DE1477663C3 - Vorschub-Steuervorrichtung zum Stufenbohren - Google Patents

Vorschub-Steuervorrichtung zum Stufenbohren

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DE1477663C3
DE1477663C3 DE19651477663 DE1477663A DE1477663C3 DE 1477663 C3 DE1477663 C3 DE 1477663C3 DE 19651477663 DE19651477663 DE 19651477663 DE 1477663 A DE1477663 A DE 1477663A DE 1477663 C3 DE1477663 C3 DE 1477663C3
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drilling
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DE19651477663
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Hans 6222 Geisenheim Dreis
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Premag GmbH Pressluftwerkzeug und Maschinenbau
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Premag GmbH Pressluftwerkzeug und Maschinenbau
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/26Fluid-pressure drives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorschubsteuervorrichtung zum Stufenbohren mit einem sich nach jedem Bohrschritt entsprechend der effektiven Bohrtiefe einstellenden Schleppanschlag, der durch Reibschluß mit einer um ein begrenztes Maß axial verschiebbaren Stange verbunden und auf dieser in Arbeitsrichtung durch einen am Bohrkopf befestigten Mitnehmer bewegbar ist, wobei die Stange eine an ihrem vorderen Ende angebrachte Ausnehmung zur Kupplung mit dem Betätigungshebel eines Umschaltventils für das Umschalten von Eil- auf Arbeitsvorschub aufweist, sowie mit einem Zeitrelais für die Umschaltung von Vorschub auf Eilgang rückwärts und einem am hinteren Vorrichtungsende angebrachten Endschalter zur Umschaltung von Eilgang rückwärts auf Eilgang vorwärts.
Derartige Vorrichtungen arbeiten im sogenannten »Pilgerschrittverfahren«, d. h. es wird bis zu einer bestimmten Tiefe gebohrt, sodann der Bohrer so weit zurückgezogen, daß er vollkommen aus dem Bohrloch heraustritt, um die Späne zu entfernen, sodann wird der Bohrer im allgemeinen im Eilgang bis zum Ende des zuerst gebohrten Teiles des Bohrlochs bewegt und sodann um dieselbe Schrittiefe weitergebohrt, wonach der Bohrer wieder zwecks Ausspänens aus dem Bohrloch herausbewegt wird, und dieser Vorgang wiederholt sich bis zum Erreichen der gewünschten endgültigen Bohrtiefe.
Die Steuerung einer solchen Vorrichtung wird durch die Forderung erschwert, daß der Bohrer nach einer Ausspänbewegung nicht bis genau an den Lochgrund im Eilgang heranfahren soll, weil dann schon durch geringfügige Ungenauigkeiten ein hartes Auftreffen des Bohrers auf den noch nicht aufgebohrten Werkstoff und dadurch eine Beschädigung eintreten könnte. Auch können ähnliche Beschädigungen des Bohrers durch am Bohrlochgrund hängenbleibende kurze Bohrspanabschnitte hervorgerufen werden. Aus diesem Grunde soll also der Bohrer im Eilgang nur bis kurz vor die beim vorangehenden Bohrvorgang erreichte Tiefe vorgeschoben werden. Entsprechend kompliziert sind auch die bisher bekannten Steuerungen für solche Stufenbohrvorrichtungen. Die bekannten Steuerungen arbeiten teils elektrisch, teils elektro-hydraulisch und auch
ίο pneumatisch-hydraulisch.
Aus der schweizerischen Patentschrift 3 75 967 ist eine Vorschub-Steuervorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Auch dort erfolgt das Umschalten nicht dann, wenn der Bohrer die größte Bohrtiefe des Bohrlochs erreicht hat, sondern um eine einstellbare Strecke vorher — unabhängig davon, wie tief das Bohrloch gerade ist —, so daß die den Schleppanschlag tragende Stange während dieser einstellbaren Strecke mit Arbeitsgeschwindigkeit vorgeschoben wird. Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist es, daß sehr komplizierte und zahlreiche Steuerungsvorgänge notwendig sind, um den zyklischen Ablauf zu steuern. Insbesondere ist nachteilig, daß indirekt geschaltete Steuerorgane zwischengeschaltet sind, bei denen durch Verschleiß, Verschmutzung u. dgl. die Ansprechzeiten Veränderlichen unterworfen sind, die zu laufenden Änderungen der Einsatzbedingungen führen. Wird beispielsweise beim Umschalten von Eilvorschub auf Arbeitsvorschub die Ansprechzeit zwischen dem Erreichen des betreffenden mechanisch angesteuerten Schaltgliedes über ein zwischengeschaltetes Steuerelement verzögert, so resultiert hieraus, daß die Umschaltung auf Arbeitsvorschub möglicherweise erst dann erfolgt, wenn der Bohrer bereits den Bohrgrund des vorher gebohrten Loches erreicht hat. Zumindest ist diese Möglichkeit nicht auszuschließen, was bedeutet, daß nicht mit letzter Sicherheit ausgeschlossen werden kann, daß die Schneide zu Bruch geht bzw. zumindest einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt ist.
