NL8000339A - Machine voor het snijden van gaten met behulp van ringvormige snijwerktuigen. - Google Patents

Description

* Λ

Machine voor het snijden van gaten met behulp van ringvormige snij-. werktuigen.

De uitvinding heeft betrekking op een machine voor het snijden van gaten en meer in het bijzonder op een machine voor gebruik van een ringvormig snijverktuig voor het snijden van gaten in een werkstuk.

5 Ringvormige werktuigen voor het snijden van gaten zijn komvormig en voorzien van een aantal snijtanden rondom het voorste open einde van het snijverktuig waarbij de snijtanden bestemd zijn om een ringvormige groef te snijden door het werkstuk waarbij een cilindervormige klomp in het snijverktuig achterblijft wanneer de IQ snijtanden doordringen door het ondervlak-van het werkstuk. Dergelijke snijwerktuigen zijn dikwijls voorzien van een centrale, gepunte pen welke dient om de snijtanden concentrisch te houden ten opichte van het te vormen gat en ook om de centrale klomp welke binnen het snij-werktuig wordt gevormd, af te werpen wanneer het snijverktuig volledig 15 door het werkstuk heen is gewerkt. De pen wordt normaal axiaal buiten het snijverktuig gedrukt door een drukveer. Naarmate het snijwerk-tuig door het werkstuk snijdt, wordt de veer progressief samengedrukt aangezien de pen in aanraking blijft met het bovenvlak van het werkstuk totdat de snijtanden doordringen door het achtervlak van het 2Q werkstuk. Snijwerktuigen van de beschreven soort hebben verschillende nadelen. In de praktijk is het moeilijk om alle tanden op het snij-werktuig exact tot dezelfde vorm en afmeting te slijpen of op andere wijze te vormen. Daardoor zullen bij gebruik en in het bijzonder bij de aanvang van een snede, één of meer tanden eerder en met grotere 25 kracht met het werkstuk in aanraking komen dan de overblijvende tanden. Dit vindt ook plaats wanneer het vlak van de snijtanden niet volkomen evenwijdig is aan het oppervlak van het door het snijwerk-tuig aangegrepen werkstuk. In beide gevallen ontstaat een zijwaartse druk op het snijverktuig hetgeen resulteert in een gat welke te 10 0 0 3 3 9 * i 2 grote afmetingen heeft of niet volkomen rond is. In een poging om dit probleem op te heffen zijn snijwerktuigen en spillen tot nu toe zodanig ontworpen dat de drukveer een betrekkelijk hoge druk uitoefent op het snijwerktuig bij de aanvang van het snijden. Echter 5 neemt de veerbelasting toe naarmate het snijwerktuig verder in het werkstuk dringt. Dit vereist niet alleen een betrekkelijk lange spil voor het snijwerktuig om de axiale druk van de veer op te vangen maar leidt ook tot bijkomende problemen.

Aangezien de noodzakelijke druk op de pen uit noodzaak be-10 trekkelijk hoog dient te zijn om in vele gevallen om het snijwerktuig nauwkeurig concentrisch ten opzichte van de pen te houden, volgt hieruit dat bij snijwerktuigen van de beschreven soort de veerdruk aanzienlijk groter is aan het einde van de snijbewerking dan bij de aanvang van de snijbewerking. Daardoor heeft de pen de neiging om de 15 centrale klomp uit het inwendige van het snijorgaan met een zeer hoge snelheid te werpen wanneer het snijwerktuig doordringt door het achtervlak van het werkstuk. Dit is gevaarlijk en kan resulteren in verwondingen en schade.

Indien de aanvankelijke kracht op de pen voldoende hoog is 20 bij de aanvang van de snijbewerking om de pen in een nauwkeurig gecentreerde toestand te houden ten opzichte van de as van het te snijden gat, plaatst de toegenomen kracht op de pen naarmate het snijwerktuig progressief dieper in het werkstuk dringt, een grotere belasting op de machine welke het snijwerktuig aandrijft. Aldus dient de massa 25 van de machine en zijn vereiste vermogen noodzakelijkerwijs voldoende groot zijn om de buitengewone hoge druk te weerstaan welke wordt ontmoet bij het einde van de snijbewerking. De extreem hoge druk van de pen vereist dikwijls opnieuw scherpen van de pen. Een scherpe punt op de pen is noodzakelijk om een gat te snijden welke nauwkeurig 20 concentrisch is ten aanzien van zijn hartlijn. Indien bovendien de druk van de pen overmatig hoog is naarmate de snijtanden het ondervlak van het werkstuk naderen, bestaat de neiging dat de centrale klomp uit het werkstuk wordt gescheurd voordat de snijtanden in werkelijkheid volledig door het bodemvlak van het werkstuk heen dringen.

25 Hierdoor wordt de centrale klomp geextrudeerd of gescheurd van het 8000339 <- \ 3 : werkstuk wanneer het snijwerktuig het achtervlak van het werkstuk nadert, waardoor aldus een grote hraam aan de rand van het gat ontstaat. Deze overmatige druk kan obk afbuigen in het werkstuk veroorzaken zoals wanneer een gat wordt gesneden door een niet ge-cj dragen been van een juk vormig orgaan.

Sommige machines voor het snijden van gaten met behulp van ringvormige snijwerktuigen zijn zodanig ontworpen dat de druk van de pen op het werkstuk een maximale waarde bereikt wanneer de snijtanden aanvangen met aangrijpen van het werkstuk, waarbij deze jO druk in hoofdzaak constant blijft totdat de snijtanden door het achtervlak van het werkstuk heendringen. Door dergelijke machines worden niet alle van de bovengenoemde problemen volledig opgelost.

