DE2437739A1 - Werkzeugmaschine mit einer kuehlmittelzufuehrung - Google Patents

Description

• Werkzeugmaschine mit einer Kühlmittelzuführung Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Kühlmittelzuführeinrichtung, die ein nachstellbares Zuführungsrohr aufweist, das Kühlmittel der Eindringstelle des Werkzeuges in' das Werkstück zuführt, und mit einer Bearbeitungseinheit, die auf einem Arbeitsschlitten in einer Vorschubrichtung verfahrbar ist, bei der das Werkzeug in das Werkstück eindringt.
• Bei den bekannten Werkzeugmaschinen dieser Art muß die Bedienungsperson den aus dem Zuführungsrohr austretenden Kühlmittelstrahl bei der Bearbeitung eines Werkstückes von Hand immer so nachstellen, daß der Kühlmittelstrahl auf die Stelle gerichtet bleibt, an der das Werkzeug in das Werkstück eindringt, sodaß der vollautomatische Betrieb der Maschine nicht gewährleistet ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, bei der das nachstellbare Zuführungsrohr immer automatisch auf die Eindringstelle des Werkzeuges in das Werkstück gerichtet bleibt.
• Diese Aufgabe ist bei einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an der Bearbeitungseinheit ein Nachstellmotor zum Nachstellen des an der Bearbeitungseinheit verstellbar gelagerten Zuführungsrohres angeordnet ist und daß dieser Nachstellmotor von einer Schalteinrichtung schaltbar ist, die durch die Bewegung des Arbeitsschlittens in der Vorschubrichtung steuerbar ist. Dadurch wird erreicht, daß durch die Bewegung des Arbeitsschlittens in der Vorschubrichtung die Schalteinrichtung so gesteuert wird, daß der Nachstellmotor das Zuführungsrohr bei jedem Vorschub des Arbeitsschlittens immer so nachstellt, daß der aus dem Zuführungsrohr austretende Kühlmittelstrahl immer im wesentlichen auf die Eindringstelle des Werkzeuges in das Werkstück gerichtet bleibt.
• Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schalteinrichtung ein durch die Vorschubbewegung des Arbeitsschlittens antreibbares Antriebsrad aufweist, das als kann, Reibrad ausgebildet sein/das n einem der bei der Vorschubbewegung gegeneinander bewegbaren Teile,vorzugsweise des Arbeitsschlittens und seines Führungsbettes, drehbar gelagert und mit seinem als Reibfläche ausgebildeten Außenumfang an dem anderen dieser Teile anliegt. Dadurch wird erreicht, daß die Schalteinrichtung unmittelbar von der Bewegung des Arbeitsschlittens in der Vorschubrichtung gesteuert wird.
• Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann hierbei vorgesehen sein, daß die Schalteinrichtung eine vom Antriebsrad antreibbare Schaltscheibe aufweist, die den Nachstellmotor bei einer Drehung der Schaltscheibe um einen vorgegebenen Winkel für eine vorgegebene Zeitspanne einschaltet, innerhalb deren der Nachstellmotor das Zuführungsrohr soweit nachstellt, daß eS nach dem Vorschub des Arbeitsschlittens um eine Teilstrecke, die die Drehung der Schaltscheibe um den vorgegebenen Winkel bewirkt, das Zuführungsrohr so nachstellt, daß dieses das Kühlmittel wieder im wesentlichen der Eindringstelle des Werkzeuges in das Werkstück zuführt.
• Um bei der Rückbewegung der Bearbeitungseinheit, also beim Herausziehen des Werkzeuges aus dem Werkstück, -eineentsprechende Rückstellung des ZutüKrungsrõhres/zu errelchen, ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß zum Umschalten der Drehrichtung des Nachstellmotors ein Umschaltglied durch eine Reibungskupplung mit dem Antriebsrad verbunden ist und dass zum Begrenzen der Mitlaufbewegung des Umschaltgliedes mit dem Antriebsrad zwei als Anschläge ausgebildete Schaltglieder vorhanden sind, von denen jedes beim Anlegen des Umschaltgliedes den Nachstellmotor für eine andere Drehrichtung schaltet.
• Dadurch, daß das Zuführungsrohr gemäß der Erfindung bei der Bewegung des Arbeitsschlittens in der Vorschubrichtung immer nachgestellt wird, ist ein vollautomatischer Betrieb gewährleistet. Bei einer Werkzeugmaschine mit einer Werkzeugwechseleinrichtung und einer Werkzeugwechselstation an der Bearbeitungseinheit für die Bereitstellung eines neuen Werkzeuges vor dem Werkzeugwechsel muß jedoch das Zuführungsrohr immer von Hand auf das neu in die Arbeitsspindel eingesetzte Werkzeug eingestellt werden. Um auch diesen Arbeitsvorgang zu automatisieren, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß ein das in der Werkzeugwechselstation für den Werkzeugwechsel bereitstehende Werkzeug abtastender Fühler und eine die Einstellung des Fühlers beim Abtasten des bereitstehenden Werkzeuges speichernde Speichereinrichtung vorhanden sind und daß ein mit dem'Einschalten des Werkzeugwechsels einschaltbarer Einstellmotor zum Einstellen des Zuführungsrohres vorhanden ist, der durch die Speichereinrichtung abschaltbar ist, wenn das Zuführungsrohr eine der gespeicherten Einstellung des Fühlers entsprechende Ausgangsstellung erreicht hat, bei der es das Kühlmittel auf die Spitze des Werkzeuges lenkt.