Bei den bekannten Vorrichtungen ist weiterhin der große Raumaufwand nachteilig. Dort sind nämlich zur Durchführung eines Arbeitsganges aufwendige Schaltschränke und umfangreiche mechanische Bauteile nötig·
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubsteuervorrichtung zum Stufenbohren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß für die genaue Kontrolle der einzelnen Bohrschritte erforderliche Steuerorgane geschaffen werden, die im Dauerbetrieb minimale Lage- und Betriebsveränderungen und geringste Störanfälligkeit aufweisen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Mitnahmeklinke zur Rückstellung des Schleppanschlages in seine Ausgangsstellung nach Beendigung eines Bohrvorganges vorgesehen ist, welche durch einen vorderen Anschlag bei Beendigung des Bohrvorganges in Mitnahmestellung sowie durch einen hinteren Anschlag in Freigabestellung bewegbar ist. In vorteilhafter Weise wird erfindungsgemäß mit rein mechanischen Mitteln ohne Zwischenschalten von elektrischen oder pneumatischen Steuergliedern sowohl das Umschalten vom Eilvorschub auf Arbeitsvorschub als auch das Steuern auf Rücklauf einwandfrei und direkt geschaltet, nämlich zu einer solchen Grundstellung, die der jeweiligen Bohrstufe entspricht und rein mechanisch die Erreichung einer Stellung für den Beginn der nächsten Bohroperation gewährleistet. Wenn der Bohrvorgang beendet ist und der Schleppanschlag von
seiner vorderen Endstellung auf die rückwärtige Endstellung zurückgestellt wird, so wird dies ebenfalls nur rein mechanisch durch den rückwärtigen Anschlag und die Klinke ohne zwischengeschaltete Steuerglieder bestimmt. Die Klinke gemäß der Erfindung kann in vorteilhafter Weise über die genannten Anschläge in zwei Schaltpositionen gestellt werden und dadurch gleichzeitig zwei Funktionen übernehmen:
a) die Rückstellung des Schieppanschlages und
b) die genaue Positionierung der Einstellung des Schleppanschlages.
Abgesehen von der kostengünstigen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es insbesondere bei den für die »Low Cost Automation« eingesetzten Bohreinheiten vorteilhaft, daß bei den dort vorgegebenen engen Raumverhältnissen Platz für die einfachen mechanischen Steuerorgane gemäß der Erfindung vorhanden ist. Kein Platz ist hingegen für aufwendige Schaltschränke und umfangreiche mechanische Bauteile, wie bei den bekannten Vorrichtungen. Dies gilt insbesondere für die Erstellung von Vielfach-Bohraggregaten, dem Haupteinsatzgebiet der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.
Bei vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind der vordere Anschlag und der hintere Anschlag parallel zur Vorschubrichtung einstellbar.
In vorteilhafter Weise sind die einzelnen Teile der Vorrichtung so ausgebildet, daß sie kostensparend hergestellt werden können und im Dauerbetrieb verläßlich arbeiten. Die Anordnung der einzelnen Teile der Vorrichtung ist übersichtlich, so daß im Falle einer Störung ein Fehler schnell gefunden werden kann, was für selbsttätig arbeitende Maschinen von besonderer Bedeutung ist
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher dargestellt.
F i g. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Tiefloch-Bohreinheit gemäß der Erfindung, wobei nur die eigentlichen Steuerelemente, nicht aber der Bohrmaschinenantrieb usw. sowie der Bohrkopf dargestellt sind;
F i g. 2 zeigt Einzelheiten des hinteren, als Mehrfach-Ventil ausgebildeten Endschalters.