De maximale druk van de pen is niet gemakkelijk instelbaar om rekening te houden met werkstukken met zeer verschillende eigenschappen. De 1 j druk op de pen welke vereist is om de pen nauwkeurig concentrisch te houden op een dun werkstuk van kunststof dient aanzienlijk minder te zijn dan voor een dik werkstuk van staal. Tenzij aanzienlijke tijd wordt besteed voor het ontmantelen van het snijwerktuig en de spil en voor veranderen van de afmeting van veren, opvulorganen en derge-20 lijke zal aldus bij dergelijke machines de pen dezelfde druk uitoefenen ongeacht de dikte van het werkstuk en ongeacht of het werkstuk van staal, aluminium of kunststof is. Bovendien wordt bij dergelijke machines de veerdruk op de pen uitgeoefend tegen de centrale klomp welke uit het werkstuk wordt gesneden totdat de pen terugge-25 keerd is naar zijn aanvankelijke, vrije stand ten opzichte van de tanden van het snijwerktuig, dat wil zeggen wanneer het gepunte einde van de pen uitsteekt voorbij de snijtanden. Indien aldus een werkstuk betrekkelijk dik is, is de duur van de kracht welke wordt uitgeoefend op de centrale klomp nadat deze vrijgesneden is, in vele 30 gevallen nog altijd voldoende groot om de klomp van het snijwerktuig te werpen met een betrekkelijk hoge en gevaarlijke snelheid en ook om de klomp van het werkstuk te scheuren waardoor een braam of een kratervormig gedeelte ontstaat aan de rand van het gat aan het ondervlak van het werkstuk.

35 Het belangrijkste doel van de uitvinding is te voorzien in 8000339 k een machine voor snijden van gaten voor gebruik met een ringvormig snijwerktuig waarbij een maximale, te voren bepaalde kracht wordt uitgeoefend door de pen op het werkstuk wanneer het snijden wordt aangevangen.

5 Een ander doel van de uitvinding is te voorzien in een machine van de beschreven soort waarbij de pen een bepaalde, programmeerbare druk uitoefent op het werkstuk gedurende de snijbewerking.

Een verder doel van de uitvinding is het mogelijk te maken om gemakkelijk en snel te druk in te stellen welke door de pen wordt 10 uitgeoefend op het werkstuk.

Ook beoogt de uitvinding te voorzien in middelen welke in staat zijn om een zeer hoge druk op de pen uit te oefenen bij de aanvang van het snijden, deze hoge druk te handhaven tot een bepaalde diepte en vervolgens de druk volgens wen ste verminderen. Dit is in 15 het bijzonder gewenst aangezien, indien de aanvankelijk tot stand gebrachte snede nauwkeurig en concentrisch is, het snijwerktuig de neiging heeft op zichzelf te sturen ten aanzien van de zijwand van het gat en de centrale klomp tijdens het doordringen door het werkstuk.

20 Bovendien beoogt de uitvinding om de kracht uitgeoefend op het werkstuk door de pen tot een zeer lage waarde, zelfs tot nul te verminderen in hoofdzaak onmiddellijk of kort voor of nadat het snijwerktuig door het werkstuk heendringt zodat de uitwerpsnelheid voor de klomp een veilige lage waarde heeft ongeacht de dikte van het 25 werkstuk en zodanig dat de klomp niet van het werkstuk wordt gescheurd.

Bovendien beoogt de uitvinding te voorzien in een machine voor het snijden van zeer nauwkeurige concentrische gaten in een werkstuk met behulp van een ringvormig snijwerktuig waarbij de nadelen en problemen verbonden met gebruikelijke machines voor dergelijke 30 snijwerktuigen worden opgeheven.

Andere doeleinden, kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de volgende beschrijving met betrekking tot de tekening.

Figuur 1 is een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede van 35 de uitgevonden machine waarbij de pen in het werkstuk wordt gedrukt 8000331 5 met behulp van veerdruk.

Figuur 2 is een gedeeltelijke doorsnede langs de lijn 2-2 van figuur 1.

De figuren 3, H en 5 zijn aanzichten als volgens figuur 1 5 en tonen de betrekkelijke standen van verschillende onderdelen van de machine gedurende de opvolgende stadia bij het snijden van een gat.

Figuur 5A is een gedeeltelijk zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van een andere uitvoeringsvorm van de machine.

Figuur 6 is een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, IQ van weer een andere uitvoeringsvorm van de machine waarbij fluidum-druk wordt gebruikt om de pen tegen het werkstuk te drukken.

De figuren 7, 8 en 9 zijn aanzichten als volgens figuur 6 en tonen de betrekkelijke standen van verschillende onderdelen van de machine gedurende de opvolgende stadia van de snijbewerking.

