DE10355057A1 - Innenräummaschine und Innenräumwerkzeug - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Innenräummaschine. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Innenräummaschine, die einen Zwischenraum zwischen einem Räumwerkzeug bzw. einer Räumnadel oder einem Räumdorn und einem Ziehkopf zum Festhalten eines vorderen Schafts oder eines Ziehendes des Räumwerkzeugs sowie einen Spalt zwischen dem Räumwerkzeug und einem Nachführkopf zum Festhalten eines hinteren Schafts oder Nachführ-Endes des Räumwerkzeugs eliminiert, wodurch die Genauigkeit der konzentrischen Ausrichtung des Räumwerkzeugs bzw. der Räumnadel und der Köpfe bei einem Räumvorgang verbessert werden.
- Beim Innenflächenräumen unter Verwendung eines Räumwerkzeugs ist ein Ziehkopf, wie er in
JP-A-6 126526 13 zeigt einen solchen Ziehkopf. Dieser Ziehkopf hat einen Körper51 , der mit einem Einsetzloch54 für ein Räumwerkzeug-Ziehende50 und vier radial um eine Achse des Körpers51 angeordneten Klauenelementen52 versehen ist. Die Klauenelemente52 können in das Einsetzloch54 hineinbewegt werden. - Im Betrieb wird das Räumwerkzeug-Ziehende
50 in das Einsetzloch54 des Ziehkopfes eingesetzt. Dann wird eine am Ziehkopf angebrachte Hülse53 zum Vorderende des Körpers51 verschoben und ein nach innen vorstehender Abschnitt53a der Hülse53 drückt die Klauenelemente52 in Anlage gegen einen Abschnitt56 reduzierten Durchmessers des Räumwerkzeug-Ziehendes50 . Infolgedessen wird das Räumwerkzeug-Ziehende50 durch die Klauenelemente52 im Einsetzloch54 gegriffen und damit im Körper51 gehalten. Die Bezugsziffer55 bezeichnet eine Feder, welche die Hülse53 zurückdrückt. - Wenn bei diesem herkömmlichen Ziehkopf die Klauenelemente
52 mit dem Abschnitt56 reduzierten Durchmessers des Räumwerkzeug-Ziehendes50 in Eingriff kommen, besteht ein axiales Spiel oder ein Zwischenraum zwischen dem Abschnitt56 reduzierten Durchmessers und den Klauenelementen52 . Ferner besteht bei eingesetztem Räumwerkzeug ein radiales Spiel oder Zwischenraum zwischen dem Abschnitt56 reduzierten Durchmessers, den Klauenelemente52 und dem nach innen vorstehenden Abschnitt53a der Hülse53 . Somit ist das Räumwerkzeug lose bewegbar, wenn der Ziehkopf das Räumwerkzeug einklemmt. - Das axiale Spiel zwischen dem Abschnitt
56 reduzierten Durchmessers und den Klauenelementen52 verschwindet, wenn das Räumwerkzeug-Ziehende50 vom Körper51 nach unten gezogen wird. Bei dem obigen Vorgang oder während eines Räumvorgangs bewegt sich jedoch das Räumwerkzeug-Ziehende50 axial oder vibriert relativ zum Körper51 , was die Bearbeitungsgenauigkeit und eine Lebensdauer des Räumwerkzeugs nachteilig beeinflusst. Bei dem herkömmlichen Ziehkopf ist es daher nicht möglich, eine korrekte Positionierung zwischen dem Räumwerkzeug und dem Ziehkopf in der Axial- und Radialrichtung herzustellen. - Ferner hält der herkömmliche Ziehkopf das Räumwerkzeug-Ziehende
50 nicht in einer Richtung seiner Drehung. - Ein herkömmliches Verfahren zum Einschränken einer Drehbewegung eines Räumwerkzeugschafts umfasst, wie in
14 gezeigt ist, das Ausbilden einer flachen Fläche61 an einem Räumwerkzeug-Ziehende60 und eines Stiftschlitzes64 in einem Körper62 . Nachdem das Räumwerkzeug-Ziehende60 eingesetzt ist, wird in den Stiftschlitz64 in dem Körper ein Stift63 unter Verwendung eines geeigneten Mittels eingesetzt, um eine Drehung des Räumwerkzeug-Ziehendes60 zu verhindern. Da jedoch eine vorbestimmte Toleranz bei der Bearbeitung erforderlich ist, ergibt sich notwendigerweise ein Spiel bzw. Zwischenraum65 in der Drehrichtung. Wenn während eines Räumvorgangs das Räumwerkzeug-Ziehende60 von dem Körper62 nach unten gezogen wird, bewegt sich infolgedessen das Räumwerkzeug-Ziehende60 , oder es vibriert in der Drehrichtung relativ zum Körper62 . - Der herkömmliche Ziehkopf weist Spiele oder Zwischen räume zwischen sich und einem Räumwerkzeug in den Radial-, Axial- und Drehrichtungen auf, wie oben beschrieben wurde. Somit führt das Räumwerkzeug bei einem Bearbeitungsgang einen Schneidvorgang aus, während es der Genauigkeit des vorangehenden Bearbeitungsgangs an einem Werkstück in den Radial- und Drehrichtungen folgt. In der Axialrichtung wird infolge einer Schneidlast der Abschnitt reduzierten Durchmessers des Räumwerkzeugs in engem Kontakt mit den Klauenelementen des Ziehkopfes gehalten.