Ein sich zusammen mit dem (nicht dargestellten) Bohrkopf bewegender Mitnehmer 1 nimmt bei seiner Vorwärtsbewegung einen Schleppanschlag 2 mit, der mittels Klemmfedern od. dgl. mit Reibschluß mit einer Stange 3 verbunden ist, die um ein begrenztes Maß axial verschiebbar ist. Dieses Maß wird bestimmt durch den Abstand a zwischen einer Einstellmutter 4, die in eine mit dem Maschinengestell fest verbundene Konsole 5 eingeschraubt ist, und einer Einstellmutter 6 mit Kontermutter 7. Die Stange 3 bewirkt bei ihrer Vorwärtsbewegung über einen Schalter 8 mit Betätigungshebel 9 die Umschaltung von Eilgang vorwärts auf Vor-Schubgeschwindigkeit, und zwar in einem Abstand vor Erreichen der beim vorangehenden Bohrvorgang erzielten Bohrtiefe, der gleich dem Abstand a ist. Zur Zurückbewegung des Schleppanschlags 2 in seine Ausgangsstellung nach Erreichen der endgültigen Bohrtiefe, d. h. also zwecks Vorbereitung auf den nächsten Tieflochbohrvorgang, ist eine Mitnahmeklinke 10 vorgesehen, die an dem Mitnehmer 1 um die Achse 11 schwenkbar angelenkt ist, wobei ihr Schwenkweg durch einen in einer Aussparung 12 liegenden Bolzen 13 nach beiden Richtungen begrenzt ist. Diese Mitnahmeklinke 10 wird bei Beendigung des Bohrvorganges durch einen vorderen Anschlag 14, der mittels einer Klemmschraube 15 in Längsrichtung einstellbar auf einer Stange 16 befestigt ist, in Mitnahmestellung gebracht, so daß dann das hintere, den Bolzen 13 tragende Ende der Mitnahmeklinke 10 hinter dem Vorsprung 17 des Schleppanschlags 2 greift und diesen bei der letzten Ausspänbewegung des Bohrkopfes wieder mit nach hinten in die Ausgangsstellung zurücknimmt. Bei Erreichen der Ausgangsstellung wird die Mitnahmeklinke 10 durch Auftreffen auf einen hinteren, ebenfalls auf der Stange 16 mittels Klemmschraube 18 einstellbar befestigten Anschlag 19 wieder in Freigabestellung bewegt, so daß nun der Schleppanschlag 2 stehenbleibt. Anschließend kann sich das Arbeitsspiel wiederholen.
Die Umschaltung von Vorschub vorwärts auf Eilgang rückwärts nach jedem Bohrschritt erfolgt bei der erfindungsgemäßen Tiefloch-Bohreinheit durch ein (nicht dargestelltes) Zeitrelais beliebiger bekannter Bauart. Mit einem solchen Zeitrelais kann man die Bohrtiefe für jeden Bohrschritt mit genügender Genauigkeit festlegen, da die Bohrtiefe bei einem bestimmten Bohrerdurchmesser, einer bestimmten Bohrerdrehzahl und einem bestimmten Bohrervorschub eine Funktion der Zeit ist.