15 Volgens de figuren 1 en 5 omvat de machine een motor 10 welke door middel van een beugel 12 bevestigd is op een basisplaat 1¾. Bij de getekende uitvoeringsvorm is de motor 10 een luchtmotor welke bestemd is om te worden aangesloten op een bron voor lucht onder druk met behulp van een fitting 16. Binnen de motor 10 is een axiaal 2o verschuifbare holle as 18 opgesteld welke een roteerbare spil 20 beweegbaar draagt. Een spilstelsel 22 is aangebracht op het vooreinde van de motor 10 door een aanpaskraag 2k. Het spilstelsel 22 is voorzien van een uitwendige omhulling 26 welke een spil 28 omgeeft waarbij de spil is geschroefd op het vooreinde van de spil 20. De spil 28 25 wordt aan het vooreinde van de omhulling 26 roteerbaar gedragen door een lager 30. Binnen het holle buiteneinde van de spil 28 is een ringvormig snijwerktuig 32 telescopisch opgesteld en stijf bevestigd op de spil door een stelschroef 3^. Het vooreinde van het snijwerktuig is voorzien van snijtanden 35. Een pen 36 met een punt is ver-2Q schuifbaar opgesteld en past nauwkeurig in de schacht van het snijwerktuig 32. Bij de opstelling volgens de figuren 1 tot en met 5 is het binnenste of achtereinde van de pen 36 vast bevestigd op het buitenste of vooreinde van een plunjer 38 welke verschuifbaar is opgesteld binnen de boring van de spil 28. Een kruispen ^0 reikt door 25 het binneneinde van de plunjer 38 en door diametraal tegenover elkaar 8000339 6 gelegen spleten 1+2 welke axiaal reiken op de spil 28 nabij het achter of binneneinde daarvan. De tegenover elkaar gelegen einden van de pen 1+0 zijn verbonden met een huls Ui» welke verschuifbaar is opgesteld op het uitwendige cilindervormige oppervlak van de spil 5 28. De huls Ui» is op zijn beurt verschuifbaar opgesteld binnen een ringvormig vasthoudorgaan U6 voor een veer. Binnen het vasthoudorgaan U6 is een schroeflijnvormige drukveer 1+8 opgesteld. Het achtereinde van de veer 1+8 steunt tegen de eindwand van het vasthoudorgaan U6 en het vooreinde van de veer 1+8 steunt tegen een druklager 50 welke 10 axiaa^is opgesteld tegen een flens i»2 welke integraal is gevormd op de huls 1»1». Aan zijn andere zijde is de flens i»2 omgeven door een soortgelijke lager 5*+ welke op zijn plaats wordt gehouden door een klemring 56. Het vasthoudorgaan 1+6 is geschroefd in de boring van het huis 26 bij 57 volgens figuur 5 en het achtereinde daarvan is 15 voorzien van een aantal inkepingen 1+8 rondom de buitenomtrek daarvan. Het huis 26 is voorzien van een toegangsopening 60 welke axiaal in register is met de inkepingen 58 zodat het vasthoudorgaan 1+6 axiaal in het huis 26 instelbaar is door roteren van het vasthoudorgaan U6 met behulp van een breekwerktuig (zoals een schroevendraaier) ge-20 stoken door de toegangsopening 60 en in aangrijping met de inkepingen 58. Het vasthoudorgaan 1+6 kan worden vergrendeld in zijn ingestelde stand door een instelschroef 61.

Volgens figuur 1 kan de plunjer 38 worden gehouden in een vaste teruggetrokken stand ten opzichte van het huis met behulp 25 van een zwenkbare grendelhaak 62 welke haakt over de rand van het lager 5^· De grendelhaak 62 is verbonden met een zwenkbare klauw 61+ met behulp van een koppelstang 66. De grendelhaak 62 wordt naar zijn grendelende stand gedrukt volgens figuur 1 met behulp van een drukveer 68. De klauw 61+ ligt in de bewegingsbaan van de holle as 18 20 zodat wanneer de holle as voorwaarts beweegt over een bepaalde afstand hierdoor de klauw volgens figuur 1» wordt gezwenkt om de grendelhaak 62 los te nemen waardoor aldus de huls 1+1» axiaal voorwaarts schuift door de druk van de veer 1+8. De voorste stand van de huls 1+1» is instelbaar bepaald door een stopschroef 1+9 geschroefd in het vooreinde 25 van het huis 26.

8000339 τ

Teneinde koelmiddel of snijvloeistof te voeren naar het snijwerktuig 32 is een bus 70 gelagerd op de spil 28 en axiaal daarop bevestigd door bijvoorbeeld klemringen 72. Aan één zijde daarvan is een fitting 7^ voor fluïdum bevestigd in de bus 70 en staat in verbinding met een ringvormige groef 76 in de spil 28. De groef 76 is door een aantal radiale openingen 78 verbonden met een ringvormige ruimte 80 binnen de spil 28 welke het binneneinde van de pen 36 omgeeft. De pen is voorzien van een axiaal reikende groef 82 welke in verbinding staat met de ringvormige ruimte 80. Een leiding IQ 8^ is aangesloten op de fitting Jk en is verschuifbaar opgesteld in een beugel 86 op het huis 26. Aldus wordt drukfluidum in de leiding 81+ gevoerd door de verschillende kanalen naar de inwendige omtrek van het snijwerktuig 32.

Het werkstuk waardoorheen een gat gevormd dient te worden, is bestemd om vast te worden bevestigd op de basisplaat ll+ met behulp van een instelbare klem 90. Gewoonlijk is het werkstuk W opgesteld ten opzichte van de motor 10 zodat het dichtstbij zijnde vlak 92 van het werkstuk een weinig voorbij de snijtanden 35 aan het vooreinde van het snijwerktuig is opgesteld. Als volgens figuur 1 sfeekt het gepunte 2q einde van de pen 36 bij teruggetrokken stand van de plunjer 38 een weinig voorbij de tanden 35· Het werkstuk ¥ is bij voorkeur zodanig op de basisplaat 11+ opgesteld dat het tenminste een weinig axiaal voorwaarts ten opzichte van het gepunte einde van de pen is gelegen.

Bij de bovenbeschreven opstelling is de motor in een horige zontaa-1 vlak opgesteld. Vanzelfsprekend kan de motor in plaats daarvan vertikaal worden opgesteld. In beide gevallen worden de uitdrukkingen "voor" en "voorwaarts,, worden gebruikt om een axiale richting naar het werkstuk aan te geven en de uitdrukking "achter" heeft betrekking op de tegengestelde richting, dat wil zeggen de richting waar-2Q in het snijwerktuig wordt teruggetrokken.

De uitvoeringsvorm volgens figuur 5A is in hoofdzaak gelijk aan die volgens figuur 1 met uitzondering dat de pen 36 niet onmiddellijk verbonden is met het voor of buiteneinde van de plunjer 38. In plaats daarvan is het vooreinde van de plunjer 38 en het binneneinde 25 van de pen 36 een weinig van elkaar gelegen en een zeer lichte schroef- 800033® 8 lijnvormige drukveer is hier-tussen opgesteld. Bij de opstelling volgens figuur 5A is het werkstuk W bij voorkeur aangebracht op de basisplaat 11* zodat de pen 36 in aanraking komt met het vlak 92 in het midden van het hierin te vormen gat. Zodra de plunjer 38 over kor-5 tere afstand voorwaarts is bewogen, wordt de veer 9** echter volledig samengedrukt en een stevige aandrij fverbinding is tot stand gebracht tussen de plunjer en de pen.

