DE20115251U1 - Drilling unit for woodworking machines - Google Patents
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Description
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G 19785 - rets 27. August 2001G 19785 - rets August 27, 2001
Die Erfindung betrifft eine Bohreinheit für Holzbearbeitungsmaschinen, mit mindestens einem in einer Vorschubrichtung verfahrbaren Hauptkörper, der mehrere in einer Reihe nebeneinander mit zueinander parallelen Längsachsen angeordnete, jeweils durch ein Stellglied unabhängig voneinander betätigbare Hubeinheiten aufweist, wobei die freien Endbereiche von in der Vorschubrichtung bis zu einer Arbeitsstellung ausfahrbaren Schubstangen der Hubeinheiten mit Spanneinrichtungen für Bohrwerkzeuge versehen sind, und mit einer motorischen Drehantriebsanordnung zur Erzeugung einer zum Bohren geeigneten Rotation der Spannvorrichtungen.The invention relates to a drilling unit for woodworking machines, with at least one main body which can be moved in a feed direction and which has a plurality of lifting units arranged next to one another in a row with mutually parallel longitudinal axes, each of which can be actuated independently of one another by an actuator, wherein the free end regions of push rods of the lifting units which can be extended in the feed direction up to a working position are provided with clamping devices for drilling tools, and with a motorized rotary drive arrangement for generating a rotation of the clamping devices suitable for drilling.
Bohreinheiten dieser Art sind beispielsweise aus der DE 29814105 U und allgemein unter der Bezeichnung Vertikal-Bohrgetriebe bekannt, wobei der Hauptkörper in der Regel am Kopf einer mehrachsigen NC- der CNC-gesteuerten Bearbeitungsmaschine angeordnet und durch diese positionierbar und in einer Vorschubrichtung verfahrbar ist. Durch die Hubeinheiten lassen sich die für einen Bearbeitungsvorgang gewünschten Bohrwerkzeuge auswählen, indem sie aus einer zurückgezogenen Ruhestellung in eine ausgefahrene Arbeitsstellung verlagert werden. Die entsprechenden Hubvorgänge werden in bekannter Weise pneumatisch hervorgerufen, indem die Schubstangen alsDrilling units of this type are known, for example, from DE 29814105 U and generally under the name vertical drilling gear, whereby the main body is usually arranged on the head of a multi-axis NC or CNC-controlled processing machine and can be positioned by this and moved in a feed direction. The lifting units can be used to select the drilling tools required for a processing operation by moving them from a retracted rest position to an extended working position. The corresponding lifting processes are pneumatically induced in a known manner by the push rods as
Kolbenstangen mit pneumatisch beaufschlagbaren Kolben verbunden sind.Piston rods are connected to pneumatically actuated pistons.
Bei den bekannten Bohreinheiten werden die mit Bohrwerkzeugen versehenen Schubstangen nicht nur pneumatisch ausgefahren, sondern auch pneumatisch in der Arbeitsstellung gehalten. Dies bedeutet, dass der pneumatische Druck während des Bohrvorgangs so groß sein muss, dass die durch das Bohren hervorgerufene Gegenkraft kompensiert wird. Dies erfordert relativ großvolumige Zylinder bei pneumatischen Hubeinheiten bzw. entsprechend großdimensionierte Hubeinheiten bei anderen Antriebsarten, beispielsweise elektrischen oder magnetischen Antriebsarten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass im Falle von pneumatischen bzw. fluidischen Hubeinheiten eine relativ große Zeit zum Druckaufbau und wiederum eine relativ große Zeit um Druckabbau des hohen Haltedrucks erforderlich ist.In the known drilling units, the push rods equipped with drilling tools are not only extended pneumatically, but also held pneumatically in the working position. This means that the pneumatic pressure during the drilling process must be so high that the counterforce caused by drilling is compensated. This requires relatively large cylinders for pneumatic lifting units or correspondingly large-dimensioned lifting units for other types of drive, such as electric or magnetic drive types. A further disadvantage is that in the case of pneumatic or fluidic lifting units, a relatively long time is required to build up pressure and in turn a relatively long time is required to reduce the high holding pressure.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Bohreinheit der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, dass kleinvolumigere Hubeinheiten und ein schnellerer Arbeitsablauf realisiert werden können.An object of the present invention is to improve a drilling unit of the type mentioned at the outset so that smaller-volume lifting units and a faster workflow can be realized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mechanische, die jeweils in die Arbeitsstellung ausgefahrenen Schubstangen in der axialen Bewegungsrichtung wenigstens während des Bohrvorgangs verriegelnde Arretierungsmittel vorgesehen sind.This object is achieved according to the invention in that mechanical locking means are provided which lock the push rods, each extended into the working position, in the axial direction of movement at least during the drilling process.
r "P; -&khgr; ·".r "P;-&khgr;·".
Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht darin, dass das kraftschlüssige Halten der Schubstangen bzw. Bohrwerkzeuge in der Arbeitsstellung durch ein formschlüssiges Halten mit mechanischen Mitteln ersetzt wird. Dadurch werden die Hubeinheiten nur noch zum Ausfahren und Rückhölen der mit den Bohrwerkzeugen versehenen Schubstangen eingesetzt und nicht mehr zum Halten derselben in der Arbeitsstellung, so dass kleinvolumigere Hubeinheiten bzw. Hubeinheiten mit geringerer Hubkraft eingesetzt werden können. Die Bohrbewegung selbst ist nicht mehr von der Kraft der Hubeinheiten, also beispielsweise vom Druckniveau und deren Schwankungen, abhängig. Bei einer Realisierung als pneumatische Hubeinheiten hängt die Belüftungszeit nicht mehr vom Erreichen des für das Bohren notwendigen Enddrucks im Zylinder ab, da kein statischer Kraftbedarf mehr vorhanden ist. Der Bohrvorgang kann dadurch wesentlich früher begonnen werden. Entsprechend entfällt bei der Rückbewegung der Schubstangen die Entlüftungszeit, da die Hubeinheiten bereits während des Arbeitsvorgangs in der verriegelten Stellung entlüftet werden können. Insgesamt können dadurch wesentlich schnellere Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden.The main idea of the invention is that the force-locking holding of the push rods or drilling tools in the working position is replaced by a form-locking holding with mechanical means. As a result, the lifting units are only used to extend and retract the push rods equipped with the drilling tools and no longer to hold them in the working position, so that smaller-volume lifting units or lifting units with a lower lifting force can be used. The drilling movement itself is no longer dependent on the force of the lifting units, for example on the pressure level and its fluctuations. When implemented as pneumatic lifting units, the ventilation time no longer depends on reaching the final pressure in the cylinder necessary for drilling, since there is no longer any static force required. The drilling process can therefore be started much earlier. Accordingly, the ventilation time is eliminated when the push rods move back, since the lifting units can be ventilated in the locked position during the work process. Overall, this means that machining processes can be carried out much more quickly.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Bohreinheit möglich.The measures listed in the subclaims enable advantageous further developments and improvements of the drilling unit specified in claim 1.
Die Arretierungsmittel sind in vorteilhafter Weise zur Verzahnung mit Vorsprüngen, Ausnehmungen oder Stufenabsätzen der Schubstangen ausgebildet, so dass eine sichere, formschlüssige Arretierung gewährleistet ist. In einer bevorzugten Aus-The locking means are advantageously designed to mesh with projections, recesses or stepped shoulders of the push rods, so that a secure, positive locking is ensured. In a preferred embodiment
führungsform sind die VorSprünge als die Schubstangen umgreifende Ringvorsprünge ausgebildet.In this guide form, the projections are designed as ring projections that surround the push rods.
In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung sind die Arretierungsmittel als Arretierungsschieber ausgebildet, insbesondere als stellgliedbetätigter oder stellgliedbetätigte Arretierungsschieber. Dabei kann zweckmäßigerweise ein gemeinsamer Arretierungsschieber für alle Schubstangen vorgesehen sein, der dem Abstand der Schubstangen voneinander entsprechend beabstandete Durchgangsöffnungen besitzt, wobei jeweils zwischen zwei Durchgangsöffnungen ein diese verbindender schmälerer Arretierungsschlitz vorgesehen ist. Die Schubstangen können dabei beim Ausfahren die Durchgangsöffnungen passieren und werden dann durch Betätigung des Arretierungsschiebers mittels der Arretierungsschlitze arretiert.In a preferred structural design, the locking means are designed as locking slides, in particular as actuator-operated or actuator-actuated locking slides. In this case, a common locking slide can be provided for all push rods, which has through openings spaced apart according to the distance between the push rods, with a narrower locking slot connecting each two through openings being provided. The push rods can pass through the through openings when extended and are then locked by actuating the locking slide using the locking slots.
Zur Arretierung haben sich zwei Alternativen als besonders geeignet erwiesen. Bei der ersten Alternative ist der Durchmesser der Durchgangsöffnungen geringfügig größer als der der Ringvorsprünge und der Durchmesser der Arretierungsschlitze geringfügig größer als der Durchmesser der Schubstangen.Two alternatives have proven to be particularly suitable for locking. In the first alternative, the diameter of the through holes is slightly larger than that of the ring projections and the diameter of the locking slots is slightly larger than the diameter of the push rods.
