DE1908446U

DE1908446U - Vorrichtung zum ausfuehren von bohrarbeiten.

Info

Publication number: DE1908446U
Application number: DEF26980U
Authority: DE
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1964-11-12
Filing date: 1964-11-12
Publication date: 1965-01-14

Description

!"esto-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, Esslingen a.N.

Vorrichtung zum Ausführen von Bohrarbeiten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausführen von Bohrarbeiten, die ein erstes Antriebsaggregat zur Erzeugung der drehenden Arbeitsbewegung und ein mit Druckluft oder hydraulisch betriebenes zweites Antriebsaggregat zur Erzeugung der axialen Vorschubbewegung des Werkzeugs enthält.

Bekanntlich kann man tiefe löcher nur etappenweise bohren, da man das Bohrwerkzeug nach Ausführung eines ersten Arbeitsganges immer wieder zurückziehen muß, u.a. auch um es von Spänen zu befreien, wenn man eine einwandfreie Bohrung erhalten und das Verstopfen der Spiralnuten im Bohrer vermeiden will« Aus Gründen der Zeiter-

sparnis ist man bestrebt, das Werkzeug während der Vorschubbewegung bis zum Werkstück und bis zum Beginn der Bohroperation im Eilgang vorzuschieben und es nur während der eigentlichen Bohroperation mit geringerer Geschwindigkeit in langsamer Vorschubbewegung vorzuführen. Der Rücklauf erfolgt wiederum im Eilgang. Wenn man, wie es dem ersten Anschein nach am einfachsten zu bewerkstelligen ist, bei jedem Vorlauf des Werkzeugs an der ersten Umschaltstellung - die dem Beginn der Bohroperation überhaupt entspricht - von Eilgang auf Langsamvorschub umschaltet, verliert man relativ viel Zeit, da der Langsamvorschub in den dem ersten Abschnitt nachfolgenden Bohrabschnitten jeweils zu früh einsetzt. Das Ziel der Erfindung besteht darin, hier Abhilfe zu schaffen.

Zu dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Vorrichtung dem pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylinder des zweiten Antriebsaggregates (das zur Erzeugung der axialen Vorschubbewegung des Werkzeugs dient), ein mit Öl betriebener Ölbremszylinder zugeordnet, dessen Kolben jeweils nur während eines Teils der Vorschubbewegung in Vorlaufrichtung an bestimmbaren Zeitpunkten mit dem Kolben des zugeordneten Arbeitszylinders verbunden ist und während des übrigen Teils der Vorschubbewegung von diesem getrennt ist, wobei zum Verbinden und Trennen der beiden Kolben Kupplungselemente vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von dem Verlauf der Vorschub-

"bewegung selbsttätig zur Wirkung kommen. Hierbei kann z.B. die Kolbenstange des ÖlbremsZylinders parallel zur Kolbenstange des Arbeitszylinders verlaufen, deren dem Werkzeug abgewandtes Ende aus dem Arbeitszylinder herausgeführt ist und ein Kupplungsorgan trägt, das an der Kolbenstange des Ölbremszylinders gleitend geführt ist und dem an dieser ein Anschlagglied zugeordnet ist, das an bestimmbaren Zeitpunkten während der Vorschubbewegung in Vorlaufrichtung zum Zusammenwirken mit dem Kupplungsorgan an der Kolbenstange des Arbeitszylinders kommt und hierbei die beiden Kolbenstangen miteinander kuppelt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden die einzelnen aufeinanderfolgenden Bewegungen so gesteuert, daß das Werkzeug bei Beginn jedes Bohrabschnitts im Eilgang bis zu der Stelle vorläuft, an der der. neue Bohrabschnitt beginnt, und nur unmittelbar während der eigentlichen Bohroperation im Langsamvorschub vorgeführt wird. Der Rücklauf erfolgt ebenfalls im Eilgang. Es ergibt sich hierbei eine bedeutende Zeitersparnis. Trotz alledem ist der Aufbau der neuen Anordnung denkbar einfach. Besonders zweckmäßig ist hierbei, wenn mit der Kolbenstange des Arbeitszylinders ein Mitnehmerzylinder zum Zurückholen des Anschlaggliedes verbunden ist, in dem ein Kolben in Richtung quer zur Vorschubbewegung und auf die Kolbenstange des Ölbremszylinders zu hin und her verschieblich geführt ist, dessen Kolbenstange an der dem Ölbremszylinder zugewandten Seite aus dem Mitnehmer-

