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Hydraulische Stufenbohrmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine
hydraulische Stufenbohrmaschine, beider der Bohrer in bekannter Weise in einer Reihe
von fortschreitend vorrückenden Hüben vor und zurück bewegt wird.
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Es ist bereits eineBohrmaschine mit hydraulischem Vorschub veränderbarer
Geschwindigkeit bekanntgeworden, bei der der von einer Pumpe gelieferte Flüssigkeitsdruck
durch ein Ventil so gesteuert wird, daß die Vorschubgeschwindigkeit und Richtung
des Bohrschlittens entsprechend Anschlagstellungen willkürlich und in bestimmter
Folge geregelt werden können.
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Diese bekannte Bohrmaschine arbeitet so, daß nach Betätigung eines
von Hand zu bedienenden Anlaßhebels der Bohrschlitten zunächst schnell gesenkt wird,
bis durch Anschläge oder Knaggen ein Ventilkolben verschoben und das Arbeiten der
Pumpe verlangsamt wird, so daß der Bohrschlitten mit einer langsameren Geschwindigkeit
niedergeht. Bei dieser langsameren Senkung des Bohrschlittens wird durch Zusammenarbeiten
von anderen Knaggen der Ventilkolben abermals verschoben, so daß eine zweite Stufe
des Senkens des Schlittens unter Höchstdruck stattfindet, --worauf -bei Umsteuerung
des Ventilkolbens eine rasche Ernporbewegung des Schlittens eintritt und dann die
Pumpe unwirksam gemacht wird und der Werkzeugschlitten in seiner Höchstlage zur
Ruhe kommt. Die Teile bleiben alsdann in ihren Ausgangsstellungen, bis .der erwähnte
Anlaßhebel von neuem bedient wird.
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Desgleichen ist eine Stufenbohrmaschine bekanntgeworden, bei der der
Bohrer durch die von einer Pumpe mit veränderbarer Leistung gelieferte Druckflüssigkeit
zunächst schnell nach unten geschoben wird und dann der eigentliche Bohrvorschub
mit geringerer Geschwindigkeit stattfindet. Findet der Bohrer bei seinem eigentlichen
Vorschub einen erhöhten Widerstand oder wird dem Bohrerumlauf ein erhöhter Widerstand
entgegengesetzt, so wird durch die hierbei auftretende Erhöhung des hydraulischen
Druckes im Arbeitszylinder' ein elektrischer Schalter geschlossen und durch Erregung
eines Solenoides ein Hebel umgelegt mit der Wirkung, daß der Bohrer schnell zurückgezogen
wird, worauf der Arbeitskreislauf von neuem beginnt. ..
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Es ist auch eine ähnlich arbeitende Stufenbohrmaschine bekanntgeworden,
bei der eine rein hydraulische Steuerung vorgesehen ist; aber auch bei dieser Maschine
wird eine Umsteuerung des Bohrvorschubs gewöhnlich nur dann ausgeführt, wenn ein
erhöhter Widerstand gegen Drehung der Bohrspindel oder ein erhöhter Widerstand gegen
die Abwärtsbewegung .der Bohrspindel auftritt. Bei diesen
bekannten
Maschinen ist immer noch die Gefahr eines Bohrerbruches vorhanden, da die Rückbewegung
des Bohrers erst dann eingeleitet wird, wenn ein erhöhter Widerstand, gegen die
Drehung. der Bohrspindel oder ein erhöhter Widerstand gegen die Abwärts-Bewegung
der Bohrspindel auftritt, der in vielen Fällen für einen Bruch des Bohrers ausreicht.
Bei diesen Maschinen wird zur Wiedereinschaltung des, Arbeitsvorschubes nach einem
schnellen Rückgang des Bohrers zwecks Entspannens schon ein Anschlag benutzt, der
unter Reibungsschluß auf einer der Bohrspindel parallelen und deren Bewegung mitmachenden
Stange sitzt.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, mit festliegenden Stufen zuarbeiten,
und zwar den Bearbeitungsgang einer Bohrmaschine mit elektrischer Steuerung so auszuführen,
daß .der Bohrer während des Bohrvorganges, nachdem er eine bestimmte Bohrtiefe erreicht
hat, einmal oder mehrmals aus dem Bohrloch schnell herausgezogen wird, um die Späne
aus dem Bohrloch zu entfernen und ihn dann mit beschleunigtem Vorschub wieder in
die bisherige Arbeitsstellung vorzuschieben.
