CH523116A - Verfahren und Vorrichtung zum zeitbegrenzten Vorschub eines Werkzeuges - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zum zeitbegrenzten Vorschub eines Werkzeuges
Das erfindungsgemässe Verfahren zum zeitbegrenzten Vorschub eines Werkzeuges zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorschubbewegung einer durch einen Schraubenantrieb bewegten Spindel bis zum Auftreten eines entgegenwirkenden Widerstandes zum Vorschub des Werkzeuges verwendet wird, wonach derselbe Schraubenantrieb gegen Federdruck eine begrenzbare Rücklaufbewegung eines Teils des Antriebes und gleichzeitig eine mit der Vorschubrichtung gleichsinnige und auf das Werkzeug wirkende axiale Spannkraft erzeugt, wobei diese Rücklaufbewegung einen Schalter zur Reversierung des Vorganges betätigt.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum zeitbegrenzten Vorschub eines Werkzeuges zeichnet sich dadurch aus, dass ein form- oder reibungsschlüssiger Schraubenantrieb mit einem koaxial oder extern angeordneten Antriebsmotor das Werkzeug verschiebt, wobei beim Auftreten eines Widerstandes die Vorschubbewegung in eine gegen den Federdruck wirkende Rücklaufbewegung umgewandelt wird, und dass diese Federspannung als Arbeitsdruck auf das Werkzeug wirkt, und durch die Begrenzung des Rücklaufweges mittels verstellbarem Schalter die Zeitdauer der Arbeitsoperation begrenzt wird.



   Diese Vorrichtung kann zur Betätigung von Bohrern, Gewindebohrern, Anrollwerkzeugen, Bördelwerkzeugen, rotierenden Nietwerkzeugen, sowie auch zur Betätigung von nichtrotierenden Verformungswerkzeugen und Spanneinrichtungen dienen.



   Die beiliegenden Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen dieser   Vorrichtung,    beschränkt auf die wesentlichen Funktionsteile.



   Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit formschlüssigem Schraubenantrieb, mit Gewindehülse und koaxial angebautem Antriebsmotor.



   Die Funktionsteile sind: Maschinenständer 1, Antriebsmotor 2 mit zylindrischer Verlängerung 3, Anschlagflansch 4 und Führungszapfen 5. Die Antriebswelle des Motors ist im Motorengehäuse an Lagerstellen 7 und 8 gelagert und weist eine Spindel 9 mit Gewinde auf, welche in der mit Innengewinde versehenen Hülse 10 geführt wird. Die Hülse ist mit Flansch 11 versehen und mittels Federn 12 und 13 im Führungsauge 14 des Ständers schwebend gehalten. Gegen Verdrehung der Hülse dient Führungsstift 15.



   Die Feder 13 kann durch Teller 16 und Spannschraube 17 nach Bedarf gespannt werden.



   Zur Umschaltung des Motordrehsinnes, oder zur Schaltung einer beliebigen Folgeoperation dienen Schalter 18 und 19.



   Die Anschlagschraube 20 kann zur Tiefenbegrenzung der Vorschubbewegung verwendet werden.



     Hilfsobjekte    für die Funktionsbeschreibung sind Werkzeug 21 und Werkstück 22.



   Die Funktionen beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind im folgenden erläutert.



   Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung in der Ausgangslage vor Beginn der Operationsfolge. In diesem Zustand ist Hülse 10 gegen die Feder 12 gespannt, wodurch der Anschlagflansch 4 am Maschinenständer anliegt. Die Motordrehung wurde durch Schalter 19 ausgeschaltet.



   Die Operationsfolge wird durch Einschalten des Motors ausgelöst. Wenn wir eine Rechtssteigung der Spindel 9 annehmen, so wird hier der Motor-Drehsinn Pfeil 23 entsprechend eingeschaltet, worauf die Spindeldrehung die Hülse 10 in Richtung des Pfeiles 25 und der Motor mit Spindel und Werkzeug sich in Richtung des Pfeiles 26 bewegt. Diese Vorschubbewegung des Motors erfolgt so lange, bis die Werkzeugspitze die Oberfläche des Werkstückes erreicht. Wenn das Werkzeug nicht in das Werkstück hineindrängen kann, so hält die Vorschubbewegung gänzlich auf, die weitere Drehung der Spindel hebt die Hülse gegen die Spannung der Feder 13 in Richtung des Pfeiles 25, welche Spannung nebst Eigengewicht des Motors und der Spindel das Werkzeug immer stärker gegen das Werkstück presst.

