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Werkzeugmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einer Kühlmittelpumpe und mit wenigstens einem Werkzeugträger, der abwechselnd einen Anstell- bzw. Arbeitshub und einen Rück- bzw. Leerhub ausführt. Bei den bekannten Maschinen dieser Art ist die Kühlmittelpumpe entweder über Ketten, Riemen oder dergleichen mit dem Antriebsmotor der Werkzeugmaschine gekuppelt, oder aber für die Pumpe ist ein eigener, zusätzlicher Motor vorgesehen. Bei beiden Antriebsarten wird, solange der Antriebsmotor läuft, ständig ein Kühlmittelstrahl regen das Werkzeug oder das Werkstück gespritzt, also auch dann, wenn gar kein Arbeitslab ausgeführt wird. Dies ist insbesondere dann unangenehm, wenn das Werkzeug ausser der Hubbewegung auch noch eine Drehbewegung ausführt, wie z. B. bei Bohrmaschinen.
Dieser ständig fliessende Kühlmittelstrom führt zu einem heftigen Verschleudern des Kühlmittels, so dass meist zusätzliche Schutzvorrichtungen vorgesehen werden müssen. Der grösste Nachteil aber liegt darin, dass der Kühlmittelstrahl ständig die Arbeitsstelle überschwemmt und so ein Erkennen der Merkzeichen, wie Körnerschläge, Anrisse usw., unmöglich macht.
Bei der Werkzeugmaschine nach der Erfindung wird die Kühlmittelpumpe in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Werkzeugträgers angetrieben. Die Ausbildung kann so sein, dass die Kühlmittelpumpe jeweils nur so lange in Betrieb bleibt, als tatsäehlieh Hub- bewegungen ausgeführt werden. Dadurch wird beispielsweise bei einer Bohrmaschine beim Weiterlaufen des Bohrers in Bohrpausen kein Kühlmittel gefördert, sondern nur, wenn auch eine Hubbewegung der Arbeitsspindel erfolgt. Die Pumpe kann so ausgebildet sein, dass nur während des Anstell- bzw. Arbeitshubes Kühlmittel gefördert wird, so dass also ausser in den Arbeitspausen auch noch beim Leerhub ein Verspritzen von Kühlmittel vermieden wird.
Zur Beseitigung von noch an der Arbeitsstelle verbleibenden Resten von Kühlmittel, um eine vollkommene Sicht. von Markierungen am Werkstück zu gewährleisten, kann mit der Kühlmittelpumpe eine Luftpumpe gekuppelt. sein, die jeweils zu Beginn des Anstell- bzw. Arbeitshubes, also beim Ansetzen des Werk- zeuges, oder beim Arbeits- und beim Leerhub einen Luftstrahl auf die Arbeitsstelle bläst. Hierdurch kann nicht nur die Beseitigung der Kühlmittelreste, sondern auch das Abblasen loser Späne und anderer Verunreinigungen bewirkt werden.
Die beiden Pumpen können parallel zueinander angeordnet sein, jedoch ist es vorteilhaft, einen Doppelkolben in einem gemeinsamen Pumpenzylinder anzuordnen. Dabei kann bei Werkzeugmaschinen, wo der Werkzeugträger der Maschine mittels eines Ritzels hin und her bewegt wird, eine Kolbenstange mit einer Zahnstange verbunden sein, die mit diesem Ritzel kämmt, Hierzu kann die Kolben-
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stange an ihrem, aus dem Pumpenzylinder herausragenden Teil selbst als Zahnstange ausgebildet sein.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung eine Säulenbohrmaschine dargestellt, und zwar zeigen: Fig.l die Säulenbohrmaschine in Seitenansicht in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Ausführungsvariante des Antriebes der beiden Kolben im gemeinsamen Pumpenzylinder und Fig. 3 einen senkrechten Sehnut durch den Pumpenzylinder und die Kolben der Doppelkolbenpumpe in Fig. 2 in grösserem Massstabe.
Das Gestell der Säulenbohrmaschine besteht im wesentlichen aus einer wannenför- migen Grundplatte 4, die zugleich als San- nelbehälter für das Kühl- und Schmiermittel dient, einer an deren hinterem Ende stehenden Säule 5 und einem Querjoch 6, in dessen vorderem Kopf 7 eine Arbeitsspindel 8 drehbar und in senkrechter Richtung verschiebbar gelagert ist. Die Spindeldrehung wird in an sieh bekannter Weise von einem nicht dargestellten Motor aus über gleichfalls nicht dargestellte Riemen- oder Zahnradtriebe bewirkt. Das Senken und Heben der Spindel 8 erfolgt fnit. Hilfe eines Handhebels 9, der mit einem Ritzel 10 auf Mitdrehen gekuppelt ist, das seinerseits mit einem Zahnstangenteil der Arbeitsspindel 8 kämmt.
