DE2339849B2 - Vorrichtung zur Ausspansteuerung der Bohrspindel einer an einem Langdrehautomaten angeordneten Bohreinrichtung - Google Patents
Vorrichtung zur Ausspansteuerung der Bohrspindel einer an einem Langdrehautomaten angeordneten BohreinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausspansteuerung der Bohrspindel einer an einem Langdrehautomaten
angeordneten Bohreinrichtung, deren Vorschubgeschwindigkeit und Vorschubgröße über eine
Stößeleinheit mechanisch von der durch einen Übertragungshebel abgetasteten Steuerkurve eines Drehautomaten
abgeleitet wird.
Beim Bohren von längeren Bohrungen mittels spanabhebender Werkzeuge ist es im Laufe des Bohrfortschritts
in gewissen Abständen erforderlich, dafür zu sorgen, daß die vom Bohrwerkzeug abgetrennten
Bohrspäne aus den Bohrungen entfernt werden. Steuereinrichtungen zur Automatisierung dieses Ausspanvorgangs
auf hydraulischer oder pneumatischer Basis, bei denen der Beginn einer druckmittelbetätigten
Ausspanbewegung zeitlich durch ein Relais bestimmt und das Ende durch einen elektrischen Impuls hervorrufende
Anschläge gesteuert wird, sind bekannt (Zeitschrift »technica« Nr. 9 vom 22.4.1960, S. 473, 474).
Weiter ist in diesem Zusammenhang auch bekannt, einen verstellbaren Anschlag für die Druckmittelsteuerung
vorzusehen (CH-PS 3 75 967). Außerdem ist eine zum Schleifen von konischen Gewinden dienende
Werkzeugmaschine bekannt (DT-AS 15 02 473), bei der einer mit mechanischen Mitteln hervorgerufene Werkzeugvorschubbewegung
druckmittelbetätigt eine weitere Bewegung überlagert wird. Die vorerwähnten bekannten
Ausspansteuerungen sind für Werkzeugmaschinen vorgesehen, bei denen nur das Werkzeug einen
Arbeitsvorschub, das Werkstück selbst jedoch keine Hubbewegung ausführt.
Erheblich schwieriger ist die automatische Ausspansteuerung bei Maschinen, bei denen sowohl das Werkzeug
als auch das Werkstück während der Bearbeitung einen Vorschub ausführt, d. h. das Werkzeug in bezug
auf das Werkstück einer Relativbewegung unterliegt. Dies ist beispielsweise bei Langdrehautomaten der
»Schweizer-Type« der Fall, bei denen der Spindelstock samt Arbeitsspindel und Materialstange während eines
Bearbeitungszyklus relativ zur Bohrspindel einer als Zusatzvorrichtung angebrachten Bohreinrichtung bewegt
wird. Die Längsbewegung der Bohrspindel wird dabei von einer auch als »G'ockenkurve« bezeichneten
Steuerkurve eines auf der Steuerwelle des Drehautomaten angeordneten Steuerelements abgeleitet. Der
Ausspanhub der Bohrspindel wurde hierbei bisher durch eine entsprechende Ausgestaltung der Steuerkurve
bewirkt, indem in der Steuerkurve entsprechende Einschnitte vorgesehen wurden (Druckschrift der
Anmeldern »Der Langdrehautomat^, S. 141 bis 148). Bei einer solchen Ausspansteuerung beansprucht mit
zunehmender Bohrungstiefe jeder den Ausspanvorgang steuernde Ausschnitt der Steuerkurve einen entsprechend
zunehmenden Anteil einer vollständigen Umdrehung der Steuerwelle. Die Summe dieser Anteile
fehlt dann für die Durchführung anderer Bearbeitungsvorgänge. Besonders bei Drehautomaten, bei denen die
Forderung besteht, daß in einer einzigen Einspannung sehr komplizierte Werkstücke bearbeitet werden sollen,
wobei neben Dreh- und Axialbohrvorgängen oft noch andere Bearbeitungen durchzuführen sind, ist eine
solche Verkürzung der Steuerkurve nachteilig.
