DE1989262U - Bearbeitungseinheit mit pneumatisch-hydraulischer vorschubeinrichtung. - Google Patents

Description

P.A. 175 919*26.3.68

DIPL. DiTG. AMTHOR

FBANKFURT AM MAIN

β FJLAJStKFUBT A. M., 21. 3« 1968 TüiEFON (0611) 55 20 23

PÖSTSOHLTESSFACH 180144 β ΪΓΕΑΝΚΒΤΤΒΤ/ΜΑΧΝ 18

9988/S

Kolben-Seeger G-.m.b.H· '■■;.:

6 Frankfurt/Main 90, AdalTDertstraße 44-48

Bearbeitungseinheit mit pneumatisGii-liydraulisGlier ■Vorsdiubeinriclatung -

Die Neuerung "betrifft eine BearTaeitun-gseinheit mit pneipiatisc]ihydrauliseher TorsGkubeinrielitung und /bezieht sion insbesondere auf die Ausbildung einer solchen Yorriehtung zum iiefleohbohren«

Bearbeitungseinheiten mit pneumatisch-hydraulischer Betätigung zur Erzeugung von VorsGhubfeeyyegungen einer angetriebenen Werk— zeugträgerspindel sind bekannt, wobei die Bearbeitungseinheit aus einem G-ehäuse mit darin in ihrer Achsrichtung verschieblich und drehbar gelagerter Werkzeugträgerspindel besteht, die mit einem doppelseitig durch Preßluft beaufschlagbaren Kolben in Verbindung steht, der seinerseits mit einem hydraulischen, regulierbaren Dämpfungssystem in Verbindung steht*

Zur Lösung der Aufgabe, eine Bearbeitungseinheit zu schaffen, bei def? aufgrund der erfindungsgemäßen Zuordnung der Einzelelemente, insbesondere der Zuordnung von Dämpfungssystem und

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Vorschubkolen, eine relativ einfache und damit "billige Herstellung, eine störungsfreie Betriebsweise und leicht Einstellbarkeit an der werkzeugfernen Seite gewährleistet ist, ist eine solche G-earbeitungseinheit schon derart ausgebildet worden, daß im Gehäuse parallel zueinander zwei zylindrische Bohrungen mit Kolben vorgesehen sind, von denen der eine von der drehbar gelagerten Spindel durchgriffen wird, während der andere ein Rückschlagventil und ein einstellbares Drosselventil aufweist, welches Drosselventil in einer nach hinten aus der zylindrischen Bohrung abgedichtet herausragenden Kolbenstange sitzt, die dureh eine Traverse, welche die Kolbenstange zwischen zwei Anschlägen lose umgreift, mit einer Kolbenstange des anderen Kolbens in Verbindung steht. ·

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise zur Ausführung von Bohr-, Eeib-, und Gewindesehneid- und Iräsarbeiten geeignet.

Pur die Durchführung von lieflochbohrungen ist eine solche Vorrichtung noch nicht geeignet, da eine solche im allgemeinen abhängig von einer wirksamen Entspannung des Bohrloches ist· Hur durch mehrmalige intermittierende Bewegung mit Ausheben der im Bohrloch entstandenen und verbliebenen Späne kann die gewünschte Bohrlochtiefe erreicht werden.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese spezielle Aufgabe durch eine relativ einfache zusätzliche Maßnahme an der oben erwähnten Vorrichtung gelöst werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird

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eine solche Vorrichtung nach der vorliegenden Feuerung dahingehend ausgebildet, daß.der Mitnehmer für den Eückhub der Stange als nach dem letzten Arbeitshub in die Stange einrastbarer Mitnehmer ausgebildet ist· Diese prinzipielle lösung kann speziell derart ausgebildet sein, daß an der Traverse mindestens ein unter dem Druck einer Feder stehender Mitnehmer schwenkbar und längs der mit einer Mitnehmernut versehenen Stange des Dämpfungskolbens führbar angeordnet sit, wobei im Hubweg des freien Endes des Mitnehmers eine schwenkbare, unter Federspannung stehende Leitschiene achsparallel zur Stange des Dämpfungskolbens angeordnet ist, welche Leitschiene an ihrem oberen Ende eine Auflauffläche und an ihrem unteren Ende eine Ausnehmung aufweist· Andere kinematische Lösungen sind natürlich ebenfalls möglich·