Nach dem Passieren der Durchgangsöffnungen durch die Ringvorsprünge können diese nach der Betätigung des Arretierungsschiebers mittels der Arretierungsschlitze arretiert werden. Bei der zweiten Alternative ist der Durchmesser der Durchgangsöffnungen geringfügig größer als der der Schubstangen, und der Durchmesser der Arretierungsschlitze ist geringfügig größer als der von im Durchmesser verringerten Bereichen derAfter the ring projections have passed through the through holes, they can be locked by means of the locking slots after the locking slide has been actuated. In the second alternative, the diameter of the through holes is slightly larger than that of the push rods, and the diameter of the locking slots is slightly larger than that of the reduced diameter areas of the
Schubstangen. Hierbei kann es sich um Ringkanäle oder Stufenabsätze handeln.Push rods. These can be ring channels or stepped shoulders.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Hubeinheiten durch fluidische Stellglieder betätigbar, insbesondere pneumatische Stellglieder. Hierzu sind vorzugsweise jeweils wenigstens Teilbereiche der Schubstangen als mit den Arbeitszylindern bewegbare Kolben verbundene Kolbenstangen ausgebildet. Hierzu bieten sich verschiedene zweckmäßige alternative Ausgestaltungen an:In a preferred embodiment, the lifting units can be actuated by fluidic actuators, in particular pneumatic actuators. For this purpose, at least partial areas of the push rods are preferably designed as piston rods connected to the working cylinders that can be moved. Various practical alternative designs are available for this purpose:
In einer ersten Ausgestaltung sind motorische Antriebe der Drehantriebsvorrichtung am Arbeitszylinder direkt oder indirekt fixiert, wobei die Schubstangen im Zahneingriff mit Antriebselementen der motorischen Antriebe stehen und axial relativ zu diesen verschiebbar sind. Dadurch können entweder die gesamten Schubstangen einschließlich der Kolben in Rotation versetzt werden, oder aber die Schubstangen bestehen jeweils aus zwei miteinander fluchtenden Teilstangen, die über ein Drehlager miteinander verbunden sind, wobei die mit den Spanneinrichtungen versehenen Teilstangen mit den motorischen Antrieben der Drehantriebsvorrichtung in Wirkverbindung stehen und wobei die Drehlager vorzugsweise in oder an den Kolben angeordnet sind.In a first embodiment, motor drives of the rotary drive device are fixed directly or indirectly to the working cylinder, with the push rods meshing with drive elements of the motor drives and being axially displaceable relative to them. This means that either the entire push rods, including the pistons, can be set in rotation, or the push rods each consist of two aligned partial rods that are connected to one another via a pivot bearing, with the partial rods provided with the clamping devices being operatively connected to the motor drives of the rotary drive device and with the pivot bearings preferably being arranged in or on the pistons.
Bei einer zweiten Alternative weisen die Schubstangen im Inneren drehbar gelagerte Antriebswellen auf, die am einen freien Ende mit den Spannvorrichtungen versehen sind, wobei am entgegengesetzten Endbereich der Schubstangen motorischeIn a second alternative, the push rods have rotatably mounted drive shafts inside, which are provided with the clamping devices at one free end, with motorized
Antriebe der Drehantriebsvorrichtung zum Antrieb der Antriebswellen angeordnet sind.Drives of the rotary drive device are arranged to drive the drive shafts.
Bei einer dritten Alternative sind die Schubstangen am werkzeugseitigen Endbereich mit motorischen Antrieben der Drehantriebsvorrichtung zum Antrieb der Spannvorrichtungen versehen. In a third alternative, the push rods at the tool-side end area are provided with motor drives of the rotary drive device for driving the clamping devices.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. They show:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines schematisch dargestellten Hauptkörpers an einer Bohreinheit als Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Hubeinheiten teils in Ruhestellung und teils in Arbeitsstellung gezeigt sind,Fig. 1 is a front view of a schematically illustrated main body of a drilling unit as an embodiment of the invention, wherein the lifting units are shown partly in the rest position and partly in the working position,
Fig. 2 eine vergrößerte Vertikalschnittdarstellung einer Hubeinheit gemäß Fig. 1 in der Ruhestellung,Fig. 2 is an enlarged vertical sectional view of a lifting unit according to Fig. 1 in the rest position,
Fig. 3 dieselbe Hubeinheit in der Arbeitsstellung,Fig. 3 the same lifting unit in the working position,
Fig. 4 eine Horizontal-Teildarstellung des Arretierungsschiebers in einer Position während der Ausfahrbewegung in der Arbeitsstellung,Fig. 4 is a partial horizontal view of the locking slide in a position during the extension movement in the working position,
Fig. 5 denselben Schieber in der Arretierungsposition, die er in der Arbeitsstellung einnimmt,Fig. 5 the same slider in the locking position which it occupies in the working position,
Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Hubeinheit in der Ruhestellung undFig. 6 a second embodiment of a lifting unit in the rest position and
Fig. 7 dieselbe Hubeinheit in der Arbeitsstellung.Fig. 7 the same lifting unit in the working position.
Die Fig. l zeigt in schematischer Darstellung die Bohreinheit 1 einer Holzbearbeitungsmaschine sowie einen Ausschnitt eines in der Holzbearbeitungsmaschine gespannten und durch die Bohreinheit 1 zu bohrenden Werkstücks 2.Fig. 1 shows a schematic representation of the drilling unit 1 of a woodworking machine as well as a section of a workpiece 2 clamped in the woodworking machine and to be drilled by the drilling unit 1.
