SE424410B - Sett och verktygsmaskiner for att i en metallplatta eller i veggen av ett metallror utforma ett hal omgivet av en krage - Google Patents

Description

7800959-4 ratal hål, under det att de är utnötta först efter åtskilliga tu- sentals hål. Ändamålet med uppfinningen är nu att reducera risken för dornbrott till så nära noll som möjligt och detta âstadkommes därigenom att dornens axiella frammatningshastighet styrs så att dornen åtminstone från den tidpunkt då den kommer i beröring med plattan eller rörväg- gen under en bestämd tid matas med en hastighet som understiger en viss bestämd hastighet och efter denna tid frammatas med en hastig- het som är större än denna bestämda hastighet. Det har visat sig, att friktionen i den punkt med vilken dornen först kommer i kontakt med plattan eller rörväggen är alltför liten för upphettning av materia- let i plattan eller i rörväggen tillräckligt för att därigenom göra detta mjukt. Detta har till följd, att mittpunkten på det blivande hå- let förblir hård, under det att zonen som omger denna punkt blir mjuk.

Därigenom trycks dornen lite grann från mittpunkten och börjar svän- ga omkring denna punkt. Trots att dessa svängningar och den därigenom uppkommande böjningen av dornen är ytterst ringa, har det visat sig vara tillräckligt för att åstadkomma utmattningssymptom i mycket hår- da sintermaterial i dornen och leda till att ett för tidigt brott upp- träder. Om emellertid frammatningshastigheten omedelbart efter det att dornen kommer i beröring med plattan eller rörväggen väsentligt reduceras, tills den hårda mittpunkten för det hål som skall göras upphettas tillräckligt genom värmeledning från den omgivande zonen som redan uppnått en hög temperatur, och därigenom också mjukgöres, har det visat sig att dornen icke längre tenderar att böja sig och komma i svängning och kan användas till dess den är utsliten.

Så snart mittpunkten för det hål som skall göras är tillräckligt upp- hettad, kan dornen utan risk tryckas igenom plattan eller rörväggen med en mycket högre hastighet.

Sättet enligt uppfinningen kan genomföras olika. Sålunda kan dornen i den med mindre axiell hastighet tillryggalagda delen av den verk- samma slaglängden frammatas med reducerad hastighet. Ändamålet med uppfinningen kan emellertid också uppnås genom att den på dornen ut- övade hela tryckkraften, åtminstone i den med mindre axiell hastighet tillryggalagda delen av den verksamma slaglängden hålles under ett bestämt värde.

Uppfinningen hänför sig också till anordningar för genomförande av 7800959-4 det ovan beskrivna sättet. På ritningen visas två utföringsexempel av sådana anordningar, och fig. 1 visar en schematisk framställning av en hydroelektrisk verktygsmaskin med elektropneumatisk styrning för en, med styrd frammatningshastighet axiellt rörlig, roterbar dorn och fig. 2 visar en schematisk bild av en variant av en sådan verktygsmaskin.

Både i fig. 1 och fig. 2 står 1 för en axiellt rörlig roterbar spin- del i en verktygsmaskin. Pâ spindelns ena ände sitter en chuck 2, i vilken dornen 3 för âstadkommande av kraghål i en platta 4, fastsät- tes. Spindeln roteras genom en elmotor 5 omkring sin längdaxel och förflyttas axiellt genom en dubbelverkande hydraulisk cylinder 6 med en kolv 7. Cylindern 6 är genom vätskeledningar 8, 9 ansluten till ett icke närmare beskrivet hydrauliskt system. I dessa ledningar är en omkastningsventil 10 anordnad, som betjänas av en enkelverkande pneumatisk cylinder 11 med kolv 12 och genom en fjäder 13. För kolvens 12 styrning kan cylindern 11 vara förbunden över en handstyrd ven- til 14 antingen med en tillförselledning 15 för gas under tryck eller med en avloppsledning 16.

Anordningen enligt fig. 1 har i vätskeledningen 8 en ventil 17, som i en ställning har ett stort genomsläpp 18 och i det andra läget har ett mycket litet genomsläpp 19, så att i ventilens 17 sista läge stryps tillförseln av vätska till cylindern 6 och därigenom minskas den axiella frammatningen av dornen 3 väsentligt. Denna ventil styrs av en enkelverkande pneumatisk cylinder 20 med kolv 21 och av en fjä- der 22. Cylinderns 20 verksamma kammare kan förbindas över en ledning med en genom en elektromagnet 23 och en fjäder 23a betjänad ventil 24 antingen med en gastillförselledning 25 eller en gasbortförselledning 26.

