DE2526425C3

DE2526425C3 - Vorrichtung zur Überwachung der Endstellung einer Arbeitsspindel

Info

Publication number: DE2526425C3
Application number: DE2526425A
Authority: DE
Inventors: Guy Boulogne-Billancourt Hauts-de-Seine Steydle
Original assignee: Automobiles Peugeot SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1981-04-02
Also published as: GB1507536A; US3973858A; FR2274396B1; IT1032880B; DE2526425A1; FR2274396A1; DE2526425B2

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur pneumatischen Überwachung des Erreichens der Endposition der axial in Richtung auf das Werkstück bewegten Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine mit einem mit Druckluft versorgten Druckraum, der über eine Steuerluftauslaßleitung an einen pneumatischen, auf Druckanstieg ansprechenden Signalempfänger angeschlossen und in der Endposition der Arbeitsspindel angeschlossen ist.

Derartige Vorrichtungen sind aus der Zeitschrift »technica« 22 (1973), Nr. 12, S. 1172/1173 bekannt. Hierbei dient eine Staudüse als Festanschlag-Endschalter, in der sich nach Schließen, beispielsweise durch Anfahren eines Anschlags, ein Druck aufbaut, durch den ein nachgeschaltetes Element betätigt werden kann. Durch den Eingang zur Düse strömt ständig Druckluft, die im geöffneten Zustand ins Freie entweicht.

Die bekannte Anordnung bietet nur eine relative Betriebssicherheit, denn sie tritt bei unbeabsichtigtem Verschließen der Düse auch dann in Tätigkeit, wenn die Arbeitsspindel ihre Endposition nicht erreicht hat. Ferner verbraucht sie ununterbrochen Druckluft. Sie ist auch nicht an Handwerkzeugmaschinen, beispielsweise an Handbohrmaschinen, anpaßbar, für die ein ständig steigender Bedarf in beachtlichem Umfang besteht.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, die geringen Platzbedarf und sparsame Arbeitsweise aufweist und die nicht versehentlich betätigbar ist

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckraum von einer am werkzeugseitigen Ende der Pinole der Arbeitsspindel befestigten, das Werkzeug umfassenden, stirnseitig mit einer Dichtung versehenen Muffe gebildet ist, und daß der Druckraum im Zusammenwirken mit dem Werkstück oder mit einer das Werkstück aufnehmenden Spannvorrichtung abgeschlossen wird.

Dadurch ist ein Höchstmaß an Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit erreicht Die Vorrichtung ist in einfacher Weise auch an Handwerkzeugmaschinen anbringbar, ohne deren Gewicht und Raumbedarf wesentlich zu erhöhen. Sie bietet zudem einen verläßlichen Schutz gegen Unfälle, weil die das werkzeugseitige Ende der Arbeitsspindel umgebende Muffe eine Berührung rotierender Teile durch den Bedienenden verhindert Darüber hinaus nutzt sie bei Druckluftantrieb der Arbeitsspindel in vorteilhafter Weise die Abluft der Arbeitsspindel zum Druckaufbau im Druckraum und dadurch zum Betätigen eines pneumatischen Signalempfängers aus, der in zweckmä ßiger Weise über Steuerluftauslaßleitungen angeschlos sen ist, die in der Spannvorrichtung vorgesehen sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf einfache Weise auch an handbedienten Arbeitsgeräten verwendbar. Dazu ist es lediglich erforderlich, den Druckraum direkt an eine Druckluftquelle anzuschließen und an ihm eine Steuerluftauslaßleitung vorzusehen.

Zwar ist aus der US-PS 25 27 968 eine Hand-Fräsmaschine bekannt, bei der zur Begrenzung des Vorschubweges einer axial in Richtung auf das Werkstück bewegten Arbeitsspindel am werkzeugseitigen Ende der Arbeitsspindel eine das Werkzeug umgebende, stirnseitig mit einem Ring aus nachgiebigem Material versehene Muffe angebracht ist. Jedoch dient diese Muffe im Zusammenwirken mit dem Werkstück hier lediglich als Anschlag und nicht als Druckraum für die — hier ebenfalls, allerdings zum Abführen der Späne, vorhandene — Druckluft.

Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer Arbeitsspindel, die von einem im Schnitt dargestellten, mit Druckluft versorgten Druckraum umgeben ist; F i g. 2 einen Schnitt durch eine Spannvorrichtung als

so Ergänzung der Vorrichtung nach F i g. 1;

Fig.3 eine Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2;

F i g. 4 eine schematische Gesamtansicht einer Vorrichtung für mehrere mit derselben Arbeitsspindel auszuführende Bearbeitungsvorgänge;

F i g. 5 einen Aufriß und teilweisen Querschnitt einer ähnlichen Vorrichtung zum Bohren mit Handvorschub; F i g. 6 eine Außenansicht einer elektrischen Bohrspindel mit Axialschnitt des von ihr getragenen Teiles der Vorrichtung.