Bij gebruik van de machine bevindt de holle as 18 zich in de teruggetrokken stand volgens figuur 1 en het vasthoudorgaan 1*6 10 bevindt zich in de teruggetrokken stand en wordt hierin gehouden door de trekker 62. De veer 1*8 is sterk samengedrukt en oefent een zeer aanzienlijke axiale voorwaartse kracht op de plunjer 38 uit. De boor-motor 10 wordt op gang gebracht om de holle as 18 voorwaarts te bewegen en de spil 20 te doen roteren. Aldus wordt het snijwerktuig 32 15 geroteerd en nadert het vlak 92 van het werkstuk W. Voordat de tanden 35 in aangrijping komen met het vlak h2 van het werkstuk (de stand volgens figuur 3), beweegt de holle as 18 de klauw éh en maakt daardoor de huls 1*4 los uit de grendelstand. Hierdoor worden de plunjer 38 en de gepunte pen 36 voorwaarts met grote snelheid en grote kracht 2Q gestoken. Wanneer de pen botst tegen het vlak 92 vormt het een cen-treerput in het centrum van het door het snijwerktuig te vormen gat. Daarna wordt de hoeveelheid kracht uitgeoefend door de pen op het werkstuk bepaald door de axiaal samengedrukte lengte van de veer 1*8.

Deze kracht blijft constant totdat het snijwerktuig door het achter-25 vlak 96 van het werkstuk beweegt aangezien tot op dat ogenblik de pen vast ingebed is in het voorvlak 92 van het werkstuk. Aldus indien het snijwerktuig roteert en voortbeweegt in het werktuig snijdt het werktuig een ringvormige groef en tegelijkertijd een cilindervormige klomp 98 binnen het komvormige snijwerktuig. Zodra de tanden 35 van 20 het snijwerktuig dringen door het achtervlak 96 van het werkstuk volgens figuur 5 wordt de pen 36 niet meer axiaal tegengehouden. Aldus schuift de veer 1*8 de huls 1*1* axiaal voorwaarts totdat het voorlager 5l* steunt tegen het einde van de stopschroef 1*9. De kracht uitgeoefend door de pen op de klomp 98 daalt dan totin hoofdzaak nul. De mate van 35 dit voorwaarts bewegen van de pen nadat het snijwerktuig doorgedrongen 8000339 9 is door het werkstuk is bij voorkeur betrekkelijk klein, waarbij het gepunte einde van de pen voorwaarts wordt geschoven naar een stand juist voorbij het vlak 92. De mate van axiaal uiteindelijk verplaatsen van de pen 36 kan gemakkelijk worden ingesteld door variëren 5 van de stand van de schroef H9. In elk geval, aangezien dit voorwaarts verplaatsen van de pen 36 betrekkelijk klein is, is de voorwaartse druk op het snijorgaan 96 van zeer korte tijdsduur zelfs indien de klomp 98 volledig vanuit binnen het snijwerktuig wordt uitgeworpen, wordt het met een betrekkelijk lage snelheid uitgeworpen.

Het is mogelijk dat de klomp 98 niet volledig uit het snijwerktuig wordt uitgeworpen. Wanneer echter de spil 20 en de spil 28 worden teruggetrokken, zal de kracht van de veer kd voldoende zijn om de pen 36 te houden in de stand volgens figuur 5 zodat wanneer het snijwerktuig volledig wordt teruggetrokken naar de stand volgens figuur •je; 1 de centrale klomp 98 langzaam hieruit zal worden geworpen. Wanneer de spil 28 het einde van zijn terugkerende slag bereikt, grijpen de vooreinden 100 van de spleten h2 in de spil de pen Ho aan en verplaatsen de pen binnenwaarts naar de stand volgens figuur 1 waarbij het vasthoudorgaan voor de veer weer wordt vergrendeld in de inge-20 trokken stand door de trekker 62.

Uit de bovenstaande beschrijving blijkt dat de hoeveelheid kracht uitgeoefend op de pen nadat de pen in aanraking komt met het werkstuk naar wens kan worden gevarieerd door instellen van het vasthoudorgaan k6 voor de veer axiaal in het huis 26. Als eerder op-25 gemerkt blijft deze kracht constant totdat het snijwerktuig doordringt door het achtervlak 96 van het werkstuk. Het feit dat de gelijkmatige druk uitgeoefend op de pen en de mate van axiaal bewegen van de pen bij het doorbreken van het snijwerktuig beide onafhankelijk van elkaar kunnen worden gevarieerd is zeer wenselijk. De door het 30 snijwerktuig op het werkstuk uitgeoefende maximale kracht wordt bepaald door het materiaal waaruit het werkstuk is gemaakt, de soepelheid van het werkstuk en de gewenste snelheid waarmee de klomp 98 wordt uitgeworpen uit het snijwerktuig. Eveneens hangt de afstand waarover de pen axiaal voorwaarts wordt geschoven bij de doorbraak af van 35 het te snijden materiaal en de gewenste snelheid waarmee de centrale 800033© 10 klomp 98 wordt uitgeworpen. Indien bijvoorbeeld het werkstuk een stuk staal is met een dikte van 1 inch, dient de kracht op de pen betrekkelijk hoog te zijn en de uiteindelijke sociale verplaatsing van de pen kan in de orde van een kwart inch of meer zijn. Anderzijds, 5 indien het werkstuk een stuk van dun, bros kunststof is, dan dient de door de pen uitgeoefende maximale kracht en de mate van de uiteindelijke axiale verplaatsing van de pen zeer kort te zijn om versplinteren van het werkstuk rondom de rand van het hierin gevormde gat te vermijden. Indien het werkstuk is gevormd uit een betrekkelijk IQ zacht materiaal (zoals aluminium), dient het vasthoudorgaan h6 voor de veer zodanig axiaal ingesteld te worden dat de op het werkstuk uitgeoefende kracht door de pen niet zo groot is dat de centrale klomp uit het werkstuk wordt geextrudeerd voorafgaand aan de doorbraak van het snijwerktuig.

