CH648501A5

CH648501A5 - Tiefbohrmaschine mit einem maschinenbett.

Info

Publication number: CH648501A5
Application number: CH7978/80A
Authority: CH
Inventors: Theo Boesch
Original assignee: Hegenscheidt Gmbh Wilhelm
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1980-10-27
Publication date: 1985-03-29
Also published as: IT8050146A0; US4377023A; DE2948693A1; IT1128617B; SE444900B; DE2948693C2; SE8007995L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tiefbohrmaschine mit einem Maschinenbett, auf welchem ein verfahrbarer Spindelstock und ein Reitstock angeordnet sind, wobei sich zwischen Spindelstock und Reitstock ein eine Spannbewegung ausführender Kühlmittelzuführapparat befindet.

Bei bekannten Tiefbohrmaschinen dieser Art wird für die Entnahme des Werkstückes das Bohrwerkzeug in den Kühlmittelzuführapparat durch Verfahren des Spindelstockes und damit des das Werkzeug tragenden Bohrrohres hineingezogen. Hiernach wird der das Werkstück einspannende Kühlmittelzuführapparat in Richtung Lösen verschoben. Hierdurch aber ragt das Bohrwerkzeug wieder aus dem Kühlmittelzuführapparat heraus, so dass bei der Werkstückentnahme sowohl Werkstück, als auch Werkzeug verletzt werden könnten. Um dies zu vermeiden, wird im Stand der Technik durch eine neuerliche Verschiebung des Spindelstockes das Werkzeug wieder in den Kühlmittelzuführapparat hineingezogen. Diese Art der Maschinenbedienung ist zeitraubend und lästig.

Soll ein Werkstück in eine solche Maschine eingespannt werden, gestaltet sich der Arbeitsablauf noch komplizierter. Es muss dann nach Einlegen des Werkstückes in die Maschine das Werkzeug soweit aus dem Kühlmittelzuführapparat ausgefahren werden, dass es das Werkstück noch nicht berührt. Danach kann um den gleichen Betrag der Kühlmittelzuführapparat in Richtung Spannen verschoben werden. Da das Werkstück beim Einlegen in die Maschine in axialer Richtung von Werkstück zu Werkstück unterschiedliche Lagen einnehmen kann, kann es vorkommen, dass diese Bewegungsabfolge mehrmals hintereinander geschaltet werden muss, solange, bis der Kühlmittelzuführapparat das Werkstück soweit verschoben hat, dass es am Reitstock zu Anlage kommt und nun mit der nächsten Verschiebebewegung des Kühlmittelzuführapparates gespannt werden kann.

Die Handhabung der genannten Bohrmaschine könnte vereinfacht und damit die Arbeitszeit verkürzt werden, wenn der Eintauchraum der dem Bohrwerkzeug im Kühlmittelzuführapparat zu Verfügung steht, genügend Tief wäre, um alle erforderlichen Bewegungen des Kühlmittelapparates zu erlauben, ohne dass hierfür das Bohrwerkzeug bewegt werden müsste. Eine solche Lösung ist grundsätzlich durchführbar, erfordert jedoch einen sehr gross gebauten Kühlmittelzuführapparat und damit gleichzeitig ein entsprechend längeres Maschinenbett.

Die Erfindung bezweckt eine Bohrmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die oben erläuterten Bedienungsprobleme vermieden sind, ohne hierfür den Nachteil einer veränderten Baugrösse der Maschine hinnehmen zu müssen.

Die erfindungsgemässe Tiefbohrmaschine entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Durch diese Massnahmen behält das Bohrwerkzeug im Kühlmittelzuführapparat immer die gleiche axiale Lage, so dass der Kühlmittelzuführapparat sich beliebig bewegen kann, ohne dass hierdurch das Werkzeug hinten anschlägt oder vorne austritt. Einspannen und Entnahme des Werkstücks können durchgeführt werden, ohne dass hierbei die Lage des Werkzeuges besonders beachtet werden müsste.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Tiefbohrmaschine beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Tiefbohrmaschine in Vorderansicht, und

Fig. 2 zeigt einen Teilausschnitt der Verschiebeeinrichtung für den Kühlmittelzuführapparat.

Auf dem Teilstück la eines Maschinenuntergestells 1 ist ein Spindelstock 3 angeordnet, welcher in Richtung des Pfeiles 4 über den Vorschubmotor 5 in an sich bekannter Weise verfahren werden kann. Der Spindelstock 3 nimmt das Bohrrohr 6 auf und versetzt es über den Antriebsmotor 7 in Drehung. Gleichzeitig kann das Bohrrohr 6 über den Spindelstock 3 in Richtung des Pfeiles 4 verfahren werden. Am Spindelstock 3 ist eine Spule 13 eines Verschiebepotentiometers befestigt. Der Schleifkontakt 14 des Verschiebepotentiometers ist mit dem Teilstück la des Maschinenuntergestells 1 verbunden. Ebenfalls am Spindelstock 3 ist ein Nockenschalter 17 befestigt, der mit einem am Teilstück la befestigten Schaltnocken zusammenarbeitet. Der Nockenschalter 17 ist über die Leitung 28 elektrisch mit der Maschinensteuerung 31 verbunden.