Zylinder herausgeführt und einer Verriegelungsnut an der Kolbenstange des Ölbremszylinders zugeordnet ist, in die sie in ihrer vorgeschobenen Stellung eingreift.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung in einer Draufsicht,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht und

Fig. J ein Beispiel für die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung in schematiseher Darstellung und

Fig. Ja ein Schema zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. l und 2.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausführen von Bohrarbeiten enthält einen pneumatischen Arbeitszylinder 1 und einen Ölbremszylinder 2. Außerdem enthält sie ein nicht weiter dargestelltes erstes Antriebsaggregat,

mit dessen Hilfe die drehende Arbeitsbewegung des Werkzeugs erzeugt wird. Dieses Antriebsaggregat bestellt in der Regel aus einem Elektromotor. Der pneumatische oder hydraulische Arbeitszylinder 1 dient als zweites Antriebsaggregat zur Erzeugung der axialen Vorschubbewegung des Werkzeugs in Sichtung des Pfeiles 3. Somit kann das z.B. mit der Kolbenstange 4a gekoppelte Werkzeug einerseits eine axiale Vorschubbewegung gemäß Pfeil 3 - in Richtung auf das Werkstück zu und von diesem weg - und andererseits eine drehende Arbeitsbewegung um die Werkzeugachse (etwa wie bei einer Bohrspindel) ausführen. All dies ist an sich

bekannt, wie nicht weiter ausgeführt werden muss.

Der mit Öl betriebene Ölbremszylinder 2 ist dem Arbeitszylinder zugeordnet, damit er in der Zeit, in der die beiderseitigen Kolbenstangen gekuppelt sind, die Vorlaufbewegung des Kolbens im Arbeitszylinder bremst. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß der Kolben des Ölbremszylinders Jeweils nur während eines Teils der Vorschubbewegung und nur an jeweils bestimmbaren Zeitpunkten mit dem Kolben des zugeordneten ArbeitsZylinders gekuppelt ist (Langsamgang), im übrigen Teil der Vorschubbewegung von diesem Kolben jedoch entkuppelt ist (Eilgang). Die Kolben la des Arbeitszylinders 1 und 2a des Ölbremszylinders, die nur der Vollständigkeit wegen gestrichelt angedeutet sind, sind mit Kolbenstangen 4_? 5? verbunden,

die parallel zueinander verlaufen! Hierbei ist die .Anordnung so getroffen, daß die Kolbenstange 4 des Arbeitszylinders 1 an einem Ende - ihrem aus dem Zylinder herausgeführten vorderen Ende 4a - das Werkzeug trägt und am entgegengesetzten Ende ebenfalls aus dem Arbeitszylinder herausgeführt ist. Sie trägt ■ , hierbei ein Kupplungsorgan 6, das aus einer Quertraverse besteht, die einerseits an der Kolbenstange 4 befestigt ist und andererseits - mit ihrem freien Ende an der Kolbenstange 5 des Ölbremszylinders bei 6a gleitend gelagert ist. Zu diesem Zweck weist sie eine durchgehende Bohrung 6b auf, die sich in Kolbenstangenlängsrichtung erstreckt und durch welche die Kolbenstange 5 des Ölbremszylinders hindurchgeht. Die Kolbenstange 5 des Ölbremszylinders trägt ein Anschlagglied 7₅ das aus einem in Längsrichtung verstellbar angebrachten Anschlagnocken besteht, der sich in Kolbenstangenlängsrichtung gesehen zwischen der Quertraverse 6 und dem Arbeitszylinder 1 befindet. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß die Traverse als Kupplungsorgan und der Anschlagnocken als Ansehlagglied an bestimmbaren Zeitpunkten während der Vorschubbewegung in Vorlaufrichtung zum Zusammenwirken kommen und hierbei die beiden Kolbenstangen miteinander verbinden, während sie im übrigen Teil der Kolbenbewegung nicht miteinander zusammenwirken und die beiden Kolbenstangen entkuppelt oder unverbunden lassen. Es ist im

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übrigen aus der Zeichnung zu erkennen, daß die Traverse und der Anschlagnoeken 7 oder nur einer dieser beiden Teile - in Richtung des Pfeiles 3 an der jeweiligen Kolbenstange entlang hin und her verstellbar sind und in ihrer jeweiligen Lage festgestellt werden können. Auf diese Weise kann man die geweiligen Steuerzeiten den Gegebenheiten entsprechend variieren.

