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Vorrichtung zum Verstellen von Gelenkspindeln, insbesondere an Gelenkspin#elbohrmaschinen
mit einem Kommandoträger und Kommandonehmern.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verstellen von
Gelenkspindeln an Gelenkspindelbohrmaschinen mit einem Kommandoträger und Kommandonehmern
für zur Mitte des Bohrtisches hin auszuführende radiale und in kreisrunden Teilbahnen
im radialen Abstand von der Bohrtischmitte aus erfolgenden Bewegungen der Gelenkspindeln.
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Es ist bekannt, zur vollautomatischen Verstellung von Gelenkspindeln
an Gelenkspindelbohrmaschinen radiale Bewegungen des Lagerarmes mit Bohrspindel
zur Mitte des Bohrtisches hin und Bewegungen der Bohrspindelausleger in kreisrunden
Bahnen im radialen Abstand von der Bohrtischmitte aus erfolgen zu lassen. Als Meßsystem
ist dabei ein Kommandoband mit Kommandonehmern vorgesehen, dessen Breite dem maximalen
Weg des Bohrspindellagerarmes mit Bohrspindel in radialer Richtung entspricht. Bei
großen Wegen des Bohrspindellagerarmes ist demnach auch die Bandbreite groß und
aufwendig. und verursacht deshalb erhöhte Kosten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verstellen
von Gelenkspindeln, insbesondere an Gelenkspindelbohrmaschinen mit einem Mommandoträger
und Kommandonehmern zu schaffen, bei der die Breite des Kommandoträgers möglichst
klein sein soll.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Kommandoträger
für die sich auf kreisrunden Teilbahnen im radialen Abstand um die Bohrtischmitte
bewegenden Bohrspindelausleger sowohl mit scharfkantigen rechteckigen Schlitzöffnungen
in maßgenauer Lage zur Ausgangsstellung derselben versehen ist, wobei der Kommandoträger
für diese Bewegungsrichtung als Meßsystem dient, als auch in der gleichzeitigen
Verwendung als Informationsträger mit Weginformationen in Form von Lochkombinationen
ausgestattet ist, die für die radialen Bewegungen der die Bohrspindeln tragenden
Lagerarme zur Mitte des Bohrtisches hin vorgesehen sind. Die Erfindung schlägt weiter
vor, daß die den Kommandoträger abtastenden Kommandonehmer (Düsentastkopfeinheiten)
mit den Bohrspindelauslegern fest verbunden sind. Zweckmäßig ist es, wenn die über
den Kommandoträger hinweggleitenden Düsen sowohl für die kreisförmigen Bewegungen
der Bohrspindelausleger um die Mitte des Bohrtisches als auch für die Radialbewegungen
der Lagerarme zur Mitte des Bohrtisches hin ausgelegt sind, wobei die Anzahl der
Düsen in den einzelnen Düsentastkopfeinheiten der möglichen Kommandozahl angepaßt
ist.
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Während des Positioniervorganges sind die Düsen dauernd mit Druckluft
beaufschlagt. Solange sich die Düsentastkopfeinheiten nicht
über
irgendwelchen Kommandoöffnungen im Kommandoträger befinden, kann die Luft in den
Düsen nicht entweichen, da die Düsenöffnungen vom Kommandoband verschlossen gehalten
werden, so daß sich in den Düsen ein Staudruck bildet. Beim Auftreffen einer Düse
auf eine Kommandoöffnung des Kommandobandes kann die Luft aus der Düse frei entweichen,
wodurch der Staudruck abgebaut wird. Durch diesen Druckabfall wird über ein Luftventil
oder ein ähnliches Steuerelement ein Schaltvorgang ausgelöst. Für die kreisförmige
Bewegung der Bohrspindelausleger um den Mittelpunkt des Bohrtisches gibt es die
Schaltvorgänge Kriechgang und Stop.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Gelenkspindelverstellung