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Die Erfindung betrifft .demgegenüber eine hydraulische Stufenbohrmaschine
mit gleichmäßigen Stufen, bei der die Umsteuerung von Arbeitsvorschub auf schnelles
Zurückführen des Bohrers zwecks Entspannens nicht, wie bekannt, durch eine Drucksteigerung
im hydraulischen System bewirkt wird, sondern gemäß der Erfindung dadurch, daß der
bekannte Reibungsanschlag ein Steuerventil umstellt und dadurch das Druckmittel
zu einer volumetrischen Steuervorrichtung in Form eines Meßzylinders leitet, .durch
den die Tiefe eines jeden folgenden Vorschubs des Bohrers bestimmt wird. Das Druckmittel
strömt hierbei von dem Arbeitszylinder nach Umstellung dieses Steuerventils durch
den Meßzylinder hindurch, durch welchen die Tiefe eines jeden folgenden Vorschubes
des Bohrers bestimmt wird. Zwecks Änderung der Länge eines jeden Bohrerhubes ist
in dem Zylinder der volumetrischen Meßvorrichtung eine Einstellschraube vorgesehen.
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Weitere in .den Ansprüchen 3 bis 5 aufgeführte zweckmäßige Einzelheiten,
finden sich auch schon bei .den als bekannt vorausgesetzten Stufenbohrmaschinen
und gelten daher nur im Zusammenhange mit .dem Hauptanspruch.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dargestellt, und zwar ist Fig. i eine Seitenansicht der hydraulischen
Bohrmaschine gemäß der Erfindung und Fig. 2 eine Vorderansicht hierzu.
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Fig.3, 4, 5, 6 und 7 sind schematische Darstellungen und veranschaulichen
die verschiedenen Stellungen der Teile bei der Ausführung eines Arbeitskreislaufes;
Fig.3 veranschaulicht hierbei die Teile bei der schnellen Abwärtsverschiebung und
Fig. q. in der @Vorschubstellung; Fig. 5 veranschaulicht die hydraulische Umsteuerung
am Ende des Vorschubes; Fig.6 veranschaulicht die Umsteuerung von Hand während des
Vorschubs und Fig. 7 ,die Umsteuerung von Hand aus, wenn die schnelle Abwärtsverschiebung
des Bohrers stattfindet.
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Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. i.
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Fig. 9 ist ein Schnitt nach .der Linie 9-9 -der Fig. i und veranschaulicht
dij Einrichtung zur Steuerung der Vorschublänge.
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Fig. io ist ein Schnitt nach der Linie io-io der Zig. 2.
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Fig. i i ist ein Schnitt nach der Linie i i-i i der Fig. 2.
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Fig. 12 ist ein Schnitt nach der Linie 12-i2 der Fig. 2.
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Fig. 13 ist eine schaubildliche Ansicht einer Einzeleinheit.
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Fig. 1q. ist eine schematische Ansicht und veranschaulicht .die Benutzung
eines von der Bewegung des Bohrers gesteuerten Ventils, um die Druckflüssigkeit
abzuleiten oder umzuleiten.
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Fig. 15 ist eine schematische Ansicht der Einrichtung, die mit der
Einheit zur Steuerung der Geschwindigkeit verbunden ist und durch die Bohrerbewegung
bewegt wird, , um die Vorschubgeschwindigkeit zu verringern, wenn der Bohrer in
das Arbeitsstück eintritt und es verläßt.
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Fig. 16 veranschaulicht in einer Einzelheit eine Kurbelwelle mit einem
mit der Maschine gemäß der Erfindung hergestellten Bohrloch.
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In der schematischen Darstellung der Fig. 3 bis 7 ist der Arbeitszylinder
mit 2 und der Bohrer mit 3 bezeichnet, der unmittelbar mit dem unteren Ende einer
Kolbenstange 4. verbunden ist: Die Steuerung des Bohrers 3 bei dessen Aufundabbewegung
lvird durch die hydraulische Bewegung des Kolbens 5 erzielt. Ein Querbalken 6 verbindet
die Kolbenstange q. mit einer verschiebbaren Stange 7,. die sich zusammen mit dem
Kolben 5 bewegt. Zwecks Angabe ,der Wirkungsweise der verschiedenen Leitungen und
der Lage der einzelnen Teile (Fig.3) sind die zum Behälter zurückführenden Leitungen
wie bei T mit kurzen Mittelstrichen dargestellt, die unwirksamen Leitungen sind
wie bei X durch einfache Linien angedeutet, die. unter ständigem Druck stehenden
Leitungen sind wie bei P durch lange, dünne Mittelstriche dargestellt, die unter
Arbeitsdruck stehenden Leitungen . sind wie bei W durch dicke Striche und die Leitungen,
die
zum Behälter oder zu den zum Behälter zurückführenden Kanälen offen sind, sind durch
strichpunktierte Mittellinien wie bei O angedeutet.