• Weitere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer Werkzeugmaschine mit einer Kühlmittelzuführung im einzelnen erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht des Ausführungsbeispieles; Fig. la eine vereinfachte, nur das Prinzip darstellende Schaltung des Stromkreises des Fühlmotors und des Einstellmotors; Fig. 2 einen teilweise im Schnitt und stark vergrößert dargestellten Ausschnitt aus Fig. 1, der nur die Kühlmittelzuführeinrichtung zeigt; Fig. 2a eine stark vereinfachte Schaltung des Stromkreises des Nachstellmotors; Fig. 2b eine Teildarstellung der Schaltung nach Fig.2a für ein abgewandeltes, nicht dargestelltes zweites Ausführungsbeispiel; Fig. 3 und 4 Schnitte nach den Linien III - III bzw. IV - IV in Fig. 2, wobei in Fig. 3 der Stellhebel weggelassen ist; Fig. 5 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Schalteinrichtung für den Nachstellmotor; Fig. 6 eine teilweise im Schnitt dargestellte, zur Ansicht nach Fig. 5 senkrechte Ansicht der Schalteinrichtung für den Nachstellmotor.
• Die in Fig. 1 dargestellte Werkzeugmaschine weist ein Führung bett 10 auf, auf dem ein Schlitten 11 in der in Fig. 1 waagerecht von links nach rechts verlaufenden Vorschubrichtung und zurück bewegbar gelagert ist. Der Schlitten 11 trägt eine Bearbeitungseinheit 12, die mit einem um eine gegenüber der Horizontalen um 45 geneigte schräge Achse 13 schwenkbaren Schwenkkopf 14 versehen ist, der zwei Arbeitsspindeln 15 und 16 trägt, von denen die Spindel 15 in der Arbeitsstellung und die Spindel 16 in einer Werkzeugwechselstellung dargestellt sind. Auf der Bearbeitungseinheit 12 ist ein ringförmiges'um seine vertikale Achse 17 drehbares Werkzeugmagazin 18 angeordnet, das an seinem Umfang Werkzeugaufnahmen 19 trägt, von denen in Fig. 1 nur drei dargestellt sind. Fest auf der Bearbeitungseinheit sind in bekannter Weise die Antriebe, nämlich hydraulische Zylinder 20 und 21'eines Wechselarmes 22 angeordnet, der dazu dient, ein sich in der Wechselstation des Magazins 18 befindliches Werkzeug 23 gegen ein sich in der Wechselstation des Schwenkkopfes 14 befindliches Werkzeug 24 auszuwechseln. Dadurch bildet der Wechselarm 22 mit seinen hydraulischen Zylindern 20 und 21 und der Schwenkkopf 14 eine Werkzeugwechseleinrichtung mit einer Werkzeugwechselstation, in der sich jeweils ein Werkzeug 23 des Magazins 18 und ein Werkzeug 24 des Schwenkkopfes 14 befinden. Insoweit handelt es sich hierbei um eine bekannte Werkzeugmaschine.
• Auf der Bearbeitungseinheit 12 ist eine als Ganzes mit 25 bezeichnete Kühlmittelzuführeinrichtung angeordnet, die einen Rahmen 26 aufweist, in dem eine Kühlmittelzuführungsleitung 27 angeordnet ist, deren eines Ende mit einem Anschlußstutzen 28 zum Anschließen eines in der Zeichnung nicht dargestellten Kühlmittelzuführschlauches versehen ist. Das andere Ende der Kühlmittelzuführungsleitung 27 mündet in ein Zuführungsrohr 29, das um eine waagerechte Achse 31 schwenkbar mit dem Rahmen 26 verbunden ist.
• Das Zuführungsrohr 29 ist mit einem Stellhebel 32 fest verbunden, der mit einem Langloch 33 versehen ist. Der Stellhebel 32 greift in das gabelförmige Ende 34 eines Nachstellschlittens 35 (Fig.2,3 und 4) ein. Mittels eines Stiftes 36, der durch das Langloch 33 hindurchgreift und im gabelförmigen Ende 34 befestigt ist, ist der Nachstellschlitten 35 mit dem Stellhebel 32 verbunden.
• Der Nachstellschlitten 35 ist mit einer Zahnstange 37 versehen, in die ein Ritzel 38 eines Nachstellmotors 39 eingreift, der über ein selbsthemmendes Getriebe 41, das in Fig. 3 abgebrochen dargestellt ist, mit dem Ritzel 38 verbunden ist.
• Der Nachstellschlitten 35 ist längsverschiebbar in einem Einstellschlitten 42 gelagert, der den Nachstellmotor 39 trågt, sodaß bei stillstehendem Nachstellmotor 39 dank des selbsthemmenden Getriebes 41 der Nachstellschlitten 35 fest mit dem Einstellschlitten 42 verbunden ist und nur bei Betätigung des Nachstellmotors 39 relativ zum Einstellschlitten 42 bewegt wird.
