DE1602994C

DE1602994C - Feed device for elongated parts on machine tools

Info

Publication number: DE1602994C
Authority: DE
Original assignee: Tiefbohr-Technik GmbH & Co, 7417 Dettingen; ErfuKnoll, Hans, 7417 Dettingen
Publication date: 1972-11-30

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung für langgestreckte Teile an Werkzeugmaschinen mit zwei koaxial zueinander angeordneten und abwechselnd in Eingriff gelangenden Spannelementen, von denen eines auf einem mit Führungsstangen versehenen Vorschubschlitten längsbewegbar sitzt, das bei der Vorschubbewegung des Vorschubschlittens gespannt ist, während das andere Spannelement gelöst jst und bei der Rückbewegung des Vorschubschlittens die Spannverhältnisse umgekehrt sind, insbesondere für Tiefbohrwerkzeuge mit langem Schaft.The invention relates to a feed device for elongated parts on machine tools two clamping elements arranged coaxially to one another and engaging alternately, from which one sits longitudinally movable on a feed slide provided with guide rods, which at the feed movement of the feed slide is tensioned, while the other tensioning element is released jst and during the return movement of the feed slide the clamping ratios are reversed, in particular for deep drilling tools with long shank.

Mit einer bekannten Vorschubeinrichtung dieser Art, bei der als langgestreckte Teile schmale Blechstreifen zu einer Stanzvorrichtung vorgeschoben werden, ist nur ein intervallweiser Vorschub der langgestreckten Teile möglich. Für eine kontinuierliche Vorschubbewegung eines langgestreckten TeilesWith a known feed device of this type, in which narrow sheet metal strips are used as elongated parts are advanced to a punching device is only an intermittent advance of the elongated Parts possible. For a continuous feed movement of an elongated part

ίο müßte das auf einem längsbewegbaren Vorschubschlitten angeordnete Spannelement über die gesamte Länge des langgestreckten Teiles bewegt werden, was ein großes Bauvolumen erforderlich macht.ίο this would have to be done on a longitudinally movable feed slide arranged clamping element are moved over the entire length of the elongated part, what makes a large construction volume required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die nur ein kleines Bauvolumen umfaßt und mit der beliebig lange langgestreckte Teile- kontinuierlich vorgeschoben und gleichzeitig in eine Drehbewegung versetzt werden können.The invention is based on the object of providing a feed device of the type mentioned at the beginning create that includes only a small volume and with the elongated parts of any length continuously can be advanced and at the same time set in a rotary motion.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß jedes der Spannelemente in einem mechanisch längsbewegbaren Vorschubschlitten drehbar gelagert ist und beide drehangetrieben sind. Hierdurch können der eine Vorschubschlitten mit in Eingriff befindlichem Spannelement eine Vorschubbewegung und der andere Vorschubschlitten mit gelöstem Spannelement gleichzeitig eine Rückbewegung ausführen und am Ende dieser Bewegungen die Spannverhältnisse und Bewegungen der Vorschubschlitten umgekehrt werden, so daß ein kontinuierliches Vorschieben langgestreckter Teile erreicht wird. Durch den wechselweisen Angriff der Spannelemente jedes Vorschubschlittens und durch den gleichzeitigen Drehantrieb beider Spannelemente ist es möglich, trotz kleiner Vorschubwege der Vorschubschlitten bei kleinstem Bauvolumen praktisch unbegrenzt lange Teile zum Einsatz zu bringen, wie z. B. Bohrstangen für Tiefbohrwerkzeuge, aber auch Räumnadeln, Honahlen u. dgl., deren Einsatz eine Vor- und Rückwärtsbewegung erforderlich macht, die aber .durch wechselweise Umkehr der Vorschubrichtung der Vorschubschlitten leicht erreichbar ist.To solve this problem, the invention provides that each of the clamping elements in a mechanical longitudinally movable feed slide is rotatably mounted and both are rotationally driven. Through this the one feed slide with the clamping element in engagement can initiate a feed movement and the other feed slide with the clamping element released simultaneously perform a return movement and at the end of these movements the clamping conditions and movements of the feed slide be reversed so that a continuous advancement of elongated parts is achieved. Through the alternating attack of the clamping elements of each feed slide and the simultaneous Rotary drive of both clamping elements is possible, despite the small feed paths of the feed slide to bring parts of practically unlimited length into use with the smallest construction volume, such as B. Boring Bars For deep drilling tools, but also broaches, honing tools and the like Makes a backward movement necessary, but .by alternately reversing the feed direction the feed slide is easily accessible.

