DE7408228U

DE7408228U - Bohr- und Gewindeschneidmaschine mit Leitspindel, Leitmutter und Sicherheitsschalteinrichtung

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Publication number: DE7408228U
Application number: DE7408228U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Publication date: 1975-09-11

Description

Firma Otto Hafner , 2 Hamburg 70 Jenfelder Straße 30

Bohr- und Gewindeschneidmaschine mit Leitspindel, Leitmutter und Sicherheitsschalteinrichtung.

Die Erfindung betrifft eine Bohr- und Gewindeschneidmaschine mit in eine Bohrspindel einsetzbarer Leitspindel, uie in einer im Maschinengehäuse drehfest gelagerten Leitmutter geführt ist, und mit einer Sicherheitsschalteinrichtung, bestehend aus einem Schalter und einem zwischen diesem und der Leitmutter wirksamen Schaltimpulsübertrager.

Solche Maschinen sind bekannt (s. DBGM 1 991 843) und eignen sich ausgezeichnet für die Herstellung von Bohrungen und Gewinden im Dauertakt, zumal durch die Sicherheitsschalteinrichtung eine genügende Sicherung von Maschine und Werkzeug gegen Bruch bei plötzlich auftretenden Widerständen gewährleistet ist.

Es hat- sich jedoch als nachteilig herausgestellt, daß man mit solchen 3ohr- und Gewindeschneidmaschinen an Werkstücken unrationell arbeitet, an denen aus der Fläche, in der die Gewinde erzeugt werden sollen,

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Vorsprünge, beispielsweise Rippen herausragen, die es erforderlich machen, den Hubweg des Werkzeuges zu vergrößern, um ohne Anstoßen <? ■* Werkzeuges gegen diese Vors^r ünge eine Relativbewegung zwischen Werkstück und

stellen, welchen Umfang die Leerlaufzeiten des Werkzeuges annehmen, wenn beispielsweise bei einer Gewindeschneidtiefe von 4 mm und einer Rippenhöhe von 30 bis 40 mm das Werkzeug um diesen zusätzlichen Bewegungsweg mit der normalen Arbeitsgeschwindigkeit bewegt werden müßte.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Bohr- und Gewindeschneidmaschine der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß damit auch Werkstücke mit Erhebungen, Vorsprüngen od. dgl. wirtschaftlich bearbeitet und die Leerzeiten in einem vernünftigen Verhältnis zur Arbeitsleistung gehalten werden können.

Diese Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung dadurch gelöst, daß Leitmutter und -spindel mit einer vorzugsweise pneumatischen Eilgangeinrichtung wirkverbunden angeordnet sind. Dadurch wird eine vernünftige Möglichkeit der überbrückung von Leerwegen geschaffen und dafür gesorgt, daß die Zeit, die für deren Zurücklegen erforderlich ist, in einer tragbaren Relation zur reinen Arbeitszeit steht. Dabei hat sich die Verwendung von Druckluft als besonders zweckmäßig herausgestellt, weil so die erforderlichen Geschwindigkeiten problemlos zu erzielen sind, während andere Konstruktionsmöglichkeiten erneut Schwierigkeiten mit sich bringen würden. So entstehen bei der theoretisch ebenfalls denkbaren Anwendung einer Hydraulik Dichtungsprobleme, und außerdem sind solche Systeme ebenso wie mechanische, beispielsweise über eine Kurvensteuerung, zu langsam und träge.

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Um gegenüber den bekannten Vorrichtungen keine allzu großen konstruktiven Änderungen vornehmen zu müssen, soll nach einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung die Eilgangeinrichtung in Form eines Anbauteils für daa Maschinengehäuse vorgesehen sein. So kann man einmal die vorhandenen Maschinen verhältnismäßig leicht umrüsten, braucht zum anderen aber auch bei Neuherstellungen keine Änderung der Grundkonzeption der ursprünglichen Konstruktion vorzunehmen.