Beim Versehwenken des Handhebels 9 wird also über das Ritzel 10 die Arbeitsspindel 8 gehoben oder gesenkt, je nach der Drehrichtung des Hebels bzw. Ritzels. An Stelle des einfachen Handhebels 9 kann natürlich auch ein Armkreuz oder Handrad vorgesehen sein. Bei grösseren Bohrmaschinen ist das Ritzel 10 zweckmässig noch mit einem mechanischen Antrieb koppelbar, so dass das Heben und/oder Senken der Spindel mechanisch erfolgen kann.
Mit dem Ritzel 10 kämmt noch eine weitere Zahnstarre 11, die parallel zur Arbeitsspindel 8 verläuft und gemäss Fig. 1 über ein Gestänge 12 mit der Kolbenstange 15 eines Kolbens 13 in einem vertikalachsig in nicht grezeiehneter Weise am Querjoch 6 angeordneten Pumpenzylinder 14 verbunden ist. Zahn- stange 11, Gestänge 1' lnd Kolbenstange 15 bilden einen rechteckigen Rahmen. Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig.2 und 3 ist die Kolbenstange 15 selbst an ihrem aus dem Pumpenzylinder 14 herausragenden Teil als Zahnstange 11 ausgebildet, die mit dem Triebritzel 10 für die Arbeitsspindel 8 kämmt.
Der Pumpenzylinder l4 (Fig. 3) weist in drei übereinander angeordneten Ebenen je ein Paar von Ventilen 16, 16' bzw. 17, 17' bzw. 18, 18' auf. Und zwar befindet sieh das erste Paar 16, 16' im 7ylinderboden; das zweite Paar 17, 17' vorn Zylinderloden un ein Drittel der Länge des Zylindermantels entfernt an diesem, und das dritte und letzte Paar 18, 18' unmittelbar beim von der Kolbenstange durchsetzten Zylinderdeckel 14'. Die Ventile sind als Rücksellagventile ausgebildet, und zwar gehört zu jedem Ventilpaar ein Ventil 16 bzw. 17 bzw. 18, das bei Überdruck im Zylinder 74 öffnet, und ein Ventil 16' bzw. 17' bzw. 18', das bei Überdrucl in Zylinder schliesst.
Die bei Überdruek öffnenden Ventile 16, 17, 18 sind über Leitungen 19, 20, 21 nit einer gemeinsamen Leitung verbrinden, die zum Werkzeugeinspannkopf der Spindel 8 führt und in nicht gezeieneter Weise höhenverstellbar ist, so dass sie so eingestellt werden kann, dass ihre Mündung dicht oberhalb des Werkstük- kes 22 an der Stelle liegt, wo das Werkzeug 23 angesetzt wird.
Von den drei bei Überdruck sehliebenden und dementsprechend bei Unterdruck öffnenden Ventilen 16', 17', 18' ist das beim Zylinderdeckel angeordnete Ventil 18' über eine Rohrleitun g 21 finit der Auffangwanne 1 für das Kühlmittel verbunden. Die beiden andern Ventile 17', 16' stehen mit der Aussenluft in Verbindung. In die Rohrleitung 24 ist ein Dreiwegehalin2r eingeselialtet, der auch in eine Stellung- 1ebraeht -erden kann, dass er die Rohrleitung 24 finit der Aussenluft verbindet.
In dein Pumpenzylinder 14 ist über dem Kolben 13 noch ein Kolben 26 angeordnet. Der Kolben ?b, dessen Kolbenstange 27 hohl ausgebildet ist und die Kolbenstange 15 führt, kann für Zylinder nur einen Teillieb ausfüh-
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reu und steht in seiner dem Zylinderboden näheren, untern Endstellung so weit über dem ebenfalls in der untern Endstellung am Zylinderboden sich befindenden Kolben 13, dass seine Steuerkante dicht hinter dem Ventilpaar 17, 17' steht. Die hohle Kolbenstange 27 ist ebenfalls durch den Zylinderdeckel 14' ge- fülirt und in diesem durch eine zusammen- pressbare Dichtung 28 abgedichtet.
Sie trägt an ihrem obern Ende einen aufgeschraubten Ring 29, der in der dem Zylinderboden näheren Endstellung des Kolbens 26 auf die Anzugschraube der Dichtung 28 aufsitzt. Der Kolben 26 ist durcl eine einerseits am Kolben 26, anderseits an der Innenseite des Zylinderdeckels 14' abgestützte Feder 30 im Sinne seiner Bewegung gegen den Zylinderboden hin belastet.
Handhabung und Wirkungsweise der Vorrichtung sind folgende: Es sei angenommen, die Kolben 13, 26 ständen in der Stellung nach Fig.3. Dieser Kolbenstellung entspricht eine S tellung der Arbeitsspindel 8 in oberer Ruhelage. Wird nun durch Verschwenken des Handhebels 9 die Arbeitsspindel 8 gesenkt, das heisst angestellt, so bewegt sieh die Zahnstange 11 in entgegengesetzter Ricltung. Hierbei wird zunächst nur der Kolben 13 mitgenommen, während der zweite Kolben 26 in Ruhelage verbleibt. Bei dieser Kolbenbewegung wird die zwischen den beiden Kolben 13 und 26 befindliche Luft verdichtet. Unter dem Einflu3 des entstehenden Überdruckes schliesst sich das Ventil 1T, während sich das Gegenventil 17 öffnet.