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In Fig.3 ist der Handgriff des Hauptventils g aus der unwirksamen
Stellung (gestrichelte Linie) in die in ausgezogener Linie dargestellte Stellung
bewegt worden mit dem Ergebnis, daß der Kreislauf damit in Wirksamkeit gesetzt und
dem Bohrer eine schnelle Abwärtsverschiebung erteilt wird. In dieser Stellung des
Ventils 9 strömt das Druckmittel von der Hauptleitung io durch die. Leitung i i
und das Ventil 12 hindurch zur Leitung 13, alsdann durch das Ventil 14 und die Leitung
15 hindurch zu dem oberen Teil des Ventils 16. Das Auftreten des Druckes in der
Kammer 17 verschiebt den Kolben des Ventils 16 in die gezeichnete Stellung, so daß
z. B. Öl unter Druck von der Leitung io in den Zylinder 2 oberhalb des Kolbens 5
eintreten kann, wodurch der Kolben 5 nach unten gedrückt wird. Das im unteren Teil
des Zylinders 2 befindliche C51 entweicht durch die Leitung i8, das Ventil ig, -die
Leitung 2o, das Ventil 16 und die Leitung 21 hindurch in den Vorratsbehälter. Es
muß hier bemerkt werden, daß die Ventile 12 und ig dasselbe Hahnküken 12, ig aufweisen
(Fig. ii).
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Die Bewegung des Querbalkens 6 nach unten findet weiter schnell statt,
solange 01
zur Verfügung steht, bis der Anschlag 22 den Hebel 25 des Ventils
12 berührt. Da das Ventil 12 mit dem Ventil i9 verbunden ist, drehen sich nunmehr
die beiden Ventile zusammen. Die Drehung des Ventils ig bringt den Arbeitskreislauf
in Wirkung (Fig.4). In Fig. 4. bleibt das Ventil 9 in der dargestellten Lage und
leitet das unter Druck stehende Öl zum rechten Ende des Ventils 14 und führt das
Öl vom linken Ende des Ventils 14 durch die Leitung 26 hindurch über das
Ventil g und die Leitung 27 zur zum Behälter führenden Leitung T.
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In dem in Fig.4 dargestellten Schema wirkt der Druck noch auf die
obere Seite des Kolbens 5. Ein Entweichen von ÖL von der Unterseite des Kolbens
5 kann nicht länger .durch das Ventil ig und die Leitung 20 hindurch erfolgen, sondern
es erfolgt eine Ableitung,durch die Leitung 28 hindurch zur Vorschub- oder Geschwindigkeitssteuerung,
die die Einheit 29 bilden. Damit durch die Leitung i 8a hindurch kein Öl entweichen
kann, ist das Rückschlagventil 30 vorgesehen. Das Ventil 12 fördert den Druck
nun nicht weiter durch die Leitung 13 hindurch, da die Bewegung dieses Ventils den
Druck von der Leitung i i zur Leitung 31 umgelenkt hat. In dieser Leitung 31 gelangt
der Druck zu den Rückschlagventilen 32 und 33, wodurch in der Kammer 34 Druck erzeugt
wird, die den Kolben 35 .des Meßzylinders umgibt.
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Das C51, das von der unteren Seite des Zylinders 2 durch das Vorschubsteuerventil
29 hindurch entweicht, tritt durch die Leitung 3$ hindurch in die Kammer 37, wodurch
der Kolben 35 verschoben wird, wenn sich die Kammer 37 vollfüllt. Ein wesentliches
Merkmal, der Erfindung besteht darin, daß das Fassungsvermögen der Kammer 37 durch
eine Einstellschraube 39 verändert werden kann, da durch Einstellung dieser Schraube
der Hub des Kolbens 35 eingeschränkt wird. Der Kolben 5 geht mit Vorschubgeschwindigkeit
weiter nach unten, bis der Kanal des Meßzylinders oder, mit anderen Worten, bis
die Kammer 34 nach der Leitung 4o hin geöffnet wird oder, mit noch anderen Worten,
bis der Druck in der Kammer 34 mit der Leitung 40 verbunden ist.
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Das 01 fließt alsdann durch die Leitung 40 hindurch zu der
Kammer am Boden des Ventils 16, wodurch das Ventil in seine obere Stellung (Fig.
5) verschoben wird. Durch die Verschiebung des Ventils 16 wird der Druck von der
Oberseite des Kolbens 5 entfernt und alsdann von der Leitung io zu der Leitung 2oa
und der Leitung 18a geführt, so daß das Rückschlagventil3o gelüftet wird. Das zurückströmende
Öl von dem Zylinder 2 gelangt durch :die Leitung 41 hindurch zu dem Ventil 16 und
alsdann zu der Leitung 42 und in die Rückkehrleitung T, wodurch eine schnelle Aufwärtsverschiebung
erreicht wird.