Diese derart ausgebildete Zusatzvorrichtungen für ein vollautomatisches Tieflochbohren mit Späneauswurf ist wesentlich einfacher als bekannte Einrichtungen zur Lösung der gleichen Aufgabe, die entweder in aufwendiger Weise mit einer Kombination mehrerer pneumatischer Spezialsteuerorgane versehen sind oder wobei das hydraulische Dämpfungssystem über eingebaute Hilfskolben und Ventilsteuerungen zurückgeführt wird· Mit der vorliegenden Zusatzvorrichtung arbeitet die oben erwähnte Bearbeitungseinheit wie folgt: Beim erstmaligen Absenken der Bohrspindel und der Traverse, was bis zum Anschlag der Stange des Dämpfungskolbens -im Eilgang erfolgt, läuft der Mitnehmer auf die Auflauffläche der Leitschiene auf und wird entsprechend gespreizt.

Beim Rückgang der Bohrspindel mit Traverse, um die Späneheraus*. zuheben, bleibt die Stange des Dämpfungskolbens in ihrer vorgeschobenen lage, da der Mitnehmer, von der leitschiene noch hochgehalten, nicht in die litnehmernut der Stange einrasten kann« Dieser Torgang wiederholt sich stufenweise so lange, wobei der Dämpfungskolben jeweils mit der Stange in seiner neuen lage verbleibt, bis der Mitnehmer die Ausnehmung an der Leitschiene erreicht, sich durch den Federdruck an die Stange anlegt und in die Mitnehmernut der Stange einrastet. Durch diese Binrastung wird dann die Stange mit dem Dämpfungskolben bei Rückzug der Bohrspindel und der Traverse wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, wobei sieh der ganze Vorgang dann an einen neuen Bohrloch wiederholt. Für jede Bohrstufe ist also gewährleistet, daß die Bohrspindel im Eilgang in Arbeitsstellung gebracht und dann bei gedämpften Vorschub den Arbeitsgang ausführen kann. Der Rückgang von den einzelnen erreichten Stufen erfolgt dabei auf jedem Wegabschnitt im Eilgang·

Weitere Einzelheiten werden nachfolgend anHand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert

In dieser Darstellung zeigt:

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch die Bearbeitungseinheit, wobei die Antriebselemente weggelassen sind;

Fig. 2 schematisch eine Draufsicht auf die Mitnehmer-, Leitschienen- und Stangenanordnung in eingerasteter Stellung; ■ .-

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Pig· 3 schematisch dieselbe Ansicht wie in Pig» 2 mit ausge** rasteter Stellung der Mitnehmer und

Pig. 4 eine Seitenansicht der Iieitschienenanordnung.

Im Gehäuse 1 befindet sieh eine in Führungen 2 und 3 gelagerte Kolbenstange 4 mit Kolben 5» wobei der Einfachheit halber die in der Kolbenstange 4 gelagerte Werkzeugspindel nicht dargestellt ist· Die durch die Kanäle 6,7 eingeleitete Preßluft steuert über ein nicht dargestelltes Magnetventil den Bewegungsablauf im Vor- und Rückwärtsgang. Mit dem Kolben 4 steht die Traverse 20 in Verbindung. In den Zylinderrräumen 28 und 29 ist ein Dämpfungskolben 22 mit durchbohrter Kolbenstange 21 angeordnet, die die Traverse 20 durchgreift· Von der Traverse 20 wird die Kolbenstange 21 vermittels des auf der Kolbenstange angeordneten einstellbaren Anschlages 23 mitgenommen· Der bis zum Anschlag 23 eingestellte Weg wird von der Traverse 20 und damit von der Kolbenstange 4 bzw· der Werkzeugspindel im Eilgang zurückgelegt. Mach Durchlaufen dieses Werkstückes im Eilgang wird durch die stufenlose Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit über die Drosselschraube 27 und das Drosselventil 26 eine ölgedämpfte Vorschubbewegung erreicht. Die dabei erfolgende Ölverdrängung aus dem Raum 28 in den Raum 29 erfolgt durch das Drosselventil 26· Bei der ersten Arbeitsstufe verden bis zum Anschlag 23 die Mitnehmer 43, von denen bei diesem Ausführungsbeispiel zwei vorhanden sind, aus der Nut 44 der Kolbenstange 21 von den Auflaufflächen 48 der leitschienen 46 herausgedrückt· Sie führen sich