För styrningen av den axiella frammatningshastigheten för dornen sit- ter på kolvens 7 stång 27 en eventuellt inställbar skiva 28. Denna skiva är så inställd, att den när dornen 3 har kommit mycket nära plattan 4 eller har kommit i beröring med plattan, vrider en omkring en axel 29 vridbar arm 30 med en omkring en axel 31 uppfällbar näsa 32 något åt höger och därigenom sluter en omkopplare 33. Skivan hål- ler denna omkopplare sluten tills den passerat näsan 32. Omkopplarens 33 anslutning har till följd att magnetspolen 23 magnetiseras, venti- len 24 kopplas om, kolven 21 trycks uppåt genom gastrycket och venti- 7800959-4 len 17 inställs i läget med det trånga genomsläppet 19 i vätskeled- ningen 8, så att dornens 3 frammatningshastighet, som till att börja med var relativt stor, plötsligt minskas väsentligt. När skivan 28 passerat näsan 32, går omkopplaren 33 tillbaka till det öppna läget, så att spolen 23 blir strömlös, fjädern 23a drar tillbaka ventilen 24 och fjädern 22 drar tillbaka ventilen 17 till de visade lägena och det vida genomsläppet 18 i ledningen 8 kopplas åter in. Därigenom trycks dornen 3 med större hastighet vidare genom plattan.

För dornens tillbakarörelse måste ventilen 14 frigöras. Detta har till följd, att ventilen 10 går tillbaka till det visade läget och att där- igenom också kolven 7 med spindeln 1, kolvstângen 27, chucken 2 och dornen återgår till ursprungsläget. Under denna återrörelse fälls näsan 32 upp genom styrskivan 28 omkring axeln 31, så att omkopplaren 33 icke sluts på nytt. Dornen rör sig därigenom snabbt tillbaka.

Anordningen enligt fig. 2 skiljer sig från den i fig. 1 genom att dornens hastighet icke direkt påverkas utan i stället regleras det på dornen utövade trycket. För detta ändamål är till ledningen 8 an- sluten en ledning 34 med en normalt stängd ventil 35 och en tryckbe- gränsare i form av en sig i riktning mot en bortförselledning 36 öpp- nande, genom en inställbar fjäder 37 belastad backventil 38. Ventilen 35 styrs av en magnetspole 39 och en icke visad âterställningsfjäder.

I spolens 39 strömkrets är kn arbetskontakt 40 för ett lâgspännings- relä 41 och en vilokontakt 42 för ett eventuellt inställbart tidsre- lä 43 anordnade i serie. Strömmen för reläet 41 löper genom sekundär- lindningen på en transformator 44. I reläets 41 strömkrets fungerar dornen 3 och plattan 4 som en omkopplare.

Denna koppling fungerar så, att när dornen 3 kommer i beröring med plattan 4, från vilken dornen från början är isolerad, sluter reläet 41 sin kontakt 40. Detta har till följd att magnetspolen 39 först magnetiseras och att ventilen 35 öppnas, så att vätsketrycket i led- ningen 8 och i rummet ovanför kolven 7 reduceras till ett bestämt lägre värde av en tryckbegränsare 37, 38 och dornens frammatning reduceras väsentligt. Det andra som händer är att tidreläet 43 på- verkas, så att efter en inställd tidsperiod öppnas kontakten 42.

Genom kontaktens 42 öppnande blir spolen 39 strömlös, så att ventilen 35 åter stängs och trycket i rummet i cylindern 6 ovanför kolven åter- går till ett väsentligt högre värde. Efter dornens 3 retardering accelereras denna därigenom åter. Sâ länge dornen 3 befinner sig i 7800959-4 beröring med plattan 4, förblir reläerna 41 och 43 magnetiserade och kontakten 42 förblir efter sitt öppnande öppen. Först under dornens tillbakagång, och sedan den icke längre står i beröring med plattan 4, återgår det elektriska styrsystemet tillbaka till utgângstillstân- det och kontakten 40 öppnas åter och kontakten 42 stängs åter.

För att förhindra att dornen träffar plattan med alltför hög hastig- het kan kolvstången 27 vara försedd med ett kontaktfinger 45, som all- deles innan dornen kommer i kontakt med plattan träffar en kontakt- bana 46. Kontaktfingret 45 och kontaktbanan 46 bildar då tillsammans den för styrningen av dornens frammatningshastighet erforderliga om- kopplaren och verktygsmaskinen och plattan eller rörväggen behöver då icke vara isolerade från varandra.

