DE2948693C2 - Tiefbohrmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tiefbohrmaschine mit einem Maschinenbett, auf welchem ein verfahrbarer Spindelstock und ein Reitstock angeordnet ist, wobei sich zwischen beiden ein eine Spannbewegung ausführender Kühlmittelzuführapparat befindet.

Tiefbohrmaschinen der o. gen. Art sind bereits bekannt durch die nicht vorveröffentlichte DE-OS 29 15 381 oder die ebenfalls nicht vorveröffentlichte DE-OS 29 35 766. Bei Tiefbohrmaschinen dieser Art wird für die Entnahme des Werkstückes das Bohrwerkzeug in den Kühlmittelzuführapparat durch Verfahren des Spindelstockes und damit des das Werkzeug tragenden Bohrrohres hineingezogen. Hiernach wird der das Werkstück einspannende Kühlmittelzuführapparat in Richtung Lösen verschoben. Hierdurch aber ragt das Bohrwerkzeug wieder aus dem Kühlmittelzuführapparat heraus, so daß bei der WerLstückentnahme sowohl Werkstück, als auch Werkzeug verletzt werden könnten. Um dies zu vermeiden, wird im Stand der Technik durch eine neuerliche Verschiebung des Spindelstocks das Werkzeug wieder in den Kühlmittelzuführapparat hineingezogen. Diese Art der Maschinenbedienung ist zeitraubend und lästig.

Soll ein Werkzeug in eine solche Maschine eingespannt werden, gestaltet sich der Arbeitsablauf noch komplizierter. Es muß dann nach Einlegen des Werkstückes in die Maschine das Werkzeug soweit aus dem Kühlmittelzuführapparat ausgefahren werden, daß es das Werkstück noch nicht berührt. Danach kann um den gleichen Betrag der Kühlmittelzuführapparat in Richtung Spannen verschoben werden.

Da das Werkstück beim Einlegen in die Maschine in axialer Richtung von Werkstück zu Werkstück unterschiedliche Lagen einnehmen kann, kann es vorkommen, daß diese Bewegungsabfolge mehrmals hintereinander geschaltet werden muß, solange, bis der Kühlmittelzuführapparat das Werkstück soweit verschoben hat daß es am Reitstock zur Anlage kommt und nun mit der nächsten Verschiebebewegung des Kühlmittelzufuhrapparates gespannt werden kann.

Die Handhabung der o. gen. Maschinen könnte vereinfacht und damit die Arbeitszeit verkürzt werden, wenn der Eintauchraum der dem Bohrwerkzeug im Kühlmittelzuführapparat zur Verfügung steht, genügend tief wäre, um alle erforderlichen Bewegungen des Kühlmittelzuführapparates zu erlauben, ohne daß hierfür das Bohrwerkzeug bewegt werden müßte. Eine solehe Lösung ist grundsätzlich durchführbar, erfordert jedoch einen sehr groß bauenden Kühlmittelzuführapparat und damit gleichzeitig ein entsprechend längeres Maschinenbett

Es ist zwar allgemein bekannt Maschinenteile in gleicher Richtung gleichzeitig und gleich schnell zu bewegen, jedoch kann diese allgemeine Kenntnis die beschriebenen Probleme nicht verringern und es ist ein Zusammenhang zwischen dieser Kenntnis und den beschriebenen Problemen nicht erkennbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Tiefbohrmaschinen der eingangs genannten Art die oben erläuterten Bedienungsprobleme zu beseitigen, ohne hierfür den Nachteil einer veränderten Baugröße der Maschine hinnehmen zu müssen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Spindelstock und Kühlmittelzuführapparat je einen unabhängigen Verschiebeantrieb aufweisen die je mit einer Steuereinrichtung zur Erzeugung einer in der Zeit und Richtung gleichen Verschiebebewegung für Spindelstock und Kühlmittelzuführapparat verbunden sind. Durch diese Maßnahme behält das Bohrwerkzeug im Kühlmiilelzuführapparat immer die gleiche axiale Lage, so daß der Kühlmittelzuführapparat sich beliebig bewegen kann, ohne daß hierdurch das Werkzeug hinten anschlägt oder vorne austritt. Spann- und I ösebewegungen können durchgeführt werden, ohne daß hierbei die Lage des Werkzeuges besonders beachtet werden müßte.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Steuereinrichtung eine elektrische Brückenschaltung umfaßt. Dies ist eine besonders einfache Methode, die gewünschte Synchronisation durchzuführen.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 Tiefbohrmaschine in Vorderansicht,
Fig.2 Teüausschniu der Verschiebeeinrichtung für den Kühlmittelzuführapparat.