.jtj De massieve verbinding tussen het binneneinde van de pen en het buiteneinde van de plunjer 38 volgens de figuren 1 tot en met 5 dient te worden toegepast wanneer het werkstuk is aangebracht in een vaste, bepaalde stand ten opzichte van het snijwerktuig, waarbij het werkstuk zodanig is opgesteld dat het midden van het te vormen gat 2Q aanvankelijk is gelegen op de hartlijn van de pen. In die gevallen waarbij het midden van het te snijden gat eenvoudig door een center-pons geponst is of op andere wijze is gemarkeerd op het werkstuk, dan is het gewenst om het stelsel van pen en plunjer volgens figuur 5A toe te passen zodat het werkstuk zijwaarts en vertikaal verplaatsbaar 25 is naar een stand waarbij het gepunte einde van de pen in register komt met het gemarkeerde midden op het werkstuk. Het werkstuk dient dan in deze stand te worden geklemd op de basisplaat 11+. Wanneer de trekker 62 wordt losgelaten, zal de pen de gewenste centreerput opleveren in het midden van het te snijden gat.

2Q Bij de opstelling volgens de figuren 6 tot en met 9 is het middel voor het uitoefenen van een gelijkmatige druk op de pen 36 tijdens het vormen van een gat door het werkstuk met behulp van het snijwerktuig 32 fluidumdruk in plaats van mechanische druk door een veer. Aldus verschilt het stelsel volgens de figuren 6 tot en met 9 2^ van het stelsel volgens de figuren 1 tot en met 5 doordat in plaats 8000338 π van een vasthoudorgaan met een veer, een huls UH is omgeven door een ringvormig orgaan 102 welke een integraal geheel vormt met een ringvormige zuiger 10¾. Het ringvormige orgaan 102 is in een vaste stand op de huls M vergrendeld door een klemring 106. Een ringvormig, 5 een cilindervormend orgaan 108 omgeeft de zuiger 10¾ op afdichtende wijze. De tegenover elkaar gelegen einden van de cilinder 108 zijn voorzien van fittingen 110 en 112 om de cilinder te vertinden met een bron voor persfluidum. De maximale slag van de zuiger 10¾ binnen de cilinder 108 wordt bepaald door twee buffers 11¾ en 116 nabij de 10 tegenover elkaar gelegen einden van de cilinder 108. De werkelijke slag van de zuiger 10¾ is bij voorkeur minder dan zijn maximale slag en wordt bepaald door de instelbare stopschroef U9 aan het vooreinde van het huis 26. Zoals blijkt uit figuur 9 zijn afdichtingen aanwezig om lekkage van fluide te vermijden uit de cilinder.

15 Het middel voor het regelen van de stroom van fluiden naar en van de cilinder 108 omvat een spoelklep (zoals een vierweg-klep) 118 met een drukpoort P en een uitlaatpoort E. De fitting 110 is aangesloten op een poort 120 en de fitting 112 is aangesloten op een poort 122. De drukpoort P is aangesloten op een bron voor pers-2o fluidum via een instelbare stroomregelklep 12¾ en een instelbare drukregulator 126. De uitlaatpoort E is aangesloten op een reservoir.

Zoals gebruikelijk is bij vele luchtmotoren, behoort bij de motor 10 een slaafzuiger 128 welke bestemd is om axiaal tezamen met de holle as 18 en de spil 20 te bewegen. De slaafzuiger 128 is 25 voorzien van een kambus 130 welke hierop is geschroefd voor axiaal instellen. Het kamoppervlak op de bus 130 omvat een radiaal buitenvlak 132 en een radiaal binnenvlak 13¾ verbonden door een schouder 136, Middelen zijn aanwezig voor het bedienen van de spoel van de klep 118 naar zijn beide standen in antwoord op axiaal bewegen van de bus 130.

30 Deze middelen zijn bij voorkeur in de vorm van een trekker voor een microschakelaar, luchtklep of dergelijke. Bij de opstelling volgens de tekening is de trekker aangegeven in de vorm van een rol 138 welke aangrijpbaar is door de kampoppervlakken op de bus 130 om een regel-klep te sturen voor het verschuiven van de spoel in de klep 118.