dann nach Mg. 3 außerhalb- der IJeitschienen#. Ton einem stufenlos einstellbaren Zeitrelais wird entsprechend der Bohrtiefe ein Zeitablauf eingestellt· lach Ablauf dieser Zeit wird auf Eilrückgang, anschließend über den Endschalter 39 auf Eilvorlauf umgesteuert. Bei den mehrmalig intermittierenden Bohrvorgängen wird dabei der Dämpfungskolben 22 schrittweise -vermittels des Anschlages 23 in Endstellung der erreichten Bohrtiefe gebracht. In dieser Stellung verlieren die Mitnehmer 43 an der Ausnehmung 49 der leitsehienen 46 ihren Halt und, von der leder 42 zusammengedrückt, nehmen diese die Stellung nach MgV 2 ein* Dabei verrasten sie sieh mit der Hut 44 lh der Kolbenstange 21* Bei der letzten Eilrückbewegung, ausgelöst vom Impuls des Endsehalters 39> wird die Kolbenstange 21 von den beiden Mitnehmern 43, die an der Tra verse 20 sitzen, in die Ausgangsstellung zurückgeführt* Da der Vorschub und das Zeitrelais stufenlos einstellbar sind, können·für das stufenlose Bohren die optimalen Fertigungszeiten--'eingestellt werden· Zusätzlich kann für. den Eilrücklauf nowh ein Zeitglied eingesetzt werden, so daß der Bohrer beim Entspänen nicht voll aus der Bohrung herausgezogen wird. Auch zur Überwachung des gesamten Bohrvorganges, bei Bruch des Bohrers oder bei dessen Stumpfwerden kann ein weiteres Zeitrelais eingesetzt werden. Bei Überläufen der Zeit wird dann

die Torschub- oder Arbeitseinheit abgeschaltet·:

Wie erwähnt, sind die beiden Mitnehmer 43 an der !Traverse 20 gelagert, und zwar vermittels lagerzapfen 52, wobei zwischen

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den lagerseitigen Enden der Mitnehmer 43 eine Druckfeder 42 verspannt ist· Durch diese Anordnung und Ausbildung können die Mitnehmer 43 einmal außerhalb neim Vorschub oder innerhalb nach Abschluß der Bohrarbeit längs der leitschiene gefürht werden· Die Leitschienen 46 sind ähnlieh wie die Mitnehmer an einem Lagerstück 54 um Zapfen 51 am Gehäuse 1 befestigt, wobei zwischen den beiden Ijeitschienen 46 eine Zugfeder 53 verspannt ist, die die beiden Iieit schienen 46 gegen einen Anschlagzapf en 50 am lagerstück 49 zieht. Wenn die Mitnehmer durch die Ausneh** mung 49 naeh innen geschnappt sind und sieh mit der Hut 44 an der Stange 21 verrastet haben, gehen sie unter Mitnahme der Stange 21 und des Dämpfungskolbens 22 beim Sückhub innerhalb der leitsehienen naeh obenj stoßen von innen durch Auflaufen auf die inneren Auf lauf flächen 48' die Iieit schienen auf, die dann vermittels der feder 53sofort wieder ihre lage gemäß Fig. 4 einnehmen, so daß ein neuer Arbeitsgang eingeleitet und stufenweise durchgeführt werden kann, bis die Mitnehmer 43 wiederum bei Erreichen der Bohrlochtiefe die Ausnehmungen 49 durchgreifen und in der Hut 44 einrasten« Die Steuerung derartig intermittierei der Bewegung kann auch ohne motorischen Antrieb, beispielsweise für Vorschubeinheiten erfolgen·