über die in radialer Richtung zur Bohrtischmitte hin erfolgende Bewegung der Lagerarme
durch die Auswahl mehrerer hinter-oder nebeneinander geschalteter Zylinder mit vbrbestimmten
Kolbenhüben erreicht. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist für Jede einzelne
Kolben-Zylindereinheit des hinter- oder nebeneinander geschalteten Kolben-Zylinderaggregates
ein Luftventil oder dergleichen Steuerelement vorgesehen, das durch die ausströmende
Druckluft mittels der ueber den Kommandoträger hinweggleitenden DUsentastkop£-einheit
durch die der Jeweiligen Kolben-Zylindereinheit zugeordnete Luftaustrittsöffnung
der Lochkombination des Kommandoträgers infolge des Druckabfalls durch Abbau des
Staudrucks in derselben betätigbar ist. Schließlich ist es noch vorteilhaft, wenn
das Kolben-Zylinderaggregat nicht unmittelbar als Vorschub- sondern nur als Meßelement
vorgesehen ist, wobei sich der Lagerarm mit den daran
befestigten
Düsen gegenläufig zu der in Position gebrachten Schubstange des Meßelementes bewegt,
und durch den sich dann in den Düsen aufbauenden Staudruck zuerst ein Reduzieren
und anschließend ein Stillsetzen des Vorschubes erzielbar ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt, es zeigt: Fig. 1 ein lCommandoträge-rband mit scharfkantig rechteckigen
Schlitzöffnungen für die kreisförmige Bewegung um den Bohrtisch mittelpunkt und
Lochkombinationen für zur Bohrtischmitte hin auszuführende radiale Bewegungen der
Gelenkspindeln, Figo 2 Verstellzylinder für die Verstellbewegungen der Lagerarme
in Tandem-Anordnung, Fig. 3 dieselben Verstellzylinder in Blockformanordnung, Fig.
4 die Verstell- und- Vorschubeinrichtung als Meßsystem ausgebildete In der Zeichnung
ist gemäß Figur 1 das Kommandoträgerband mit 2 bezeichnet, das einmal auf beispielsweise
zwei Außenspuren scharfkant; : echteckige Schlitzöffnungen 2' aufweist für kreisförmige
Verstellbewegungen
der Gelenkspindel um den Mittelpunkt des Bohrtisches, zum andern mit mehreren Lochkombinationen
Stt versehen ist, deren Schlitzöffnungen in verschiedenen Spuren fur.unterschiedliche
Verstellwege in radialer Richtung ausgelegt sind. Die auf dem Kommandoträgerband
2 in den Lochkombinationen 2'' positionierten Offnungen ergeben in der jeweiligen
Kombination von 0.1, 1 und 10 mm Verstellweg mit den entsprechenden Vorschubwegzahlen
1, 2, 4 und 8 den Jeweils erwünschten Gesamtvorschubweg des Bohrspindel auslegers.
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In der Figur 2 wird insbesondere die Vorschubeinrichtung für die Bohrspindelausleger
gezeigt. In einem Führungsrohr 4 sind hintereinander verschiebbar mehrere Meßzylinder
z.B. 5 bis 16 angeordnet.
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Die Kolbenhub dieser Zylinder sind dem Dualsystem entsprechend ausgelegt.
Den Zylindern 5 bis 8 sind die Werte der Verstellwege o.l, o.2, o.4 und 0.8 mm der
Lochk;ombination 2'' t des Kommandoträgerbandes 2 zugeordnet, sowie den Zylindern
9 bis 12 die Werte 1, 2, 4 und 8 mm und schließlich den Zylindern 13 bis 16 die
Werte lo, 20, 40 und 80 mm.
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Die Summe aller Werte ergibt den Maximalhub der Vorschubeinrichtung,
nämlich 166,5 mm.
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Für den Fall, daß größere Värschubwege verlangt werden, müssen entsprechend
mehr Zylinder hintereinander geschaltet werden. Das Auflösungsvermögen des Systems,
z.B. die mögliche Feinheit der Weginkremente, hängt vom kleinsten Kolbenhub ab.
Im vorliegenden Beispiel beträgt das Auflösungsvermögen o.l mm.