Die Bohreinheit 1 enthält einen im Wesentlichen blockartigen Hauptkörper 3, der über eine Haltevorrichtung 4 lösbar mit dem nicht näher dargestellten Positioniersystem der Holzbearbeitungsmaschine verbunden ist. Dieses Positioniersystem ist in der Regel mehrachsig mit NC- oder CNC-Steuerung ausgeführt und ermöglicht das Verfahren und Positionieren des Hauptkörpers 3 zur Werkstückbearbeitung.The drilling unit 1 contains a substantially block-like main body 3, which is detachably connected to the positioning system of the woodworking machine (not shown in detail) via a holding device 4. This positioning system is generally designed to be multi-axis with NC or CNC control and enables the main body 3 to be moved and positioned for workpiece processing.
Die Bohreinheit 1 des Ausführungsbeispiels ist als Vertikal-Bohreinheit ausgeführt, wobei der Hauptkörper 3 unter anderem in einer durch Doppelpfeil angedeuteten vertikalen Vorschubrichtung 5 verfahrbar ist. Darüber hinaus lässt sich der Hauptkörper 3 in einer Vertikalebene rechtwinkelig zu der Vorschubrichtung 5 verlagern, um an dem Hauptkörper 3 gespannte Bohrwerkzeuge 6 in einer gewünschten Stellung vertikal oberhalb des Werkstücks 2 zu positionieren.The drilling unit 1 of the embodiment is designed as a vertical drilling unit, wherein the main body 3 can be moved, among other things, in a vertical feed direction 5 indicated by a double arrow. In addition, the main body 3 can be displaced in a vertical plane at right angles to the feed direction 5 in order to position drilling tools 6 clamped to the main body 3 in a desired position vertically above the workpiece 2.
Die Bohreinheit 1 kann mehrere Hauptkörper 3 mit Bohrwerkzeugen 6 enthalten, wobei diese Hauptkörper 3 über das Positio-The drilling unit 1 can contain several main bodies 3 with drilling tools 6, wherein these main bodies 3 are positioned
niersystem zweckmäßigerweise unabhängig voneinander verlagerbar und positionierbar sind.kidney system can be conveniently moved and positioned independently of one another.
Der Hauptkörper 3 enthält fünf fluidbetätigbare Hubeinheiten 7, die mit zueinander parallelen Längsachsen 8 in Reihe nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die Richtung der Aufreihung ist als Reihenrichtung 12 angegeben. Die Zahl der Hubeinheiten 7 kann selbstverständlich auch variieren. Weiterhin kann ein Hauptkörper auch mehrere parallele oder rechtwinklig zueinander angeordnete Reihen von Hubeinheiten besitzen.The main body 3 contains five fluid-operated lifting units 7, which are arranged in a row next to one another with longitudinal axes 8 parallel to one another. The direction of the arrangement is indicated as row direction 12. The number of lifting units 7 can of course also vary. Furthermore, a main body can also have several rows of lifting units arranged parallel or at right angles to one another.
Die Hubeinheiten 7 sind als separate Baueinheiten ausgeführt, die in der Reihenrichtung 12 Seite an Seite aneinandergesetzt sind. Zusammengehalten werden sie durch geeignete Verbindungsmittel, die beim Ausführungsbeispiel von axial beidseitig vorgelagerten, plattenartigen Traversen 13, 14 gebildet sind.The lifting units 7 are designed as separate structural units that are placed side by side in the row direction 12. They are held together by suitable connecting means, which in the embodiment are formed by plate-like cross members 13, 14 that are axially arranged on both sides.
Jede Hubeinheit 7 verfügt gemäß den Fig. 2 und 3 über ein Gehäuse 15 mit quaderähnlicher Außengestalt, wobei die Gestalt auch variieren kann. Im Inneren des Gehäuses 15 befindet sich eine sich in Längsrichtung erstreckende längliche Hubkammer 16, in der ein axial verschiebbarer Kolben 18 angeordnet ist. Das Gehäuse 15 ist an den beiden Stirnseiten jeweils durch einen Deckel 23, 23' verschlossen. Diese Deckel können bei geeigneter Ausführung der Traversen 13, 14 auch entfallen.According to Figs. 2 and 3, each lifting unit 7 has a housing 15 with a cuboid-like external shape, although the shape can also vary. Inside the housing 15 there is an elongated lifting chamber 16 extending in the longitudinal direction, in which an axially displaceable piston 18 is arranged. The housing 15 is closed on both ends by a cover 23, 23'. These covers can also be omitted if the cross members 13, 14 are designed appropriately.