In vorteilhafter Weise bestehen die Spannelcmente jeweils aus einem in einem die Drehlagerung aufnehmenden Tragkörper angeordneten und über einen axial verschiebbaren Spannkolben spannbaren · Spannteil. Die beiden Spannelemente sind vorzugsweise identisch ausgebildet, aber spiegelbildlich versetzt zueinander angeordnet. Die Tragkörper weisen auf Fortsätzen angeordnete Antriebszahnräder auf, die sich etwa in der Mitte des Gehäuses gegenüberliegen und in eine gemeinsame, parallel zu den Führungsstangen und dem Werkzeug angeordnete Antriebswelle eingreifen. In an sich bekannter Weise sind zum Antrieb der Vorschubschlitten auf einer Welle sitzende Kurvenscheiben und zur Auslösung der Axialbewegung der Spannkolben in Abhängigkeit von der Stellung der Vorschubschlitten schaltende Endschalter vorgesehen. In ebenfalls bekannter Weise sind die Kurvenscheiben über Zwischenglieder in beiden Richtungen parallel zum Werkzeug formschlüssig mit den Vorschubschlitten verbunden.Advantageously, the clamping elements each consist of one in a pivot bearing Carrying body arranged and tensionable via an axially displaceable tensioning piston Clamping part. The two tensioning elements are preferably designed identically, but offset in mirror image arranged to each other. The support bodies have drive gears arranged on projections, which are opposite each other approximately in the middle of the housing and in a common, parallel to the guide rods and the tool arranged drive shaft engage. In a manner known per se are cam disks that are seated on a shaft to drive the feed slide and for triggering the axial movement of the clamping piston depending on the position of the feed slide switching Limit switch provided. The cams are also known via intermediate links positively connected to the feed slide in both directions parallel to the tool.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, die eine beispielsweise Ausführungsform darstellen, näher erläutert. Es zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to the drawings, which show an exemplary embodiment explained. It shows

F i g. 1 ein Prinzipbild für den Arbeitsablauf, F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine Vorschubeinrichtung gemäß der Linie H-II in F i g. 3,F i g. 1 shows a schematic diagram for the workflow, FIG. 2 shows a longitudinal section through a feed device according to the line H-II in FIG. 3,

F i g. 3 einen Querschnitt hierzu gemäß der Linie IIT-III in F i g. 2,F i g. 3 shows a cross section for this according to the line IIT-III in FIG. 2,

F i g. 4 eine Ansicht einer Rückführvorrichtung,F i g. 4 a view of a return device,

F i g. 5 eine Ansicht dazu von der Stirnseite her in erster Form,F i g. 5 shows a view of this from the front in the first form,

F i g. 6 eine Ansicht dazu von der Stirnseite her in einer zweiten Form,F i g. 6 shows a view of this from the front in a second form,

F i g. 7 eine Ansicht eines Rückführmechanismus in einer zweiten Ausführungsform,F i g. 7 is a view of a return mechanism in a second embodiment;

F i g. 8 eine Ansicht eines Rückführmechanismus in einer dritten Ausführungsform,F i g. 8 is a view of a return mechanism in a third embodiment;

F i g. 9 eine Ansicht einer weiteren Ausgestaltung des Vorschubmechanismus.F i g. 9 is a view of a further embodiment of the advancing mechanism.

Auf einem Maschinengestell 1 ist ein Werkstück 2 und eine erfindungsgemäße Vorschubeinrichtung 3 festgehalten. Das Werkzeug 4, z. B. eine lange Bohrstange, wird durch die fest montierte Antriebs- und Vorschubeinrichtung 3 hindurchbewegt. Dazu sind in der Einrichtung 3 Spannelemente 5, 6 vorgesehen, die im wesentlichen abwechselnd arbeiten. In F i g. 1 spannt das Spannelement 5 das Werkzeug 4, es bewegt sich in Vorschubrichtung, d. h. in Richtung des Pfeiles 7. Das Spannelement 6 ist gelöst, es bewegt sich in Richtung des Pfeiles 8 in seine Ausgangsposition zurück. Erreicht es diese, so spannt es das Werkzeug 4 erneut und bewegt sich in diesem Augenblick ebenfalls in Richtung des Pfeiles 7. Sodann löst sich das Spannelement 5 und kehrt seinerseits in die Ausgangsposition zurück. Damit ist ein kontinuierlicher Vorschub des Werkzeuges 4 gewährleistet. Die Spannelemente 5, 6 bewegen sich um relativ kleine Beträge hin und her.A workpiece 2 and a feed device 3 according to the invention are on a machine frame 1 held. The tool 4, e.g. B. a long boring bar, is through the fixed drive and Feed device 3 moved through. For this purpose 3 clamping elements 5, 6 are provided in the device, the essentially work alternately. In Fig. 1, the clamping element 5 clamps the tool 4 and moves it in the direction of advance, d. H. in the direction of arrow 7. The clamping element 6 is released, it moves back in the direction of arrow 8 to its starting position. If it reaches this, the tool is clamped 4 again and at this moment also moves in the direction of arrow 7. Then it loosens the clamping element 5 and in turn returns to the starting position. This is a continuous one Advance of the tool 4 guaranteed. The clamping elements 5, 6 move by relatively small amounts back and forth.