• Der Einstellschlitten 42 ist ebenfalls längsverschiebbar in einer Führung 43 gelagert, die im Rahmen 26 befestigt ist. Mit dem Einstellschlitten 42 ist eine zweite Zahnstange 40 verbunden, die mit einem Ritzel 44 eines Einstellmotors 45 im Eingriff steht, der fest im Rahmen 26 gelagert ist. Auch der Einstellmotor 45 ist über ein selbsthemmendes Getriebe 46 mit dem Ritzel 44 verbunden.
• Der Einstellmotor 45 dient dazu, den Einstellschlitten 42 und den mit diesem bei stillstehendem Nachstellmotor 39 verbundenen Nachstellschlitten 35 so zu verschieben, daß durch den Eingriff des Stiftes 36 in das Langloch 33 des Stellhebels 32 das Zuführungsrohr 29 entsprechend der Größe eines neu in die Arbeitsstellung einzusetzenden Werkzeuges eingestellt wird. Um festzustellen, um eine wie große Strecke der Einstellschlitten zu diewem dwetikbvelrschoben werden muß, ist ein Fühler 47 vorgesehen, der/um eine Achse 48 schwenkbar mit dem Rahmen 26 verbunden ist.
• Dieser Fühler 47 dient dazu, das Werkzeug 24 abzutasten, das sich in der Arbeitsspindel 16 befindet, die in der Wechselstation für den nächsten Wechsel des Werkzeuges durch Schwenken des Schwenkkopfes 14 um seine Achse 13 bereit steht.
• Zum Schwenken des Fühlers 47 ist im Rahmen 26 ein Fühlermotor 49 vorgesehen, der über ein Getriebe ein mit dem Fühler 47 verbundenes Parallelogrammgestänge 51 antreibt. Um den Fühlermotor .49 beim Rückschwenken des Fühlers 47 in seine Ausgangsstellung abzuschalten, ist im Rahmen 26 ein Endlagenschalter 52 vorgesehen.
• Mit dem das Parallelogrammgestänge 51 antreibenden Wellenstumpf des Fühlmotors 49 ist die Achse 53 eines ersten Potentiometers 54 verbunden, der dazu dient, die Neigung des Fühlers 47 beim Ab-(Fi .3#.
• fühlen des Werkzeuges 24 elektrisch anzuzeigen 1 In ähnlicher Weise ist koaxial mit der Achse 31 des Zuführungsrohres 29 die Achse eines zweiten Potentiometers 55 verbunden, das zur elektrischen Anzeige der Neigung des Zuführungsrohres 29 dient (Fig.2).
• Die beiden Potentiometer 54 und 55 dienen dazu, das Zuführungsrohr 29 mittels des Einstellmotors 45 so einzustellen, daß es eine Neigung einnimmt, bei der der aus dem Zufüfiungsrohr 29 austretende Kühlmittelstrahl genau auf die Spitze des vor dem Schwenken des Schwenkkopfes 14 vom Fühler 47 abgefühlten Werkzeuges 24 trifft. Dies erfolgt durch eine elektrische Schaltung, die in Fig. la schematiscn stark vereinfacht dargestellt ist.
• mechanisch Der/mit der Achse 53 des ersten Potentiometers 54 verbundene Abgriff 56 dieses Potentiometers ist über einen Schalter 57 mit einem Kondensator 58 verbunden, der wiederum mit einem ersten Eingang 59 eines Spannungsvergleichers 61 verbunden ist.
• mechanisch Die Achse des zweiten Potentiometers 55 ist/mit dem Abgriff 62 dieses Potentiometers verbunden, der mit einem zweiten Eingang 63 des Spannungsvergleichers 61 verbunden ist. Die beiden PotUntiometerwiderstände 64 bzw. 65 sind parallel zueinander in den Stromkreis einer Stromquelle 66 geschaltet. Der Ausgang 67 des Spannungsvergleichers ist mit einem Schaltglied 68 verbunden, das dazu dient, über die Schaltung 69 des Einstellmotors 45 diesen abzuschalten, wenn die Eingänge 59 und 63 des Spannungsvergleichers gleiche Spannungen anzeigen. Der Fühler 47 und das Werkzeug 24 in der Arbeitsspindel 16, die sich in der Wechselstation befindet, bilden Kontaktstücke eines Kontaktes 71, der dazu dient, -ein Schaltglied 72 einzuschalten, das-dann den Schalter 57 kurzzeitig einschaltet und über eine Schaltung 73 den Fühlmotor 49 auf Rücklauf umschaltet.
• Sobald das in der Arbeitsstellung befindliche Werkzeug 74 in ein Werkstück 75 eingedrungen ist, muß das Zuführrohr 29 mittels des Nachstellmotors 39 nachgestellt werden. Hierzu ist eine in den Fig. 5 und 6 dargestellte und in Fig. 1 als Ganzes mit 76 bezeichnete Schalteinrichtung vorgesehen, die ein als Reibrad 77 ausgebildetes Antriebsrad aufweist, das an einer im Führungsbett 10 drehbar gelagerten Achse 78 befestigt ist und mit einem in einer Umfangsrille angeordneten Gummiring 79 an einer unteren Fläche 81 des Schlittens 11 anliegt. Die mit einem Anschlagbund versehene Welle 78 trägt an ihrem dem Reibrad 77 abgekehrten Ende eine als Kontaktscheibe 83 ausgebildete Schaltscheibe, deren.