- Ferner bestehen auch Spiele und Bearbeitungstoleranzen in Radial-, Axial- und Drehrichtungen zwischen des Räumwerkzeugs und dem herkömmlichen Rück- bzw. Nachführkopf zum Einspannen eines Folge- bzw. Nachführendes des Räumwerkzeugs. Daher wird bei der Bearbeitung das Räumwerkzeug in den Radial- und Drehrichtungen verkantet, wie oben beschrieben wurde, und auch in der Axial- oder Vertikalrichtung besteht ein Spiel. Vom herkömmlichen Aufbau ist also nicht zu erwarten, dass er die Räumgenauigkeit verbessert, und er hat eine nachteilige Auswirkung auf die Lebensdauer des Räumwerkzeugs.
- Wie oben beschrieben wurde, bewegt sich bei der herkömmlichen Maschine das Räumwerkzeug während eines Räumvorgangs aus seiner Bahn und folgt der Genauigkeit des vorangehenden Bearbeitungsgangs, der vor dem Räumvorgang an einem Werkstück ausgeführt wurde, und es kann kein korrektes Schneiden bzw. Abspanen durch das Räumwerkzeug erwartet werden.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Innenräummaschine bereitzustellen, welche die konzentrische Ausrichtung zwischen einem Räumwerkzeug und einem Ziehkopf oder einem Rück- bzw. Nachführkopf durch Beseitigen eines Spiels bzw. Zwischenraums zwischen dem Ziehkopf zum Festhalten eines Räumwerkzeug-Ziehendes und dem Räumwerkzeug bei einem Innenräumvorgang oder durch Beseitigen eines Spiels bzw. Zwischenraums zwischen dem Rückführkopf zum Festhalten eines Räumwerkzeug-Nachführendes und dem Räumwerkzeug signifikant verbessern kann.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Räumwerkzeug bereitzustellen, das in der obigen Maschine eingesetzt werden und ein Spiel oder einen Zwischenraum zwischen sich und dem Ziehkopf oder dem Rückführkopf eliminieren kann.
- Um die erste Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine Innenräummaschine gemäß der Erfindung ein Räumwerkzeug mit einem Ziehende und einem Folge- bzw. Nachführende, und einen Ziehkopf sowie einen Rückführkopf zum jeweiligen Festhalten des Ziehendes bzw. des Nachführendes des Räumwerkzeugs. Diese Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das Ziehende oder Folge- bzw. Nachführende des Räumwerkzeugs mit einer schrägen Oberfläche ausgebildet ist, dass der Kopf zum Festhalten des jeweiligen Räumwerkzeugendes mit einer schrägen Innenfläche komplementär zu der schrägen Oberfläche des Räumwerkzeugs ausgebildet ist, und dass die schräge Oberfläche des Räumwerkzeugs gegen die schräge Innenfläche des Kopfes gedrückt und geklemmt wird, um den Kopf und das Räumwerkzeug fest miteinander zu verbinden.
- Um die zweite Aufgabe zu erfüllen, umfasst ein Räumwerkzeug zum Innenräumen gemäß der Erfindung ein Ziehende, ein Folge- bzw. Nachführende und eine schräge Oberfläche, die an dem Ziehende und/oder dem Nachführende ausgebildet ist und komplementär zu einer schrägen Innenfläche ist, die in bzw. an einem Kopf einer Räummaschine vorgesehen ist, wobei der Kopf zum Festhalten des jeweiligen Räumwerkzeugendes für den Antrieb dient.