Der zweckmäßig konstruktive Aufbau der Antriebs- und Vorschubeinrichtung 3 ergibt sich aus den Schnitten in F i g. 2 und 3. In einem Gehäuse 9 sitzen auf Führungsstangen 10, 11 zwei Vorschubschlitten 12, 13, in denen die Spannelemente 5, 6 in Kugellagern 14 drehbar gelagert sind. Die Vorschubschlitten 12, 13 und die Spannelemente 5, 6 sind zur Fabrikationserleichterung identisch hergestellt, letztere sind lediglich spiegelbildlich zueinander versetzt in die Vorschubschlitten 12, 13 eingesetzt. Die Spannelemente 5, 6 bestehen jeweils aus einem Tragkörper 15, in dem ein Spannteil 16 gelagert ist. Zum Spannen und Lösen dient ein hydraulisch bewegbarer Spannkolben 17, der an einer Kegelfläche des Spannteils 16 aufläuft. Von Hydraulikschiebern 18, 19 her werden die Spannkolben 17 nach links oder rechts geschoben, so daß die Spannteile 16 am Werkzeug 4 angreifen oder von diesen gelöst sind. In F i g. 2 ist der Spannteil 16 des Spannelementes 5 angezogen, der Spannteil 16 des Spannelementes 6 offen. Auf Fortsätzen 20 der Tragkörper 15 sind Antriebszahnräder 21 aufgesetzt, die von einer Antriebswelle 22 her von außen angetrieben werden.The appropriate structural design of the drive and feed device 3 results from the Sections in FIG. 2 and 3. Two feed carriages sit on guide rods 10, 11 in a housing 9 12, 13, in which the clamping elements 5, 6 are rotatably mounted in ball bearings 14. The feed carriage 12, 13 and the clamping elements 5, 6 are made identically to facilitate manufacturing, the latter are inserted into the feed carriages 12, 13, offset from one another in a mirror-inverted manner. The clamping elements 5, 6 each consist of a support body 15 in which a clamping part 16 is mounted. For tensioning A hydraulically movable clamping piston 17, which is attached to a conical surface of the clamping part 16, is used for releasing and releasing runs up. The clamping pistons 17 are pushed to the left or right by hydraulic slides 18, 19, so that the clamping parts 16 engage the tool 4 or are detached from it. In Fig. 2 is the The clamping part 16 of the clamping element 5 is tightened, the clamping part 16 of the clamping element 6 is open. On appendages 20 of the support body 15 drive gears 21 are placed, which from a drive shaft 22 from driven externally.

Das Spannen der Spannteile 16 und die Vorschubbewegung der Spannelemente 5, 6 bzw. der Vorschubschlitten 12, 13 muß durch eine Steuervorrichtung aufeinander abgestimmt sein. In besonders vorteilhafter Weise wird der Vorschub mechanisch durch eine Welle 23 bewerkstelligt, auf der Kurvenscheiben 24, 25 angeordnet sind, die mit Rollen 26, 27 an den Vorschubschlitten 12, 13 zusammenarbeiten. Für das Hydrauliksystem sind nicht näher dargestellte Endschalter vorgesehen, die bei bestimmten Stellungen der Vorschubschlitten 12, 13 einen Impuls für die Betätigung der Hydraulikschieber 18, 19 geben. Sowohl die Antriebswelle 22 als auch die Welle 23 sind von außen in das Gehäuse 9 eingeführt und werden über eine Antriebsscheibe 28 bzw. eine Schnecke 29. angetrieben.The clamping of the clamping parts 16 and the feed movement of the clamping elements 5, 6 or the feed slide 12, 13 must be coordinated by a control device. In particularly advantageous The feed is brought about mechanically by a shaft 23 on the cam disks 24, 25 are arranged, which work together with rollers 26, 27 on the feed carriage 12, 13. For the Hydraulic system, not shown in detail limit switches are provided, which in certain positions the feed slide 12, 13 give an impulse for the actuation of the hydraulic slide 18, 19. As well as the drive shaft 22 and the shaft 23 are inserted from the outside into the housing 9 and are Driven by a drive pulley 28 or a worm 29.

