DE69100186T2 - Späne-Brecher. - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Durchführen von Wälzschälvorgängen
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Durchführen von Wälzschälvorgängen und zum Zerkleinern der Späne, die beim Wälzschälvorgang geformt werden, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der Zusamenfassung der SU-706-197 bekannt.
• Wälzschälwerkzeuge werden üblicherweise benutzt, um sorgfältig kleine Mengen von Material von der Innenwand eines zylindrischen Loches zu schneiden. Das Wälzschälwerkzeug schneidet oder schabt erst eine kleine Menge von Material ab, normalerweise zwischen 0,508 und 1,016 mm (0,020 und 0,040 inch) im Durchmesser aus dem Loch, und dann poliert ein Rollkörperpolierwerkzeug das Loch zu einer glatten Oberflächenausführung.
• Während Wälzschälvorgängen wird Verschnitt in Form von "Spänen" erzeugt. Diese Späne kommen in Form von langen flachen streifenförmigen Bändern oder kleinen Teilen vor. Sie können sich miteinander verwirren oder sich um den Späneförderer wickeln, was es schwierig macht, sie durch den Späneförderer von der Maschine zu beseitigen. Es ist für Spänebänder üblich, sich in den Ausgangskammern der Vorrichtung anzusammeln, was in überladung, Verklemmen oder Beschädigung des Förderers resultiert.
• Es ist normalerweise nötig, manuelle Eingreife durchzuführen, um die Spänebänder von dem Förderer in einen Container zu befördern. Um dieses Handanlegen an die Spänebänder zu verhindern, sind einige Wälzschälwerkzeuge und Rollkörperpoliervorrichtungen entworfen worden, um Späne zu erzeugen, die einen kleinen Querschnitt und eine kleine Länge aufweisen, durch Verwenden von verschieden großen auswechselbaren Karbidspanbrechern. Dieses ist ein bedeutender Nachteil, wenn Werkstücke, wie z.B. Hydraulikzylinder mit Ölaufnahmelöchern, bearbeitet werden. Die kleinen Späne können in diese Öffnung eindringen und dann in den Rollkörper oder in die Schmierkissen auf dem Wälzschäl-Rollkörperpolierwerkzeug fallen, folglich wird eine Beschädigung an beidem, dem Werkzeug und dem Werkstück, verursacht. Wenn dies geschieht, ist das Werkstück unbrauchbar. Also ist ein viel höherer Kühlmitteldruck erforderlich, um die kleinen Späne vom Werkzeug und vom Werkstück zu entfernen.
• In einigen Wälzschäl- und Rollkörperpoliervorrichtungen, wie z.B. durch die Anmelderin der vorliegenden Erfindung verwendet, ist die Wälzschäl- und Rollkörperpoliervorrichtung so gestaltet, um eine größere Masse bis zu 0,5 inch am Durchmesser in einer schnelleren Geschwindigkeit als andere Schneidvorrichtungen zu schneiden, während weiterhin die präzise Bearbeitung bezüglich Wälzschälen und Rollkörperpolieren beibehalten wird. Es ist jedoch üblich, Späne in den Wälzschäl- und Rollkörperpoliervorrichtungen der Anmelderin zu erzeugen, die eine flache bandförmige Struktur, größere Oberfläche und einen Umfang von 9,525 bis 18,54 mm (0,375 - 0,730 inch) Breite und 0,254 - 0,381 mm (0,010 - 0,015 inch) Dicke aufweisen. Somit müssen die von der Vorrichtung der Anmelderin erzeugten Späne in der Form von langen Bändern sein, welche nicht einfach durch einen Karbidspanbrecher gebrochen werden können.
• Die vorliegende Erfindung ist auf eine Wälzschäl- und Rollkörperpoliervorrichtung zum Erzeugen von langen, schweren Spanbändern gerichtet. Durch Bereitstellen einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sind die langen Spanbänder einfach zu handhaben, und Rückzüge wie vorhergehend aufgetreten werden vermieden. Der Brecher ist angrenzend unterhalb des Schneidgeräts angeordnet. In dieser Weise werden die langen Spanbänder von dem Werkstück durch Kühlmittel niedrigen Drucks direkt in den Brecher gespült. Nach dem Zerkleinern werden die Späne einfach entlang eines Förderers zu einem Sammelbehälter zum Halten der zerkleinerten Späne bewegt.
• In der bevorzugten Ausfüurungsform umfaßt der Brecher Rollen zum Zerkleinern der Späne. Zähne mit einer Lippe und einer Nut sind auf jeder Seite der Rollen geformt. Die Späne werden durch die Lippen in den Nuten gefangen, so daß, wenn die Rollen drehen, die Späne erfaßt und von dem Werkstück und Polierwerkzeug weg und durch den Brecher gezogen werden.
• Wenn die Späne von dem Schneidgerät ausgeladen werden, werden sie durch eine Laderutsche für Späne in den Brecher geleitet. Die Laderutsche für Späne erstreckt sich zwischen dem äußeren Ende des Werkstücks und dem Eingang des Brechers. Eine Ablenkvorrichtung führt die Späne in den Brecher. Sie ist bevorzugt beabstandet von dem Brecher gegenüber dem Werkstück angeordnet und nach oben von dem Brecher in Richtung des Schneidgeräts abgewinkelt.