  Die Spannkrafterhöhung erfolgt so lange, bis Flansch 11 durch Betätigung des Schalters 19 die Motordrehung ausschaltet, oder unverzüglich auf gegensinnige Drehung umschaltet. Nach Einschalten der gegensinnigen Drehung, also Pfeil 24 entsprechend, erfolgt zuerst die Entspannung der Feder 13 und damit auch die Entspannung des Werkzeuges, wonach Motor und Spindel sich in Richtung des Pfeiles 25 bewegen, bis Anschlagflansch 4 am Ständer anliegt und folgend durch Bewegung der Hülse  10 gegen die Feder 12 mittels Flansch 11 über Schalter 18 der Motor ausgeschaltet wird. Die Zeitdauer der Werkzeugdrehung an der Werkstückoberfläche kann durch Versetzung des Schalters 19 eingestellt werden. Eine Versetzung in Richtung des Pfeiles 25 verlängert und die Versetzung in Richtung des Pfeiles 26 verkürzt die Operationszeit.

  Die axiale Spannung des Werkzeuges gegen das Werkstück wird mittels Stellschraube 17 eingestellt.



   Sofern man die Arbeitstiefe des Werkzeuges auf ein bestimmtes Mass exakt einstellen will, kann diese durch Stellschraube 20 eingestellt werden.



   Fig. 2 zeigt die Befestigung nicht drehender Werkzeuge bei einer Fig. 1 ähnlicher Vorrichtung. Hier wird die Motor achse 27 kürzer gehalten und das Werkzeug 28 an der Verlängerung des Motorengehäuses 29 befestigt.



   Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung, welche sich nur in der Art der Vorschubschraube von der Darstellung unter Fig. 1 unterscheidet. Hier wird ein Schraubenantrieb mit Reibungsschluss gezeigt, bestehend aus einer Spindel mit zylindrischer Oberfläche, zweckmässigerweise aus gehärtetem Stahl. Die Funktion der Gewindehülse wird hier von einem aus mehreren Rollen bestehenden Rollensystem erfüllt. Die einzelnen Rollen sind in der zu ihrem Teilkreis tangentialen Ebene und der gewünschten Spindelsteigung entsprechend verdreht gehalten und radial gegen die   Spindeloberfläche    gespannt. Die übrigen Funktionen der Vorrichtung stimmen mit den unter Fig. 1 beschriebenen überein. Der Vorteil bei der Ausführung mit reibungsschlüssiger Spindel liegt in der Möglichkeit, ohne konstruktive Schwierigkeiten kleine Steigungswerte verwenden zu können.



   Die Ausführungsformen der Vorrichtung sind am Beispiel gegeben. Es sind zahlreiche Konstruktionsvarianten möglich.



  Die Formgebung und Anordnung der Funktionsteile sind dabei weitgehend vom Verwendungszweck abhängig. So kann beispielsweise eine solche Vorrichtung eine drehende Gewindehülse und eine unverdrehte, längsgefederte Schraube aufweisen. Die an den Zeichnungen gezeigte koaxiale Motoranordnung mit direkt gekoppelter Spindel und Werkzeug ist nur möglich, wenn die Motordrehzahl für die Drehung der Spindel und, sofern erforderlich, des Werkzeuges sich eignet.



  Wenn es nicht der Fall ist, muss eine externe Motoranordnung oder/und Übersetzungsgetriebe vorgesehen werden. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Verfahren zum zeitbegrenzten Vorschub eines Werkzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubbewegung einer durch einen Schraubenantrieb bewegten Spindel bis zum Auftreten eines entgegenwirkenden Widerstandes zum Vorschub des Werkzeuges verwendet wird, wonach derselbe Schraubenantrieb gegen Federdruck eine begrenzbare Rücklaufbewegung eines Teils des Antriebes und gleichzeitig eine mit der Vorschubrichtung gleichsinnige und auf das Werkzeug wirkende axiale Spannkraft erzeugt, wobei diese Rücklaufbewegung einen Schalter zur Reversierung des Vorganges betätigt.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein formoder reibungsschlüssiger Schraubenantrieb mit einem koaxial oder extern angeordneten Antriebsmotor das Werkzeug verschiebt, wobei beim Auftreten eines Widerstandes die Vorschubbewegung in eine gegen den Federdruck wirkende Rücklaufbewegung umgewandelt wird, und dass diese Federspannung als Arbeitsdruck auf das Werkzeug wirkt, und durch die Begrenzung des Rücklaufweges mittels verstellbarem Schalter die Zeitdauer der Arbeitsoperation begrenzt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass für den Antrieb zu der Spindelachse schräggestellte Rollen mit radialer Spannung gegen die Spindeloberfläche verwendet werden.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufbewegung des Antriebs an einem zwischen Federn schwebend gehaltenen Antriebsteil erfolgt.