An der Quertraverse ist weiterhin noch ein Mitnehmerzylinder 8 befestigt, in dem ein Kolben 9 in Sichtung quer zur Vorschubbewegung gemäß Pfeil Io und auf die Kolbenstange 5 des Ölbremszylinders zu hin und her verschieblich geführt ist. Die Kolbenstange 11 des Kolbens ist an der dem Ölbremszylinder zugewandten Seite aus dem Mitnehmerzylinder 8 herausgeführt. Dieser Kolbenstange ist eine Verriegelungsnut 12 zugeordnet, die als Ausnehmung oder Vertiefung am Umfang der Kolbenstange 5 des Ölbremszylinders ringartig rundumläuft, wobei die Breite b dieser Nut etwa dem Durchmesser d der Kolbenstange des Mitnehmerzylinders entspricht. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß die Kolbenstange 11 in ihrer vorgeschobenen Stellung in die Hut 12 eingreift und hierbei die Kolbenstangen 4 und 5 miteinander verriegelt . Dies hat für die Eü-.cklaufbewegung der Kolbenstange des Arbeitszylinders Bedeutung, da der Anschlagnocken 7 und die Traverse 6 eine Kupplung der beiden

Kolbenstangen nur während der "Erlaufbewegung bewirken können und für die Erzeugung der Rücklaufbewegung keine Feder vorgesehen ist.

Zur Steuerung der Kolbenbewegungen im Arbeitszylinder ist ein Magnetventil 13 vorgesehen, das als Mehrwege-Ventil ausgebildet ist und seitlich am Arbeitszylinder angebracht ist, indem es mit diesem zu einer Einheit zusammengebaut ist. Zur Geschwindigkeitsregulierung während des Eilvorlaufs bzw. während des Rücklaufs dienen die Geschwindigkeitsregulierventile 14c, 14d, zur Einstellung dient hierbei die Schraube 14a bzw. 14b. 15a, 15"b sind Schalldämpfer, 16a, 16b sind Schlauchanschlüsse für Fernimpulse. An der Werkzeugseite des Magnetventils IJ ist ein Endschalter 17 angebracht, zu dessen Betätigung ein mit der Kolbenstange des ArbeitsZylinders fest verbundenes Betätigungsglied 17a dient, das so an der Kolbenstange angeordnet und dem Endschalter zugeordnet ist, daß es am Ende der Rücklaufbewegung der Kolbenstange zur Wirkung kommt. An der dem Werkzeug abgewandten Seite des Magnetventils ist ein Endschalter 18 vorgesehen, der zum Einleiten der Rücklaufbewegung des Kolbens im Arbeitszylinder aus der äussersten Endstellung heraus dient und zu dessen Betätigung ein Betätigungsglied 18a vorgesehen ist, das so an der Kolbenstange angeordnet und dem Endschalter zugeordnet ist,

daß es in der äussersten Endstellung der Kolbenstange zur Wirkung kommt.