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Während der Zeit, während deren der Vorschub weiter fortschreitet
(Fig. 4), kommt der Anschlag 22, der verschiebbar auf der Stange 7 angebracht ist
und wobei eine .beträchtliche Reibung notwendig ist, um diesen Anschlag auf seiner
Stange zu verschieben, in Berührung mit dem Anschlag 43, nachdem die-Ventile 12
und ig infolge Ineingrifftretens des Anschlages 22 mit dem Arm 25 der genannten
Ventile 12 und ig verschoben worden sind. Bei einer weiteren Vorbewegung der Kolbenstange
4 und demzufolge der Stange 7 verschiebt sich der Anschlag 22 auf seiner Stange
7, wodurch der Abstand zwischen dem dauernd vorgesehenen Anschlag 4.4 und dem verschiebbaren
Anschlag 22 vergrößert wird. Wenn ,die schnelle Zurückverschiebung infolge der beschriebenen
Arbeitsbedingungen stattfindet, so wird diese schnelle Verschiebung nach oben weiter
anhalten, bis der Anschlag 44 in Berührung mit dem Hebel 25 kommt, @vodurch die
Ventile 12 und ig in,die Stellung der Fig. 3 verstellt werden. Dieser Arbeitskreislauf
wiederholt sich während eines jeden Arbeitsvorganges mit dem Unterschied, daß der
Abstand zwischen den Anschlägen 22 und 44 nunmehr größer ist, so
daß
eine längere Schnellverschiebung auftreten wird, die gleich der während der ersten
Bohrstufe gebohrten Strecke ist. Dieser Arbeitskreislauf wiederholt sich, wobei
eine jede Verschiebung oder Beistellbewegung um den während der ersten Stufe gebohrten
Betrag länger ist, bis die vorher bestimmte Gesamttiefe erreicht ist.
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In Fig. 6 sind die verschiedenen Stellungen der Teile und die Druckverhältnisse
angedeutet, wenn die größte Tiefe des Loches erreicht ist und die letzte schnelle
Zurückverschiebung einsetzt. An diesem Punkt des Kreislaufes berührt beim letzten
Abwärtshub ein ständig mit dem oberen Ende der Stange 7 verbundener Anschlag 45
das hervorstehende Ende 46 des Hebels 8 und verschiebt die Ventile 9 und 47, die
untereinander gekuppelt sind und sich daher zusammen bewegen. Gleichzeitig mit diesem
Vorgang wird der Druck. aus der Kammer 48 des Ventils 14 über die Leitung 49, das
Ventil 9 und die Leitungen 27 und 5o abgeleitet. Durch die Verschiebung des Ventils
9 wird die Kammer 51 über die Leitung 26 unter Druck gesetzt und damit der Kolben
in dem Ventil 14 nach rechts bewegt, so daß der Vorsprung 52 die aufwärts gerichtete
Bewegung des Anschlages 22 aufhalten kann. Dadurch wird die Stange 7 unter Überwindung
der Reibung durch den Anschlag 22 hindurch während der schnellen Aufwärtsverschiebung
geschoben, die dadurch bewirkt wird, daß das Ventil 9 Druck durch die Leitung 53
und das Absperrventil 54 hierdurch in ,die Leitung 4o läßt und ebenso in die Kammer
55 des Ventils, 16. Die obere Kammer des Ventils 16 ist mit der zum Vorratsbehälter
führenden Leitung durch die Leitungen 15 und 5o verbunden. Hierdurch wird die Leitung
13 von der Leitung 15 getrennt, und zwar infolge der Bewegung des Ventils 14 von
der in Fig. 3 gezeigten Stellung in die Stellung der Fig.6. Das Schließen des Ventils
47 verhindert ein Entweichen des Druckes aus der Leitung 4o und durch das Absperrventil
32 hindurch.
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Wie aus Fig.7 ersichtlich, macht das Schließen des Ventils 47 und
der Leitung 13 durch das Ventil 14 das Ventil 12 unwirksam, so daß das Verschieben
des Hebels 25 am oberen Ende des Rücklaufhubes keinen Einfluß auf das Ventil 16
hat. Daraus ergibt sich, daß der Kolben 5 am oberen Ende des letzten Rücklaufhubes
in Ruhe bleibt. Der Druck bleibt auf der Unterseite des Kolbens aufrechterhalten,
bis der Hebel 8 wieder umgelegt wird, um die Ventile und die zusammenarbeitenden
Leitungen wieder in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zu bringen.