- Die schräge Oberfläche kann am Ziehende des Räumwerkzeugs ausgebildet sein, und die komplementäre schräge Innenfläche kann am Ziehkopf ausgebildet sein.
- Der Kopf zum Festhalten des einen Endes des Räumwerkzeugs kann der Rückführkopf sein. In diesem Fall umfassen Maßnahmen zum Drücken des Räumwerkzeugs gegen den Kopf vorzugsweise eine Stoß- bzw. Drückvorrichtung, die an einem Gleittisch zum Tragen des Rückführkopfes installiert ist und über den Gleittisch den Rückführkopf gegen das Räumwerkzeug drücken kann.
- Die Stoß- bzw. Drückvorrichtung kann einen Antriebs zylinder, der an dem Gleittisch angebracht ist, und einen beweglichen Block umfassen, der beweglich am Gleittisch angebracht ist, der antriebsmäßig mit dem Zylinder verbunden ist und den Rückführkopf haltern kann.
- Das Räumwerkzeug kann an seinen beiden Enden mit schrägen Oberflächen ausgebildet sein, und beide Köpfe können Ziehköpfe sein, von denen jeder Ziehmechanismen zum Ziehen des Räumwerkzeugs aufweist und mit schrägen Innenflächen ausgebildet ist, die komplementär zu den entsprechenden Oberflächen des Räumwerkzeugs sind. In diesem Fall umfassen Maßnahmen zum Drücken des Räumwerkzeugs gegen den Kopf vorzugsweise die Ziehmechanismen der Ziehköpfe.
- Der Ziehmechanismus umfasst vorzugsweise ein Paar Eingriffsnuten bzw. -rillen, die an gegenüberliegenden Seiten eines der Enden des Räumwerkzeugs ausgebildet sind und jeweils schräge Oberflächen an einer Abschlussseite des Räumwerkzeugs aufweisen, ein Paar radial ausgerichteter Löcher, die einander entgegengesetzt in dem Ziehkopf ausgebildet sind, Klauenelemente, welche verschiebbar jeweils in den Löchern aufgenommen sind, und eine Hülse, die gleitend bzw. verschiebbar an dem Ziehkopf angebracht ist und einen nach innen vorstehenden Abschnitt zum Eingriff mit und zum Drücken der Klauenelemente aufweist, so dass, wenn die Hülse bewegt wird, der vorstehende Abschnitt der Hülse die Klauenelemente gegen die schrägen Oberflächen des Räumwerkzeugs-Eingriffsnuten drückt, um das Räumwerkzeug zum Ziehkopf hin zu ziehen.
- Der Ziehkopf kann ferner einen Drehrichtungs-Positionierungsmechanismus aufweisen. Dieser Mechanismus umfasst vorzugsweise ein Paar parallele, flache, an gegenüberliegenden Seiten eines der Enden des Räumwerkzeugs ausgebildete Flächen, ein Paar radial in dem Ziehkopf ausgebildete parallele Löcher, in den Löchern jeweils verschiebbar aufgenommene Stifte und eine an dem Ziehkopf verschiebbar angebrachte und einen nach innen vorstehenden Abschnitt zum Eingriff mit und zum Drücken der Stifte aufweisende Hülse, so dass, wenn die Hülse bewegt wird, der vorstehende Abschnitt der Hülse die Stifte gegen zwei Enden drückt, die symmetrisch in Bezug auf einen Punkt der parallelen flachen Flächen des Räumwerkzeugs sind, um das Räumwerkzeug von entgegengesetzten Richtungen aus zu drehen und dadurch das Räumwerkzeug am Ziehkopf festzuklemmen.
- Da bei der Innenräummaschine der Erfindung nach obigem Aufbau die Köpfe und das Räumwerkzeug durch Festklemmen der schrägen Oberflächen an den schrägen Innenflächen verbunden sind, sind die Köpfe und das Räumwerkzeug fest miteinander gekoppelt. Infolgedessen werden Spiele oder Zwischenräume zwischen den Köpfen und dem Räumwerkzeug eliminiert und ein Räumvorgang kann mit einer erheblich verbesserten Konzentrizität zwischen den Köpfen und dem Räumwerkzeug durchgeführt werden, wodurch ein sehr genauer Räumvorgang ausgeführt werden kann.