Die Umschaltung von Eilgang rückwärts auf Eilgang vorwärts, nach Beendigung einer Ausspänbewegung, erfolgt durch einen hinteren Endschalter, der gemäß F i g. 2 vorzugsweise als ein Mehrfach-Umsteuerventil ausgebildet ist, das insgesamt mit 20 bezeichnet und in das gehäusefeste Bauteil 5 eingebaut ist. Die Betätigung dieses Ventils am hinteren Hubende des Bohrkopfes erfolgt von dem Mitnehmer 1 aus über eine Stellschraube 21. Dieses als hinterer Endschalter dienende Mehrfach-Umsteuerventil besitzt ein Gehäuse 22, in dem ein Stufenkolben mit den Stufen 23 und 24 vorgesehen ist, der durch eine Feder 25 bei der dargestellten Blickrichtung nach rechts gedrückt wird. F i g. 2 zeigt die rechte Endstellung des Stufenkolbens 23, 24. In dieser durch die Feder 25 gesicherten Endstellung verschließt der Stufenkolben 23, 24 eine dauernd unter Druck stehende Druckluftzuleitung 26, während eine zu dem (nicht dargestellten) Hauptsteuerventil führende Steuerluftleitung, die in F i g. 2 nicht dargestellt ist, mit dem die Feder 25 enthaltenden Raum und infolgedessen über die Radialbohrung 27 und die Axialbohrung 28 des Stufenkolbens 23, 24 mit der größeren und gleichzeitig mit der kleineren Kolbenseite in Verbindung steht, so daß bei Zuleitung von Steuerluft der Stufenkolben 23, 24 entgegen der Wirkung der Feder 25 in seine andere linke Endstellung verschoben wird, in der dann die nicht dargestellte, in den die Feder 25 enthaltenden Raum mündende Steuerluftleitung von der größeren Kolbenseite getrennt und eine Druckluftleitung, die etwas weiter rechts als die Steuerluftleitung in das Gehäuse 22 mündet, mit der größeren, d. h. also rechten Kolbenseite verbunden wird, während bei mechanischem Zurückschieben des Kolbens durch die einstellbare Schraube 21 die Druckluftzuleitung mit der Steuerluftleitung verbunden wird. Gemäß der Zeichnung ist mit der größeren rechten Kolbenseite über ein (nicht dargestelltes) Rückschlagventil eine Fernsteuerungs-Druckluftimpulsleitung 31 angeschlossen, mittels derer die Steuerung der Maschine, insbesondere ihre erstmalige Einschaltung und auch ihre endgültige Ausschaltung während des Arbeitsbetriebs, ferngesteuert werden kann.
Die mit einer Kontermutter 29 gesicherte Einstellschraube 30 dient zur Einstellung des Bohrtiefenanschlags und der Umsteuerung auf Eilrücklauf; diese
Einstellschraube 30 trifft bei Erreichen der gewünschten endgültigen Bohrtiefe auf einen vorderen Endanschlag auf, der ein elektrischer Schalter oder aber ebenfalls ein Luftsteuerventil sein kann, und beendigt dann den Arbeitsvorschub. Nach Ablauf einer gewissen, dem Freischneiden des Bohrlochgrundes dienenden Zeitspanne, die durch ein Verzögerungsrelais gewährleistet wird, wird sodann der Eilrücklauf eingeschaltet Hierbei wird gleichzeitig der hintere Endschalter 20 unwirksam gemacht, so daß er nach diesem letzten Eilrücklauf des Bohrkopfes keine Vorwärtsbewegung desselben mehr einleiten kann, bis die Maschine wieder von Hand oder über Fernsteuerung eingeschaltet wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Vorschub-Steuervorrichtung zum Stufenbohren mit einem sich nach jedem Bohrschritt entsprechend der effektiven Bohrtiefe einstellenden Schleppanschlag, der durch Reibschluß mit einer um ein begrenztes Maß axial verschiebbaren Stange verbunden und auf dieser in Arbeitsrichtung durch einen am Bohrkopf befestigten Mitnehmer bewegbar ist, wobei die Stange eine an ihrem vorderen Ende angebrachte Ausnehmung zur Kupplung mit dem Betätigungshebel eines Umschaltventiles für das Umschalten von Eil- auf Arbeitsvorschub aufweist, sowie mit einem Zeitrelais für die Umschaltung von Vorschub auf Eilgang rückwärts und einem am hinteren Vorrichtungsende angebrachten Endschalter zur Umschaltung von Eilgang rückwärts auf Eilgang vorwärts, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mitnahmeklinke (10) zur Rückstellung des Schleppanschlags (2) in seine Ausgangsstellung nach Beendigung eines Bohrvorganges vorgesehen ist, welche durch einen vorderen Anschlag (14) bei Beendigung des Bohrvorganges in Mitnahmestellung sowie durch einen hinteren Anschlag (19) in Freigabestellung bewegbar ist.
2. Tieflochbohreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Anschlag (14) und der hintere Anschlag (19) parallel zur Vorschubrichtung einstellbar sind.
DE19651477663 1965-08-10 1965-08-10 Vorschub-Steuervorrichtung zum Stufenbohren Expired DE1477663C3 (de)

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