Die in F i g. 1 dargestellte Druckluftbohrmaschine weist eine Arbeitsspindel 1 auf, die drehbar in einer Pinole 2 angeordnet ist, der bei 3 Druckluft zugeführt wird und die mit öffnungen 4 für den Austritt der die Bohrspindel antreibenden Luft versehen ist. An der Pinole 2 ist eine Hülse 5 angeordnet, auf die eine Muffe 6 aufschraubbar ist, deren axiale Lage dadurch gegenüber dem werkzeugseitigen Ende der Pinole 2 verändert

werden kann. Die Muffe 6 trägt stirnseitig eine beispielsweise aus einem Elastomer bestehende ringförmige Dichtung 7, die mit einer in Fig.2 mit 8 bezeichneten Spannvorrichtung so zusammenarbeitet wie es F ig. 3 zeigt

Die Spannvorrichtung 8, in die das zu bohrende Werkstück 9 in beliebiger Weise eingespannt werden kann, ist mit einer Bohrbuchse 10 für das Werkstück ti, hier ein Bohrer, versehen, die auf dem Grunde einer kegelstumpfförmigen Ansenkung 12 aufliegt, in deren Seitenwand eine Auslaßleitung 13 für die Abluft mündet; die Auslaßleitung 13 ist an einen pneumatischen Signalempfänger angeschlossen und dient somit als Steuerluftauslaßleitung. Der Signalempfänger kann ein Signalaufzeichnungsorgan oder ein Steuerorgan für die Beendigung des Bearbeitungsvorganges sein.

Aus Fig.3 ist erkennbar, daß beim Erreichen des Endes des Bearbeitungshubes der Bohrmaschine sich die ringförmige Dichtung 7 gegen die Oberseite der Spannvorrichtung 8 um die Ansenkung 12 legt. Da der Bohrer 11 seine Bohrbuchse 10 verschließt, erfolgt dabei ein Druckanstieg der Abluft des Spindelantriebs in dem Raum, der von der Pinole 2, der Hülse 5 und der Muffe 6 zusammen mit der Ansenkung 12 in der Spannvorrichtung 8 und der angrenzenden Steuerluftauslaßleitung 13 gebildet wird; die Leitung ist mit einem nicht gezeichneten pneumatischen Signalempfänger verbunden, so daß dieser bei Beendigung des Bearbeitungsvorgangs betätigt wird.

Ein zur Signalerzeugung erforderlicher Druckaufbau im Druckraum erfolgt auch dann, wenn der die Bohrbuchse 10 durchdringende Bohrer 11 den Druckraum deshalb nicht ganz abschließt, weil die Wendelnuten des Bohrwerkzeugs in den Druckraum hineinreichen (s. F ig. 3).

Zwar tritt hierbei eine leichte Undichtheit ein, da aber die Nuten schraubenlinienförmig verlaufen und sich der Bohrer noch in einem hohen Drehzahlbereich befindet, ist dieser Leckverlust sehr gering und kann leicht durch eine entsprechende Anpassung des pneumatischen Signalempfängers und/oder eine angepaßte Regelung des Druckes der Druckluft kompensiert werden.

F i g. 4 erläutert die Anwendung einer Vorrichtung für Mehrfachbohrungen die aufeinanderfolgend an ein und demselben Werkstück von ein und derselben Arbeitsspindel ausgeführt werden.

Das Werkstück 14 ist hierbei in eine Spannvorrichtung 15, die einen doppeltwirkenden Druckluftzylinder 16 zum Einspannen und zum Lösen aufweist, aufgenommen und in ihr eingespannt

Die Spannvorrichtung 15 ist mit zwei Bohrbuchsen am Grund zweier Ansenkungen 17 versehen, in die zwei voneinander unabhängige Leitungen 18 und 19 münden, die an eine logische Feldsteuerung zum automatischen Lösen der Spannvorrichtung bei Beendigung des Bearbeitungsvorganges angeschlossen sind. Die Leitungen 18 bzw. 19 stehen über Rohrleitungen 20 bzw. 21 mit jeweils einem Steuereingang von zwei pneumatischen Speichern 22 bzw. 23 in Verbindung, deren Ausgänge an die beiden Eingänge eines Irischen UND-Gliedes 24 angeschlossen sind. Dessen Ausgang steuert die pneumatische Betätigung eines impulsgesteuerten Wegeventils 25 mit zwei Schaltstellungen, das über Rohrleitungen 26 bzw. 27 mit den beiden Seiten des Kolbens des doppeltwirkenden Druckluftzylinders 16 verbunden ist

Die gezeichnete Schaltstellung des Wegeventils 25 wird pneumatisch mit Hilfe eines handbetätigten Ventils 28 herbeigeführt, das in eine von der Druckluftspeiseleitung 29 des Wegeventils 25 abzweigende Steuerleitung eingeschaltet ist; diese Stellung entspricht dem Einspannen des Werkstücks 14 in die Spannvorrichtung 15, die von dem Bedienungsmann betätigt wird.