Gegenüber diesem letztgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur automatischen Ausspansteuerung anzugeben, bei welcher die wirksame Länge der Steuerkurve
im Vergleich zur bekannten Ausspansteuerung vergrößert wird, so daß auch kompliziertere Werkstücke in
einer einzigen Einspannung bearbeitet werden können.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Stößeleinheit aus zwei relativ zueinander verschiebbaren Gliedern zusammengesetzt
ist, wobei im einen Glied ein Zylinderraum gebildet ist, in dem ein dem anderen Glied zugeordnetei doppeltwirkender
Kolben bewegbar ist, wobei die beiden vom Kolben getrennten Zylinderräume über ein Umschaltventil
von einer Druckmittelquelle aus wahlweise beaufschlagbar sind, wobei das Umschaltventil in bekannter
Weise über ein Zeitrelais gesteuert betätigbar ist, und daß im Entlüftungsweg des Umschaltventils ein
durch die Relativverschiebung der beiden Glieder beim Ausspanvorgang mittels eines Absperrschiebers betätigtes,
in seinem Ansprechen auf unterschiedliche Verschiebungswege einstellbares Einstcllabsperrorgan
vorgesehen ist.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der
Zeichnung nähert erläutert, und zwar zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles,
Fig.2 einen Längsschnitt zu Fig. 1, in größerem Maßstab,
F i g. 3 einen Seitenriß in Richtung des Pfeiles HI der
F i g. 2 und die
F i g. 4 und 5 zwei Ausschnitte aus F i g. 2, welche aber ein Einstellabsperrorgan in zwei anderen Absperreinstellagen
zeigen.
Die veranschaulichte Einrichtung dient zur Steuerung des Vor- und des Rücklaufes einer Bohrspindel,
die zu e:n.er an einem Drehautomaten angebauten Hilfsbohreinrichtung gehört Mit 1 ist z. B. ein Abschnitt
einer üblichen Steuerwelle eines Drehautomaten, mit 2 (F i g. 3) ein feststehender Tragleil, mit 3 der
hinterste, mit einer Kappenmutter 4 und einer Mitnehmerscheibe 5 versehene Teil der Bohrspindel bezeichnet.
Eine rein schematisch dargestellte, auf der Steuerwelle festsitzende Kurventrommel 6 bewirkt als Primärbetätigungsorgan,
das mittels eines Übertragungshebels 7 und einer zusammenfassend mit 8 bezeichneten
Stößeleinheit die Vorlaufgeschwindigkeit der Bohrspindel 3 während jedem effektiven Bohrvorgang und
den totalen Vorlaufhub der Bohrspindel während dem ganzen Arbeitszyklus der Hilfsbohreinrichtung bestimmt,
wie wenn an Stelle der nun zu beschreibenden Stößeleinheit ein starrer Stößel vorgesehen wäre.
Die Stößeleinheit weist ein am Tragteil 2 in Längsrichtung
der Bohrspindel 3 verschiebbar geführtes, im wesentlichen aus mittels nicht gezeigten Schrauben aneinander
befestigten Teilen 9, 10 bestehendes Güed 11
und ein anderes Glied 12 auf, das zur Hauptsache aus einem doppeltwirkenden Kolben 13 mit Kolbenstange
14, einem Verbindungsjoch 15, einem Absperrschieber 16, einem Zwischenteil 17, einer Schraube 18, einem
Ausleger 19, einem Lagerbolzen 20 und einem Mitnehmerring 21 besteht, wie am besten aus Fi g. 2 hervorgeht.