Nash einer besonders vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung kann die Eilgangeinrichtung im wesentlichen einen Pneumatikkolben umfassen, der in dem Gehäuse des

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Anbauteils hin- und her beweglich ee gegen dieses abdichtend angeordnet und in dessen eines, maschinenseitiges Ende die Leitmutter axial verschieblich eingesetzt ist, während sein anderes Ende mit einem stufenlos einstellbaren HuVvTtfoorVvocri^ArYcroT» *? γ\ TaM nLr^riai^K·? ?\rt iwrr α-hoH+- _m Ht os 01^iTT₁Kf eine besonders einfache Konstruktion, bei der der Pneumatikkolben Leit®utter und -spindel aufnimmt und nicht in ihrer Punktion beeinträchtigt, während zugleich auf einfachste Weise sichergestellt ist, daß man mit Hilfe des Hubwegbegrenzers unterschiedliche Eilgangwege innerhalb recht weiter Grenzen sehr genau einstellen kann.

Nach einer anderen, sehr zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung soll der Hubwegbegrenzer aus einem in das obere Ende des Pneumatikkolbens eingreifenden Paßzapfen bestehen, der einen mit dem Maschinengehäuse bzw. dem Anbauteil stufenlos einstellbar »a verbundenen Gewindezapfen trägt. Der Paßzapfen bildet praktisch einen Anschlag, der durch den von außen her zugänglichen Gewindezapfen mittels e'nes einfachen Werkzeuges verstellt werden kann.

1 Vorteilhaft kann nach einer weiteren Ausbildung der

j Erfindung der Schaltimpulsübertrager aus einer Schalt-

_:' kugel und einem zwischen dieser und einem Mikroschalter

eine Wirkverbindung herstellenden Schaltarm bestehen,

: wobei die Schaltkugel in einer Ausnehmung im Pneumatik-

I kolben gelagert ist und einex-aeits gegen eine Scfrs.lt-

: kante der Leitmutter, andererseits gegen den Schaltarm

'■ anliegt, während der Schaltarm durch den Mikroschalter

{ federnd gegen die Schaltkugel gehalten ist. Vorzugswei-

j se liegen Sciialtkugel und Schaltarm über den gesamten Hubweg des Pneumatikkolbens gegeneinander an. So erreicht man < auf konstruktiv einfache Weise, daß die Leitmutter über

I den gesamten Weg des Pneumatikkolbens als auch während

« der eigentlichen Arbeitszeit ständig mit dem Mikroschalter

j verbunden und ein Ausschalten der Maschine auch während

; des Eilganges gewährleistet ist, sollte das Werkzeug hier

i einmal vor Erreichen seiner Arbeitsposition auf einen Wi

derstand stoßen, der zur Beschädigung von Maschine und führen

\ Die insgesamt mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen

; darin, daß man den Einsatzbereich der bekannten Bohr- und

■ Gewindeschneidmaschinen mit Sicherheitsschalteinrichtung

I wesentlich vergrößern kann, indem man diese Maschinen jetzt

j auch an erheblich komplizierteren Werkstücken wirtschaft-

j lieh einsetzen kann. Die konstruktiven Änderungen werden

j auf einem Minimum gehalten, und es ist vor allem die

; Punktionsfähigkeit der Sicherheitsschalteinrichtung sowohl

I während des Arbeitens des Werkzeuges als auch während der

Eilbewegung garantiert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

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Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den oberen

Teil einer Bohr- und Gewindeschneidmaschine mit Sicherheitsschalter und

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig.l.

Auf die mittels einer hier nur angedeuteten Riemenscheibe 11 getriebene Arbeitsspindel 1 einer Vertikalbohrmaschine ist eine Leitspindel 2 aufgesetzt. Diese ist in einer Leitniutter 3 geführt, die durch einen Bolzen 31 drehfest im Maschinengehäuse 4 gelagert ist.