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Aus den Fig. 3 bis 7 geht hervor, daß es für den Bedienungsmann der
Maschine möglich ist, die Maschine jederzeit durch Betätigung des Hebels 8 von Hand
umzusteuern, wobei das Ergebnis das gleiche ist, ob die Ventile 9 und 47 von Hand
aus oder mechanisch verschoben werden. Fig.6 veranschaulicht den Verlauf des Kreislaufes
und die Stellung der Ventile, wenn der Hebel 8 von Hand bewegt wird und der Bohrer
sich vorschiebt.
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Wie vorher beschrieben, erfolgt die selbsttätige Umsteuerung dadurch,
daß die Kammer 37 mit Flüssigkeit gefüllt wird, wodurch der Druck aus der Kammer
34 durch die Leitung 4o hindurch entweicht und das ' Vierwegeventil 16 verstellt
wird. Zu Fig. 3 ist zu bemerken, daß während der schnellen Abwärtsverschiebung das
Ventil 12 die Druckflüssigkeit in die Kammer 56 geliefert hat, indem es den Kolben
35 gegen die Stellschraube 39 verschiebt und die Kammer 37 durch das Ventil 33,
die Leitung 31 und das Ventil 12 hindurch zur Rückkehrleitung T entleert. Hierdurch
wird die Meßkammer 37 für den unmittelbar folgenden Vorschubkreislauf in Arbeitsstellung
gebracht.
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Die freie Wegstrecke zwischen dem Ende der .schnellen Abwärtsverschiebung
oder dem Beginn des Arbeitsvorschubes und der Berührung des Bohrers mit dem Boden
des Loches kann geregelt werden, indem man die- Stellung des Anschlages 43 einstellbar
macht, so daß der gleitende Anschlag 22 verschiedene Stellungen, zwischen .dem Punkt,
an dem das Ventil 19 abgesperrt wird, und dem Punkt, an dem der feste Anschlag 43
mit dem gleitenden Anschlag 22 in Berührung kommt, einnehmen kann. Der Anschlag
43 wird bei Beginn der Bohrarbeit eingestellt, damit er sich dem besonderen zu bearbeitenden
Werkstück anpaßt, und ebenso kann .er zu irgendeiner Zeit während des Bohrvorganges
eingestellt werden, wenn der Bedienungsmann glaubt, daß die freie Wegstrecke klein
oder zu groß ist.
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Fig.8 veranschaulicht in einer Einzelheit die Vorschubsteuerung29,
idie für sich jedoch nicht zur Erfindung gehört. Beim Arbeiten dieser Vorrichtung
zwecks Steuerung des Vorschubes des durch die Druckflüssigkeit betätigten Teiles,
im vorliegenden Fall zwecks Steuerung des Bohrervorschubes, tritt die Druckflüssigkeit
von der' Auslaßseite des Zylinders 5 durch die Leitung 28 hindurch in die Ventilkammer
61. Das Ventil 64 ist mit einem Differentialkolben 63 verbunden, auf den eine Feder
62 wirkt, welche das Ventil 64 in der Offenstellung hält, so daß die durch die Leitung
28 eintretende Druckflüssigkeit die Kammern 61 und 69 füllt, in den Kanal
65 eintritt und die Kammer 66 auf der anderen Seite des Kolbens 63 füllt, so daß
ein
Druck -unter dein Kolben 63 hergestellt*wird, der bestrebt ist,
den Kolben in die Schließstellung des Ventils zu bewegen. Wenn dieser Druck genügend
hoch ist, wird die Kraft der Feder 62 überwunden und das Ventil 6.4 in Schließstellung
gebracht. Bei Bewegung des Auslaßventils 67 durch den Handgriff 68 in eine vorher
bestimmte Stellung strömt die Flüssigkeit an der Öffnung dieses Ventils vorbei in
die Leitung 38 und dann in die Kammer 37 und dann später .durch Ventil 12 hindurch
in den Behälter. Wenn das Ventil 67 offen ist, tritt ein Druckabfall ein, so daß
die Feder 62 das Ventil 64 öffnet und zusätzliche Druckflüssigkeit in die Kammer
69 eintritt, wodurch augenblicklich der Druck in den Kammern 69 und 66 wiederhergestellt
wird, um :den Kolben 63 in (die Schließstellung zu bewegen. Da das Steuerventil
67 auf einen gewissen Vorschubbetrag eingestellt ist, wird der Flüssigkeitsaustritt
aus der Kammer 69 gleichmäßig - sein, und infolgedessen wird der Flüssigkeitseintritt
am Ventil 64 vorbei ebenfalls gleichmäßig sein, um den Druck in der Kammer 69 zu
halten. Der Kolben 63 wird selbsttätig so eingestellt, daß genügend Flüssigkeit
am Ventil 64 vorbei in die Kammern 69 und 66. gelangt, um einen Druck aufrechtzuerhalten,
der ausreicht, die Federkraft 62 teilweise zu überwinden. Für irgendeine gegebene
Federspannung wird der Druck in der Kammer 69 .umgeachtet der im Ventil
67 vorgesehenen Mündungsöffnung gleichmäßig erhalten. Jeder Druckanstieg
in der Leitung und in der Kammer 61 wird -daher sofort auf die Kammer 66 zurückgeworfen;
so daß der Kolben emporgehoben und das Ventil 64 in die Schließstellung bewegt wird.