• zylindrische Außenfläche eine Kontaktfläche 84 bildet, die durch sich axial erstreckende Vertiefungen 85 unterbrochen ist. An der Kontaktfläche 84 liegt mit der Kraft einer Feder 86 ein stiftförmiges Kontaktstück 87 an, dessen der Federkraft 86 folgende Bewegung durch einen Anschlag 88 so begrenzt ist, daß das Kontaktstück 87 den Boden der Vertiefungen 85 nicht erreichen kann.
• Weiterhin ist mit der Achse 78 ein armförmiges Umschaltglied 89 durch eine Reibungskupplung 91 verbunden, dessen der Drehung der Achse 78 folgende Schwenkbewegungdurch zwei als Anschläge ausgebildete Kontaktstücke 92 und 93 begrenzt ist. Das Umschaltglied 89 ist hierbei selbst als Kontaktstück ausgebildet, sodaß es je nach der Drehrichtung der Achse 78 entweder mit dem Kontaktstück 92 oder mit dem Kontaktstück 93 einen Kontakt schließt und dadurch elektrisch anzeigt, in welcher Drehrichtung sich die Achse 78 dreht.
• Die Steuerung des Nachstellmotors 39 erfolgt nach der in Fig. 2a schematisch stark vereinfacht dargestellten Schaltung. Die Kontakt fläche 84 bildet zusammen mit dem Kontaktstück 87 einen in Fig. 2a als Ganzes mit 94 bezeichneten Kontakt, der beim Schliessen zwei parallel zueinander geschaltete Zeitrelais 95 und 96 in den Stromkreis einer Stromquelle 97 schaltet. 1,5 Sekunden nach dem Einschalten des Zeitrelais 95 in den Stromkreis der Stromquelle 97 schließt dieses Zeitrelais einen normalerweise offenen Schließkontakt 98. 2 Sekunden nach dem Einschalten des zweiten Zeitrelais 96 öffnet dieses Zeitrelais einen normalerweise geschlossenen Öffnungskontakt 99. Beide Kontakte 98 und 99 sind in den Speisestromkreis des Nachstellmotors 39 geschaltet, sodaß durch die gleichzeitige Betätigung beider Zeitrelais 1,5 Sekunden nach Schließen des Kontaktes 94 für 1/2 Sekunde geschlossen wird.
• Zum Speisen des Nachstellmotors 39 ist eine Gleichstromquelle 100 vorhanden, die über zwei Schaltkreise mit entgegengesetzten Polungen mit dem Nachstellmotor 39 verbindbar ist. Zum Schließen dieser beiden Schaltkreise sind zwei Schließkontaktpaare 102a und 102b zweier Schaltschützen 103a bzw. 103b vorhanden, die je nach der Stellung des Umschaltgliedes 89 einzeln einschaltbar sind. Zu diesem Zweck sind die Elektromagnete 104a und 104b der Schaltschützen 103a bzw. 103b parallel zueinander in den Stromkreis einer Stromquelle 101 über durch das Umschaltglied 89 einerseits und die Kontaktstücke 92 bzw. 93 andererseits gebildete Kontakte 105 bzw.
• 106 geschaltet, so daß je nach-dem, ob der Kontakt 105 oder 106 geschlossen ist, der Nachstellmotor 39 in der zugeordneten Richtung umläuft.
• Die Wirkungsweise ergibt sich aus der obigen Beschreibung wie im folgenden im einzelnen ausgeführt.
• Unmittelbar vor dem Schwenken des Schwenkkopfes 14' wird der Fühlmotor 49 eingeschaltet, der den Fühler 47 in den Fig. 1 und 2 gegen den Uhrzeigersinn um die Achse 48 schwenkt, bis dieser das Werkzeug 24 berührt und dadurch den Kontakt 71 (Fig. la) schließt. Während des Schwenkens des Fühlers 47 wird der Abgriff 5& des ersten Potentiometers 54 gedreht. Durch das Schließen des Schalters 71 schaltet das Schaltglied 72 über die Schaltung 73 den Fühlmotor 49 für den Rücklauf und das Schwenken des Schwenkkopfes 14 um. Gleichzeitig wird der Schalter 57 geschlossen und der Kondensator 58 auf die am Abgriff 56 herrschende elektrische Spannung aufgeladen.Sobald durch den Rücklauf des Fühlmotors 49 sich der Kontakt 71 wieder öffnet, öffnet sich auch der Schalter 57. Der Fühlmotor 49 läuft solange zurück, bis der Endlagenschalter 52 betätigt wird und ihn ausschaltet, sodaß sich dann der Fühler 47 wieder in seiner Ruhestellung befindet. Sobald anschließend durch das Schwenken des Schwenkkopfes 14 um seine Achse 13 das vom Fühler 47 abgefühlte Werkzeug 24 in die Arbeitsstellung'geschwenkt ist, wird über ein in der Schaltung nach Fig. la nicht dargestelltes Schaltglied der Einstellmotor 45 mit einer in den Fig. 1 und 2 im Gegenuhrzeigersinn umlaufenden Richtung eingeschaltet, sodaß der Einstellschlitten 42 zusammen mit dem Nachstellschlitten 35 in Fig. 2 von links nach rechts bewegt und dadurch das Zuführungsrohr 29 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird.