ίο Wenn ein Loch gebohrt ist, wird der entsprechende pneumatische Speicher über die Steuerluftleitung 20 oder 21 angesteuert, und wenn die beiden pneumatischen Speicher 22, 23 auf diese Weise betätigt sind, veranlaßt das UND-Glied 24 den Obergang des Wegeventils 25 in seine andere Schaltstellung, die eine aatomatische Freigabe des Werkstücks bewirkt Die Rohrleitung 27, die nun unter Druck steht wird durch eine Rohrleitung 30 an die beiden anderen Eingänge der pneumatischen Speicher 22,23 geschaltet so daß diese rückgesetzt werden. Das UND-Glied 24 ist somit nicht mehr beaufschlagt so daß nun eine neue Einspannphase durch den das Ventil 28 betätigenden Bedienungsmann eingeleitet werden kann.

Auf diese Weise läßt sich eine Anzahl Bohrungen an ein und demselben Werkstück anbringen, ohne daß nach dem Arbeitsgang eine Kontrolle erforderlich wäre, gleichgültig, ob diese Bohrungen nacheinander oder gleichzeitig ausgeführt worden sind.

F i g. 5 zeigt eine ähnliche Anwendung der Vorrichtung an einer Bohrmaschine 31 mit Handhebelvorschub, bei der die Pinole 32 mit einer Hülse 33 versehen ist auf die eine Muffe 34 mit stirnseitiger Dichtung 35 geschraubt ist die hier mit einer Spannvorrichtung 36 zusammenwirkt. Bei einer solchen Bohrmaschine muß nun eine Druckluftzuleitung für die Vorrichtung angebracht werden, die hier als eine mit der Hülse 33 verbundene Leitung 37 ausgeführt ist

In ähnlicher Weise ist an einer in F i g. 6 dargestellten elektrischen Handbohrmaschine eine Hülse 38 mit einer verstellbaren Muffe 39 vorgesehen und an eine Druckluftspeiseleitung 40 angeschlossen.

Bei dieser Gelegenheit sei darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung nicht notwendigerweise die Verwendung einer Spannvorrichtung für die Bearbeitung oder das Auffangen des die Beendigung der Bearbeitung anzeigenden Signals mit Hilfe der Spannvorrichtung voraussetzt, sondern daß sie auch beim Fehlen einer Spannvorrichtung verwendbar ist wobei dann die Steuerluftauslaßleitung ihrerseits an der Hülse 38 angebracht (wie in F i g. 6 bei 41 angegeben) und an einen nicht gezeichneten pneumatischen Empfänger angeschlossen ist, der ein Signalaufzeichnungsorgan oder ein Steuerorgan für die Beendigung der Bearbeitung darstellt.

Bei Mehrfachbearbeitungen, von deren vollständiger Ausführung man sich überzeugen will, kann man daher in an sich bekannter Weise einen Impulszähler vorsehen, der immer dann ein Signal abgibt wenn die Gesamtzahl der Bearbeitungsvorgänge erreicht ist wobei jeder Bearbeitungsvorgang durch einen Druckluftstoß seitens der Vorrichtung angezeigt und am Ende jedes Bearbeitungszyklus die Zählung auf Null zurückgestellt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur pneumatischen überwachung des Erreichens der Endposition der axial in Richtung auf das Werkstück bewegten Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine mit einem mit Druckluft versorgten Druckraum, der über eine Steuerluftauslaß leitung an einen pneumatischen, auf Druckanstieg ansprechenden Signalempfänger angeschlossen und in der Endposition der Arbeitsspindel abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum von einer am werkzeugseitigen Ende der Pinole der Arbeitsspindel (1) befestigten, das Werkzeug (11) umfassenden, stirnseitig mit einer Dichtung (7, 35) versehenen Muffe (6, 34, 39) gebildet ist, und daß der Druckraum im Zusammenwirken mit dem Werkstück oder mit einer das Werkstück (9,14) aufnehmenden Spannvorrichtung (8 bzw. 15,36) abgeschlossen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Öffnungen (4) am werkzeugseitigen Ende der Pinole (2) austretende Abluft der Arbeitsspindel (1) als Druckluft für den abgeschlossenen Innenraum der Muffe (6,34) dient

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (39) an eine Drackluftspeiseleitung (40) angeschlossen ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spannvorrichtung (8 bzw. 15, 36) eine Steuerluftauslaßleitung (13) bzw. zwei Steuerluftauslaßleitungen (18, 19) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerluftauslaßleitungen (13 bzw. 18, 19) jeweils an einer eine Bohrbuchse (10) aufnehmenden Ansenkung (12 bzw. 17) angeordnet sind.