Leckstrombahnen zum Abzug hin auf beiden Sei ten dieses Ventilstegs vorhanden sein. Diese Tatsache in Zusammenhang mit den gleichartig ausgebildeten Mundstücken 462 und 463 bewirkt, ,dass die Drücke in den zylindrischen Kammern 27b und 47b des Mikro meterventils und ebenfalls in den damit verbundenen Spulenendkammern 448 und 449 gleich werden, so dass der Druckunterschied an der Servoventilspule 443 Null wird.
Das Servoventil wird deshalb durch die Wirkung der Zentrierungsfedern 452 und 453 ge schlossen, so dass der hydraulische Fluss zu der die Kraft ausübenden Anordnung 459 abgeschnitten und der Werkzeugschlitten 8 zum Stillstand gebracht wird.
Andererseits ist es klar, dass, wenn eine Mess-Stu- fenöffnung 22b rechts von dem Kolbenkopf 36b mit dem Abzug infolge einer wahlweisen Betätigung des Wählventils 15b für den linearen Vorschub verbunden wird, der Werkzeugschlitten 8 nach rechts, bezüglich, der Darstellung in Fig. 23, bewegt wird.
Ein Vorteil des in Fig. 23 dargestellten Systems ist die sehr grosse Einstellempfindlichkeit, wobei eine ganz kleine Verschiebung des Ventilstegs 36b' gegen über der Mess-Stufenöffnung 22b eine grosse Ände rung des Flüssigkeitsstroms im Hinblick auf die die Kraft ausübende Vorrichtung 439 verursacht. Ein an derer Vorteil besteht darin, dass durch die Verwen- dung eines Vierwegventils und von Ausgleichsräumen zu beiden Seiten des Kolbens 466 die Vorrichtung in gedrängter Form hergestellt werden kann.
Während der Ventilsteg, der .in Zusammenhang mit allen in den Fig. 2, 22 und 23 beschriebenen Ausfüh rungsformen schraubenförmig ist, kann dieser auch irgendeine andere geeignete Form besitzen. Ebenfalls kann ein profilierter Ventilsteg verwendet werden, der sich in Umfangsrichtung gekrümmt erstreckt und der von einer Kante begrenzt wird, die längs des wirksa men Bogens :des Steges in einer axialen Richtung ihre Lage verändert. Beispielsweise kann, da die Betäti gungsvorrichtung 18 des Mikrometerventils für die Drehbewegung sich innerhalb des stabförmigen Teils 23 in eine von hundert möglichen Stellungen ver schiebt, der Ventilsteg eine Kante mit hundert Stufen aufweisen, die längs der wirksamen Bogenkrümmung angeordnet sind.
Es kann ebenfalls erkannt werden, dass die Mikro meterventilanordnung 14, 14a oder 14b in den ver schiedenen dargestellten Ausführungsformen als Drei wegVentil arbeitet und der Kolbenkopf mit dem darauf befindlichen Ventilsteg als Ventilspule wirkt.
Obgleich die Erfindung in Zusammenhang mit der Einstellung eines Werkzeugschlittens und eines Werk zeugtisches einer Werkzeugmaschine beschrieben wurde, ist sie nicht auf die Verwendung für Werkzeug maschinen allein beschränkt, sondern kann auch auf anderen Gebieten der Technik mit Erfolg angewandt werden.