In gleicher Weise wird Druckabfall in der Kammer 69 sofort auf die Kammer 66 zurückgeworfen,
und die Feder 62 wind dann die Öffnung am Ventil 64 vergrößern und mehr Flüssigkeit
in die Kammer 69 eintreten lassen und den dort herrschenden Druck aufrechterhalten.
Auf diese Weise wird also in den Kammern 69 und 66 ein gleichmäßiger Druck unabhängig
vom Druck in der Kammer 61 aufrechterhalten, und da der Druck in der Kammer 69 gleichmäßig
ist, muß der Durchfluß an dem Ventil 67 vorbei für eine beistimmte Einstellung immer
gleichbleiben, wobei Änderungen der Viscosität des Öles infolge Temperaturänderung
vernachlässigt werden können.
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Das Ventil 64 ist mit denn Kolben 63 vorzugsweise durch Gewinde verbunden,
um verschiedene Ventile und Ventilstangen gegeneinander austauschen zu können. Gewöhnlich
hat :das Ventil 64 den gleichen Durchmesser wie der breitere Teil der Ventilstange
innerhalb der Kammer 61 oder des an den Kolben änigrenzenden Teiles, so daß der
Druck in der Kammer 61 den -Kolben 63 weder nach oben noch nach unten drückt.
Bei einer solchen Bauart und Einstellung des Ventils 67 wird unabhängig von einer
Änderung der Belastung ,eine gleichbleibende Geschwindigkeit erzielt.. Jedoch kann
es in manchen Fällen wünschenswert sein, die Vorschubgeschwindigkeit zu ändern,
beispielsweise wenn eine Erhöhung . der Vorschuhgeschwindigkeit wegen Vergrößerung
der Belastung gewünscht wird; in diesen Fällen kann der wirksame Durchmessender
Ventilstange neben dem Kolben 63 größer gemacht werden als der wirksame Durchmesser
des Ventils 64, «wodurch ein Druckabfall in der Leitung 28 infolge der plötzlichen
Vergrößerung der Last einen Druckanstieg in der Kammer 69 bewirkt, so daß während
der wirksamen Zeitdauer der Lastvergrößerung eine erhöhte Geschwindigkeit aufrechterhalten
wird. Mit anderen Worten, durch entsprechende Bemessung des Verhältnisses der Fläche
des Ventils 64 und der an den Kolben, 63 angrenzenden Fläche des Ventilschaftes
kann jeder Druckabfall infolge der Belastung zu eineue .Druckanstieg oder Druckabfall
in der Kammer 69 gemacht werden, wodurch die Vorschubgeschwindigkeit entweder vergrößert
oder verkleinert wird. Der Raum 70 auf der anderen Seite des Kolbens 63 steht durch
eine Leitung 71 mit dem Auslaß 38 im Ventil 29 in Verbindung, um jeden Rückdruck
unter irgendwelchen Betriebsverhältnissen auszugleichen, beispielsweise um den durch
:ein sehr langes, mit dem Auslaß 38 in Verbindung stehendes Rohr auftretenden Widerstand
auszugleichen. Die Einstellung des Anschlages 45, der Ventilstange 68 und des Anschlages
39 ergibt ein Stufenbohi#en von jeder gewünschten Tiefe in zunehmenden Strecken
jedes gewünschten Betrages und mit jeder gewünschten Vorschwbgeschwindigkeit, wobei
alles hydraulisch und durch dieselben Steuermittel, wie den Zylinder 2 und den Kolben
5, durchgeführt wird.
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Fi:g. 9 ist ein Schnitt nach der Linie 9-9 der Fi,g. i und zeigt :die
praktische Ausführung des Steuerventils 16 und der hydraulischen Verschiebungseinnichtung
einschließlich des Kolbens 35 und der Einstellschraube 39. Eine Pumpe 73 ist schematisch
als mix der Leitung io verbunden dargestellt. Diese Pumpe »ist vorzugsweise eine
gleichmäßig arbeitende, stets die gleiche Menge fördernde. Pumpe. Während in den
Fig. 3 und 4 die verschiedenen Leitungen und Steuerteile, die mit dem Steuerventil
16 und der Verschiebungseinrichtung -verbunden sind, schematisch dargestellt sind,
zeigt Fig. 9 die Anordnung und Lage dieser verschiedenen Leitungen und
Verhindungen
in einer einfachen und Einheit von gedrängter Bauart.