- Gemäß der Erfindung ist es möglich, die Genauigkeit der Maschine auf die Kernstücke des Ziehkopfes, des Rückführkopfes und des Räumwerkzeugs zu übertragen und dadurch die Bearbeitungsgenauigkeit eines Werkstücks im Vergleich zu derjenigen des vorangehenden, vor dem Räumvorgang ausgeführten Arbeitsgangs signifikant zu verbessern.
- Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung hervor. Es zeigen:
-
1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht zur Darstellung eines wesentlichen Teils der Innenräummaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die einen Ziehkopf zum Festhalten eines Ziehendes eines Räumwerkzeugs und einen Rückführkopf zum Festhalten eines Räumwerkzeug-Nachführendes aufweist, -
2A eine schematische Schnittansicht zur Darstellung des Rückführkopfes von1 in einem nichtfestgeklemmten Zustand, in dem das Räumwerkzeug herausgezogen ist, und2B eine schematische Schnittansicht zur Darstellung des Ziehkopfes von1 in einem nicht-festge klemmten Zustand, in dem das Räumwerkzeug herausgezogen ist,3A eine Vorderansicht zur Darstellung des Räumwerkzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und3B eine Seitenansicht von rechts des Räumwerkzeugs, in Richtung einer Linie IIIB-IIIB in3A betrachtet, -
4 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung der Maschine von1 in einem Zustand, in dem das von dem Rückführkopf herabhängende Räumwerkzeug in den Ziehkopf abgesenkt und eingesetzt ist, -
5 eine Schnittansicht der Maschine längs einer Linie V-V in4 , -
6 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung der Maschine von1 , wobei das Räumwerkzeug durch den Ziehkopf und den Rückführkopf festgeklemmt ist, -
7 eine Schnittansicht der Maschine von6 längs einer Linie VII-VII in6 , -
8 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung der Maschine von1 in einem Zustand, bei dem ein Ziehkopf-Gleittisch zu einem unteren Ende seines Hubs bewegt ist und sich ein hinteres Ende des Räumwerkzeugs unterhalb eines Werkstücks befindet, wenn die Bearbeitung abgeschlossen ist, -
9 eine Schnittansicht desjenigen Teils des Ziehkopfes, welcher das Räumwerkzeug führt, längs einer Linie IX-IX in7 , -
10A eine Schnittansicht längs einer Linie X-X in6 zur Darstellung des Ziehkopfes in einem das Räumwerkzeug festklemmenden Zustand, und10B eine Schnittansicht zur Darstellung des Ziehkopfes in einem Nicht-Klemmzustand des Räumwerkzeugs, -
11A eine Schnittansicht längs einer Linie XI-XI in7 zur Darstellung eines Räumwerkzeug-Drehrichtungs-Positionierungsmechanismus des Ziehkopfes in einem das Räumwerkzeug festklemmenden Zustand, und11B eine Schnittansicht des Mechanismus in einem Zustand, in dem der Ziehkopf das Räumwerkzeug nicht festklemmt, -
12 eine Schnittansicht längs einer Linie XII-XII in4 zur Darstellung eines Räumwerkzeug-Aufhängungsstiftabschnitts des Rückführkopfes, -
13 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung eines herkömmlichen Ziehkopfes, und -
14 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung eines Räumwerkzeugschaft-Drehrichtungs-Begrenzungsvorrichtung bei einem anderen herkömmlichen Ziehkopf. -
1 stellt einen wesentlichen Teil der Innenräummaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar. Die Maschine dieses Beispiels ist eine Räummaschine mit sich bewegendem Räumwerkzeug und feststehendem Werkstück. -