35 In figuur 6 zijn de spil 20 en de plunjer 38 in een terug- 8000339 t 12 getrokken stand aangegeven. De rol 138 grijpt de hogere zijde 132 van de kam aan zodat de spoel in de klep 118 de poort 120 verbindt met de bron voor persfluidum via de stroomregelklep 12¾ en de drukregula-tor 126. Aldus wordt fluidum met de gewenste druk gevoerd naar de ^ voorzijde van de zuiger 10¾ en drukt de zuiger naar zijn volledig teruggetrokken stand. In deze stand zijn het snijwerktuig 32 en de pen 36 in hun volledig teruggetrokken standen volgens figuur 6. Wanneer de motor 10 in werking is, wordt de holle as 18 voortbewogen en de spil 20 geroteerd. Hierdoor wordt het snijwerktuig 32 geroteerd en nadert het vlak 92 van het werkstuk. Voordat de tanden 35 op het snijwerktuig in aanraking komen met het werkstuk, rolt de rol 138 van de hoge zijde 132 van de kam af naar de lage zijde 13¾. Hierdoor wordt de spoel binnen de klep 118 verschoven onder invloed van de veer 1U0 naar de stand volgens figuur 7 waarbij de achterzijde van de zuiger 1 cj 10¾ nu aangesloten is op de bron voor persfluidum en de voorzijde van de zuiger 10¾ is aangesloten op de uitlaat. Wanneer dit plaatsheeft, wordt de plunjer 38 axiaal voorwaarts geschoven waardoor het gepunte einde van de pen stoot tegen het vlak 92 van het werkstuk waardoor een put in dit vlak ontstaat. De regulator 126 maakt instellen van de druk 2Q op de gewenste waarde mogelijk. Hierna wordt door voortbewegen van het snijwerktuig een ringvormige groef gevormd in het werkstuk rondom de centrale klomp 98. Zodra het snijwerktuig doordringt door het achterviak 96 van het werkstuk wordt de plunjer 38 voorts bewogen door de druk op de achterzijde van de zuiger 10¾ totdat het ringvormige 2^ orgaan 102 in aanraking komt met de stopschroef 1+9· Hierdoor wordt de mate van axiaal verplaatsen van de pen 36 voorbij het vlak 92 van het werkstuk bepaald. Als is uiteengezet met betrekking tot de voorgaande uitvoeringsvorm, is deze verplaatsing betrekkelijk gering, zodat, indien de centrale klomp 98 wordt uitgeworpen uit het inwendige van 2Q het snijwerktuig voordat het snijwerktuig wordt teruggetrokken, de klomp met een betrekkelijk geringe snelheid wordt uitgeworpen. Wanneer het voorwaarts bewegen van de zuiger wordt beëindigd door de stopschroef i+9 daalt de druk welke door de pen wordt uitgeoefend op de klomp 98 tot nul. Indien de klomp 98 niet volledig is uitgeworpen uit 2^ het snijwerktuig wanneer het ringvormige orgaan 102 in aanraking komt 8000339 » 13 met de pen , zal de klomp uit het snijverktuig glijden vanneer het snijverktuig vordt teruggetrokken aangezien de pen blijft in de stand volgens figuur 1 totdat de spil zich terugtrekt tot in hoofdzaak de stand volgens figuur 6.

cj Wanneer axiaal verplaatsen van de plunjer 38 wordt bestuurd door fluidumdruk in plaats van door drukveren, is het gemakkelijker om de druk uitgeoefend door de pen op de centrale klomp 98 op programmeerbare wijze te verminderen tijdens het doordringen van het snijwerk-tuig door het achtervlak van het werkstuk door andere middelen dan de 10 instelbare stoppen 1+9. Bijvoorbeeld kan, als met stippellijnen in figuur 8 aangegeven, de bus 13^ axiaal achterwaarts reiken tot 11+2 en voorzien zijn van een tweede kamoppervlak 1UU. De regelklep 126 of de stroomstuurklep 12k kunnen worden bestuurd door een rol 1 h-6 welke bestemd is om in aanraking te komen met het kamoppervlak ll+h juist 15 voor of nadat het snijverktuig doordringt door het werkstuk om de druk op de achterzijde van de zuiger 10U te verlagen tot een zeer lage waarde of zelfs nul. Indien gewenst kan het uitwendige oppervlak 1l+8 van de verlengde bus 11+2 kegelvormig zijn of een andere vorm hebben zodat de druk op de pen op een programmeerbare wijze vermindert. Onge-2o acht de toegepaste specifieke middelen is volgens de uitvinding de druk uitgeoefend door de pen op het werkstuk maximaal bij de aanvang van het snijden en geprogrammeerd om hetzij constant of progressief te verminderen totdat het snijverktuig op het punt staat om volledig door het werkstuk heen te dringen en dan wordt de kracht uitgeoefend 25 door de pen op de centrale klomp 98 zeer aanzienlijk verminderd of zelfs nul wanneer het vooreinde van de pen axiaal voorwaarts is bewogen naar een stand welke een weinig voorbij het voorvlak 92 van het werkstuk is gelegen. Op deze wijze wordt de maximale druk uitgeoefend door de pen op het werkstuk toegepast voordat het snijverktuig het 20 werkstuk aangrijpt en deze druk blijft in hoofdzaak constant of wordt verminderd tot enige geringere waarde totdat het werkstuk doordringt of op het punt staat om volledig door te dringen door het werkstuk.

Dan wordt de druk uitgeoefend door de pen zeer aanzienlijk verminderd zodat de uitwerpsnelheid van de klomp 98 betrekkelijk laag zal zijn 25 en een zuivere snede wordt gevormd aan de bodemrand van het gat. Het 8000339 t 14 is duidelijk dat zelfs wanneer de verlengde bus ll+2 wordt gebruikt om de druk op programmeerbare wijze te verminderen, de kracht uitgeoefend door de pen op de centrale klomp tot nul wordt verminderd wanneer het ringvormige orgaan 102 in aanraking komt met de stoppen 5 kg'

Gebleken is dat met de uitgevonden machine buitengewoon nauwkeurige gaten voortdurend kunnen worden gevormd in werkstukken.

Deze nauwkeurigheid is het gevolg van het feit dat de maximale druk op de pen wordt uitgeoefend voorafgaand aan de aanvang van het snijden, IQ waarbij de pen zeer nauwkeurig schuivend past in de schacht van het snijwerktuig en de spil stijf wordt gedragen in een nauwkeurig gecentreerde stand axiaal nabij het snijwerktuig met behulp van het lager 30 aan het vooreinde van het huis 26 voor de spil. Om het probleem op te heffen dat zou ontstaan in geval van niet in register met elkaar ^ zijn van de spil 20 en de spil 28, kan de verbinding hiertussen bestaan uit een universeelkoppeling 150 volgens figuur 1+ in plaats van de schroefdraadverbinding volgens figuur 2. Op deze wijze wordt een coaxiale lagering op twee punten bereikt, waarbij een lagerpunt bestaat uit het gepunte einde van de pen en het andere lagerpunt be-2q staat uit het lager 30 waarmee de pen coaxiaal is.