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Fi.g. io ist ein Schnitt nach der Linie io-io der Fig.2. Dieser Schnitt
zeigt die praktische Ausbildung des Steuerkolbens und Zylinders 14. Der Kolben ist
in seiner innersten Stellung entsprechend den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt; der durch
eine Feder zurückgehaltene kolbenförmige Anschlag 52- befindet sich .ebenfalls
in zurückgezogener Stellung, und das mittlere Kolbenglied ist zwischen den mit den
Leitungen 15 und 27 verbundenen Durchtrittsöffnungen angeordnet. Wenn das Ventil
14 infolge Einwirkung des Anschlages 52 verschoben werden sollte, wird die Feder
zusammengedrückt und daadurch ein Bruch irgendeines der Teile vermieden.
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Fig. i i ist eine vergrößerte, im Schnitt nach der Linie i i-i i der
Fing. 2 dargestellte Einzelheit und zeigt insbesondere die Art der Anordnung der
Ventile 12 und 19 auf demselben Ventilschaft, so daß sie durch den Hebel
25 gesteuert werden. Die gedrängte Anordnung dieser Bauart im Vergleich zu
der schematischen Anordnung der Fig. 3 wird besonders hervorgehoben, wenn die Ventile
12 und i9 sowie die Leitung 6o und das Absperrventil3o zum Vergleich herangezogen
werden.
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Fig. 12 i;st ein Schnitt nach der Linie 12-12 der- Fig. 2 und zeigt
die Bauart des Rückschlagventils 3oa, das in seiner Betriebsst:ellun@g in Fig. 3
angegeben ,ist. Dieses Ventil ist wirksam, wenn es zur Zusammenarbeit mit dem Ventil
i9 sowie dazu benutzt wird, um auf den Kolben 5 bei dessen Abwärtsbewegung einen
Rückdruck auszuüben.
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Die Mittel zum Zurückziehen des Bohrers zu irgendeiner Zeit ohne Wiedereinstellung
der Anschläge sind schematisch in Fig. 4 dargestellt und bestehen aus einem von
Hand bedienb.aren Steuerventil 75, das zur unmittelbaren Umleitung von der Druckleitung
zur Leitung 4o dient, zum Zweck, das Vierwegeventil zu, verschieben und jederzeit
ein Zurückgehen der Einheit ohne Wiedereinstellen der Anschläge zu erreichen. Die
Wirkungsweise ist dabei folgende: Angenommen, es soll mit einem 3/"-Zoll-Bohrer
gebohrt werden, und zwar in um '/ja Zoll vorrückenden Stufen. Gewöhnlich
sind diese Stufen kurz .genug, um ein Festsetzen von Spänen in dem Bohrer auszuschließen.
Trotzdem kann dieses Festsetzen von Spänen im Bohrer gelegentlich einmal auftreten.
Der Bedienungsmann merkt dies an Geräuschen oder Vibrieren des Bohrers und braucht
dann nur einfach den Hebel des Ventils 75 zu bewegen, wodurch Öl unter Druck in
d ne Leitung 4o gelangt und .der Bohrer zurückgezogen wird, aber sein Arbeitskreislauf
in keiner Weise gestört wird. Unmittelbar nach idem schnellen Herausziehen des Bohrers
kehrt er an..die Stelle seiner vorherigen Arbeitsunterbrechung zurück und fährt
in seiner Bohrarbeit fort. Würde der Steuerhebel 8 in diesem Fall benutzt werden,
so müßten alle Anschläge wieder eingestellt werden, und die Zeit, die verstreicht,
um den Bohrer mittels der Vorschabbewegung wieder zu der Unterbrechungsstelle zurückzuführen,
wäre verloren.
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Fig. 14 zeigt mehr oder weniger schematisch ein Verfahren, um Arbeitsstufen
verschiedener Länge zu erzielen. So kann es beispielsweise beim Bohren mit einem
3/1,-Zoll-Bohrer wünschenswert sein, erst i Zoll tief zu bohren, bevor es notwendig
wird, stufenweise zu bohren. Es ist auch möglich, daB nach dem Bohren von i Zoll
Tiefe die nächste Stufe % Zoll beträgt und erst die letzten Stufen 3%18 Zoll betragen.