In der in F i g. 2 dargestellten Stellung bewegt sich das Spannelement 5, das mit seinem Spannteil 16 das Werkzeug 4 festhält durch den Anlauf der Rolle 26 an der sich drehenden Kurvenscheibe 24 nach links, das Werkzeug 4 dringt in das Werkstück ein, die Antriebswelle 22 vermittelt über das Antriebszahnrad 21In the in F i g. 2 moves the clamping element 5, which with its clamping part 16 the Tool 4 holds by the run-up of the roller 26 on the rotating cam disk 24 to the left, the tool 4 penetrates the workpiece, the drive shaft 22 mediates via the drive gear 21

ίο die Drehbewegung. Indessen ist das Spannelement 6 gelöst, und über die Kurvenscheibe 25 und die Rolle 27 wird der Vorschubschlitten 13 und damit das Spannelement 6 entgegen der eigentlichen Vorschubbewegung in die Ausgangsposition zurückbewegt. Die beiden Spannelemente 5, 6 wechseln in ihrer Funktion ständig. Wenn das Spannteil 16 des Spannelementes 6 in die Stellung »gespannt« gegangen ist, wird automatisch durch die Kurvenscheibe 25 die Vorschubbewegung einsetzen, die bei dem Spannelement 5 noch anhält. Während eines kurzen Zeitraumes führen also beide Spannelemente 5, 6 die Vorschubbewegung aus. Danach öffnet der Spannteil 16 des Spannelementes 5, wenn er seine Endstellung in Vorschubrichtung erreicht hat, und über die Kurvenscheibe 24 wird das Spannelement 5 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. In dieser Stellung spannt der Spannteil 16 wieder, und es findet wieder für kurze Zeit der gemeinsame Transport in Vorschubrichtung statt. Sodann hat das Spannelement 6 seine Endstellung in Vorschubrichtung erreicht, das Spannteil 16 öffnet sich, und die Rückwärtsbewegung setzt wieder ein. Diese Vorgänge wiederholen sich ständig.
Hat das Werkzeug 4 die gewünschte Arbeitstiefe erreicht und soll auf dem Rückweg keine Schneidoperation ausgeführt werden, so muß es möglichst rasch zurückgezogen werden. Die Spannteile 16 der Spannelemente 5, 6 sind geöffnet, bei der Ausführungsform nach F i g. 4 besteht der Rückführmechanismus aus zwei Rollen 30, 31, die das Werkzeug 4 zwischen sich fassen und in ihrer Umfangsprofilierung diesem Werkzeug 4 angepaßt sind. Diese Rollen 30, 31 können beliebig angetrieben werden, so daß das Werkzeug 4 vorwärts oder rückwärts bewegt werden kann. Die Rollen können, wie in F i g. 6 dargestellt, entsprechend der Ausbildung des Werkzeuges 4 verschiedenartig geformt sein, wobei durch die entsprechende Querschnittsausbildung des Werkzeuges 4 eine sichere Kraftübertragung und gute Werkzeugbewegung sichergestellt ist.ίο the rotary movement. In the meantime, the clamping element 6 is released, and the feed slide 13 and thus the clamping element 6 are moved back into the starting position counter to the actual feed movement via the cam disk 25 and the roller 27. The two clamping elements 5, 6 change their function constantly. When the tensioning part 16 of the tensioning element 6 has moved into the “tensioned” position, the feed movement is automatically set in by the cam disk 25, which is still in the tensioning element 5. During a short period of time, both clamping elements 5, 6 execute the feed movement. Then the clamping part 16 of the clamping element 5 opens when it has reached its end position in the feed direction, and the clamping element 5 is moved back into its starting position via the cam disk 24. In this position, the tensioning part 16 is tensioned again, and the joint transport in the feed direction takes place again for a short time. Then the clamping element 6 has reached its end position in the feed direction, the clamping part 16 opens, and the backward movement starts again. These processes repeat themselves over and over again.
If the tool 4 has reached the desired working depth and no cutting operation is to be carried out on the way back, it must be withdrawn as quickly as possible. The clamping parts 16 of the clamping elements 5, 6 are open, in the embodiment according to FIG. 4, the return mechanism consists of two rollers 30, 31 which grasp the tool 4 between them and are adapted to this tool 4 in terms of their circumferential profile. These rollers 30, 31 can be driven as desired, so that the tool 4 can be moved forwards or backwards. As shown in FIG. 6, can be shaped differently according to the design of the tool 4, the corresponding cross-sectional design of the tool 4 ensuring reliable power transmission and good tool movement.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 wird das Werkzeug 4 durch ein Seil 32 zurückgezogen, das um eine Umlenkrolle 33 geführt und von einem Getriebemotor 34 aufgehaspelt wird. Die Konstruktion ist vereinfacht bei der Ausführungsform nach F i g. 8, hier wird das Seil 32 durch ein Gewicht 35 belastet, so daß sofort automatisch der Rückzug des Werkzeuges 4 einsetzt, sobald beide Spannelemente 5, 6 das Werkzeug 4 freigeben.In the embodiment of FIG. 7, the tool 4 is withdrawn by a rope 32 which is around a pulley 33 is guided and reeled up by a gear motor 34. The construction is simplified in the embodiment according to FIG. 8, here the rope 32 is loaded by a weight 35, see above that immediately the retraction of the tool 4 begins as soon as both clamping elements 5, 6 the Release tool 4.