Die Leitmutter 3 sitzt im unteren Ende 611 eines Pneumatikkolbens 6l, der den wesentlichen Teil einer Eilgangeinrichtung 6 bildet. Diese Eilgangeinrichtung 6 ist in einem auf dem Maschinengehäuse 4 befestigten Anbauteil I₃ das aus einem Gehäuse in Foim eines Zylindergehäuses 71 mit einem Zylinderdeckel 72 besteht, angeordnet. Der Pneumatikkolben 61 ist gegen die Innenwandung des Zylindergehäuses 71 abgedichtet und kann in diesem hin- und hergehen, wobei dii= Druckbeaufschlagung wahlweise über einen oberen Druckluftstutzen 631 oder einen unteren Druckluftstutzen 632 erfolgt. Es handelt sich also um einen zweiseitig beaufschlagten Druckluftkolben. - Der Hubweg des Pneumatikkolbens βΐ- ist bestimmt durch einen Hubwegbegrenzer 62, der aus einem Paßzapfen 621 und einem an diesem fest sitzenden Gewindezapfen 622 besteht. Der Gewindezapfen ist in eine Gewindebohrung 721 des Zylinderdeckels 72 eingeschraubt und gegen Verdrehung mittels einer Kontermutter 624 gesichert. Eine Verstellung des Hubwegbegrenzers 62 erfolgt durch Lösen der Kontermutter 624 und Drehen des Gewindezapfens 622 mittels eines in eine Aufnahme 623 am Kopf des Gewindezapfens einsetzbaren Werkzeuges, beispielsweise Sechskantschlüssels.

Die Leitmutter 3 ist von unten her durch eine Kolbenmutter

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in dem Pneumatikkolben 61 gehalten und durch einen Bolzen 31 darin drehfest gelagert. Mittels einer sich gegen den Pneumatikkolben 61 abstützenden Druckfeder 32 ist die Leitmutter 3 gegen die Kolbenmutter 64 gedrückt und Trb federnd in ihrer dargestellten tiefsten Stellung gehalten. Die Feder 32 ist hinsichtlich ihrer Federkraft durch eine in dem Kolben 61 angeordnete Schraube 33 einstellbar.

An der Leitmutter 3 ist eine Schaltkante 35 vorgesehen. Gegen diese Schaltkante 35 liegt eine Schaltkugel 51 an, die in einer Ausnehmung 612 im unteren Ende 611 des Pneu matikkolbens 61 gelagert ist. Auf der Außenseite des Pneumatikkolbens 61 liegt die öchaltkugel 51 gegen einen Schaltarm 52 an. Dieser Schaltarm 52 erstreckt sich parallel zum unteren Ende 611 des Pneumatikkolbens 61 und steht mit einem maschinenfesten Mikroschalter 5 in Verbindung.

Der Pneumatikkolben 61 ist über einen maschinenfesten Zapfen 42, der in eine Nut 64 an der Außenseite des Kolbens eingreift, verdrehfest gelagert. In seinem oberen Ende 617 ist ein Sackloch 67 vorgesehen, in das der Paßzapfen 621 eingreift.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist denkbar einfach: Beim Bohren bzw. Gewindeschneiden schraubt sich die Leitspindel 2 und damit auch <?ie Arbeitsspindel 1 mit der geforderten Gewindesteigung in der Leitmutter 3 nach unten und entsprechend beim Rücklauf nach oben. Etwaige längere Leerwege vor Wirksamwerden des Bohr- bzw. Gewindeschneidwerkzeuges werden durch den Pneumatikkolben überwunden, indem dieser aus der Ruhelage heraus Über den oberen Druckluftstutzen 631 mit Druckluft beaufschlagt und