In Fig. 3 und 3a der Zeichnung ist die Wirkungsweise der Anordnung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Der Arbeitszylinder 1 ist an die Druckluftquelle über die Wartungseinheit 19 an sich bekannter Art, dem Handschiebeventil 2o und dem Impulsventil angeschlossen. Nach Betätigung eines Druckschalters am Schaltpult 22 wird das Magnetventil eingeschaltet und der Kolben setzt sich in Bewegung, wobei er im Eilgang vorfährt (Teil "a" der Operation I in Fig. 3a), bis die Quertraverse 6 gegen den Anschlagnocken 7 trifft. Nunmehr wird der Kolben des ÖlbremsZylinders mitgenommen und die Bewegung des Kolbens la verlangsamt sich, die Bohroperation wird in Langsamvorschub (Teil "b" der Operation I) durchgeführt. Nach einer am Schaltpult einstellbaren, z.B. mit Hilfe eines Zeitschalters feststellbaren Zeitspanne fährt der Kolben (Teil "c" der Operation I) wieder zurück, wobei er am Ende seines Rückwärtshubes den Endschalter 17 betätigt, der das Zeitrelais erneut einschaltet und den Kolben des Arbeitszylinders wieder auf Vorlauf umsteuert. Der vorfahrende Kolben trifft nunmehr erst später auf den Nocken 7 des Ölbremszylinders, da dieser an der Stelle stehengeblieben ist, an der der erste Abschnitt der Bohroperation abge-

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worden
brochen/ist und der Kolben auf Rücklauf geschaltet hat. Dieses Spiel wiederholt sich mehrere Male, wie aus dem in Fig. 3a schematisch dargestellten Arbeitsablauf zu erkennen ist. Zu dieser Darstellung sind "bei den Einzeloperationen oder Arbe its gangen I - Y. jeweils der Eilvorlauf mit "a", der Arbeitsgang mit "b" und der Rücklauf mit "c" bezeichnet. Hierbei ist zu erkennen, daß der Weg "a" eines Arbeitsganges jeweils der Summe aus den Wegen "a" und "b" des vorhergehenden Arbeitsganges entspricht, während der Weg "c" der Summe der Wege "a" und "b" desselben Arbeitsganges entspricht. Am Ende der Bohroperation wird der Endschalter 18 betätigt, der einen Impuls an das Schaltpult weitergibt und bewirkt, daß der Kolben des Zylinders 1 sich im Eilgang wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt. In der vordersten Stellung des Kolbens betätigt weiterhin das pneumatische Rollenhebelventil 23 ₅ das an der Quertraverse 6 befestigt ist, das Impulsventil 21, das bewirkt, daß der Kolben 9 des MitnehmerZylinders 8 in die Verriegelungsnut 12 der Kolbenstange 5 eintritt. Beim Zurückfahren des Kolbens des ArbeitsZylinders 1 wird in diesem lalle auch die Kolbenstange 5 des Ölbremszylinders 2 mitgenommen. In der hintersten Entstellung schaltet das Yentil 24 das Impulsventil 21 ab und die Kolbenstange tritt aus der Verriegelungsnut 12 wieder aus. Man muß nunmehr den Endschalter 25 betätigen, da-

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-limit ein neuer Startimpuls vom Schaltpult aus entgegengenommen werden kann. Am Schaltpult ist auch die Möglichkeit Torgesehen, eine Fernsteuerung anzubringen, die Impulse zum Starten der erfindungsgemäßen Vorrichtung von einer anderen Maschine auszulösen, so daß der Handimpuls wegfällt. Sämtliche Schalter und Ventile sind am Zylinder etwa wie in I¹Ig. 1 und 2 angedeutet, befestigt, so daß sie mit diesem eine kompakte Einheit bilden.