Das Zurückziehen des Werkzeuges, also ein Eilgang-Rücklauf, kann auch dadurch erfolgen, daß ein polumschaltbarer Motor zum Antrieb der Vorschubwelle 23 vorgesehen ist, dessen Geschwindigkeit bei der Umkehr der Motordrehrichtung so verändert wird, daß ein Eilgang-Rücklauf zustande kommt. In diesem Fall sind die Übertragungsglieder z. B. so ausgestaltet, wie es in F i g. 9 angegeben ist. Auf der Welle 23 sitzen wieder zwei Kurvenscheiben 24, 25,The retraction of the tool, so a rapid return, can also be done by a Pole-changing motor is provided for driving the feed shaft 23, the speed of which at the reversal of the direction of rotation of the motor is changed in such a way that a rapid traverse return occurs. In In this case, the transmission links are z. B. designed as shown in FIG. 9 is indicated. On the Shaft 23 sit again two cam disks 24, 25,

zwischen diesen sind aber Zwischenglieder 36, 37 angeordnet, die an den Vorschubschlitten 12,13 angreifen. Über diese Zwischenglieder 36, 37 sind die Vprschubschlitten 12, 13 über Führungsrollen 38 formschlüssig mit den Kurvenscheiben 24, 25 verbunden, so daß bei der Drehung der Welle 23 zwangsläufig Bewegungen in beiden Richtungen des Werkzeuges 4 zustande kommen. Anstatt einer mechanischen Vorschub- und Rückzugsbewegung können auch Hydraulik- oder Pneumatikelemente eingesetzt werden.between these, however, intermediate members 36, 37 are arranged which act on the feed slide 12, 13. Via these intermediate members 36, 37, the feed slides 12, 13 are positively locked via guide rollers 38 connected to the cams 24, 25, so that when the shaft 23 rotates inevitably Movements in both directions of the tool 4 come about. Instead of a mechanical feed and retraction movement, hydraulic or pneumatic elements can also be used.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Feed device for elongated parts on machine tools with two coaxial mutually arranged and alternately engaging clamping elements, of which one seated on a feed slide provided with guide rods, which is at the feed movement of the feed slide is tensioned, while the other tensioning element is released and when the feed slide is moved back, the clamping ratios are reversed are, in particular for deep drilling tools with long shank, thereby marked, that each of the clamping elements (5, 6) in a mechanically longitudinally movable feed slide (12, 13) is rotatably mounted and both are rotationally driven.

2. Feed device according to claim 1, characterized in that the clamping elements (5, 6) each composed of a support body (15) that accommodates the rotary bearing and a tensioning part (16) that can be tensioned via an axially displaceable tensioning piston (17).

3. Feed device according to claim 2, characterized in that the two clamping elements (5, 6) are designed identically, but are arranged offset to one another in mirror image.

4. Feed device according to claim 2, characterized in that the supporting body (15) on projections (20) arranged drive gears (21), which are located approximately in the middle of the Housing (9) opposite and in a common, parallel to the guide rods (10, 11) and the tool (4) arranged drive shaft (22) engage.

5. Feed device according to claim 1 and 2, characterized in that for driving the Feed slide (12, 13) on a shaft (23) seated cam disks (24, 25) and for triggering the axial movement of the clamping piston (17) depending on the position of the feed slide (12, 13) switching limit switches are provided.

6. Feed device according to claim 5, characterized in that the cams (24, 25) via intermediate links (36, 37) in both directions of advance in a form-fitting manner with the advance slide (12,13) are connected.