Aangezien de gewenste maximale druk uitgeoefend door de pen op het werkstuk wordt ontmoet bij de aanvang van de snijbewerking, volgt hieruit dat de motor 10 en het vereiste vermogen daarvan slechts zodanig dienen te zijn als noodzakelijk voor het tot stand brengen van deze aanvankelijke maximale druk. Bij een gebruikelijk ringvormig snijwerktuig waarbij de pen onder veerdruk staat en progressief wordt teruggetrokken naarmate het snijwerktuig doordringt door het werkstuk, indien de aanvankelijke kracht op de pen voldoende is om de pen in een nauwkeurig gecentreerde stand te houden op het werkstuk, is de 2Q kracht van de veer bij het doorbreken aanzienlijk groter en de motor dient voor het aandrijven van de spil voldoende sterk te zijn om deze aanzienlijk grotere kracht te leveren.

35 8000339

Claims (26)

1. Machine voor het snijden van gaten in een werkstuk, voorzien van een basis, een motor, middelen voor het bevestigen van de motor in een vaste stand op de basis, een axiaal verschuifbare, 5 roteerbare spil op de motor, een spil velkemet zijn achtereinde vast is verbonden met de roteerbare spil en welke axiaal verschuifbaar is met de roteerbare spil, waarbij de spil aan zijn vooreinde voorzien is van middelen voor het hierop bevestigen van een ringvormig snij-orgaan met een coaxiale, gepunte pen welke axiaal hierdoorheen ver-10 schuifbaar is, middelen op de basis voor het dragen van een werkstuk in een vaste stand axiaal voorwaarts op afstand voorbij het vooreinde van het snijwerktuig wanneer de roteerbare spil zich in zijn teruggetrokken stand bevindt, waarbij de roteerbare spil axiaal voorwaarts beweegbaar is om het vooreinde van het snijwerktuig te doen aan-15 grijpen en een cirkelvormige groef te doen snijden in het naburige vlak van het werkstuk aangebracht op de basis, gekenmerkt doordat de spil voorzien is van een centrale axiale boring, waarbij een plunjer axiaal verschuifbaar is in de boring, middelen voor het bedienbaar verbinden van het vooreinde van de plunjer met het achtereinde van de 20 pen, middelen voor het uitoefenen van een bepaalde maximale axiale kracht op de plunjer in voldoende mate om het gepunte vooreinde van de pen stevig in aanraking te laten komen met het vlak van het werkstuk in een axiaal bepaalde, eerste stand, met de maximale kracht in hei/axiale midden van het gat welke in het werkstuk gesneden dient te 25 worden, en middelen voor het verminderen van de kracht uitgeoefend door de pen op het werkstuk tot een waarde welke zeer aanzienlijk minder is dan de waarde van de maximale kracht wanneer het gepunte einde van de pen axiaal voorwaarts is bewogen voorbij de bepaalde stand naar een bepaalde tweede vaste stand welke slechts een weinig voorbij 30 het vlak van het werkstuk is gelegen, waardoor zodra het snijwerktuig doordringt door het werkstuk en de plunjer het gepunte einde van de pen en de cilindervormige klomp binnen het snijwerktuig naar de tweede stand verplaatst heeft, de kracht uitgeoefend door de pen op de klomp verminderd is geworden tot de zeer lage waarde. 35 2, Machine volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat het 8000339 middel voor het verminderen van kracht is bestemd om de maximale kracht totin hoofdzaak nul te verminderen wanneer de pen verplaatst is naar de tweede vaste stand voorbij het vlak van het werkstuk.

3. Machine volgens conclusie 2, gekenmerkt doordat de 5 middelen voor het verminderen van de kracht voorzien zijn van middelen voor het beperken van de axiale verplaatsing van de plunjer in een axiale voorwaartse richting naar een stand waarbij het vooreinde van de pen gelegen is in de tweede vaste stand. 1;. Machine volgens conclusie 3, gekenmerkt doordat de midde- 10 len voor het beperken van de axiale beweging van de plunjer instelbaar zijn om de tweede vaste stand van de pen te variëren.

5. Machine volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de middelen voor het uitoefenen van de axiale kracht op de plunjer bestaan uit een huls welke de spil omgeeft en axiaal hierlangs verschuifbaar 15 is, waarbij de plunjer met de huls verbonden is om hiermee axiaal te bewegen en middelen voor het uitoefenen van de kracht op de huls.

6. Inrichting volgens conclusie 5, gekenmerkt doordat de middelen voor het verminderen van de kracht bestaan uit middelen welke ten opzichte van de motor onbeweegbaar bevestigd zijn en bestemd 20 zijn om in aanraking te komen met de huls wanneer de huls voorwaarts verplaatst wordt naar een bepaalde stand ten opzichte van de motor.

7. Machine volgens conclusie 6, gekenmerkt doordat de huls bestaat uit een zuiger en voorzien is van ten opzichte van de motor onbeweeglijke middelen welke een cilinder vormen waarin de zuiger 25 axiaal verschuifbaar is, waarbij de kracht uitoefenende middelen bestaan uit middelen voor het uitoefenen van fluidumdruk op een zijde van de zuiger om de plunjer en de pen voorwaarts te verplaatsen.

8. Machine volgens conclusie 7» gekenmerkt door middelen voor het uitoefenen van fluidumdruk op de andere zijde van de zuiger 2q om de plunjer en de pen terug te trekken.

9. Machine volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de kracht uitoefenende middelen bestaan uit een cilinder voor fluidum welke onbeweeglijk bevestigd is ten opzichte van de motor, een in de cilinder axiaal verschuifbare zuiger, middelen voor het vormen van een 25 aandrijvende verbinding tussen de zuiger en de plunjer en middelen voor 8000339 het voeren van fluïdum onder druk naar een zijde van de zuiger om de plunjer axiaal voorwaarts te verplaatsen.

10. Machine volgens conclusie 9, gekenmerkt door middelen voor het voeren van fluïdum onder druk naar de andere zijde van de 5 zuiger voor het doen terugtrekken van de plunjer en de pen.

11. Machine volgens conclusie 9» gekenmerkt door middelen voor het variëren van druk uitgeoefend op de ene zijde van de zuiger voor het instellen van de maximale kracht tot de gewenste waarde.