Der Kolben 18 steht in fester Verbindung mit einer in Längsrichtung verlaufenden, als Schubstange dienenden Kolbenstange 33, die sich ausgehend vom Kolben 18 axial nach beiden Rieh-The piston 18 is firmly connected to a piston rod 33 which runs in the longitudinal direction and serves as a push rod and which extends axially from the piston 18 in both directions.
tungen erstreckt. Dabei durchsetzt sie dichtend und verschiebbar geführt die beiden stirnseitigen Gehäusedeckel 23, 23' und ragt mit einem rückwärtigen Endabschnitt 34 und einem vorderen Endabschnitt 35 aus dem Gehäuse 15 heraus.It extends in a sealing and slidable manner through the two front housing covers 23, 23' and projects out of the housing 15 with a rear end section 34 and a front end section 35.
Die Kolbenstange 33 ist durchgehend hohl ausgeführt und enthält konzentrisch eine innengelagerte Antriebswelle 36. Am vorderen, beim Ausführungsbeispiel nach unten weisenden Ende der Antriebswelle 36 ist eine beispielsweise als Spannfutter ausgeführte Spannvorrichtung 43 angebracht, durch die sich das Bohrwerkzeug 6 lösbar festlegen lässt.The piston rod 33 is completely hollow and contains a concentrically mounted drive shaft 36. At the front end of the drive shaft 36, which points downwards in the embodiment, a clamping device 43, designed for example as a chuck, is attached, by means of which the drilling tool 6 can be releasably secured.
Rückseitig ist an der Kolbenstange 33 ein motorischer Antrieb 46 zum rotierenden Antrieb der Antriebswelle 36 angebracht. Die motorischen Antriebe 4 6 aller Hubeinheiten 7 bilden zusammen eine Drehantriebsvorrichtung 44. Die motorischen Antriebe 4 6 sind in der Zeichnung nur schematisch angedeutet und werden zweckmäßigerweise von der jeweils zugeordneten Kolbenstange 33 getragen, so dass sie deren durch die Bewegung des Kolbens 18 verursachte Hubbewegung mitmachen.A motor drive 46 for rotating the drive shaft 36 is attached to the rear of the piston rod 33. The motor drives 4 6 of all lifting units 7 together form a rotary drive device 44. The motor drives 4 6 are only indicated schematically in the drawing and are expediently carried by the respective associated piston rod 33 so that they follow the lifting movement caused by the movement of the piston 18.
Der im Gehäuse 15 bewegbare Kolben 18 bildet beim Ausführungsbeispiel einen einfachwirkenden Arbeitszylinder, das heißt, bei Druckbeaufschlagung eines Fluidzuführungskanals im oberen Deckel 23' bewegt sich der Kolben 18 gegen die Kraft einer Druckfeder 48 im unteren Bereich der Hubkammer nach unten, so dass die mit dem Bohrwerkzeug 6 versehene Spannvorrichtung 43 mittels der Kolbenstange 33 ausgefahren und in die Arbeitsstellung bewegt wird, die in Fig. 3 dargestellt ist. Das Fluid in dem die Druckfeder 48 aufnehmendenThe piston 18 movable in the housing 15 forms a single-acting working cylinder in the embodiment, i.e. when a fluid supply channel in the upper cover 23' is pressurized, the piston 18 moves downwards against the force of a compression spring 48 in the lower area of the lifting chamber, so that the clamping device 43 provided with the drilling tool 6 is extended by means of the piston rod 33 and moved into the working position, which is shown in Fig. 3. The fluid in the chamber receiving the compression spring 48
Bereich der Hubkammer 16 kann dabei durch einen Entlüftungskanal 4 9 im unteren Deckel 23 entweichen.The area of the lifting chamber 16 can escape through a ventilation channel 4 9 in the lower cover 23.
Zur mechanischen Arretierung der Kolbenstange 33 in der Arbeitsstellung dient ein Arretierungsschieber 50, der in einem entsprechenden Kanal 51 in der oberen Traverse 14 senkrecht zur Vorschubrichtung 5 verschiebbar geführt ist. Die Bewegung des Arretierungsschiebers 50 kann manuell oder mittels eines elektrischen oder fluidischen Stellglieds 52 erfolgen.A locking slide 50 is used to mechanically lock the piston rod 33 in the working position and is guided in a corresponding channel 51 in the upper cross member 14 so as to be displaceable perpendicular to the feed direction 5. The movement of the locking slide 50 can be carried out manually or by means of an electrical or fluidic actuator 52.