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Der Verstellvorgang des Lagerarmes 1 in radialer Richtung zur Bohrtischmitte
hin läuft nun wie folgt ab: Nachdem der Bohrspindelausleger und damit die Düsentastkopfeinheit
die kreisformige Verstellbewegung bis zu winter Positionierung ausgeführt hat, werden
die Informationen 2#' für die Bewegungen des Lagerarmes in radialer Richtung zur
Bohrtischmitte hin von den Düsen tastkopfeinheiten abgetastet, z.B. das Maß 58.3
mm. Die Düsen einer der über der Lochkombination 211 stehenden Düsentastkopfeinheit,
geben einen Luftimpuls über die Steuerungslogik (Ventile) an die betreffenden Zylinder
der Vorschbeinrichtungen, im vorliegenden Falle an die Zylinder 5, 6, 12, 13, 15
mit den Kolbenhüben Ool, 0.2, 8, 10 und 4o mm. Die Summe dieser Kolbenhübe ergibt
das Maß 58.3 mm. Die Zylinder sind zum Teil an der Vorschubbewegung beteiligt. Deshalb
sind für die Anschlußnippel 22 in dem Außenrohr 4 langlöcher 23 vorgesehen. Durch
die Zylinderbewegung wird eine Schubstange 17 betätigt, die den Lagerarm 1 verschiebt.
An der Schub stange 17 ist ein Kolben 17a befestigt> der im Außenrohr 4 gleitet
und am Ende der Vorschubbewegung die Vorschubeinrichtung 3 wieder in die Nullstellung
zurückversetzt.
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Die Vorschubeinrichtung in der Ausbildung und Anordnung nach Figur
2 ist relativ sehr lang und benötigt zum Einbau verhältnismäßig viel Platz.
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Um die Baulänge der Vorschubeinrichtung 3 klein zu haltens werden,
wie Figur 3 es zeigt, die einzelnen Zylinder gruppenweise parallel
angeordnet.
In dieser Parallelanordnung, die zu einer Biockbauweise führt, sind die einzelnen
Zylinder in Gruppen nebeneinander in mehreren Führungen eingebaut. Durch Verbindungsstangen
19 sind die Gruppen miteinander gekoppelt. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die
Vorschübe einer Zylindergruppe auf die nächste zu übertragen.
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Zum Verstellen des Bohrspindelauslegers 1 ist eine bestimmte Vorschubkraft
erforderlich, so daß die Zylinderdurchmesser entsprechend groß dimensioniert oder
die Drücke des Arbeitsmediums dementsprechend hoch sein müssen. Beide Maßnahmen
wirken sich ungünstig auf die Abmessungen der Vorschubeinrichtung aus Die Vorschubeinrichtung
gemäß Figur 4 ist im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungen ausschließlich als
Meßsystem auf zufassen, für dessen Verstellung nur ein geringer Kraftaufwand erforderlich
ist.
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Für diesen speziellen Fall ist der Bohrspindelausleger 1 mit einer
Kriechgangdüse 20 und einer Stopdüse 21 versehen. Die Vorschub#inrichtung 3 fährt
die Schubstange 17 um das vom Kommandoträgerband 2 abgelesene Sollmaß für die Vorschubverstellung
aus. Sodann setzt sich der Lagerarm 1, angetrieben von einem eigenen Antriebssystem
24, in Bewegung, wobei die beiden Düsen 2o> 21 in Richtung der Vorderkante der
Schubstange 17 verschoben werden. Sobald die Kriechgangdüse die Vorderkante der
Schubstange 17 erreicht hat, wird der Kriechgang eingeschaltet, wohingegen die Stopdüse
21 sich mit geringer Geschwindigkeit gegen die Schubstange 17 bewegt und schließlich
das Kommando zum Halten des Vorschubs auslöst.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verstellen von Gelenkspindeln
an Gelenkspindelbohrmaschinen mit einem Kommandoträger und Kommandonehmern wird
in vorteilhafter Weise erreicht, daß zuerst die kreisförmigen Bewegungen der Gelenkspindel
um die Mitte des Bohrtisches über scharfkantige rechteckige Schlitzöffnungen 2'
im Kommandoträgerband ausgeführt werden, und unmittelbar daran anschließend die
in radialer Richtung zur Bohrtischmitte hin erfolgenden Verstellbewegungen des Bohrspindellagerarmes
über Informationen erfolgen, die von einer oder mehreren über eine jeweilige Lochkombination
2" des Kommandoträgerbandes 2 hinweggleitenden Düsentastkopfeinheiten gelesen und
über Ventile oder dgl. Steuerelemente an eine digitale Vorschubeinrichtung weitergegeben
werden, die den Lagerarm um das Jeweilig gewünschte Maß verstellt.