1 zeigt einen Ziehkopf100 zum Festhalten bzw. Greifen eines vorderen Schafts oder eines Ziehendes des Räumwerkzeugs bzw. der Räumnadel oder des Räumdorns, und einen Rück- bzw. Nachführkopf101 zum Festhalten bzw. Greifen eines hinteren Schafts oder Folge- bzw. Nachführendes des Räumwerkzeugs. In dieser Ausführungsform weist der Ziehkopf100 einen Zweiklauen-Richtungsbestimmungsmechanismus auf, der Klauenelemente ähnlich denjenigen des oben beschriebenen Standes der Technik verwendet, und der Rückführkopf101 ist von einem Stifttyp. - Die in
1 gezeigte Räummaschine befindet sich in einem Zustand, bei dem der Ziehkopf100 nicht festklemmt, das Räumwerkzeug8 am Rückführkopf101 aufgehängt ist und ein Werkstück4 an einer oberen Oberfläche einer Bezugs-Aufspannplatte3 angeordnet ist. Die Bezugs-Aufspannplatte3 , die das Werkstück4 aufnimmt, ist an einer Säule1 an einer Vorderseite eines Maschinenkörpers befestigt. - Ein Gleittisch
2 für den Ziehkopf100 ist relativ zu der Säule1 vertikal beweglich angeordnet, und der Ziehkopf100 ist starr am Ziehkopf-Gleittisch2 befestigt. Das Räumwerkzeug8 ist am Rückführkopf101 aufgehängt. Ein Rückführkopf-Gleittisch9 ist relativ zu der Säule1 vertikal beweglich angeordnet, und an diesem Rückführkopf-Gleittisch9 ist ein Zylinder11' einer Stoß- bzw. Drückvorrichtung befestigt, der auch als Mittel zum Drücken des Rückführkopfes gegen das Räumwerkzeug dient. Eine Stange31 des Zylinders11' ist mit einem beweglichen Block7 verbunden, der vertikal entlang eines Gleitabschnitts10 des Rückführkopf-Gleittisches9 geführt und bewegt wird. Die Bezugsziffern31' und7' bezeichnen Verbindungselemente. Der Rückführkopf101 ist an einer Platte6 befestigt, die am unteren Ende des beweglichen Blocks7 gesichert ist. - Obwohl der Rückführkopf-Gleittisch
9 und der Ziehkopf-Gleittisch2 während eines Räumvorgangs synchron vertikal relativ zu der Säule1 durch einen (nicht dargestellten) Motor oder Zylinder bewegt werden, können diese beiden Gleittische auch unabhängig voneinander vertikal bewegt werden. Der Räum-Arbeitszyklus schreitet in den in1 ,4 ,6 und8 gezeigten Stadien fort. -
2B zeigt den Ziehkopf100 in einem nicht festgeklemmten Zustand, bei dem das Räumwerkzeug herausgezogen ist. Ein Körper11 des Ziehkopfes100 erstreckt sich durch den Ziehkopf-Gleittisch2 und ist am Ziehkopf-Gleittisch2 mit einer Mutter18 befestigt. Der Ziehkopf-Gleittisch2 ist an der Säule1 über eine (nicht dargestellte) Vorrichtung vertikal beweglich gehaltert. Der Ziehkopf-Körper11 weist ein Durchgangsloch11a auf, und am Rückführkopf-Körper ist eine Hülse14 beweglich angebracht. Die Hülse14 ist mit einem Gleitabschnitt32' eines Arms32 verbunden und ist relativ zum Ziehkopf-Körper11 durch Antrieb des Arms32 vertikal beweglich. Die Hülse14 wird von dem Ziehkopf-Gleittisch2 durch eine Feder16 , die von einer Mutter17 gehalten wird, weggedrückt. - Ein Klemmenmetall
12 ist an einem Ende des Ziehkopf-Körpers11 zusammen mit einer Verkleidung13 zur vertikalen Einstellung befestigt. Das Klemmenmetall12 weist eine schräge Innenfläche44 auf, die wie ein Kegelstumpf ausgebildet ist, der zu einer schrägen Oberfläche81 (3 ) komplementär ist, die mit hoher Genauigkeit am Ziehende bzw. am Schaft des Räumwerkzeugs8 bearbeitet ist. Der Ziehkopf100 klemmt das Räumwerkzeug8 durch Drücken der schrägen Oberfläche81 des Ziehendes des Räumwerkzeugs8 gegen die schräge Innenfläche44 des Klemmenmetalls12 , um das Räumwerkzeug8 und den Ziehkopf fest miteinander zu verbinden und dadurch einen Zwischenraum bzw. ein Spielzwischen ihnen zu eliminieren. Die Bezugsziffer15 bezeichnet eine Staubabdeckung. - Der Arm