Auf dem Teilstück la eines Maschinenuntergestells 1 ist ein Spindelstock 3 angeordnet, welcher in Richtung des Pfeiles 4 über den Vorschubmotor 5 in an sich bekannter Weise verfahren werden kann. Der Spindelstock 3 nimmt das Bohrrohr 6 auf und versetzt es über den Antriebsmotor 7 in Drehung. Gleichzeitig kann das Bohrrohr 6 über den Spindelstock 3 in Richtung des Pfeiles 4 verfahren werden. Am Spindelstock 3 ist eine Spule 13 eines Verschiebepotentiometers befestigt. Der Schleifkontakt 14 des Verschiebepotentiometers ist mit dem Teilstück la des Maschinenuntergestells 1 verbunden.

Ebenfalls am Spindelstock 3 ist ein Nockenschalter 17 befestigt, der mit einem am Teilstück la befestigten Schaltnocken zusammenarbeitet. Der Nockenschalter 17 ist über die Leitung 28 elektrisch mit der Maschinensteuerung 31 verbunden.

Das Bohrrohr 6 trägt an seinem anderen Ende z. B. ein Werkzeug 11 für die Innenbearbeitung des Werkstückes 8. Das Bohrrohr 6 wird hierbei vom Kühlmittelzuführapparat 9 geführt. Der Kühlmittelzuführapparat 9 ist ebenfalls auf dem Teilstück la des Maschinenuntergestelles 1 angeordnet. Am Kühlmittelzuführapparat 9 ist ebenfalls eine Spule 15 eines Verschiebepotentiometers befestigt. Der Schleifkontakt 16 des Verschiebepotentiometers ist mit dem Teilstück la des Maschinenuntergestells 1 verbunden.

Beide Spulen 13 und 15 sind mit einer Spannungsquelle 32 parallel geschaltet, während die Schleifkontakte 14

und 16 über die Leitungen 33 und 34 elektrisch mit einem Verstärker 10 verbunden sind, der seinerseits über die Leitung 48 mit einem Thyristorgerät 47 und über die Leitung 29 mit der Maschinensteuerung 31 verbunden ist Das Thyristorgerät 49 verfügt iber einen Leistungsstromanschluß 50 und ist über die Leitung 35 mit dem Vorschubmotor 5 verbunden.

Das Maschinenuntergestell 1 besteht noch aus einem weiteren Teilstück \b, welches an der Verbindungsstelle 2 mit dem Teilstück la verbunden ist und in dieser Gesamtheit das .Maschinenuntergestell 1 darstellt An dem dem Kühlmittelzuführapparat 9 abgewandten Ende des Teilstückes \b ist auf dem Teilstück 1 b der Reitstock 12 längsverschieblich und feststellbar angeordnet In der gewünschten Lageposition wird der Reitstock 12 festgeklemmt