Der Teil 9 des einen Schiebers 11 hat eine Quernut 22, in der praktisch spielfrei ein Endteil des Übertragungshebels
7 arbeitet; er hat ferner einen Zylinderraum 23, in dem der Kolben 13 arbeitet, wobei die Kolbenstange
14 eine mehrteilige Stopfbuchse 24 üblicher Bauart durchsetzt. Die Enden des Zylinderraumes 23
sind durch in den Teilen 9, 10 vorhandene Kanäle 25 bzw. 26 mit den Durchlaßöffnungen eines Umschaltventil
27 verbunden. Bei diesem handelt es sich um ein im Handel erhältliches Schieberventil, dessen Einlaß
durch Leitungsteile 28(F i g. 1) mit einer Druckluftquel-Ie verbunden ist und dessen (nicht gezeigter) Schieber
im Sinne der Freigabe der Strömungswege für Bewirkung des pneumatischen Schnellrücklaufes des anderen
Gliedes 12 der Stößeleinheit 8 samt der ßohrspindel 3 bezüglich zum einen Glied 11 dieser Einheit (nämlich
zur Verschiebung von 12, 8 nach links [F i g. 2] bezüglich zu 11) durch Drucklufteinlaß durch den Kanal 26
hindurch und Entlüftung des Kanals 25 elektromagnetisch erfolgt (das Solenoid ist im rechtsseitigen Teil 27a,
F i g. 2, des Umschaltventils untergebracht); dagegen erfolgt die Betätigung des Schiebers dieses Umschaltventils
27 im Gegensinn, also im Sinne des Schnellvorlaufes des »anderen« Gliedes 12 und der Bohrspindel 3,
servomotorisch infolge Nichtentlüftung im linksseitigen (F i g. 2) Endteil 276 des Ventils.
Der im Teil 10 vorhandene Entlüftungsweg für diesen Endteil 276 setzt sich zusammen aus einem vom
Teil 27b wegführenden Kanal 29 und einem von Hand betätigbaren Einstellabsperrorgan 30, das je nach seiner
Einstellage (vgl. die F i g. 2, 4 und 5) den Kanal 29 mit der einen oder anderen von mehreren — im vorliegenden
Beispiel sind es drei — abwechslungsweise einen Restteil des Entlüftungsweges bildenden Bohrungen
31, 32, 33 verbindet; diese Bohrungen münden in Verschiebungsrichtung der Stößeleinheit 8 in Abstand
voneinander hintereinander in dej glatten Wandungsfläche
10a einer Durchbrechung 34 des einen Gliedes 11 der Stößeleinheit (nämlich einer Nut im Gliedteil 9);
in dieser Durchbrechung 34 arbeitet der Absperrschieber 16 (der einen Teil des »anderen« Stößeleinheitsgliedes
12 bildet) in dem Sinne, daß er bei einem Rücklauf dieses letzteren samt der durch die Teile 4, 5 mit ihm
verbundenen Bohrspindel 3 zuerst nur die Bohrung 31, dann die Bohrungen 31, 32 und zuletzt alle die Bohrungen
31, 32 und 33 abschließt. Falls, wie in F i g. 2 gezeigt, durch das Einstellabsperrorgan 30 die erste dieser
Bohrungen, 31. mit dem Kanal 29 verbunden worden ist, so wird schon nach Zurücklegen eines kurzen
Rücklaufweges von z. B. 13 mm diese Bohrung 31 durch den Absperrschieber 16 abgeschlossen, also der Entlüftungsweg
des Umschaltventilteiles 27b versperrt; falls aber das Einstellabsperrorgan die Lage nach F i g. 4
einnimmt, so wird der Entlüftungsweg erst abgesperrt, wenn der Absperrschieber im Zuge seines Rücklaufes
die Bohrung 32 abschließt, also wenn der Rücklaufweg z. B. 26 mm beträgt. Falls das Einstellorgan die Lage
nach F i g. 5 einnimmt, wird die Absperrung des Entlüftungsweges dann erfolgen, wenn der Absperrschieber
16 die Bohrung 33 abschließt, also wenn der Rücklaufweg z. B. 39 mm beträgt. Wie schon weiter oben gesagt
wurde, ergibt sich bei jeder solchen Absperrung des Entlüftungsweges ein Druckaufbau im Umschaltventilteil
27b, wobei das Umschaltventil selbsttätig hierauf anspricht im Sinne eines Umschaltens, so daß die aus
der Druckluftquelle zuströmende Druckluft dann durch den Kanal 25 in den Zylinderraum 23 gelangt und den
Kolben 13 auf seiner linken Seite (F i g. 2) beaufschlagt, wogegen die auf der anderen Seite des Kolbens gelegene
Kammer durch den Kanal 26 hindurch durch das Umschaltventil entlüftet wird; der Kolben 13 und alle
damit verbundenen Teile des anderen Gliedes 12 der Stößeleinheit 8 samt Bohrspindel 3 werden also rasch
nach rechts bewegt — Schnellvorlauf — bis der Kolben 13 an der Stopfbuchse anstößt, und anschließend weiter
in dieser Relativlage zueinander gehalten während dem die ganze Stößeleinheit 8 samt Bohrspindel 3 durch das
Primärbetätigungsorgan — die Kurventrommel 6 — weiter vorbewegt, angehalten und zurückbewegt wird.