32 wird von einem Zylinder35 über einen Drehzapfen33 angetrieben und bewegt die Hülse14 vertikal relativ zum Ziehkopf-Körper11 über den Gleitabschnitt32' des Arms32 . Der Gleitabschnitt32' des Arms32 steht in Gleiteingriff mit einem (nicht dargestellten) Ausnehmungsabschnitt, der an einem Außenumfang der Hülse14 vorgesehen ist. Wenn sich der Zylinder35 absenkt, drückt der Arm32 die Hülse14 nach oben, die ihrerseits über ihre ersten, nach innen vorstehenden Abschnitte14' Klauen21 des Ziehkopf-Körpers in ein Durchgangsloch im Ziehkopf-Körper drückt. Der Ziehkopf100 klemmt so das Räumwerkzeug8 fest (6 ). -
2B stellt den Ziehkopf100 dar, wenn er nicht festklemmt. Dabei wird die Hülse14 von der Feder16 zu einer Nicht-Klemmposition hochgedrückt. Ein Räumwerkzeug-Hochdrückschaft19 , der verschiebbar in das Durchgangsloch11a des Ziehkopf-Körpers11 eingesetzt ist, ist zu seiner Ausgangsposition zurückgeführt. Des Räumwerkzeugs-Hochdrückschaft19 wird zum Entklemmen des Räumwerkzeugs8 von der schrägen Innenfläche44 des Klemmenmetalls12 verwendet, wenn der Räumvorgang abgeschlossen ist (ein in8 gezeigter Zustand). Das Räumwerkzeug-Hochdrückschaft19 greift in einen Gleitabschnitt42' eines Arm42 ein und wird relativ zum Ziehkopf-Körper11 durch den Gleitabschnitt42' vertikal bewegt. Der Arm42 wird durch einen Zylinder45 über einen Drehzapfen43 angetrieben. -
2A stellt den Rückführkopf101 in einem nichtfestklemmenden Zustand dar, das heißt, wenn das Räumwerkzeug herausgezogen ist. Der Rückführkopf101 weist einen an einem Ende desselben an einem Träger73 angebrachten Körper71 auf. Der Träger73 ist an dem beweglichen Block7 des Rückführkopfes über eine Platte6 befestigt. Der Rückführkopf-Körper71 weist darin ein Durchgangsloch101a auf, und ein Klemmenmetall72 ist am anderen Ende des Rückführkopf-Körpers vorgesehen. Das Klemmenmetall72 weist eine schräge Innenfläche84 einer Kegelstumpfform auf, die komplementär zu einer schrägen Oberfläche82 (3 ) ist, welche mit hoher Genauigkeit an dem Nachführende des Räumwerkzeugs8 bearbeitet ist. - Der Rückführkopf-Körper
71 ist mit einem Paar Aufhängungsstiften77 (12 ) versehen. Die Aufhängungsstifte77 sind an einer Stange78 eines Zylinders80 angebracht und werden horizontal durch den Rückführkopf-Körper71 hindurch mittels Antrieb des Zylinders80 bewegt, um in ein Durchgangsloch des Körpers hinein bewegt und aus diesem zurückgezogen zu werden. Der Zylinder80 ist an einer Stütze oder Halterung79 angebracht, die ihrerseits an der Platte6 befestigt ist. - Die Aufhängungsstifte
77 an der in2A gezeigten Position befinden sich in einem Zustand, bei dem sie aus dem Durchgangsloch in den Rückführkopf-Körper durch den Zylinder80 zurückgezogen wurden und das in den Rückführkopf-Körper eingesetzte Räumwerkzeug8 nicht stören bzw. beeinflussen. Wenn sie das Räumwerkzeug8 aufhängen, werden die Aufhängungsstifte77 in den Rückführkopf-Körper hinein bewegt und halten von beiden Seiten Ausnehmungsabschnitte34 , die in dem Nachführende des Räumwerkzeugs8 ausgebildet sind. - Wenn ein Räumvorgang erfolgt, werden die Aufhängungsstifte
77 , wie2A zeigt, in einen Zustand zurückgezogen, in dem sie das Räumwerkzeug8 nicht stören. Dabei drückt ein in dem Träger73 vertikal beweglich vorgesehener Räumwerkzeug-Rückhaltestift74 das Räumwerkzeug8 durch die Kraft einer Feder75 nach unten. - Bei dem Räumvorgang wird der Rückführkopf-Gleittisch