• Dabei wird der Abgriff 62 des zweiten Potentiometers 55 mitgeschwenkt, wodurch sich am zhweiten Eingang 63 des Spannungsverau sgeen gleiches die Spannung/von Null stetig erhöht. Sobald die Spannung am zweiten Eingang 63 des Spannungsvergleichers die Größe erreicht hat wie die vom Fondensator 58 gespeicherte Spannung am ersten Eingang 59, wird über den Ausgang 67 des Spannungsvergleichers das Schaltglied 68 eingeschaltet, das über die Schaltung 69 den Einstellmotor 45 abschaltet. Das Zuführungsrohr 29 hat jetzt eine Ausgangsstellung erreicht, bei der der aus dem Zuführungsrohr 29 austretende Kühlmittelstrahl genau auf die Spitze des sich in der Arbeitsstellung befindlichen Werkzeuges trifft.
• Wird nun beim Bearbeiten des Werkstückes 75 der Schlitten 12 in der Vorschubrichtung in Fig. 1 von links nach rechts bewegt, dann dreht sich das im Führungsbett 10 gelagerte Reibrad 77 in Fig. 5 im Uhrzeigersinn, sodaß das Umschaltglied 89 am Kontaktstück 92 anstößt und dadurch der Kontakt 105 geschlossen wird, wodurch das Ritzel 38 des Nachstellmotors 39 nach Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben wird, wenn die Kontakte 98 und 99 beider Zeitrelais 95 und 96 den Speisestromkreis des Nachstellmotors 39 schließen.
• Beim Drehen des Reibrades 77 wird auch die Kontaktscheibe 83 gedreht, sodaß sie mit ihrer Kontaktfläche 84 das stiftförmige Kontaktstück 87 berührt und dadurch den in Fig. 2a mit 94 bezeichneten Kontakt schließt. Dadurch wird nach 1,5 Sekunden über das Zeitrelais 95 der Schließkontakt 98 geschlossen und 1/2 Sekunde später der Öffnungskontakt 99 geöffnet, sodaß das Ritzel 38 1/2 Sekunde nach Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn umläuft und dadurch das Zuführungsrohr 29 im Uhrzeigersinn schwenkt. Sobald das Kontaktstück 87 die nächste Vertiefung 85 in der Kontaktfläche 8.4 erreicht hat, wird der Kontakt 94 geöffnet, sodaß die Zeitrelais ihre Ausgangsstellung einnehmen.
• Die Abstände zwischen den Vertiefungen 85 sind hierbei so bemessen, daß wenn sich die Kontaktscheibe 83 um einen solchen Abstand gedreht hat, der Nachstellmotor 39 das Zuführungsrohr 29 um ein solches Stück schwenkt, daß der aus dem Zuführungsrohr austretende Kühlmittelstrahl nach der zu dieser Drehbewegung der Kontaktscheibe 83 gehörenden Vorschubbewegung des Schlittens 11 wieder genau auf die Eintrittsstelle des Werkzeuges in das Werkstück 75 gerichtet ist. Im Eilvorschub beim Heranführen des Werkzeuges 74 an das Werkstück 75 bewegt sich der Schlitten so schnell, daß der durch die Kontaktfläche 84 und das Kontaktstück 87 gebildete Kontakt 94 für weniger als 1,5 Sekunden schließt. Der Kontakt 94 öffnet sich also noch bevor das Zeitrelais 95 den Schließkontakt 98 schließen und den Nachstellmotor 39 in Gang setzen kann. Sobald sich aber der Kontakt 94 öffnet, fallen die Zeitrelais 95 und 96, bevor sie wirksam werden, auf ihren ursprnglichen Zustand zurück. Dadurch ist sichergestellt, daß im Eilvorschub der Nachstellmotor 39 nicht eingeschaltet wird.
• Bei der Rückbewegung des Schlittens 11 geht das Zuführungsrohr 29 in entgegengesetzter Richtung in die Ausgangsstellung zurück, weil nun nicht der Kontakt 105, sondern der Kontakt 106 geschlossen ist.
• Durch die Kopplung des Zuführungsrohres 29 mittels des in das Langloch 33 des Stellhebels 32 eingreifenden Stiftes 36 wird erreicht, daß die immer gleich bleibende Vorschubbewegung des Nachstellschlittens 35 in verschieden große Schwenkbewegungen des Zuführrohres 29 umgewandelt wird, was für die richtige Funktion der Nachstelleinrichtung notwendig ist.