• Ein Motor treibt den Brecher an. In der bevorzugten Ausführungsform ist ein programmierbares Steuergerät mit einem Stromabtastrelais verbunden, das in Reihe mit dem Motor zum Abtasten von Spitzenstrom und zum Weiter leiten der Daten zum Schnellstoppen oder Umkehren der Vorrichtung verkabelt ist, wobei der Brecher vor Beschädigung geschützt ist.
• In der vorliegenden Erfindung ist manuelles Eingreifen, um die Masse von Spänen von dem Spanförderer zum Brecher zu bewegen, verhindert, wodurch eine Hauptgefahr für den Maschinenbediener beseitigt ist. Zusätzlich resultiert, weil eine Kontrolle der Spanart nicht länger notwendig ist, um die Verstellbarkeit von Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl des Werkzeugs in einer maximalen Standzeit des Werkzeugs und der Fähigkeit, einen weiten Bereich von 0berflächenbeschaffenheiten herzustellen. Der Stromverbrauch gegenüber vorhergehenden Konstruktionen ist verkleinert, weil vom Brecher kleine Mengen von Spänen gleichmäßig über einen Bereich konstant herangezogen und verkleinert werden, im Gegensatz zum Aufnehmen einer großen Menge von Spänen zu einem Zeitpunkt. Die erzeugten Späne sind dünner als die vorher im Stand der Technik erzeugten und weisen eine größere Oberfläche auf, die dem Kühlmittel ermöglicht, effektiver zu wirken. Der erforderliche Kühlmitteldruck zum Wegspülen der Späne ist beträchtlich auf zwischen 68,94757 und 689,4757 N/m² (10 und 100 psi) gesenkt, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Leckagen durch Kühlmittel hohen Drucks vermindert und eine sichere Umwelt garantiert ist. Darüber hinaus verhindern längere Spanbänder den Eintritt in Öffnungen des Werkstücks, wodurch die Werkstücke, die durch Vorrichtungen aus dem Stand der Technik hergestellt werden, unbrauchbar sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen.
• Fig. 1 ist eine Vorderansicht der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 2 ist eine Endansicht;
• Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Zerkleinerungszahns, entlang der Linie 3-3 aus Fig. 2 geschnitten; und
• Fig. 4 ist eine Draufsicht davon.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels.
• Nun bezugnehmend auf Fig. 1 wird der Gesamtaufbau der Wälzschälund Rollkörperpoliervorrichtung 2 unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Bohrstange 4 bewegt sich durch ein Werkstück 6, so daß ein Schneidgerät 8 die Innenwand des Werkstücks 6 wälzschält. Spänebänder 10 fließen durch bis zum Ende 12 des Werkstücks 6 und werden zu dem Brecher 14 gezogen. Brecher 14 ist angrenzend unterhalb des Endes 12 des Werkstücks angeordnet und als ein integrierter Teil der Wälzschäl- und Rollkörperpoliervorrichtung ausgebildet. Vom Zerkleinerer 14 werden Späne 10 entlang dem Förderer 16 zu einem Behälter 18 bewegt, wie in Fig. 3 zu sehen. Eine Spanladerutsche 10 ist unterhalb des Schneidegeräts 8 zwischen dem Ende 12 des Werkstücks 6 und dem Brecher 14 angeordnet, wobei die Späne 10 gehalten und in den Brecher 14 geführt werden. Die Späne 10 verlassen das Ende 12 des Werkstücks 6 während des Wälzschälvorgangs. Eine Ablenkplatte 22 ist seitlich vom Schneidgerät 8 angrenzend an und über dem Brecher 14 angeordnet, wobei die Späne 10 in den Brecher 14 geführt werden. Ein Kühlmittel 24 mit niedrigerem Druck spült die Späne 10 in den Brecher 14, um den Ziehvorgang des Brechers 14 zu starten. Durch Herstellen von langen Spänebändern 10 wird ein dünner, leichter Span erzeugt, der eine vergrößerte Oberfläche aufweist, die effektiver von dem Kühlmittel 24 beauf schlagt werden kann. Der erforderliche Kühlmitteldurck, um die Späne 10 in Richtung des Endes 12 des Werkstücks 6 zu bewegen, ist auf bis zu zwischen 10 und 100 psi vermindert.
• Nun Fig. 2 zugewandt, umfaßt der Brecher 14 einen Antriebsmotor 15 zum Drehen der Rollen 26, 28. Die Rollen 26, 28 ergreifen die Späne 10, wenn die Rollen sich entsprechend in die Richtung der Pfeile A, B drehen. Jede Rolle 26 weist mehrere Zähne 30 zum Ergreifen und Ziehen der Späne 10 in den Brecher 14 zum Zerreißen auf. Die Zähne 30, wie am besten in Fig. 3 zu sehen, umfassen eine lange, hochgebogene Lippe 32, die sich nach unten von den Rollen 26, 28 in Richtung der Drehung der Rollen erstreckt. Eine Nut 34 ist zwischen der Lippe 32 und den unteren Randbereich 36 der Rollen 26, 28 geformt. Wenn Späne 10 erzeugt und vom Werkstück 6 entfernt werden, werden sie von den Nuten 34 ergriffen und zu dem Brecher 14 direkt von dem Werkstück gezogen. Nach dem Zerkleinern verfolgen die Späne 10 ihren Weg auf dem Förderer 16 und in den Behälter 18.