Das Bohrrohr 6 trägt an seinem anderen Ende z.B. ein Werkzeug 11 für die Innenbearbeitung des Werkstückes 8. Das Bohrrohr 6 wird hierbei vom Kühlmittelzuführapparat

9 geführt. Der Kühlmittelzuführapparat 9 ist auf dem Teilstück la des Maschinenuntergestelles 1 angeordnet. Am Kühlmittelzuführapparat 9 ist ebenfalls eine Spule 15 eines Verschiebepotentiometers befestigt. Der Schleifkontakt 16 des Verschiebepotentiometers ist mit dem Teilstück la des Maschinenuntergestells 1 verbunden.

Beide Spulen 13 und 15 sind mit einer Spannungsquelle 32 parallel geschaltet, während die Schleifkontakte 14 und 16 über Leitungen 33 und 34 elektrisch mit einem Verstärker

10 verbunden sind, der seinerseits über die Leitung 48 mit einem Thyristorgerät 49 und über die Leitung 29 mit der Maschinensteuerung 31 verbunden ist. Das Thyristorgerät 49 verfügt über einen Leistungsstromanschluss 50 und ist über die Leitung 35 mit dem Vorschubmotor 5 verbunden.

Das Maschinenuntergestell 1 besteht noch aus einem weiteren Teilstück lb, welches an der Verbindungsstelle 2 mit dem Teilstück la verbunden ist und in dieser Gesamtheit das Maschinenuntergestell 1 darstellt. An dem dem Kühlmittelzuführapparat 9 abgewandten Ende des Teilstückes lb ist auf dem Teilstück lb der Reitstock 12 längsverschieblich und feststellbar angeordnet. In der gewünschten Lageposition wird der Reitstock 12 festgeklemmt.

Der Kühlmittelzuführapparat 9 ist ebenso wie der Spindelstock 3 in an sich bekannter Weise gleitend auf die Bettführungsbahnen 20 des Teilstückes la aufgesetzt und kann sich - allerdings beschränkt auf den Bereich des Spannhubs 30 - in Richtung des Pfeiles 21 bewegen. Hierzu ist der Kühlmittelzuführapparat 9 über ein Joch 22 mit der Kolbenstange 24 eines die Bewegung bewirkenden Strömungsmittelzylinders 23 verbunden. Der Strömungsmittelzylinder 23 seinerseits ist auf einem im Teilstück la angeordneten Auflagetisch 25 befestigt und über eine Querpassfeder 26 gegen Ver-

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Schiebung gesichert. Der Strömungsmittelzylinder 23 ist hierbei so angeordnet, dass seine Mittelachse 27 in der vertikalen Ebene durch die Maschinenmitte 19 und parallel zu den Bettführungsbahnen liegt. Soll ein Werkstück 8 bearbeitet werden, so befindet sich in Ausgangslage der Kühlmittelzuführapparat 9 in seiner linken Endlage, so dass zwischen Kühlmittelzuführapparat 9 und Reitstock 12 ein grösstmög-licher Zwischenraum besteht. Der Spindelstock 3 ist ebenfalls so weit nach links gefahren, dass das am Ende des Bohrrohres befestigte Werkzeug 11 sich in bekannter Weise innerhalb des Kühlmittelzuführapparates 9 befindet (Fig. 2). Danach wird in üblicher Weise ein Werkstück 8 in die Maschine eingebracht und auf den Auflageprismen 36 und 37 abgelegt. Um das Werkstück für die nachfolgende Bearbeitung zwischen Kühlmittelzuführapparat 9 und Reitstock 12 einzuspannen, wird der Kühlmittelzuführapparat 9 nach rechts (Fig. 2) verfahren. Hierzu wird von der Maschinensteuerung 31 über die Leitung 44 das Ventil 38 in die Schaltstellung a gefahren, so dass das von der Pumpe 39 geförderte Strömungsmittel über die Rohrleitung 42 durch den Mengenregler 41, mit welchem die Geschwindigkeit der Spannbewegung des Kühlmittelzuführapparates 9 eingestellt werden kann, zum Strömungsmittelzylinder 23 fliesst und hierdurch die Kolbenstange 24 ausfährt und damit den Kühlmittelzuführapparat 9 nach rechts verschiebt. Gleichzeitig wird die Spule 15 mit verschoben, so dass nunmehr von den Schleifkontakten 16 und 14 an den zugeordneten Spulen 15 und 13 unterschiedliche Spannungen abgegriffen werden. Dies veranlasst den über die elektrische Leitung 29 mit der Maschinensteuerung 31 verbundenen Verstärker 10 über die Leitung 48 ein Steuersignal an das Thyristorgerät 49 abzugeben, welches seinerseits über die Leitung 35 den Vorschubmotor 5 regelt, so dass hierdurch der Spindelstock 3 sofort gleichsinnig und um den gleichen Betrag wie der Kühlmittelzuführapparat 9 verschoben wird. Durch die genannte Bewegung des Spindelstockes 3 wird auch die an diesem befestigte Spule 13 verschoben und damit wieder Spannungsgleichheit am Abgriff beider Spulen hergestellt. Dies bedeutet, dass sich der Spindelstock 3 und der Kühlmittelzuführapparat 9 immer gleichsinnig und mit gleicher Geschwindigkeit bewegen. Ist der Spannvorgang beendet, so wird von dem ansteigenden Druck des Strömungsmittels ein Druckschalter 46 geschaltet, der über die Leitung 45 ein entsprechendes Signal an die Maschinensteuerung 31 abgibt. Hierdurch wird von der Maschinensteuerung 31 die Wirksamkeit der Spulen 13 und 15 unterbrochen und das Bohrrohr 6 in bekannter Weise über den Antriebsmotor 7 in Drehung versetzt und über den Spindelstock 3 mit Hilfe des Vorschubmotors 5 der nunmehr in beliebiger Weise von aussen gesteuert werden kann, axial