• Die in den Zeichnungen dargestellte Werkzeugmaschine weist eine Werkzeugwechseleinrichtung auf. Die Erfindung ist ~aber auch vorteilhaft an einer Werkzeugmaschine ohne Werkzeugwechseleinrichtung anwendbar. In einem solchen Falle ~sind der Einstellmotor und alle zum Steuern desselben oben beschriebenen Teile nicht erforderlich, weil beim Werkzeugwechsel von Hand auch das Zuführungsrohr 29 von Hand so eingestellt werden kann, daß der Kühlmittelstrom zu Beginn des Arbeitsganges auf die Spitze des Werkzeuges gerichtet ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß der Einstellschlitten 42 von Hand verschiebbar und feststellbar gelagert ist.
• Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Stellung des Fühlers 47 beim Abtasten des bereitstehenden Werkzeuges 24 elektrisch durch den Kondensator 58 gespeichert. Bei einem nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsbeispiel ist der Fühler 47 mit dem Abgriff 56 des ersten Potentiometers 54 über einen Schlepphebel gekoppelt, der den Abgriff 56 nur mitnimmt, solange sich der Fühler in Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn bewegt, nicht aber bei der Rückbewegung des Fühlers im Uhrzeigersinn, so daß die Stellung des Fühlers 47 beim Abtasten des bereitstehenden Werkzeuges dann mechanisch durch die Stellung des Abgriffes 56 für die ganze Dauer des Einsatzes des abgetasteten Werkzeuges gespeichert wird.
• Die Rückstellung des Abgriffs 56 erfolgt durch einen nicht dargestellten Elektromagneten, der kurz vor dem Einschalten des Fühlmotors 49 eingeschaltet wird, z.B. dadurch, daß durch einen Schalter erst der Elektromagnet direkt und anschließend der Fühlmotor 49 über ein Verzögerungsrelais eingeschaltet werden. In der Schaltung nach Fig. la fallen bei diesem Ausführungsbeispiel der Schalter 57 und der Kondensator 58 weg, so daß das Potentiometer 54 unmittelbar mit dem Spannungsvergleicher 61 verbunden ist.
• Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zum Einstellen und Nachstellen des Zuführungsrohres 29 ein Einstellmotor 45 bzw. ein Nachstellmottr 39 vorgesehen. Der Einstellmotor 45 ist im Rahmen 26 fest gelagert und dient für den Antrieb des Einstellschlittens 42, auf dem fest der Nachstellmotor 39 und längsverschiebbar der Nachstellschlitten 35 gelagert sind, der über den Stellhebel 32 unmittelbar mit dem schwenkbaren Zuführungsrohr 29 verbunden ist, das mit dem Abgriff 62 des zweiten Potentiometers 55 verbunden ist.
• Bei. einer abgewandelten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform ist der Antrieb des Zuführungsrohres wesentlich vereinfacht, wobei der Nachstellschlitten sowohl zum Einstellen des Zuführungsrohres auf die vom Fühler 47 abgetastete Länge des Werkzeuges 24 als auch zum Nachstellen des Zuführungsrohres in der oben beschriebenen Weise dient. Zu diesem Zweck ist der Nachstellschlitten 35 unmittelbar in der im Rahmen 26 befestigten Führung 43 gelagert, so daß sowohl der Einstellschlitten 42 als auch der Einstellmotor 45 nicht notwendig sind.
• Bei diesem Ausführungsbeispiel sind für den Antrieb des Nachstellmotors neben der in Fig. 2a dargestellten, die Kontakte 99 und 98 enthaltenden und in Fig. 2b mit 110 bezeichneten Speiseleitung für die Elektromagnete 104a und 104b zwei weitere Speiseleitungen 111 bzw. 112 vorgesehen. In der Speiseleitung 111 sind ein Ruhekontakt 108 der vom Spannungsvergleicher 61 über das Schaltglied 68 gesteuerten Schaltung 69,und und Haltekontakt 109 in Reihe miteinander geschaltet. Der Ruhekontakt 108 öffnet sich, sobald der Spannungsvergleicher 61 an den beiden Eingängen 59 und 63 gleiche Spannungen anzeigt. Der Haltekontakt 109 schließt sich, sobald die Schwenkbewegung des Schwenkkopfes 14 eingeschaltet wird,und öffnet sich, sobald der Vorschub des Schlittens 12 eingeschaltet wird. Dadurch wird erreicht, daß, sobald das neu in die Arbeitsstellung einzuschwenkende Werkzeug 24 vom Taster 47 abgetastet und der Schwenkkopf zum Einschwenken dieses Werkzeuges in die Arbeitsstellung eingeschaltet wird, gleichzeitig auch der Nachstellmotor 39 zum Einstellen des Zuführungsrohres 29 auf die neue Werkzeuglänge eingeschaltet wird. Der Einstellmotor läuft dann im "Vorlauf so lange um, bis das Zuführungsrohr 29 die gewünschte Einstellung auf die Spitze des neuen Werkzeuges erreicht hat.
• In diesem Augenblick zeigt der Spannungsvergleicher 61 an beiden Eingängen gleiche Spannung an, so daß der Ruhekontakt 108 ausgeschaltet wird. Wird nun anschließend der Vorschub des Schlittens 12 eingeschaltet, dann wird der Haltekontakt 109 ausgeschaltet, so daß die Speiseleitung 111 außer Betrieb gesetzt ist.
