DE906782C

DE906782C - Geraet fuer den Antrieb von Schwingsystemen mit mehreren Massen zur Feinstbearbeitung von Oberflaechen

Info

Publication number: DE906782C
Application number: DEM7632A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Multhaup
Original assignee: WILHELM MULTHAUP
Current assignee: WILHELM MULTHAUP
Priority date: 1950-04-20
Filing date: 1950-11-24
Publication date: 1954-03-18
Also published as: FR1048271A; BE502663A; CH292181A

Description

Gerät für den Antrieb von Schwingsystemen mit mehreren Massen zur Feinstbearbeitung von Oberflächen Das Hauptpatent hat ein Verfahren und eine Vorrichtung für den Antrieb von arbeitsleistenden Schwingsystemen mit mehreren Massen zum Gegenstand, bei dem eine Masse, und zwar die Erregermasse, durch einen luftgesteuerten Kolben gebildet wird und eine der beiden anderen Massen als Führungszylinder für diesen Kolben ausgebildet ist. Diese Massen sind je durch eine Elastizität miteinander gekoppelt, da der Kolben bei Auftreten eines Dämpfungswiderstandes auf das Schwingsystem eine Phasenverschiebung gegenüber dem Führungszylinder erleidet, die eine größere Öffnung der Luftkanäle zu den Arbeitsräumen des Zylinders zur Folge hat. Bei einem Dreimassensystem wird die eine Masse vorteilhaft als luftgesteuerter Kolben ausgebildet, wobei die beiden anderen Massen wesentlich größer als die Kolbenmassen sind. Das Schwingsystem kann gegenüber einer ruhenden Haltevorrichtung derart abgestützt werden, daß diese Abstützung an einer zwischen den großen Massen angebrachten Federung angreift, und zwar an einer Stelle dieser Federung, an der auch bei nicht vorhandener Abstützung ein Schwingungsknoten auftreten würde.
Die Erfindung betrifft nun eine weitere Ausgestaltung dieses Dreimassensystems. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß die als Werkzeugträger dienende Masse die andere große Mässe, nämlich den Führungszylinder des druckluftgesteuerten Erregerkolbens, rohrförmig umschließt und mit diesem mittels der Hauptfedern verspannt und durch einen als Teil eines Rohres ausgebildeten Halter umgeben ist. Die Führung des Werkzeugträgers gegenüber dem Halter erfolgt zweckmäßig durch Blattfedern, die in Gruppen an je einem Ende des Werkzeugträgers und des Halters befestigt sein können. Das gegenseitige Ummanteln der beiden größeren Massen unmittelbar durch Rohrteile hat den Vorteil, daß das ganze Gerät auf kleinem Raum untergebracht werden kann und dadurch sehr handlich wird. Durch die Verbindung mittels der Blattfedern wird eine mehr symmetrische Aufhängung des ganzen Dreimassensystems innerhalb des Halters erreicht. Der Halter kann an seinem äußeren Umfang in einer muldenförmigen Aussparung eines Schaftes liegen und mit diesem in beliebiger Lage verspannt werden. Hierbei kann der Schaft an seinem rückwärtigen Ende derart ausgebildet werden, daß er in die üblichen Spannvorrichtungen von Werkzeugmaschinen eingespannt werden kann. Es wird hierdurch ermöglicht, die Werkzeuge unabhängig von der Art der Spannvorrichtung oder dem zu bearbeitenden Werkstückdurchmesser in radialer Richtung auf das Werkstück anzustellen.
Um den Blattfedern eine genügend große Beweglichkeit zu geben und zu hohe Zugspannungen von ihnen fernzuhalten, werden sie gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung am Werkzeugträger und/oder am Halter zwischen elastischen Beilagen eingespannt, die ein geringes Nachgeben bei größter Auslenkung gestatten. Auf diese Weise wird eine sehr genaue Parallelführung des Werkzeugträgers erreicht, ohne daß irgendwelche verschleißenden Teile angewandt werden.
