DE2948693A1

DE2948693A1 - Tiefbohrmaschine

Info

Publication number: DE2948693A1
Application number: DE19792948693
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Theo 5144 Wegberg Bösch
Original assignee: Wilhelm Hegenscheidt GmbH
Current assignee: Hegenscheidt MFD GmbH and Co KG
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1981-06-11
Also published as: CH648501A5; IT8050146A0; US4377023A; IT1128617B; SE444900B; SE8007995L; DE2948693C2

Description

Tiefbohrmaschine

Die Erfindung betrifft eine Tiefbohrmaschine mit einem Maschinenbett, auf welchem ein verfahrbarer Spindelkasten und ein Reitstock angeordnet ist, wobei sich zwischen beiden ein eine Spannbewegung ausführender Kühlmittelzuführapparat befindet.

Tiefbohrmaschinen der o.g. Art sind bereits bekannt durch die nicht vorveröffentlichte DE-P 29 15 381 oder die ebenfalls nicht vorveröffentlichte DE-P 29 35 766. Bei Tiefbohrmaschinen dieser Art wird für die Entnahme des Werkstückes das Bohrwerkzeug in den Kühlmittelzuführapparat durch Verfahren des Spindelstockes und damit des das Werkzeug tragenden Bohrrohres hineingezogen. Hiernach wird der das Werkstück einspannende Kühlmittelzuführapparat in Richtung Lösen verschoben. Hierdurch aber ragt das Bohrwerkzeug wieder aus dem Kühlmittelzuführapparat heraus, so daß bei der Werkstückentnahme sowohl Werkstück, als auch Werkzeug verletzt werden könnten. Um dies zu vermeiden, wird im Stand der Technik durch eine neuerliche Verschiebung des Spindelstockes das Werkzeug wieder in den Kühlmittelzuführapparat hineingezogen. Diese Art der Maschinenbedienung ist zeitraubend und lästig.

Soll ein Werkstück in eine solche Maschine eingespannt werden, gestaltet sich der Arbeitablauf noch komplizierter. Es muß dann nach Einlegen des Werkstückes in die Maschine das Werkzeug soweit aus dem Kühlmittelzuführapparat ausgefahren werden, daß es das Werkstück noch nicht berührt. Danach kann um den gleichen Betrag der Kühlmittelzuführapparat in Richtung Spannen verschoben werden. Da das Werkstück beim Einlegen in die Maschine in axialer Richtung von Werkstück zu Werkstück unterschiedliche Lagen einnehmen kann, kann es vorkommen, daß diese Bewegungsabfolge mehrmals hintereinander geschaltet werden muß, solange, bis der Kühlmittelzu-

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führapparat das Werkstück soweit verschoben hat, daß es am Reitstock zur Anlage kommt und nun mit der nächsten Verschiebebewegung des Kühlmittelzuführapparates gespannt werden kann.

Die Handhabung der o.g. Maschinen könnte vereinfacht und damit die Arbeitszeit verkürzt werden, wenn der Eintauchraum der dem Bohrwerkzeug im Kühlmittelzuführapparat zur Verfügung steht, genügend tief wäre, um alle erforderlichen Bewegungen des Kühlmittelzuführapparates zu erlauben, ohne daß hierfür das Bohrwerkzeug bewegt werden müßte. Eine solche Lösung ist grundsätzlich durchführbar, erfordert jedoch einen sehr groß bauenden Kühlmittelzuführapparat und damit gleichzeitig ein entsprechend längeres Maschinenbett.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Tiefbohrmaschinen der eingangs genannten Art die oben erläuterten Bedienungsprobleme zu beseitigen, ohne hierfür den Nachteil einer veränderten Baugröße der Maschine hinnehmen zu müssen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß während der Spann- und Lösephase die Verschiebebewegungen von Spindelkasten und Kühlmittelzuführapparat synchronisiert sind. Durch diese Maßnahme behält das Bohrwerkzeug im Kühlmittelzuführapparat immer die gleiche axiale Lage, so daß der Kühlmittelzuführapparat sich beliebig bewegen kann, ohne daß hierdurch das Werkzeug hinten anschlägt oder vorne austritt. Spann- und Lösebewegungen können durchgeführt werden, ohne daß hierbei die Lage des Werkzeuges besonders beachtet werden müßte. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß Weg- und Geschwindigkeit von Spindelkasten und