Der Kühlmittelzuführapparat 9 ist ebenso wie der Spindelstock 3 in an sich bekannter Weise gleitend auf die öettführungsbahnen 20 des Teilstückes la aufgesetzt und kann sich — allerdings beschränkt auf den Bereich des Spannhubs 30 — in Richtung des Pfeiles 21 bewegen. Hierzu ist der Kühlmittelzuführapparat 9 über ein Joch 22 mit der Kolbenstange 24 eines die Bewegung bewirkenden Strömungsmittelzylinders 23 verbunden. Der Strömungsmitteizylinder 23 seinerseits ist auf einem im Teilstück Xa angeordneten Auflagetisch 25 befestigt und über eine Querpaßfeder 26 gegen Verschiebung gesichert. Der Strömungsmitteizylinder 23 ist hierbei so angeordnet, daß seine Mittenachse 27 in der vertikalen Ebene durch die Maschinenmitte 19 und parallel zu den Bettführungsbahnen liegt. Soll ein Werkstück 8 bearbeitet werden, so befindet sich in Ausgangslage der Kühlmittelzuführapparat 9 in seiner linken Endlage, so daß zwischen Kühlmittelzuführapparat 9 und Reitstock 12 ein größtmöglicher Zwischenraum besteht. Der Spindelstock 3 ist ebenfalls so weit nach links gefahren, daß das am Ende des Bohrrohres befestigte Werkzeug 11 sich in bekannter Weise innerhalb des Kühlmittelzuführapparates 9 befindet. (F i g. 2). Danach wird in üblicher Weise ein Werkstück 8 in die Maschine eingebracht und auf den Auflageprismen 36 und 37 abgelegt. Um das Werkstück für die nachfolgende Bearbeitung zwischen Kühlmittelzuführapparat 9 und Reitstock 12 einzuspannen, wird der Kühlmittelzuführapparat 9 nach rechts (F i g. 2) verfahren. Hierzu wird von der Maschinensteuerung 31 über die Leitung 44 das Ventil 38 in die Schaltstellung a gefahren, so daß das von der Pumpe 39 geförderte Strömungsmittel über die Rohrleitung 42 durch den Mengenregler 41, mit welchem die Geschwindigkeit der Spannbewegung des Kühlmittelzuführapparates 9 eingestellt werden kann, zum Strömungsmitteizylinder 23 fließt und hierdurch die Kolbenstange 24 ausfährt und damit den Kühlmitteb.uführapparat 9 nach rechts verschiebt. Gleichzeitig .vird die Spule 15 mit verschoben, so daß nunmehr von den Schleifkontakten 16 und 14 an den zugeordneten Spulen 15 und 13 unterschiedliche Spannungen abgegriffen werden. Dies veranlaßt den über die elektrische Leitung 29 mit der Maschinensteuerung 31 verbundenen Verstärker 10 über die Leitung 48 ein Steuersignal an das Thyristorgerät 49 abzugeben, welches seinerseits über die Leitung 35 den Vorschubmotor 5 regelt, so daß hierdurch der Spindelstock 3 sofort gleichsinnig und um den gleichen Betrag wie der Kühlmittelzuführapparat 9 verschoben wird. Durch die genannte Bewegung des Spindelstockcs 3 wird auch die an diesem befestigte Spule 13 verschoben und damit wieder Spannungsgleichheit am Abgriff beider Spulen hergestellt. Dies bedeutet, daß sich Spindelstock 3 und Kuhlmittelzufuhrapparat 9 immer gleichsinnig und mit gleicher Geschwindigkeit bewegen. Ist der Spannvorgang beendet so wird von dem ansteigenden Druck des Strömungsmittels ein uruck-

schalter 46 geschaltet der über die Leitung 45 ein entsprechendes Signal an die Maschinensteuerung 31 abgibt Hierdurch wird von der Maschinensteuerung 31 die Wirksamkeit der Spulen 13 und 15 unterbrochen und das Bohrrohr 6 in bekannter Weise über den Antriebsmotor 7 in Drehung versetzt und über den Spindelstock 3 mit Hilfe des Vorschubmotors 5 der nunmehr in beliebiger Weise von außen gesteuert werden kann, axial verschoben. Es wäre grundsätzlich auch möglich, das Bohrrohr 6 stillzusetzen und das Werkstück 8 zu drehen.

