DE2339849C3 - Vorrichtung zur Ausspansteuerung der Bohrspindel einer an einem Langdrehautomaten angeordneten Bohreinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausspansteuerung der Bohrspindel einer an einem Langdreh- «utomaten 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 Werk zeugvorschubbewegung druckmittelbetätigt eine weitere Bewegung überlagert wird. Die vorerwähnten bekannten Ausspansteuerungen sind für Werkzeugma-S schinen 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 »Glockenkurve« bezeichneten Steuerkurve eines auf der Steuerwelle des Drehautomaten angeordneten Steuerelements abgeleitet. Der Ausspanhub der Bohrspinde! wurde hierbei bisher durch eine entsprechende Ausgestaltung der Steuerkurve bewirkt, indem in der Steuerkurve entsprechende Einschnitte vorgesehen wurden (Druckschrift der Anmelderin »Der Langdrehautomat«, S. 141 bis 148). Bei einer solchen Ausspansteuerung beansprucht mit zunehmender Bohrungstiefe jeder den Ausspanvorgang steuernde Ausschnitt der Steuerkurve einen ent-

sprechend 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 zugeordneter 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 Einstellabsperrorgan vorgesehen ist.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung nähen 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 III der F i g. 2 und die

F i g. 4 und 5 zwei Ausschnitte aus F i g. 2, welche aber ein EinsteHabsperrorgan in zwei anderen Absperreinstellagen zeigen.

Die veranschaulichte Einrichtung dient zur Steuerung des Vor- und des Rücklautes einer Bohrspindel, die zu einer an einem Drehautomaten angebauten Hilfsbohreinrichtung gehört. Mit 1 ist z.B. ein Abschnitt einer Gblichen Steuerwelle eines Drehautomaten, mit 2 (F i g. 3) ein feststehender Tragteil, mit 3 der hinterste, mit einer Kappenmutter 4 und einer Mitnehmerscheibe 5 versehene Teil der Bohrspindel bezeichnet. Eine rein scliematisch 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 ßohrvorgang 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 Glied 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 F i g. 2 hervorgeht.

Der Teil 9 des einen Schiebers 11 hat eine Quernui 22, in der praktisch spielfrei ein Endteil des Überlragungshebels 7 arbeitet; er hat ferner einen Zylinderraum 23, in dem der Kolben 13 arbeitet, wobei die Kolbenstange 114 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 Umschaltventils 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 Bohrspindel 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 Schieben; dieses Umschaltventils 27 im Gegensinn, also im Sinne des Schnellvorlaufes des »anderen« Gliedes 12 und der Bohrspindel 3, servomotorisch infolge Nichtentlüftung im linksseitigen (Fig. 2) Endteil 27 b 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 betätigbarem 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 der 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 Fig.2 gezeigt, durch das EinsteHabsperrorgan 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 276 versperrt; falls aber das EinsteHabsperrorgan 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 270, 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 Impuisgeber 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. nebst 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)

Patentansprüche:

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 gekennzeichnet, 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 Kolben (13) bewegbar ist, wobei die beiden vom Kolben getrennten Zylinderräunie über ein Umschaltventil (27) von einer Druckmittelquelle aus wahlweise beaufschlagbar sind, wobei das Umschaltvemil 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 unterschiedliche 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.