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Kühlmittelzuführapparat über eine elektrische Brückenschaltung abgeglichen werden. Dies ist eine besonders einfache Methode, die gewünschte Synchronisation durchzuführen.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen:

Fig. 1: Tiefbohrmaschine in Vorderansicht Fig. 2: Teilausschnitt der Verschiebeeinrichtung für den Kühlmittelzuführapparat

Auf dem Teilstück 1a eines Maschinenuntergestells 1 ist ein Spindelstock 3 angeordnet, welcher in Richtung des Pfeiles 4 über den Vorschubmotor 5 in an sich bekannter Weise verfahren werden kann. Der Spindelstock 3 nimmt das Bohrrohr 6 auf und versetzt es über den Antriebsmotor 7 in Drehung. Gleichzeitig kann das Bohrrohr 6 über den Spindelstock 3 in Richtung des Pfeiles 4 verfahren werden. Am Spindelstock 3 ist eine Spule 13 eines Verschiebepotentiometers befestigt.Der Schleifkontakt 14 des Verschiebepotentiometers ist mit dem Teilstück 1a des Maschinenuntergestells 1 verbunden.

Ebenfalls am Spindelstock 3 ist ein Nockenschalter 17 befestigt, der mit einem am Teilstück 1a befestigten Schaltnocken zusammenarbeitet. Der Nockenschalter 17 ist über die Leitung 28 elektrisch mit der Maschinensteuerung 31 verbunden.

Das Bohrrohr 6 trägt an seinem anderen Ende z.B. ein Werkzeug 11 für die Innenbearbeitung des Werkstückes 8. Das Bohrrohr 6 wird hierbei vom Kühlmittelzuführapparat 9 geführt. Der Kühlmittelzuführapparat 9 ist ebenfalls auf dem Teilstück 1a des Maschinenuntergestelles 1 angeordnet. Am Kühlmittelzuführapparat 9 ist ebenfalls eine Spule 15 eines Verschiebepotentiometers befestigt. Der

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Schleifkontakt 16 des Verschiebepotentiometers ist mit dem Teilstück 1a des Maschinenuntergestells 1 verbunden.

Beide Spulen 13 und 15 sind mit einer Spannungsquelle 32 parallel geschaltet, während die Schleifkontakte 14 und 16 über die Leitungen 33 und 34 elektrisch mit einem Verstärker 10 verbunden sind, der seinerseits über die Leitung 48 mit einem Thyristorgerät 49 und über die Leitung mit der Maschinensteuerung 31 verbunden ist. Das Thyristorgerät 49 verfügt über einen Leistungsstromanschluß 50 und ist über die Leitung 3 5 mit dem Vorschubmotor 5 verbunden.

Das Maschinenuntergestell 1 besteht noch aus einem weiteren Teilstück 1b, welches an der Verbindungsstelle 2 mit dem Teilstück 1a verbunden ist und in dieser Gesamtheit das Maschinenuntergestell 1 darstellt. An dem dem Kühlmittelzuführapparat 9 abgewandten Ende des Teilstückes 1b ist auf dem Teilstück 1b der Reitstock 12 längsverschieblich und feststellbar angeordnet. In der gewünschten Lageposition wird der Reitstock 12 festgeklemmt.