• Um nun den Nachstellmotor sowohl zum schrittweisen Nachstellen über die Schalteinrichtung 76 als auch beim Rücklauf über den Spannungsvergleicher steuern zu können, sind die beiden Speiseleitungen 110 und 112 vorgesehen. Das um die Achse 78 schwenkbare Schaltglied 89 weist hierbei zwei Kontaktstücke 113 und 114 auf, die durch einen Isolator 115 voneinander elektrisch isoliert sind. Das eine Kontaktstück 113, das beim Schwenken des Schaltgliedes 89 beim Vorlauf (in Fig. 5 im Uhrzeigersinn und in Fig. 2b im Gegenuhrzeigersinn) das Kontaktstück 92 berührt, ist mit der Speiseleitung 110 verbunden. Das zweite Kontaktstück 114, das'beim Rücklauf des Schlittens das Kontaktstück 93 berührt, ist mit der Speiseleitung 112 verbunden. Die Speiseleitung 110 entspricht, wie oben ausgeführt, genau der Speiseleitung nach Fig. 2a, so daß über deren Wirkungsweise sich eine nähere Erläuterung erübrigt.
• In die Speiseleitung 112 ist ein zweiter Ruhekontakt 116 der Schaltung 69 eingeschaltet, der sich öffnet, wenn der Spannungsvergleicher 61 gleiche Spannung anzeigt. Dadurch wird erreicht, daß beim Rücklauf des Schlittens 12 der Nachstellmotor so lange für den Rücklauf eingestellt ist, bis das Zuführungsrohr wieder die für das im Einsatz befindliche Werkzeug erforderliche Anfangseinstellung erreicht hat. Diese Schaltung gibt die Möglichkeit, den Schlitten 12 zum Entspänen im Eilgang zurücklaufen zu lassen, so daß dann das Zuführungsrohr 69 gleichzeitig auf die ursprüngliche Ausgangsstellunq für das im Einsatz befindliche Werkzeug eingestellt wird, so daß beim erneuten Werkzeugvorlauf das Zuführungsrohr wieder, ausgehend von der Ausgangsstellung, wie oben beschrieben, während des Arbeitsvorschubes, also so lange das Werkzeug in die Bohrung des Werkstückes eingreift, schrittweise nachgestellt wird.

Claims (15)

Patentansprüche

1. Werkzeugmaschine mit einer Kühlmittelzuführeinrichtung, die ein nachstellbares Zuführungsrohr aufweist, das Kühlmittel der Eindringstelle des Werkzeuges in das Werkstück zuführt, und mit einer Bearbeitungseinheit, die auf einem Arbeitsschlitten in einer Vorschubrichtung verfahrbar ist, bei der das Werkzeugin das Werkstück eindringt,.dadurch ge#kennzeichnet, daß an der Bearbeitungseinheit (12) ein Nachstellmotor (39) zum Nachstellen des an der Bearbeitungseinheit (12) verstellbar gelagerten Zuführungsrohres (29) angeordnet ist und daß-dieser Nachstellmotor (39) von einer Schalteinrichtung (76) schaltbar ist, die durch die Bewegung des Arbeitsschlittens (11) in der Vorschubrichtung steuerbar ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (76)ein durch die Vorschubbewegung des Arbeitsschlittens (11) antreibbares Antriebsrad. (77, 79) aufweist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad als Reibrad (77) ausgebildet ist, das an einem der bei der Vorschubbewegung gegeneinander bewegten Teile, vorzugsweise des Arbeitsschlittens (11) oder seines Führungsbettes (10), drehbar gelagert und mit seinem als Reibfläche ausgebildeten Außenumfang an dem anderen dieser Teile anliegt.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnest, daß die Schalteinrichtung (76) eine vom Antriebsrad antreibbare Schaltscheibe (83,84,85) aufweist, die den Nachstellmotor (39) bei einer Drehung der Schaltscheibe um einen vorgegebenen Winkel für eine vorgegebene Zeitspanne einschaltet, innerhalb deren der Nachstellmotor (39) das Zuführungsrohr (29) soweit nachstellt, daß es nach dem Vorschub des Arbeitsschlittens (11) um eine Teilstrecke, die die Drehung der Schaltscheibe um den vorgegebenen Winkel bewirkt, das Zuführungsrohr (29) so nachstellt, daß dieses das Kühlmittel wieder im wesentlichen der'Eindringstelle des Werkzeuges (74) in das Werkstück (75) zuführt.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltscheibe als Kontaktscheibe (83) ausgebildet ist, die an ihrem Rande eine längs diesem umlaufende und mit mehreren Unterbrechungen versehene Kontaktfläche (84) aufweist, an der ein Kontaktstück (87) anliegt, und daß die Kontaktfläche (84) und das Kontaktstück (87) elektrisch mit einer mindestens ein Zeitrelais (95, 96) aufweisenden Verzögerungsschaltung verbunden ist, die den Nachstellmotor (39) bei einem Kontakt zwischen der Kontaktfläche (84) und dem Kontaktstück (87) verzögert für die vorgegebene Zeitspanne einschaltet.