Am rückwärtigen Endabschnitt 34 der Kolbenstange 33 ist ein diese umgreifender Ringvorsprung 53 fixiert. Der Arretierungsschieber 50 ist entsprechend der Reihenrichtung 12 der Hubeinheiten 7 so angeordnet, dass die Kolbenstangen 33 der Hubeinheiten 7 jeweils durch einen Längsschlitz 54 im Arretierungsschieber 50 hindurchgreifen, wobei dieser Längsschlitz 54 eine Breite besitzt, die geringfügig größer als der Durchmesser der Kolbenstangen 33 ist. In bestimmten Abständen a, die den Abständen der Hubeinheiten 7 zueinander entsprechen, ist der Längsschlitz 54 im Arretierungsschieber 50 zu runden Durchgangsöffnungen 55 erweitert, deren Durchmesser geringfügig größer als der des Ringvorsprungs 53 ist.An annular projection 53 is fixed to the rear end section 34 of the piston rod 33 and surrounds it. The locking slide 50 is arranged in accordance with the row direction 12 of the lifting units 7 so that the piston rods 33 of the lifting units 7 each pass through a longitudinal slot 54 in the locking slide 50, this longitudinal slot 54 having a width that is slightly larger than the diameter of the piston rods 33. At certain distances a, which correspond to the distances between the lifting units 7, the longitudinal slot 54 in the locking slide 50 is expanded to form round through openings 55, the diameter of which is slightly larger than that of the annular projection 53.
Während der Hubbewegung in die Arbeitsstellung ist der Arretierungsschieber 50 gemäß Fig. 4 positioniert, das heißt, die Ringvorsprünge 53 der Kolbenstangen 33 können den Arretierungsschieber 50 passieren, bis sie am oberen Deckel 23' in Anlage gelangen. Hierzu besitzt die obere Traverse 14 Durchgangsöffnungen 56, die den Durchgang des Ringvorsprungs 53 bis zum oberen Deckel 23' gewährleisten.During the lifting movement into the working position, the locking slide 50 is positioned as shown in Fig. 4, i.e. the ring projections 53 of the piston rods 33 can pass the locking slide 50 until they come into contact with the upper cover 23'. For this purpose, the upper cross member 14 has through openings 56 which ensure the passage of the ring projection 53 up to the upper cover 23'.
In der Anlageposition der Ringvorsprünge 53 derjenigen Hubeinheiten 7, die betätigt wurden, wird der Arretierungsschieber 50 von der in Fig. 4 dargestellten Stellung in die in Fig. 5 dargestellte Verriegelungs- oder Arretierungsstellung bewegt, in der Längsschlitzbereiche des Längsschlitzes 54 infolge ihrer geringeren Breite den jeweiligen Ringvorsprung 53 bzw. die entsprechende Kolbenstange 33 verriegeln. Wird die Haltevorrichtung 4 nun nach erfolgter Auswahl der Bohrwerkzeuge 6 (in Fig. 1 sind dies zwei Bohrwerkzeuge) mit Hilfe des Positionierungssystems in Vorschubrichtung 5 zum Werkstück 2 hin verlagert, gelangen nur die ausgewählten, in Arbeitsstellung befindlichen Bohrwerkzeuge 6 in Eingriff mit dem Werkstück 2. Es versteht sich, dass die Länge des in Fig. 1 durch Doppelpfeil angedeuteten Auswahlhubes der Kolbenstangen 33 größer ist als die gewünschte Bearbeitungstiefe, um eine Kollision der in Ruhestellung befindlichen Bohrwerkzeuge 6 mit dem Werkstück 2 zu vermeiden.In the contact position of the ring projections 53 of those lifting units 7 that have been actuated, the locking slide 50 is moved from the position shown in Fig. 4 into the locking or locking position shown in Fig. 5, in which longitudinal slot areas of the longitudinal slot 54 lock the respective ring projection 53 or the corresponding piston rod 33 due to their smaller width. If the holding device 4 is now displaced in the feed direction 5 towards the workpiece 2 with the aid of the positioning system after the drilling tools 6 have been selected (in Fig. 1 these are two drilling tools), only the selected drilling tools 6 in the working position come into engagement with the workpiece 2. It is understood that the length of the selection stroke of the piston rods 33 indicated by the double arrow in Fig. 1 is greater than the desired machining depth in order to avoid a collision of the drilling tools 6 in the rest position with the workpiece 2.
während der Bearbeitung kann der zum motorischen Antrieb 46 hinweisende Bereich der Hubkammer 16 bereits über den Fluidzuführungskanal 4 7 entlüftet werden. Nach Beendigung des Bearbeitungsvorgangs wird der Arretierungsschieber 50 wieder in die in Fig. 4 dargestellte Grundstellung verschoben, so dass der jeweilige Kolben 18, die jeweilige Kolbenstange 33 und damit auch das jeweilige Bohrwerkzeug 6 durch die Kraft der Druckfeder 48 in die Ruhestellung zurückbewegt werden. Diese Rückbewegung kann auch fluidunterstützt mehr oder weniger gedämpft ablaufen.During machining, the area of the lifting chamber 16 facing the motor drive 46 can already be vented via the fluid supply channel 47. After the machining process has ended, the locking slide 50 is moved back into the basic position shown in Fig. 4, so that the respective piston 18, the respective piston rod 33 and thus also the respective drilling tool 6 are moved back into the rest position by the force of the compression spring 48. This return movement can also be carried out with fluid support and in a more or less dampened manner.