Um dies zu ermöglichen, ist ein kleines Ventil 76 vorgesehen, welches durch
Vorsprünge und Vertiefungen 77 an -der Stange 7 bewegt wird und die Leitung 38 oder
Kammer 37 mit dem Rückleitungsbehälter verbindet. Das Ventil 76 wird durch Berührung
mit einer Vertiefung 77 geöffnet und ermöglicht ein Abfließen aus der Kammer 37
und verhindert ein Füllen dieser Kammer, da das öl dieser Kammer gewöhnlich durch
die Leitung 38 hindurch zugeführt wird. Der Vorschub ist alsdann gleichmäßig, his
einer der Vorsprünge an der Stange 7 das Ventil schließt, wodurch die Kammer 37
gefüllt wird, so daß der Bohrer zurückgezogen wind.
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Fig. 15 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Verringerung des Vorschubbetrages
bei Beginn oder Beendigung des Bohren:s eines Loches 78 in einer Kurbelwelle (Fig.
16). Diese Änderung des Vorschubes wird durch Steuerung der Bewegung des Hebels
68 mittels einer Stange 79 erreicht. Diese Stange 79 ist mit einem starr daran sitzenden
Steuerglie,d 8o und einem schwenkbar gelagerten Daumen 8i ausgestattet. Durch einen
Anschlag 45, :der die Umkehrstelle des Bohrers begrenzt, und durch- dessen Berührung
mit dem auf der Stange 79 befestigten Steuerglied So wird der Hebel 68 nach unten
verschoben, wodurch der Vorschubbetrag vermindert wird, während sich der Bohrer
durch das Werkstück hindurcharbeitet. Die Stange 7 kehrt zum oberen Ende des Hubes
nach Vollendung des Loches zurück, weil der Anschlag 45 schließlich mit :dem Hebel
46 in Berührung kommt und die normale Umsteuerung, wie oben beschrieben, verursacht
wird. Inzwischen verbleibt der Hebel 68 in der dem verringerten Vorschub entsprechenden
Stellung. Ein neues Werkstück wird in die zum
Bohren bereiteMaschine
eingespannt, und der Bedienungsmann beginnt den Arbeitskreislauf in ,der üblichen
Weise. Der Hebel 81 ist in der richtigen senkrechten Lage mit Bezug auf den Anschlag
44 angeordnet, so .daß beide miteinander in Berührung kommen, wenn mit dem Bohren
des Loches begonnen wird. Der Hebel 81 verschiebt die Stange 79 in eine Richtung,
durch die durch Bewegung des Hebels 68 in entgegengesetzter Richtung der Vorschub
vergrößert wird. Dieser größere Vorschubbetrag wird aufrechterhalten, bis der Bohrer
kurz vor Beendigung des Loches steht; in diesem Augenblick kommt der Anschlag 45
wieder mit dem Steuerglied 8o in Berührung, und der Kreislauf beginnt von neuem.
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Bei einer Änderung des Drehmomentes kann dies durch Verwendung eines
hydraulischen Motors 82 erreicht werden, der, wie schematisch in Fig. 3 dargestellt,
zum Bohrerantrieb dient, wobei die Kraft auf die Druckseite des hydraulischen Motors
wirkt, so daß, wenn dieser Druck einen vorher bestimmten Betrag überschreitet, er
selbsttätig die Verschiebung des Ventils 16 steuert und der. Bohrer zurückgezogen
wird. Wie in Fig.3 schematisch dargestellt ist, kann dieser hydraulische Motor 82
,durch eine Leitung 8,3 mit der Druckleitung i i des hydraulischen Systems verbunden
werden; während die Rückseite dieses Motors durch die Leitung 84 mit der zum Vorratsbehälter
führenden Leitung T verbunden ,ist. Die Einlaßleitung 83 kann Tiber ein geeignetes
Entlastungsventil 86 mit einer Leitung 87 verbunden werden, die zu dem unteren Ende
des Ventils 16 führt. Wenn das Drehmoment zwischen Bohrer und Werkstück auf einen
bestimmten Betrag anwächst, verursacht der Druck in der Leitung 83 das Ansprechen
des Ventils 86, indem dieses .die Druckleitung umgeht, so daß das Ventil 16 beeinflußt
und der Bohrer umgesteuert wird, was in etwa der gleichen Weise durch Betätigung
des von Hand zu bedienenden, in Fig. 4 gezeigten. Ventils 75 erreicht werden kann.
und ohne daß irgendwelche Artschläge wieder eingestellt werden müssen, so daß der
Bohrvorgang an dem gleichen Punkt des Arbeitskreislaufes wiederaufgenommen wird,
an dem er unterbrochen wurde.