Der Kühlmittelzuführapparat 9 ist ebenso wie der Spindelstock 3 in an sich bekannter Weise gleitend auf die Bettführungsbahnen 20 des Teilstückes 1a aufgesetzt und kann sich - allerdings beschränkt auf den Bereich des Spannhubs - in Richtung des Pfeiles 21 bewegen. Hierzu ist der Kühlmittelzuführapparat 9 über ein Joch 22 mit der Kolbenstange 24 eines die Bewegung bewirkenden Strömungsmittelzylinders verbunden. Der Strömungsmittelzylinder 23 seinerseits ist auf einem im Teilstück 1a angeordneten Auflagetisch 25 befestigt und über eine Querpaßfeder 26 gegen Verschiebung gesichert. Der Strömungsmittelzylinder 23 ist hierbei so angeordnet, daß seine Mittenachse 27 in der vertikalen Ebene durch die Maschinenmitte 19 und parallel zu den Bettführungs-

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bahnen liegt. Soll ein Werkstück 8 bearbeitet werden, so befindet sich in Ausgangslage der Kühlmittelzuführapparat 9 in seiner linken Endlage, so daß zwischen Kühlmittelzuführapparat 9 and Reitstock 12 ein größtmöglicher Zwischenraum besteht. Der Spindelstock 3 ist ebenfalls so weit nach links gefahren, daß das am Ende des Bohrrohres befestigte Werkzeug 11 sich in bekannter Weise innerhalb des Kühlmittelzuführapparates 9 befindet. (Fig. 2). Danach wird in üblicher Weise ein Werkstück 8 in die Maschine eingebracht und auf den Auflageprismen 36 und 37 abgelegt. Um das Werkstück für die nachfolgende Bearbeitung zwischen Kühlmittelzuführapparat 9 und Reitstock 12 einzuspannen, wird der Kühlmittelzuführapparat 9 nach rechts (Fig.2) verfahren. Hierzu wird von der Maschinensteuerung 31 über die Leitung 44 das Ventil 38 in die Schaltstellung a gefahren, so daß das von der Pumpe 39 geförderte Strömungsmittel über die Rohrleitung 42 durch den Mengenregler 41, mit welchem die Geschwindigkeit der Spannbewegung des Kühlmittelzuführapparates 9 eingestellt werden kann, zum Stömungsmittelzylinder 23 fließt und hierdurch die Kolbenstange 24 ausfährt und damit den Kühlmittelzuführapparat 9 nach rechts verschiebt. Gleichzeitig wird die Spule 15 mit verschoben, so daß nunmehr von den Schleifkontakten 16 und 14 an den zugeordneten Spulen 15 und 13 unterschiedliche Spannungen abgegriffen werden. Dies veranlaßt den über die elektrische Leitung 29 mit der Maschinensteuerung 31 verbundenen Verstärker 10 über die Leitung 48 ein Steuersignal an das Thyristorgerät 49 abzugeben, welches seinerseits über die Leitung 35 den Vorschubmotor 5 regelt, so daß hierdurch der Spindelstock sofort gleichsinnig und um den gleichen Betrag wie der Kühlmittelzuführapparat 9 verschoben wird. Durch die genannte Bewegung des Spindelstockes 3 wird auch die an diesem befestigte Spule 13 verschoben und damit wieder Spannungsgleichheit am Abgriff beider Spulen hergestellt. Dies bedeutet, daß sich Spindelstock 3 und Kühlmittelzuführapparat 9 immer gleichsin-

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nig und mit gleicher Geschwindigkeit bewegen. Ist der Spannvorgang beendet, so wird von dem ansteigenden Druck des Strömungsmittels ein Druckschalter 46 geschaltet, der über die Leitung 45 ein entsprechendes Signal an die Maschinensteuerung 31 abgibt. Hierdurch wird von der Maschinensteuerung 31 die Wirksamkeit der Spulen 13 und 15 unterbrochen und das Bohrrohr 6 in bekannter Weise über den Antriebsmotor 7 in Drehung versetzt und über den Spindelstock 3 mit Hilfe des Vorschubmotors 5 der nunmehr in beliebiger Weise von außen gesteuert werden kann, axial verschoben. Es wäre grundsätzlich auch möglich, das Bohrrohr 6 stillzusetzen und das Werkstück 8 zu drehen. Außerdem könnte auch eine gegenläufige Drehbewegung zwischen Bohrrohr 6 und Werkstück 8 erzeugt werden.

Nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges wird der Spindelstock 3 soweit zurückgefahren, bis der Nockenschalter 17 den Schaltnocken 18 befährt. Der Nockenschalter 17 gibt hierdurch über die Leitung 28 ein Signal an die Maschinensteuerung 31 ab, wodurch die Spulen 13 und 15 wieder wirksam werden. Hierdurch kann der Spindelstock 3 nur noch soweit zurückfahren, bis an beiden Spulen 13 und 15 gleiche Spannung abgegriffen wird. In dieser Lage bleibt der Spindelstock 3 stehen. Wird nun in die Maschinensteuerung der Befehl "Werkstück lösen" eingegeben, so wird das Ventil in die Schaltstellung b gefahren, so daß nun das von der Pumpe 39 geförderte Strömungsmittel in den Strömungsmittelzylinder 23 fließt, wodurch die Kolbenstange 24 einfährt und damit den Kühlmittelzuführapparat 9 und ebenso die Spule 15 nach links verschiebt. Da nun wieder Spannungsunterschiede am Abgriff der Spulen 15 und 13 auftreten, erhält der Vorschubmotor 5 über die Leitung 35 vom Thyristorgerät 49 einen entsprechenden Strom, welcher am Thyristorgerät 49 vom Verstärker 10 geregelt wird, so daß sich Spindelstock 3 und Kühlmittelzuführapparat 9 wieder gleichsinnig und mit gleicher

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Geschwindigkeit bewegen. Ist die Kolbenstange 24 ganz eingefahren, hört die Bewegung auf. In diesem Zustand ist die Pumpe 39 gegen unzulässigen Druckanstieg durch das Druckbegrenzungsventil 40 abgesichert.

Durch den vorgeschlagenen Synchronlauf von Spindelkasten 3 und Kühlmittelzuführapparat 9 während des Spann- und Lösevorganges kann während des Spann- und Lösevorganges das Bearbeitungswerkzeug im Kühlmittelzuführapparat verbleiben, ohne daß hierdurch der Kühlmittelzuführapparat während des Spannhubes zur Anlage am Aufnahmestück 47 des Werkzeuges käme und hierdurch einerseits den Spannvorgang nicht beenden könnte und andererseits Zerstörungen anrichten würde und ohne daß während des Lösehubes das Werkzeug 11 den schützenden Bereich des Kühlmittelzuführapparates 9 verlassen muß und hierbei durch die Werkstückentnahme und das nachfolgende Werkstückeinlegen Beschädigungen durch das Werkstück ausgesetzt zu sein. Ein aus dem Bohrölzuführapparat 9 herausragendes Werkzeug beschränkt außerdem den Einlegefreiraum für das Werkstück. Durch die vorgeschlagene Erfindung kann auch ein kompliziertes schrittweises Verschieben von Spindelstock 3 und Kühlmittelzuführapparat 9 vermieden werden.

Folgende Fabrikate können beispielsweise zur Verwirklichung einer Synchronisationsschaltung zur Anwendung kommen. Spulen 13 und 15 mit Schleifkontakten 14 und 16: Lineargeber Fabrikat Megatron, Type WQ 100

Spannungsquelle 32;

Fabrikat Siemens, Type GEV 2200 Simadyn C

Verstärker 10:

OP-Verstärker, Fabrikat Siemens, Type 6 DC 1004 Simadyn C

Thyristorgerät 49:

Fabrikat Inland, Type TPA 3230

Vorschubmotor 5:

Fabrikat Inland, Type TT 2923-20A

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Claims

WERKZKUCiMASCHI NENFABRlK

Patentansprüche

' 1) /■ Tiefbohrmaschine mit einem Maschinenbett, auf welchem S ein verfahrbarer Spindelkasten und ein Reitstock angeordnet ist, wobei sich zwischen beiden ein eine Spannbewegung ausführender Kühlmittelzuführapparat befindet, dadurch gekennzeichnet, daß während der Spann- und Lösephase die Verschiebebewegungen von Spindelkasten und Kühlmittelzuführapparat synchronisiert sind.
2) Tiefbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Weg- und Geschwindigkeit von Spindelkasten und Kühlmittelzuführapparat über eine elektrische Brückenschaltung abgeglichen werden.

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ORIGINAL INSPECTED