Durch die Leitung 20 wird also ein Luftstrom gepresst, der die zum Ansetzen des Werkzeuges 23 bestimmte Stelle am Werkstücl 22 von losen Verunreinigungen, wie Spänen, Kühlmittel oder dergleichen, säubert, so dass die Ansatzstelle gut beobachtet werden kann.
Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 13 bildet sich unter diesem ein Unterdruck, der ein Öffnen des Ventils 16' und damit ein Ansaugen von Luft in diesen Raum zur Folge hat. Zugleich wird das Ventil 16 geschlossen.
Sobald der Kolben 13 bei seiner Aufwärtsbewegung den Kolben 26 erreicht, wird dieser mitgenommen. Durch den Druck auf die zwischen Kolben 26 und Zylinderdeckel 14' befindliche Flüssigkeit schliesst sich das Ventil 18', während das in die Rohrleitung 21 führende Ventil 18 öffnet. Es wird also jetzt ein Strahl Kühlmittel an das Werkzeug und auf das Werkstück gespritzt, und zwar so lange, wie die Zustell- und anschliessende Arbeitsbewegung des Werkzeuges dauert.
Beim W iederanheben der Arbeitsspindel, das heisst beim Rück- bzw. Leerhub bewegen sieh die beiden Kolben 13, 26 zurück, wobei sich das Ventil 18 schliesst, während durch gleichzeitiges Öffnen des Ventils 18' die Verbindung des Zylinders mit der Ansaugleitung 24 für neues Kühlmittel hergestellt wird. Der Raum zwischen Kolben 26 und Zylinderdeckel 14' wird also wieder mit Kühlmittel gefüllt.
Vor den Kolben 13, 26 wird die Luft verdichtet, die Ventile 16', 17' schliessen, die Ventile 16, 17 dagegen öffnen, und ein abermaliger Luftstrahl durch die Leitungen 19, 20 reinigt das Werkstück von losen Spänen, restlichem Kühlmittel und andern Verunreinigungen. Beim Aufsitzen des Ringes 29 auf die Anpressmutter der Dichtung 28 bleibt der Kolben 26 stehen. Der andere Kolben 13 bewegt sieh noch weiter, bis er seine Endstellung nach Fig. 3 wieder erreicht hat. Beim Vorbeigang des Kolbens 1.3 an dem Ventilpaar 17, 17 schaltet dieses infolge des entstehenden Unterdruckes um, so dass die Leitung 20 verschlossen und die Luftzufuhr von aussen wieder geöffnet ist, mit der Wirkung, dass in den Raum zwischen den beiden Kolben Luft angesaugt wird.
Zum erstmaligen Füllen des Zvlinders 14 wird dureli mehrfaches Auf- und Abbewegen des Handhebels 9 der Arbeitsraum des Kolbens 26 im Zylinder 14 mit Kühlmittel vollgesaugt.
Wie ersiclitlieh, wird also beim Ansetzen des Werkzeuges zunächst ein Luftstrahl auf den Ansatzpunkt geblasen, dem dann während des Arbeitsvorganges ein Kühlmittelstrahl folgt. Beim Anheben des Werkzeuges für den Rück- bzw. Leerhub dagegen wird nur ein Luftstrahl aufgeblasen, aber kein Kühlmittel verspritzt. Soll in beiden Fällen nur Luft an-
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geblasen werden, dann braucht nur der Drei- wegehaln 25 umgeschaltet zu werden, so dass die Ansaugeleitung 24 statt mit der Kühlmittelwanne 4 mit der Aussenluft in Verbindung s s teht.
Statt eines Zylinders mit zwei Kolben könnten natürlich auch zwei parallel arbeitende Zylinder mit je einem Kolben vorgesehen sein, von denen der eine mit Luft, der andere mit Kühlflüssigkeit arbeiten würde. Ferner könnte auf der Ritzelwelle neben dem dargestellten Ritzel noch ein zweites Ritzel kleinerer Zähnezahl sitzen, das mit der Zahnstange 11 des Kolbens 13 kämmt, un so den Hub des Kolbens klein zt halten. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Ausführungsform nach Fig.1, damit das Gestänge 12 keinen zu grossen Bewegungsbereich hat.
Die beschriebene Vorrichtung kann nit Vorteil auch bei andern Werkzeugnasehinen angewendet werden, z. B. Gewindesehneidmaschinen, Handhebelfräsnaschinen, Stossmaschinen, Hobelmaschinen, Horizontalbolr- werken, bei denen ein oder mehrere Werkzeugträger abwechselnd einen hin und her oder auf und ab gehenden, vorzugsweise geradlinigen Anstell- bzw. Arbeitshub und Rück- bzw. Leerhub auszuführen bestimmt sind. An Stelle der dargestellten Einspindelmasehine könnte natürlich auch eine Mehrspindelbohrmaschine vorgesehen sein.