Elektrische Steuerimpulse zur elektromagnetischen Betätigung des Umschaltventils 27 für Umschaltung auf
Schnellrücklauf des Stößelgliedes 12 und der Bohrspindel 10 werden durch einen oder mehrere übliche elektrische
Impulsgeber geliefert; ein erster solcher Impulsgeber kann z. B. aus einer Kombination eines Kurzzeitrelais
mit einem Schalter bestehen, der durch an beliebigen Stellen des Umfanges eines auf der Steuerwelle 1
festsitzenden Rades 35 angebrachte Klötzchen betätigbar ist. Ein anderer solcher Impulsgeber kann z. B.
liebst einem Kurzzeitrelais einen Schalter aufweisen, der auf eine Funktion der Bohreinrichtung (z. B. Erreichen
einer bestimmten Vorlaufendlage der Bohrspindel) oder des Drehautomaten anspricht. Es bestehen
diesbezüglich die verschiedensten Möglichkeiten, wodurch die Einrichtung an die jeweiligen Bedürfnisse
leicht anpaßbar ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Ausspansteuerung der Bohrspindel einer an einem Langdrehautomaten angeordneten
Bohreinrichtung, deren Vorschubgeschwindigkeit und Vorschubgröße über eine Stößeleinheit
mechanisch von der durch einen Übertragungshebel abgetasteten Steuerkurve eines Drehautomaten
abgeleitet wird, dadurch ge kennzeichnet,
daß die Stößeleinheit (8) aus zwei relativ zueinander verschiebbaren Gliedern (11, 12)
zusammengesetzt ist, wobei im einen Glied (11) ein
Zylinderraum (23) gebildet ist, in dem ein dem anderen Glied (12) zugeordneter doppeltwirkender KoI-ben
(13) bewegbar ist, wobei die beiden vom Kolben getrennten Zylinderräume über ein Umschaltventil
(27) von einer Druckmittelquelle aus wahlweise beaufschlagbar sind, wobei das Umschaltventil in
bekannter Weise über ein Zeitrelais gesteuert betätigbar ist, und daß im Entlüftungsweg (Kanal 29)
des Umschaltventils (27) ein durch die Relativverschiebung der beiden Glieder (11, 12) beim Ausspanvorgang
mittels eines Absperrschiebers (16) betätigtes, in seinem Ansprechen auf unterschiedliehe
Verschiebungswege einstellbares Einstellabsperrorgan (30) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Umschaltventils (27)
auf dem einen Glied (11) befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellabsperrorgan (30)
wahlweise einschaltbare, mit Abstand voneinander in eine in Verschiebungsrichtung der Glieder (11,
12) verlaufende Durchbrechung (34) mündende Bohrungen (31, 32, 33...) aufweist, in welcher
Durchbrechung der mit dem anderen Glied (12) verbundene Absperrschieber (16) verschiebbar angeordnet
ist.
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