Claims (3)

IW 7800959-4 Patentkrav

1. Sätt för att i en metallplatta (U) eller i väggen av ett metallrör utforma ett hål med förutbestämd storlek och form och omgivet av en krage med hjälp av en verktygsmaskin, som uppvisar en axiellt rörlig snabbt roterbar spindel (1), or- gan (6, 7) för axiell förskjutning av spindeln med styrbar matning och ett ej spånavskiljande hålverktyg (3), vars främ- re ände är konisk och avslutas med en spets, och som är fäst på spindelns ena ände koaxiellt med spindeln och anordnat för att av spindeln pressas axiellt genom plattan (U) eller rör- väggen, för att däri utforma det kantkragade hålet endast med hjälp av friktionsgenererat värme och tryck, k ä n n e t e c k- n a t av att under hålverktygets (3) aktiva rörelseslag de- tekteras det ögonblick, i vilket hålverktygets spets härmar, sig eller går i ingrepp med metallplattan (Ä) eller rörväggen, och från detta ögonblick begränsas spindelns (1) matnings- hastighet eller det på spindeln utövade trycket till ett för- utbestämt värde under tillräcklig tidrymd för att metallen i plattan (H) eller rörväggen även vid kontaktpunkten mellan verktygets (3) spets och plattan eller röret skall varmupp- mjukas, utan att betydande radiell drift av verktygets spets från spindelns (1) rotatíonsaxel uppstår, och därefter ökas spindelns (1) matningshastighet eller det på spindeln utöva- de trycket.

2. Verktygsmaskin för genomfömrfle av sättet enligt krav 1, omfattande en axiellt rörlig snabbt roterbar spindel (1), en elmotor (5) för rotering av spindeln, en hydraul (6, 7) för axiell förskjutning av spindeln, en hydraulkrets (8, 9) för- bunden med hydraulcylinderns (6) innerrum på båda sidor av hydraulkolven (7), en omkastningsventil (10) anordnad i hyd- raulkretsen för styrning av kolvens och cylinderns (7, 6) relativa rörelseriktning, och organ (11 - lä) för styrning av omkastningsventilen, k ä n n e t e c k n a d av organ (28 - 31, H5, H6) för detektering av det ögonblick, i vilket hål- verktygets (3) spets, under sitt rörelseslag mot plattan (U) eller rörväggen som skall genomträngas, närmar sig eller kom- 7800959-4 mer i kontakt med denna, och ytterligare organ förbundna med hydraulkretsen (8, 9) och styrda av detekteringsorganen (28 - 31, H5, H6), vilka ytterligare organ (17, 19, 3H - 38) är så utbildade, att de tillfälligt minskar håiverktygets (3) mat- ningshastighet, och är så styrda, att de är aktiva från det ögonblick, i vilket verktygsspetsen närmar sig eller kommer i kontakt med plattan (U) eller rörväggen, till ett ögon- blick, i vilket även vid kontaktpunkten mellan verktygsspet- sen (3) och plattan eller rörväggen metallen i den senare blivit tillräckligt varmuppmjukad för att radiell drift av hålverktygets spets skall förhindras.

3. Verktygsmaskín enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att de ytterligare organen för tillfällig minskning av hål- verktygets (3) matningshastighet utgöres av ett strypelement (17, 19) som är så utbildat, att elementet (17, 19) inskju- ter i hydraulkretsen (8, 9) i det ögonblick verktygsspetsen närmar sig eller kommer i kontakt med plattan (H) eller rör- väggen och sedan åter lämnar kretsen så snart metallen i plattan eller rörväggen även vid kontaktpunkten mellan verk- tygsspetsen och denna blivit varmuppmjukad. U. Verktygsmaskin enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att organen för tillfällig minskning av hålverktygets (3) matningshastíghet utgöres av en ytterligare vätskeutloppsled- ning (3ü, 36) förbunden med det cylinderrum som tjänar ända- målet att driva hålverktyget (3) mot plattan (H) eller rör- väggen, en anordning (37, 38) för tryckbegränsning anordnad i den ytterligare vätskeutloppsledningen (3U, 36) och en av- stängningsventil (35) anordnad i den ytterligare vätskeut- loppsledningen (3U) mellan hydraulcylindern (6) och tryckbe- gränsníngsanordníngen (37, 38), varvid avstängningsventilen (35) öppnar i det ögonblick verktygsspetsen (3) närmar sig eller kommer i kontakt med plattan (H) eller rörväggen och stänger så snart som metallen i plattan eller rörväggen även vid kontaktpunkten mellan verktygsspetsen (3) och denna bli- vit varmuppmjukad. ANFURDA PUBLIKATIONER: US 2 991 551 (72-84), 3 283 618 (77-32.7), 3 336 821 (77-32.7) Andra publikationer: _ H. Scgiott “Automatisering, Hydraulik", 1961, Sveriges Mekanfbrbund, Stock olm, sid. 155-157