12. Machine volgens conclusie 9, gekenmerkt door middelen voor het variëren van het debiet van drukfluidum naar de ene zijde van de zuiger om de mate van verplaatsen van de plunjer te regelen.

13. Machine volgens conclusie 9» gekenmerkt doordat de middelen voor het verminderen van de kracht bestaan uit middelen voor het verminderen van de druk van het fluïdum op de ene zijde van de zuiger. 1¾. Machine volgens conclusie 13, gekenmerkt door middelen voor het in werking stellen van de middelen voor het verminderen van de druk in antwoord op het verplaatsen van de spil in voorwaartse richting. 2o 15. Machine volgens conclusie 1U, gekenmerkt doordat de bedieningsmiddelen bestemd zijn om de drukverminderende middelen te bedienen voordat het gepunte einde van de pen verplaatst is naar de tweede vaste stand.

16. Machine volgens conclusie 9, gekenmerkt doordat de 25 middelen voor het verminderen van de kracht bestaan uit een buffer welke vast is bevestigd ten opzichte van de cilinder en bestemd is om te worden aangegrepen door de zuiger om axiaal bewegen van de zuiger in voorwaartse richting te beperken.

17· Machine volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de 30 middelen voor het verbinden van het vooreinde van de plunjer met het achtereinde van de pen bestaan uit een axiaal samendrukbaar orgaan opgesteld tussen de pen en de plunjer en voor het axiaal voorwaarts drukken van de pen, waarbij het samendrukbare orgaan axiaal samendrukbaar is naar een stand waarbij een in hoofdzaak massieve aandrijf-35 verbinding tot stand is gebracht tussen de pen en de plunjer door een 8000339 * axiale kracht welke slechts een kleine fractie is van de maximale kracht, waardoor, wanneer het vooreinde van de pen in aanraking komt met het werkstuk en de maximale kracht wordt uitgeoefend op de plunjer, een in hoofdzaak massieve aandrijfverbinding tot stand is 5 gebracht tussen de plunjer en de pen.

18. Machine volgens conclusie 17, gekenmerkt doordat het samendrukbare orgaan een zwakke schroeflijnvormige veer is.

19· Machine volgens conclusie 1, gekenmerkt door middelen welke in antwoord op de voorwaartse beweging van de spil naar een 10 bepaalde stand de maximum kracht uitoefenen op de plunjer voordat het vooreinde van het snijwerktuig in aanraking komt met het vlak van het werkstuk.

20. Machine volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de krachtuitoefenende middelen in staat zijn om een constante kracht uit 15 te oefenen op de plunjer.

21. Machine volgens conclusie 20, gekenmerkt doordat de middelen voor het uitoefenen van de in hoofdzaak constante kracht op de plunjer bestaan uit een drukveer welke axiaal samendrukbaar is tussen een eerste buffer welke stationair is ten opzichte van de motor 20 en een tweede buffer wéke stationair is ten opzichte van de plunjer.

22. Machine volgens conclusie 21, gekenmerkt doordat de eerste buffer axiaal instelbaar is ten opzichte van de motor voor het variëren van de waarde van de in hoofdzaak constante kracht.

23. Machine volgens conclusie 22, gekenmerkt door een los-25 neembare trekker voor het aanvankelijk samendrukken van de veer tot een lengte welke minder is dan de afstand tussen de buffers om daardoor een aanvankelijke kracht op de plunjer uit te oefenen welke aanzienlijk groter is dan de constante kracht waardoor, indien de trekker wordt losgenomen, het gepunte vooreinde van de pen botst tegen het vlak 30 van het werkstuk en een centrerende put in dit vlak vormt.

24. Machine volgens conclusie 21, gekenmerkt door een axiaal verschuifbare huls op de spil verbonden met de plunjer om hiermede axiaal te bewegen, waarbij de tweede buffer op de huls gevormd is en in aanraking staat met het vooreinde van de samendrukbare veer.

25. Machine volgens conclusie 2U, gekenmerkt doordat de 8000339 \ · eerste "buffer "bestaat uit een ringvormig orgaan rondom de spil.

26. Machine volgens conclusie 25, gekenmerkt doordat de motor is voorzien van een ringvormige, voorwaartse verlenging, waarbij de eerste buffer axiaal instelbaar is binnen de verlenging. (j 27. Machine volgens conclusie 26, gekenmerkt doordat het ringvormige orgaan voorzien is van een axiale schroefdraadverbinding met de voorwaartse verlenging.

28. Machine volgens conclusie 26, gekenmerkt doordat de middelen voor het verminderen van de kracht bestaan uit een buffer IQ op de verlenging bestemd om de huls aan te grijpen en de voorwaartse beweging daarvan te beperken.

29. Machine volgens conclusie 28, gekenmerkt doordat de laatstgenoemde buffer axiaal instelbaar is op de verlenging.

30. Machine volgens conclusie 1, gekenmerkt door middelen voor het terugtrekken van de plunjer naar een stand waarbij het gepunte einde van de pen opgesteld is in een derde stationaire stand op afstand achterwaarts van het vlak van het werkstuk en voor het uitoefenen van een axiale voorwaartse kracht op de plunjer waarbij deze kracht aanzienlijk hoger is dan de maximale kracht wanneer de plunjer zich 2q in de teruggetrokken stand bevindt en middelen welke reageren op de beweging van de spil naar een bepaalde voorwaartse stand voor het voorwaarts doen bewegen van de plunjer door de druk van de grotere kracht waardoor het gepunte einde van de pen botst tegen het vlak van het werkstuk en in dit vlak een centrerende put vormt en daardoor de 2^ eerste stand inneemt.

31. Machine volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de pen nauwpassend verschuifbaar past in het snijwerktuig en voorzien is van lagers op de motor voor het roteerbaar dragen van de spil nabij het vooreinde daarvan. 2Q 32. Machine volgens conclusie 31, gekenmerkt doordat de ver binding tussen het vooreinde van de roteerbare spil en het achtereinde van de andere spil bestaat uit een universele koppeling. 8000330