Soll eine Verdrehung der Kolbenstange 33 verhindert werden, so kann diese und/oder der Kolben 18 mit nicht-rundem Querschnitt ausgeführt werden, oder aber es werden andere bekannte Mittel zur Verdrehsicherheit eingesetzt.If rotation of the piston rod 33 is to be prevented, this and/or the piston 18 can be designed with a non-round cross-section, or other known means for preventing rotation can be used.
Anstelle des dargestellten einfachwirkenden Zylinders kann selbstverständlich auch ein doppeltwirkender Zylinder eingesetzt werden, bei dem die Druckfeder 48 entfallen kann. Der Fluidzuführungskanal 47 und der Entlüftungskanal 49 werden dabei abwechselnd zur Druckzuführung und Entlüftung eingesetzt. Dies kann in bekannter Weise beispielsweise über ein 3/2-Wegeventil erfolgen.Instead of the single-acting cylinder shown, a double-acting cylinder can of course also be used, in which the compression spring 48 can be omitted. The fluid supply channel 47 and the vent channel 49 are used alternately for pressure supply and venting. This can be done in a known manner, for example via a 3/2-way valve.
Bei dem in den Fig. 6 und 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Bereiche mit denselben Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben.In the second embodiment shown in Figs. 6 and 7, identical or equivalent components or regions are provided with the same reference numerals and are not described again.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel liegt hier eine zweigeteilte, als Schubstange dienende Kolbenstange 57 vor, bei der der rückwärtige Endabschnitt 58 nicht-rotierbar, dagegen der vordere Endabschnitt 59 rotierbar bzw. drehbar geführt und gelagert ist. Ein Kolben 60 trennt den rückwärtigen Endabschnitt 58 vom vorderen Endabschnitt 59 und besteht aus einem ersten, mit dem rückwärtigen Endabschnitt 58 verbundenen nicht-rotierbaren Kolbenbereich 61 und einem zweiten, mit dem vorderen Endabschnitt 59 der Kolbenstange 57 verbundenen rotierbaren Kolbenbereich 62. Ein Drehlager 63 ist zwischen den beiden Kolbenbereichen 61, 62 angeordnet. Der nicht-In contrast to the first embodiment, here there is a two-part piston rod 57 serving as a push rod, in which the rear end section 58 is non-rotatable, whereas the front end section 59 is rotatable or rotatably guided and supported. A piston 60 separates the rear end section 58 from the front end section 59 and consists of a first non-rotatable piston area 61 connected to the rear end section 58 and a second rotatable piston area 62 connected to the front end section 59 of the piston rod 57. A rotary bearing 63 is arranged between the two piston areas 61, 62. The non-
rotierbare Kolbenbereich 61 besitzt eine nicht dargestellte Kolbendichtung, während der rotierbare Kolbenbereich 62 einen geringfügig kleineren Durchmesser besitzt und somit bei der Rotation keine Reibung mit der Innenseite des Gehäuses 15 verursacht.The rotatable piston region 61 has a piston seal (not shown), while the rotatable piston region 62 has a slightly smaller diameter and thus does not cause any friction with the inside of the housing 15 during rotation.
Motorische Antriebe 64 einer Drehantriebsvorrichtung 65 sind nunmehr an der vorderen Traverse 13 derart fixiert, dass der vordere Endabschnitt 59 der Kolbenstange 57 verschiebbar in einem Durchgangskanal des jeweiligen motorischen Antriebs angeordnet ist. Zum Antrieb besitzt dieser vordere Endabschnitt 59 der Kolbenstange 57 eine umfangsseitige Längszahnung, die im Zahneingriff mit einem nicht dargestellten, entsprechend gezahnten Antriebselement im motorischen Antrieb steht. Der rückwärtige Endabschnitt 58 der Kolbenstange 57 endet mit dem Ringvorsprung 53.Motor drives 64 of a rotary drive device 65 are now fixed to the front cross member 13 in such a way that the front end section 59 of the piston rod 57 is arranged so as to be displaceable in a through-channel of the respective motor drive. For the drive, this front end section 59 of the piston rod 57 has a circumferential longitudinal toothing which meshes with a correspondingly toothed drive element (not shown) in the motor drive. The rear end section 58 of the piston rod 57 ends with the annular projection 53.
Das Ausfahren der gewünschten Bohrwerkzeuge 6 und die Arretierung der Kolbenstange 57 hinsichtlich einer Längsverschiebung erfolgen in der bereits beschriebenen Weise. Beim Einschalten der jeweiligen motorischen Antriebe 64 rotiert lediglich der mit dem Kolbenbereich 62 verbundene vordere Endabschnitt 59 der Kolbenstange 57 zusammen mit der Spannvorrichtung 43 und dem Bohrwerkzeug 6. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können wieder prinzipiell auch doppelt wirkende Arbeitszylinder verwendet werden.The extension of the desired drilling tools 6 and the locking of the piston rod 57 with regard to a longitudinal displacement are carried out in the manner already described. When the respective motor drives 64 are switched on, only the front end section 59 of the piston rod 57 connected to the piston area 62 rotates together with the clamping device 43 and the drilling tool 6. In principle, double-acting working cylinders can also be used in this embodiment.
In Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels kann der Kolben 60 auch einstückig ausgebildet sein, so dass der rückwärtige Endabschnitt 58 mit dem vorderen Endabschnitt 59 derIn a modification of the second embodiment, the piston 60 can also be formed in one piece, so that the rear end section 58 is connected to the front end section 59 of the
Kolbenstange 57 starr verbunden ist. In diesem Falle wird dann die gesamte Kolbenstange 57 durch den motorischen Antrieb 64 in Rotationsbewegung versetzt. Zur Vermeidung von Reibung kann hierzu beispielsweise der Ringvorsprung 53 als entsprechend geformtes Drehlager ausgebildet sein.Piston rod 57 is rigidly connected. In this case, the entire piston rod 57 is set in rotation by the motor drive 64. To avoid friction, the annular projection 53 can, for example, be designed as a correspondingly shaped pivot bearing.
In einer weiteren Ausführungsvariante mit einstückigem Kolben 60 können motorische Antriebe 64 am vorderen Endabschnitt 59 der Kolbenstange 57 derart fixiert sein, dass sie zusammen mit der Kolbenstange längsverschiebbar sind. Dadurch kann die Kolbenstange 57 nicht-rotierbar geführt sein, und lediglich die mit dem Bohrwerkzeug 6 versehene Spannvorrichtung 43 rotiert. In a further embodiment with a one-piece piston 60, motor drives 64 can be fixed to the front end section 59 of the piston rod 57 in such a way that they can be moved longitudinally together with the piston rod. As a result, the piston rod 57 can be guided in a non-rotatable manner and only the clamping device 43 provided with the drilling tool 6 rotates.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die Verwendung von fluidischen Hubeinheiten beschränkt, vielmehr können auch andere Hubeinheiten zum Ausfahren der Schubstangen bzw. Kolbenstangen eingesetzt werden, wie elektromotorische oder magnetische Stellglieder bzw. Antriebe.The invention is of course not limited to the use of fluidic lifting units, but other lifting units can also be used to extend the push rods or piston rods, such as electromotive or magnetic actuators or drives.
Die Drehantriebsvorrichtungen 44 bzw. 65 können gemäß den Ausführungsbeispielen für jede Hubeinheit separate motorische Antriebe 46 bzw. 64 aufweisen, sie können jedoch auch synchron durch einen gemeinsamen motorischen Antrieb in Rotation versetzt werden.According to the embodiments, the rotary drive devices 44 and 65 can have separate motor drives 46 and 64 for each lifting unit, but they can also be rotated synchronously by a common motor drive.
In Abwandlung der dargestellten Ausführungsbeispiele kann der Arretierungsschieber 50 anstelle mit Ringvorsprüngen 53 an den Kolbenstangen 33 bzw. 57 auch mit entsprechenden, beispielsweise ringförmigen Einformungen oder Stufenabsätzen derIn a modification of the embodiments shown, the locking slide 50 can be provided with corresponding, for example, ring-shaped recesses or stepped shoulders of the piston rods 33 and 57 instead of with ring projections 53.
Kolbenstangen zusammenwirken. Hierzu ist dann der Durchmesser der runden Durchgangsöffnungen 55 im Arretierungsschieber 50 geringfügig größer als der Durchmesser der Kolbenstangen 33 bzw. 57, und die Schlitzbreite des Längsschlitzes 54 ist geringfügig größer als der Durchmesser derartiger ringförmiger Einformungen bzw. Ringkanäle oder Durchmesser der Kolbenstangen 33 bzw. 57 nach dem Stufenabsatz. Auch bei diesen Ausführungen ist eine Arretierung der Kolbenstangen 33 bzw. 57 gewährleistet. Piston rods work together. For this purpose, the diameter of the round through openings 55 in the locking slide 50 is slightly larger than the diameter of the piston rods 33 and 57, respectively, and the slot width of the longitudinal slot 54 is slightly larger than the diameter of such ring-shaped recesses or ring channels or the diameter of the piston rods 33 and 57, respectively, after the step shoulder. Locking of the piston rods 33 and 57, respectively, is also ensured in these designs.
In einer weiteren Ausgestaltung des in Fig. 6 und 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels können die Längsschlitze 54 zwischen den runden Durchgangsöffnungen 55 des Arretierungsschiebers 50 auch entfallen. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Ringvorsprung 53 entfallen, sofern eine andere Anschlagvorrichtung zur Festlegung der Anschlagstellung vorgesehen ist.In a further embodiment of the second exemplary embodiment shown in Fig. 6 and 7, the longitudinal slots 54 between the round through openings 55 of the locking slide 50 can also be omitted. Alternatively or additionally, the annular projection 53 can also be omitted if another stop device is provided for determining the stop position.
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Legal Events
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---|---|---|---|
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Effective date: 20041124 |
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Effective date: 20080401 |