in Richtung auf das Werkstück zu bewegt wird, während bei einer Rückwärtsbewegung die Druckluftbeaufschlagung über den unteren Druckluftstutzen 632 erfolgt. Während des gesamten Hubweges des Pneumatikkolbens öl und des vollständigen Arbeitstaktes besteht zwischen der Schaltkante 35 über die Schaltkugel 51 und den Schaltarm 52 eine ständige Verbindung zu dem Mikroschalter 5, da sich die Schaltkugel 51 längs des Hubweges des Pneumatikkolbens auf dem Schaltarm 52 abwälzt und dieser durch den Druck des Schalters 5 in jeder Phase des Hubweges gegen die SchaltkugeX 51 gedrückt wird. Die Lagerung des Schaltarraes 52. ist zu diesem Zweck beispielsweise über einen Irisma- oder Kalottenkörper so vorgesehen, daß er bei der geringsten Lageveränderung der Kugel in radialer Richtung zum Pneumatikkolben seine Lage entsprechend verändern kann. Stellt sich nun dem Werkzeug entweder bei der Durchführung der Eilbewegung oder während des Schneidvorganges ein Hindernis entgegen, das eine übermäßige Beanspruchung verursacht und eine Portbewegung des Werkzeuges nach unten verhindert, z.B. bei Gewindebohrerbruch, wenn das zu bearbeitende Werkstück nicht vorgebonrt ist, das Absenken an einer falschen Stelle erfolgt oder die überlastkupplung im Futter anspricht, so bewegt sich die Leitmutter 3 gegen den Druck der Feder 32 nach oben, da sich die Leitspindel 2 weiterdreht und sich ihr Gewinde auf dem der Leitmutter 3 abwälzt. Dadurch wird auch die Schaltkante nach oben verschoben, und die Schaltkugel 51 bewegt sich sofort um einen geringfügigen Betrag in radialer Richtung gegen die Achse des Pneumatikkolbens 61, wodurch der Schalt arm 52 ebenfalls geringfügig um seine untere Lagerung nach links verschwenkt wird und den Mikroschalter 5 betätigt, der seinerseits sofort die Maschine ausschaltet.

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Claims

Schutzansprüche :

1. Bohr- und Gewindeschneidmaschine mit in eine Bohrspindel einsetzbarer Leitspindel, die in einer im Maschinengehäuse drehfest gelagerten Leitmutter geführt ist, und mit einer Sicherheitsschalteinrichtung, bestehend aus einem Schalter und einem zwischen diesem und der Leitmutter wirksamen Schaltimpulsübertrager, dadurch gekennzeichnet,

daß Leitmutter (3) und -spindel (2) mit einer vorzugsweise pneumatischen Eilgangeinrichtung (6) wirkverbunden angeordnet sind.

2. Bohr- und Gewindeschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

da^r" die Eilgangeinrichtung (6) in Form eines Anbauteils (7) für das Maschinengehäuse (4) vorgesehen ist.

3. Bohr- und Gewindeschneidmaschine nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Eilgangeinrichtung (6) im wesentlichen einen Pneumatikkolben (61) umfaßt, der in dem Gehäuse (71) des Anbauteils hin- und her beweglich sowie gegen dieses abdichtend angeordnet und in dessen eines maschinenseitiges Ende (611) die Leitmutter (3) axial verschieblich eingesetzt ist, während sein anderes Ende (617) mit einem stufenlos einstellbaren Hubwegbegrenzer (62) in Wirkverbindung steht.

Bohr- und Gewindeschneidmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der Hubwegbegrenzer (62) aus einem in das obere Ende (612) des Pneumatikkolbens eingreifenden Paßzapfen (621) besteht, der einen mit dem Maschinengehäuse (¹J) bzw. dem Anbauteil (7) stufenlos einstellbar a verbundenen Gewindezapfen (622) trägt.

Bohr- und Gewindeschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis ¹J,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Schaltimpulsübertrager aus einer Sehaltkujel (51) und einein zwischen dieser und einem Mikrosehalter (5) eine Wirkverbindung herstellenden Schaltarm (52) besteht, wobei die Schaltkugel (51) in einer Ausnehmung (612) im Pneumatikkolben (61) gelagert ist und einerseits gegen eine Schaltkante (31) der Leitmutter O)₅ andererseits gegen den Schaltarm (52) anliegt, während der Schaltarm (52) durch den Mikroschalter (5) federnd gegen die Schalt· kugel (51) gehalten ist.

Bohr- und Gewindeschneidmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß Schalckugel (51) und Schaltarm (52) über den gesamten Hubweg des Pneumatikkolbens (61) gegeneinander anliegen.