• Der Antriebsmotor 13 umfaßt ein Spitzenstrom-Abtastrelais 38, das in Reihe mit dem Antriebsmotor angeordnet ist. Die programmierbare Steuereinheit kann schnell den Arbeitsvorgang des Brechers 14 stoppen, falls Zähne 30 die Späne 10 zu gewaltsam für die Bearbeitungsbedingungen wegziehen. Zusätzlich schützt das Spitzenstromabatastrelais 38 den Brecher 14 vor Beschädigung, sollten Fremdkörper, wie z.B. große Feststoffe, in diesen eingeführt werden.
• Die Arbeitsweise der Wälzschäl- und Rollkörperpoliervorrichtung wird nun beschrieben. Werkstück 6 wird in Position gebracht, so daß seine Innenfläche die Bohrstange 4 und das Schneidgerät 8 für den Wälzschälvorgang aufnimmt. Die Späne 10 verlassen das Ende 12 des Werkstücks 6 und werden über die Spanladerutsche 20 zum Brecher 14 gezogen. Kühlmittel 14 mit niedrigem Druck spült die Späne 10 in Richtung der Ablenkplatte 22 und in die Rollen 26, 28 des Brechers 14, um den Ziehvorgang des Brechers zu starten. Späne 10 werden durch den Zahn 30 zerkleinert und verlassen den Brecher 14 über den Förderer 16 in den Behälter 18.
• Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein programmierbares Steuergerät zum Bereitstellen eines Spitzenstromabtastrelais in Reihe mit dem Motor umfaßt, können andere Charakteristiken der Vorrichtung kontrolliert werden. Eine alternative Spanzuführeinrichtung könnte eingesetzt werden, solange der Brecher angrenzend mit dem Ende des Werkstücks und dem Schneidgerät angeordnet ist. Diese Erfindung wurde mit Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Durchführen von Wälzschälvorgängen in einem hohlen Zylinder und zum Zerkleinern der Späne, die durch den Wälzschälvorgang geformt werden, die ein Schneidgerät (8) zum Durchführen der Wälzschälvorgänge im Inneren des hohlen Zylinders (6), wobei die Spänebänder (10) am offenen Ende des hohlen Zylinders (6) ausgebracht werden, und einen Brecher (14) zum Zerkleinern der Spänebänder (10) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Brecher (14) als integrierter Teil der Vorrichtung geformt ist und angrenzend an und unterhalb des offenen Endes (12) des hohlen Zylinders (6) angeordnet ist, um die Spänebänder (10) von dem Schneidgerät (8) aufzunehmen,

wobei Führungseinrichtungen (20, 22) direkt hinter dem offenen Ende (12) des hohlen Zylinders (6) zum Aufnehmen und Leiten der Spänebänder (10) vom offenen Ende (12) des hohlen Zylinders (6) zu dem Brecher (14) angeordnet sind,

und wobei Greifeinrichtungen (30) in dem Brecher (14) zum Ergreifen der Spänebänder (10) von dem Schneidgerät und zum Ziehen der Spänebänder (10) durch den Brecher (14) geformt sind und Transporteinrichtungen (l6) zum Bewegen der zerkleinerten Späne (10) von dem Brecher (14) zu einem Behälter (18).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Schneidgerät (8) Einrichtungen zum Versprühen von Kühlmittel mit niedrigem Druck aufweist, wobei das von dem Ende des hohlen Zylinders (6) fließende Kühlmittel die Spänebänder (10) in den Brecher (14) führt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin der Brecher (14) Brechrollen (26) umfaßt und worin die Greifeinrichtung (30) Zähne umfaßt, die auf den Brechrollen (26) zum Ergreifen der Späne (10) von dem Schneidgerät (8) angeordnet ist, wenn sich die Rollen (26) drehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, worin die Zähne (30) jeweils eine Lippe (36) und eine Nut (34) zum Ergreifen der Späne (10) umfassen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Motor (15) zum Drehen der Rollen (26, 28) und mit einem programmierbaren Steuergerät, das den Motor (15) zum Abtasten von Spitzenstrom des Motors kontrolliert, um die Zugkraft an den Spänen (10) zu begrenzen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Führungseinrichtung (20, 22) eine Rutsche (20) zum Leiten der Späne (10) von dem Ende (12) des hohlen Zylinders (6) in den Brecher (14) umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, worin die Führungseinrichtung (20, 22) eine geneigte Ablenkplatte (22) zum Ablenken langer Spänebänder (10) in den Brecher (14) umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkplatte (22) einen einheitlichen Teil der Rutsche (20) bildet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (16) einen Förderer umfaßt.