6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umschalten der Drehrichtung des Nachstellmotors (39) ein Umschaltglied ( 89) durch eine Reibungskupplung (91) mit dem Antriebsrad (77, 79) verbunden ist und daß zum Begrenzen der Mitlaufbewegung des Umschaltgliedes (89) mit dem Antriebsrad zwei als Anschläge ausgebildete Schaltglieder vorhanden sind, von denen jedes beim Anlegen des Umschaltgliedes den Nachstellmotor (39) für eiee andere Drehrichtung schaltet.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltglied (89) und die Schaltglieder als elektrische#Kontaktstücke (92, 93) ausgebildet sind, die einen den Nachstellmotor (39) schaltenden Stromkreis schalten.

8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellmotor (39), vorzugsweise über ein Zahnstangengetriebe (37, 38), mit einem verschiebbar gelagerten Nachstellschlitten (35) gekoppelt ist, der, vorzugsweise mittels eines in ein Langloch (33) eines mit dem Zuführungsrohr (29) verbundenen Stellhebels (32) eingreifenden Stiftes (36), mit dem um eine Achse (31) schwenkbar gelagerten Zuführungsrohr (29) verbunden ist.

9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Werkzeugwechseleinrichtung und einer Werkzeugwechselstation an der Bearbeitungseinheit für die Bereitstellung eines neuen Werkzeuges vor; dem Werkzeugwechsel, dadurch gekennzeichnet, daß ein das in der Werkzeugwechselstation für den Werkzeugwechsel bereitstehende Werkzeug (24) abtastender Fühler (47) und eine die Einstellung des Fühlers beim Abtasten des bereitstehenden Werkzeuges speichernde Speichereinrichtung (54, ,58, 61) vorhanden sind und daß ein mit dem Einschalten des Werkzeugwechsels einschaltbarer Einstellmotor (45) zum Einstellen des Zuführungsrohres (29) vorhanden ist, der durch die, Speichereinrichtung abschaltbar ist, wenn das Zuführungsrohr eine der gespeicherten Einstellung des Fühlers entsprechende Ausgangsstellung erreicht hat, bei der es das Kühlmittel auf die Spitze des Werkzeuges lenkt.

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bewegen des Fühlers (47) ein Fühlmotor (49) und zum Schalten dieses ein Schaltglied (72) vorhanden sind, das beim Herstellen eines elektrischen Kontaktes (71) zwischen dem Fühler (47) und dem Werkzeug (24) in der Wechselstation den Rücklauf des Fühlmotors (49) einschaltet.

11. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellmotor (45) an der Bearbeitungseinheit (12) angeordnet und, vorzugsweise über ein Zahnstangengetriebe (40,44), mit einem Einstellschlitten (42) gekoppelt ist, der verschiebbar in der Bearbeitungseinheit (12) gelagert ist, und daß der Nachstellmotor (39) fest und der Nachstellschlitten (35) verschiebbar auf dem Einstellschlitten (42) gelagert sind.

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellmotor (39) mit dem Nachstellschlitten (35) über ein selbsthemmendes Getriebe (41) gekoppelt ist.

13. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung einen ersten Potentiometer (54) aufweist, dessen verstellbarer Abgriff (56) mit einem ersten Eingang (59) eines Spannungsvergleichers (61) verbindbar ist und mit dem vorzugsweise als um eine Achse (48) schwenkbarer Tasthebel ausgebildeten Fühler (47) mechanisch gekoppelt ist, daß ein zweiter Eingang (63) des Spannungsvergleichers (61) mit dem verstellbaren Abgriff (62) eines zweiten Potentiometers (55) verbunden ist, daß der Abgriff (62) des zweiten Potentiometers (55) mit dem Zuführungsrohr (29) mechanisch gekoppelt ist und daß der Ausgang (67) des Spannungsvergleichers (61) mit einem den Speisestrom des Einstellmotors (45) steuernden Schaltglied (68) verbunden ist, das den Einstellmotor (45) abschaltet, wenn an beiden Eingängen (59 und 63) des Spannungsvergleichers (61) die gleiche Spannung herrscht.

14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung einen mit dem ersten Eingang (59) des Spannungsvergleichers (61) verbundenen Kondensator (58) aufweist, der über den verstellbaren Abgriff (56) des ersten Potentiometers über einen Schalter (57) aufladbar ist, und daß ein Schaltglied (72) vorhanden ist, das beim Herstellen eines elektrischen Kontaktes (71) zwischen dem Fühler (47) und dem Werkzeug (24) den Schalter (57) ausschaltet.

15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für die mechanische Kopplung des Abgriffs (56) des ersten Potentiometers (54) mit dem Fühler (47) eine nur in einer Richtung wirksame Kopplung, vorzugsweise ein Schlepphebel, vorgesehen ist, durch die der Abgriff nur während der Tastbewegung des Fühlers zum Werkzeug hin mitgenommen wird, so, daß der Abgriff (56) auch nach Rückstellung des Fühlers in der eingestellten Stellung verbleibt.