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Claims

P.Ä.795 598*12.11.64

Ansprüche

Io Vorrichtung zum Ausführen von Bohr art) ei ten, die ein erstes Antriebsaggregat zur Erzeugung der drehenden Arbeitsbewegung und ein mit Druckluft oder hydraulisch betriebenes zweites Antriebsaggregat zur Erzeugung der axialen Vorschubbewegung des Werkzeugs enthält, dadurch gekennzeichnet, daß dem pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylinder (1) des zweiten Antriebsaggregats zur Erzeugung der axialen Vorschubbewegung ein mit Öl betriebener Ö!bremszylinder (2) zugeordnet ist, dessen Kolben jeweils nur während eines Teils der Vorschubbewegung in Vorlaufrichtung an bestimmbaren Zeitpunkten mit dem Kolben des zugeordneten ArbeitsZylinders verbunden ist und während des übrigen Teils der Vorschubbewegung von diesem getrennt ist, wobei zum Verbinden und Trennen der beiden Kolben Kupplungselemente (6, 7) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von dem Verlauf der Vorschubbewegung selbsttätig zur Wirkung kommen.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (5) des ÖlbremsZylinders (2) parallel zur Kolbenstange (4) des Arbeitszylinders verläuft, deren dem Werkzeug abgewandtes Ende aus dem Arbeitszylinder herausgeführt ist und ein Kupplungsorgan (6) trägt, das an der Kolbenstange des Ölbremszylinder gleitend geführt ist und dem ein Anschlagglied (7) an dieser zugeordnet ist, das an bestimmbaren Zeitpunkten während der Vorschubbewegung in Vorlaufrichtung zum Zusammenwirken mit dem Kupplungsorgan an der Kolbenstange des Arbeitszylinders kommt und hierbei die beiden Kolbenstangen miteinander kuppelt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kolbenstange (4) des Arbeitszylinders (l) ein Mitnehmerzylinder (8) zur Zurüekholung des Ansehlaggliedes (7) verbunden ist, in dem ein Kolben (9) in Richtung quer zur Vorschubbewegung und auf die Kolbenstange (5) des ÖlbremsZylinders (2) zu hin und her verschieblich geführt ist, dessen Kolbenstange (11) an der dem Ölbremszylinder zugewandten Seite aus dem Mitnehmerzylinder herausgeführt und einer Verriegelungsnut (12) an der Kolbenstange des Ölbremszylinders zugeordnet ist, in die sie in ihrer vorgeschobenen Stellung eingreift.

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4. Vorrichtung nach Anspruch. 2 oder 3? dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsorgan (6) aus einer Quertraverse "besteht, die einerseits an der Kolbenstange (4) des ArbeitsZylinders (1) befestigt ist und andererseits mit ihrem freien Ende an der Kolbenstange (5) des ÖlbremsZylinders (2) gleitend geführt ist, z.B. indem sie eine sich in Kolbenstangenlängsrichtung erstreckende durchgehende Bohrung (6b) aufweist, durch welche die Kolbenstange des Ölbremszylinders hindurchgeht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerzylinder (8) an der Quertraverse (6) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagglied (7) aus einem an der Kolbenstange (5) des ÖlbremsZylinders (2) befestigten Anschlagnocken (7). besteht.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagnocken (7) sich in Kolbenstangenlängsrichtung gesehen zwischen der Quertraverse (6) und dem Arbeitszylinder (1) befindet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7j

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dadurch gekennzeichnet, daß die Quertraverse (6)
und/oder der Anschlagnocken (7) in Kolbenstangenlängsrichtung verstellbar und in ihrer geweiligen
Lage feststellbar sind.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsnut (12) aus einer am Umfang der Kolbenstange (5) des Ölbremszylinders (2) ringartig rundumlaufenden Vertiefung oder Ausnehmung besteht, deren Breite etwa dem Durchmesser der Kolbenstange (11) des MitnehmerZylinders (8) entspricht.

Io * Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9_?
dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Kolbenbewegung im Arbeitszylinder (l) ein Magnetventil (15) vorgesehen ist, das seitlich am Arbeitszylinder angebracht und mit diesem hierbei zu einer Einheit zusammengebaut ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß werkzeugseitig am Magnetventil (IJ) ein zum Einleiten der Vorlaufbewegung des Kolbens (la) im Arbeitszylinder (l) dienender Endschalter (]$ angebracht ist, zu dessen Betätigung ein mit der Kolben-

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stange (4) des Art»eitsZylinders fest verbundenes Betätigungsglied (17a) dient, das so an der Kolbenstange angeordnet und dem Endschalter zugeordnet ist, daß es am Ende der Rücklaufbewegung der Kolbenstange zur Wirkung kommt.

12. Vorrichtung nach Anspruch Io oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Y/erkzeug abgewandten Seite des Magnetventils (13) an diesem ein zum Einleiten der Rücklaufbewegung des Kolbens (la) im Arbeitszylinder (l) aus der äussersten Endstellung heraus dienender Endschalter (18) angebracht ist, zu dessen Betätigung ein mit der Kolbenstange (4) des Arbeitszylinders fest verbundenes Betätigungsglied (18a) dient, das so an der Kolbenstange angeordnet und dem Endschalter zugeordnet ist, daß es in der äussersten Endstellung der Kolbenstange zur Wirkung kommt.