Erfindungsgemäß ist es weiterhin möglich, an eine Stirnseite des Werkzeugträgers ein Werkzeug für die Innenbearbeitung von Bohrungen anzubringen, z. B. ein Honwerkzeug. In dieser Anordnung können umlaufende Werkstücke innen bearbeitet werden, wobei das Werkzeug eine schnellere Schwingbewegung in axialer Richtung und gleichzeitig, falls dies gewünscht wird, eine langsame Vorschubbewegung ausführt, die von der Werkzeugmaschine hergeleitet wird. In dieser Form kann das Gerät mit geringen Abänderungen infolge sehr kleiner Abmessungen zur Bearbeitung sehr tiefer Bohrungen verwendet werden. Außerdem kann an dem dem Werkzeug entgegengesetzten Ende des Gerätes eine Spannvorrichtung am Halter derart vorgesehen werden, daß an dieser das Gerät mit dem Kopf einer Bohrstange verbunden werden kann. Auf diese Weise lassen sich hohe Stangengewichte vermeiden, deren Hinundherbewegung infolge der hierbei auftretenden Massenkräfte Schwierigkeiten bereiten würde.
Für die Inbetriebsetzung des Gerätes, d. h. für das Ingangbringen des Erregerkolbens, wird der Führungszylinder mit einer Anfahrvorrichtung versehen, die durch die rohrförmige Masse und den rohrförmig umgebenen Halter nach außen hinausgeführt wird. Ein sicheres Anspringen wird durch einen federbelasteten kleinen Anfahrkolben erreicht, der durch einen Druckknopf so weit verschoben werden kann, daß ein Weg von der Zuführungsbohrung der Druckluft zu einer Arbeitskammer des Führungszylinders freigegeben und damit der Erregerkolben aus seiner Ruhelage gebracht wird. Damit beginnt das Gerät zu arbeiten. Der Druckknopf wird losgelassen, und der Anfahrkolben geht unter der Wirkung einer Feder sowie der Druckluft in seine Anfangsstellung zurück und legt sich mit seinem oberen Ende gegen eine Dichtung, so daß keinerlei Luftverluste entstehen.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht.
Abb. I stellt einen Längsschnitt durch das Gerät gemäß der Schnittlinie A-B in Abb. 2 dar; es ist ausgerüstet mit einem Werkzeug für die Bearbeitung von Bohrungen; Abb. 2 ist eine Seitenansicht des Gerätes, teilweise geschnitten, um die Schwenkeinrichtung zu zeigen; in dieser Abbildung ist das Gerät mit einem Werkzeug für Außenbearbeitung ausgerüstet; Abb. 3 ist eine vergrößerte Darstellung der Anfahrvorrichtung für den Erregerkolben.
In Abb. I ist mit I der Erregerkolben, mit 2 der Führungszylinder des Erregerkolbens und mit 3 die auf dem Führungszylinder angebrachte Anfahrvorrichtung gekennzeichnet. Mittels der Hauptfedern 4 ist der Führungszylinder 2 mit dem rohrförmigen Werkzeugträger 5 verspannt, der durch den als Teil eines Rohres ausgebildeten Halter 6 teilweise umschlossen wird. Auf dem Halter 6 sind Spannflächen 7 angeordnet, an welchen die Blattfedern 8 zwischen elastischen Beilagen 9 mittels des Endflansches Io eingespannt sind. Die Einspannung der Blattfedern erfolgt am Werkzeugträger 5 auf analoge Weise und ist hier nicht sichtbar. Ferner ist ein Honwerkzeug II gezeigt, welches an der Brücke I2 befestigt ist, die ihrerseits mit dem Werkzeugträger 5 verbunden ist. Auf der Gegenseite ist das Gerät an dem Endflansch Io beispielsweise mit einer Bohrstange I3 verbunden.