Außerdem könnte auch eine gegenläufige Drehbewegung zwischen Bohrrohr 6 und Werkstück 8 erzeugt werdeii.

Nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges wird der Spindelstock 3 soweit zurückgefahren, bis der Nokkenschalter 17 den Schaltnocken 18 befährt. Der Nokkenschalter 17 gibt hierdurch über die Leitung 28 ein Signal an die Maschinensteuerung 31 ab, wodurch die Spulen 13 und 15 wieder wirksam werden. Hierdurch kann der Spindelstock 3 nur noch soweit zurückfahren, bis an beiden Spulen 13 und 15 gleiche Spannung abgegriffen wird. In dieser Lage bleibt der Spindelstock 3 stehen. Wird nun in die Maschinensteuerung der Befehl »Werkstück lösen« eingegeben, so wird das Ventil 38 in die Schaltstellung b gefahren, so daß nun das von der Pumpe 39 geförderte Strömungsmittel in den Strömungsmitteizylinder 23 fließt, wodurch die Kolbenstange 24 einfährt und damit den Kuhlmittelzufuhrapparat 9 und ebenso die Spule i5 nach links verschiebt. Da nun wieder Spannungsunterschiede am Abgriff der Spulen 15 und 13 auftreten, erhält de<· Vorschubmotor 5 über die Leitung 35 vom Thyristo-gerät 49 einen entsprechenden Ström, welcher am Tliyristorgeräi 49 vom Verstärker 10 geregelt wird, so daß sich Spindelstock 3 und Kühlmittelzuführapparat 9 wieder gleichsinnig und mit gleicher Geschwindigkeit bewegen. 1st die Kolbenstange 24 ganz eingefahren, hört die Bewegung auf. In diesem Zustand ist die Pumpe 39 gegen unzulässigen Druckanstieg durch das Druckbegrenzungsventil 40 abgesichert.

Durch den vorgeschlagenen S\nchronlauf von Spindelkasten 3 und Kuhlmittelzufuhrapparat 9 während des Spann- und Lösevorganges kann während des Spann- und Lösevorganges das Bearbeitungswerkzeug im Kuhlmittelzufuhrapparat verbleiben, ohne daß hierdurch der Kuhlmittelzufuhrapparat während des Spannhubes zur Anlage am Aufnahmestück 47 des Werkzeuges 11 käme und hierdurch einerseits den Spannvorgang nicht beenden könnte und andererseits Zerstörungen anrichten würde und ohne daß während <1es Lösehubes das Werkzeug 11 den schützenden Bereich des Kühlmittelzuführapparates 9 verlassen muß und hierbei durch die Werkstückentnahme und das nachfolgende Werkstückeinlegen Beschädigungen durch das Werkstück ausgesetzt zu sein. Ein aus dem Bohrölzuführapparat 9 herausragendes Werkzeug beschränkt außerdem den Einlegefreiraum für das Werkstück. Durch die vorgeschlagene Erfindung kann auch ein kompliziertes schrittweises Verschieben von Spindelstock 3 und Kuhlmittelzufuhrapparat 9 vermieden

es werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Tiefbohrmaschine mit einem Maschinenbett, auf welchem ein verfahrbarer Spindelstock und ein Reitstock angeordnet ist, wobei sich zwischen beiden ein eine Spannbewegung ausführender Kühlmittelzuführapparat befindet, dadurch gekennzeichnet, daß Spindelstock (3) und Kühlmittelzuführapparat (9) je einen unabhängigen Verschiebeantrieb (5,23) aufweisen, die je mit einer Steuereinrichtung zur Erzeugung einer in der Zeit und Richtung gleichen Verschiebebewegung für Spindelstock (3) und Kühlmittelzuführapparat (9) verbunden sind.

2. Tiefbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine elektrische Brückenschaltung umfaßt.