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verschoben. Es wäre grundsätzlich auch möglich, das Bohrrohr 6 stillzusetzen und das Werkstück 8 zu drehen. Ausserdem könnte auch eine gegenläufige Drehbewegung zwischen Bohrrohr 6 und Werkstück 8 erzeugt werden.

Nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges wird der Spindelstock 3 soweit zurückgefahren, bis der Nockenschalter 17 den Schaltnocken 18 befährt. Der Nockenschalter 17 gibt hierdurch über die Leitung 28 ein Signal an die Maschinensteuerung 31 ab, wodurch die Spulen 13 und 15 wieder wirksam werden. Hierdurch kann der Spindelstock 3 nur noch soweit zurückfahren, bis an beiden Spulen 13 und 15 gleiche Spannung abgegriffen wird. In dieser Lage bleibt der Spindelstock 3 stehen. Wird nun in die Maschinensteuerung 31 der Befehl «Werkstück lösen» eingegeben, so wird das Ventil 38 in die Schaltstellung b gefahren, so dass nun das von der Pumpe 39 geförderte Strömungsmittel in den Strömungsmittelzylinder 23 fliesst, wodurch die Kolbenstange 24 einfährt und damit den Kühlmittelzuführapparat 9 und ebenso die Spule 15 nach links verschiebt. Da nun wieder Spannungsunterschiede am Abgriff der Spulen 15 und 13 auftreten, erhält der Vorschubmotor 5 über die Leitung 35 vom Thyristorgerät 49 einen entsprechenden Strom, welcher am Thyristorgerät 49 vom Verstärker 10 geregelt wird, so dass sich Spindelstock 3 und Kühlmittelzuführapparat 9 wieder gleichsinnig und mit gleicher Geschwindigkeit bewegen. Ist die Kolbenstange 24 ganz eingefahren, hört die Bewegung auf. In diesem Zustand ist die Pumpe 39 gegen unzulässigen Druckanstieg durch das Druckbegrenzungsventil 40 abgesichert.

Durch den vorgeschlagenen Synchronlauf von Spindelstock 3 und Kühlmittelzuführapparat 9 während des Spann-und Lösevorganges kann während des Spann- und Lösevorganges das Bearbeitungswerkzeug im Kühlmittelzuführapparat verbleiben, ohne dass hierdurch der Kühlmittelzuführapparat während des Spannhubes zur Anlage am Aufnahmestück 47 des Werkzeugs 11 käme und hierdurch einerseits den Spannvorgang nicht beenden könnte und andererseits Zerstörungen anrichten würde und ohne dass während des Lösehubes das Werkzeug 11 den schützenden Bereich des Kühlmittelzuführapparates 9 verlassen muss und hierbei durch die Werkstückentnahme und das nachfolgende Werkstückeinlegen Beschädigungen durch das Werkstück ausgesetzt zu sein. Ein aus dem Kühlmittelzuführapparat 9 herausragendes Werkzeug beschränkt ausserdem den Einlege-freiraum für das Werkstück. Durch die vorgeschlagene Erfindung kann auch ein kompliziertes schrittweises Verschieben von Spindelstock 3 und Kühlmittelzuführapparat 9 vermieden werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

648 501 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Tiefbohrmaschine, mit einem Maschinenbett auf welchem ein verfahrbarer Spindelstock (3) und ein Reitstock (12) angeordnet sind, wobei sich zwischen Spindelstock und Reitstock ein eine Spannbewegung ausführender Kühlmittelzuführapparat (9) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerungsmittel angeordnet sind, die während der Phase der Entnahme und während der Phase des Einspannens eines Werkstücks (8) einen Vorschubmotor (5) für das Verfahren des Spindelstocks (3) und die Kolbenstange (24) eines Strömungsmittelzylinders (23) für das Verfahren des Kühlmittelzuführapparates (9) so steuern, dass sich der Spindelstock (3) und der Kühlmittelzuführapparat (9) gleichsinnig und mit gleicher Geschwindigkeit bewegen.

2. Tiefbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsmittel elektrischer Art sind und eine elektrische Brückenschaltung (13, 14; 15,16) aufweisen.