Infolge der Viskositätsschwankung des Öls im Dämpfungszylinder bei an- oder abfallenden Temperaturen läßt sieh ein konstant eingestellter Vorschubwert in der Regel nicht halten» Geringe Semperaturuntersehiede wie sie im Betrieb bzw» an den Maschinen im allgemeinen auftreten, können daher untersehiedlieh den Vor-^ schubweg bei ΐ©st eingestellter Zeit-beeinflussen*-lei-inter*-

mutierenden Bohren macht sich das in der Überwachungszeit mit erheblichen Zeitdifferenzen "bemerkbar, da beispielsweise bei kälteren und zähflüssigerem öl anstatt viermal im Stufenbohren die feste Wegstrecke fünfmal abgefahren werden muß.

Vorteilhaft wird diese Viskositätsschwankung derart ausgeglichen, daß für die Kolbenstange 21 und den Ventilstößel 26 Material mit verschiedenen Mngenausdehnungskoeffizienten eingesetzt werden, beispielsweise für die Stange 21 Eisen und für den Stößel 26 Aluminium, Bei Temperatursehwankungen treten dann in der Kolbenstange 21 undedem Ventilstößel 26 Iiängendifferenzen auf, die ausreichen, die konische Bohrung in der Kolbenstange weiter zu öffnen oder zu sehließen. Mit Vorstehendem wird somit der Durchfluß von dick- oder dünnflüssigem Öl vollautomatisch geregelt, und es werden konstante Vorsehubwege bei fest eingestellter Zeit erreicht» Die !Formgebung des Kegels an der Kolbenstange und am Ventil wird entsprechend der Viskositätskurve für das in der Arbeits- oder Vorschubeinheit befindliehe Öl abgestimmt.

Claims (1)

1. P.A. 175 919-26.3,68

   S e Ii u t ζ ansprücia e

   1« Bearbeitungseinheit mit pneumatisch-hydraulischer Be&tigung zum. Erzeugung von Vorsehubbewegungen einer angetriebenen Werkzeugträgerspindel, bestehend aus einem Gehäuse mit darin in ihrer Achsrichtung verschieblich und drehbar gelagerter Werkzeugträgerspindel, die mit einem doppelseitig durch Preßluft beaufschlagbaren Kolben in Verbindung steht, der einerseits mit einem hydraulischen, regulierbaren Dämpfungs system in Verbindung steht, wobei im Gehäuse parallel zueinander zwei zylindrische Bohrungen mit Kolben vorgesehen sind, von denen der eine vor der drehbar gelagerten Spindel durchgriffen wird, während der andere ein Rückschlagventil und ein einstellbares Drosselventil aufweist, welches Drosselventil in einer nach hinten aus der zylindrischen Bohrung abgedichteten* herausragenden Kolbenstange sitzt, die durch eine Traverse, welche die Kolbenstange zwischen zwei Ansehlägen lose umgreift, mit einer Kolbenstange des anderen Kolbens in Verbindung steht, dadurch gekenn-* zeichnet , daß der Mitnehmer für den Hückhub der Stange (21) als nach dem letzten Arbeitshub in die Stange (21) einrastbarer Mitnehmer (43) ausgebildet ist«

   2» Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1₁. da d u r e h gekennzeichnet , daß an der Traverse (20) mindestens

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   ein unter dem Druck einer leder (42) stehender Mitnehmer (43) schwenkbar und längs der mit einer Mitnehmernut (14) versehenen Stange (21) des Dämpfungskolbens (22) führbar angeordnet ist, wobei im Hubweg des freien Endes (45) des Mit« nehmers (43) eine schwenkbare, unter Federspannung stehende Leitschiene (46) achsparallel zur Stange (21) des Dämpfungskolbens (22) angeordnet ist, welche Leitschiene (46) an ihrem oberen Ende (47) eine Auflauffläche (48) und an ihrem unteren eine Ausnehmung (49) aufweist·

   3* Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (26) und die Kolbenstange (21) aus Materialien mit unterschiedlichen Längsausdehnungskoeffizienten gebildet sind*