In Abb. 2 sind die Bezeichnungen wie in Abb. I gewählt. Hier sind die Befestigungen I4 der Blattfedern 8 an dem Werkzeugträger 5 sichtbar. Ferner ist die Schwenkvorrichtung durch teilweisen Schnitt verdeutlicht. Das auf dem Halter 6 aufgebrachte Spannsegment I5 ruht in dem muldenförmig ausgebildeten Schaft I6 und kann in diesem geschwenkt und mittels Spannschraube I7 und Klemmmutter I8 in jeder Lage fixiert werden. Der Schaft I6 ist hier beispielsweise in dem Stahlhalter I9 eines Drehbanksupportes 2o befestigt. Ferner ist eine Steinführung 2,1 dargestellt, mit welcher der Schleifkörper 22 gegen ein Werkstück 23 angepreßt wird.
In Abb. 3 ist die in Abb. i angedeutete Anfahrvorrichtung 3 deutlicher gezeichnet, die auf dem Führungszylinder 2 des Erregerkolbens aufgesetzt ist. Der Eintrittskanal 2,4 der Druckluft hat eine Abzweigung 25, die zu der Führung des Anfahrkolbens 26 führt. Wird der Anfahrkolben mittels Druckknopf 27 und Druckstange 28 niedergedrückt, so strömt Luft über 25, die Bohrung 29, Kanal 3o in den Zylinderraum 3I. Die Feder 32 führt den Anfahrkolben wieder zurück und preßt ihn gegen die Dichtung 33.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Gerät für den Antrieb von Schwingsystemen mit mehreren Massen zur Feinstbearbeitung vor. Oberflächen gemäß Patent 869 437, dadurch gekennzeichnet, daß die als Werkzeugträger (5) dienende Masse die andere große Masse, der Führungszylinder (2) des druckluftgesteuerter Erregerkolbens (I), rohrförmig umschließt und mit diesem mittels der Hauptfedern (4) verspannt und durch einen als Teil eines Rohres ausgebildeten Halter (6) umgeben ist, und daß die Führung des Werkzeugträgers (5) gegenüber dem Halter (6) durch Blattfedern (8) erfolgt, die in Gruppen an je einem Ende des Werkzeugträgers (5) und des Halters (6) befestigt sind.
2. Gerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (6) an seinem äußeren Umfang in einer muldenförmigen Aussparung eines Schaftes (I6) liegt und mit diesem in beliebiger Lage verspannt werden kann.
3. Gerät nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (I6) an seinem rückwärtigen Ende derart ausgebildet ist, daß er in die üblichen Spannvorrichtungen von Werkzeugmaschinen eingespannt werden kann.
4. Gerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (8) an ihren Einspannstellen an dem Werkzeugträger (5) und/oder dem Halter (6) zwischen elastischen Beilagen (9) eingespannt sind.
5. Gerät nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite des Werkzeugträgers (5), beispielsweise an den Spannflächen (7) der Blattfedern (8), eine Brücke (I2) derart angeordnet wird, daß auf ihr ein Werkzeug (II) für die Bearbeitung von Bohrungen befestigt werden kann.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Werkzeug entgegengesetzen Ende des Gerätes eine Spannvorrichtung (Io) am Halter (6) derart vorgesehen wird, daß an dieser das Gerät mit dem Kopf einer Bohrstange (I3) od. ä. verbunden werden kann.
7. Gerät nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszylinder (2) eine Anfahrvorrichtung (3) aufweist, die durch die rohrförmige Masse (5) und den rohrförmig umgebenden Halter (6) nach außen herausgeführt ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfahrvorrichtung aus einem unter Federdruck stehenden Anfahrkolben (26) besteht und eine Verbindung des einen Arbeitsraumes (3I) des Führungszylinders (2) für den Erregerkolben (I) mit der Druckluftzuführungsleitung dichtend verschließt und zum Öffnen. dieser Verbindung verschiebbar ist.
9. Gerät nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfahrkolben mittels Druckknopf (27) und Druckstange (28) verschiebbar ist.