9 zu einer Position abgesenkt, an der der Rückführkopf101 an dem Räumwerkzeug8 anliegt. Bei der in6 gezeigten Position liegt der an dem unteren Ende des beweglichen Rückführkopfblocks7 befestigte Rückführkopf101 auf dem Räumwerkzeug8 durch die Kraft des an dem Rückführkopf- Gleittisch9 vorgesehenen Zylinders11' auf. Durch Herunterdrücken des Rückführkopfes101 mittels des Zylinders11' klemmt das Klemmenmetall72 des Rückführkopfes das Räumwerkzeug8 fest (6 ). Die Feder75 ist an einer Platte76 gesichert. Wie oben beschrieben wurde, drückt der Zylinder11' bei gegen die schräge Innenfläche84 des Rückführkopf-Körpers71 gedrückter schräger Oberfläche82 des Räumwerkzeugs8 den Rückführkopf101 zum Festklemmen nach unten (6 ). Dies verhindert, dass das Räumwerkzeug8 ausgelenkt wird oder sich neigt oder verkantet, und stellt die Innenräummaschine bereit, die einen Räumvorgang mit der stark verbesserten Konzentrizität zwischen dem Räumwerkzeug und dem Rückführkopf durchführen kann. -
3 zeigt das Räumwerkzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die zum Einsatz bei der Maschine von1 dient. Das Räumwerkzeug8 weist an seinem vorderen Schaft oder Ziehende eine kegelstumpfförmig abgeschrägte, mit hoher Präzision bearbeitete Oberfläche81 auf, die komplementär zu der abgeschrägten Innenfläche44 des Klemmenmetalls12 des Ziehkopfes100 ist, und an ihrem hinteren Schaft oder Nachführende eine kegelstumpfförmig. abgeschrägte, mit hoher Präzision bearbeitete Oberfläche82 auf, die komplementär zu der schrägen Oberfläche84 des Klemmenmetalls72 des Rückführkopfes101 ist. Das Räumwerkzeug8 ist ferner mit Parallelflächenabschnitten46 am Ziehende zum Positionieren in einer Drehrichtung ausgebildet (11 ). - Das Räumwerkzeug
8 wird mit der gegen die schräge Innenfläche44 des Klemmenmetalls12 des Ziehkopfes100 gedrückten schrägen Oberfläche81 des Ziehendes festgeklemmt. Somit ist das Räumwerkzeug8 fest mit dem Ziehkopf100 verbunden, und ein Spalt oder Zwischenraum bzw. Spiel zwischen ihnen ist eliminiert. Ferner wird das Räumwerkzeug8 bei gegen die schräge Innenfläche84 des Klemmenmetalls72 des Rückführkopfes101 gedrückter schräger Oberfläche82 des Nachführendes des Räumwerkzeugs8 nach unten gedrückt und durch die Kraft des Zylinders11' des Rückführkopf- Gleittisches9 festgeklemmt. Dies stellt das Innenräumwerkzeug8 bereit, bei dem ein Auslenken oder Verkanten oder Kippen verhindert werden kann und dase einen Räumvorgang mit der signifikant verbesserten Konzentrizität zwischen dem Räumwerkzeug und dem Rückführkopf ausführen kann. - In
4 befindet sich das Räumwerkzeug8 in einem Zustand nach dem Einsetzen in den Ziehkopf100 im Stadium der2B durch Absenken des Rückführkopfes101 , nachdem es aufgehängt wurde, wobei die Ausschnittabschnitte34 des Nachführendes von gegenüberliegenden Seiten aus von den Aufhängungsstiften77 festgehalten sind.5 ist eine Ansicht von rechts, in einem Querschnitt V-V in4 betrachtet.12 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Räumwerkzeugs-Aufhängungsstifte77 des Rückführkopfes101 , in einem Querschnitt XII-XII in4 betrachtet (wenn das Räumwerkzeug aufgehängt ist). Die Aufhängungsstifte77 sind in den Rückführkopf-Körper71 horizontal beweglich vorgesehen. -
6 zeigt einen Zustand, in dem das Räumwerkzeug8 durch den Rückführkopf101 und den Ziehkopf100 festgeklemmt ist, wobei dessen oberen und unteren schrägen Oberflächen82 ,81 in engem Kontakt mit den schrägen Innenflächen84 ,44 des Rückführkopf-Klemmenmetalls72 und der Ziehkopfklemme12 gehalten sind. An der am Vorderteil des Maschinenkörpers befestigten Säule1 ist die Bezugs-Aufspannplatte3 , auf der das Werkstück4 plaziert ist, angebracht. In dieser Ausführungsform ist die Räummaschine von einem Typ mit sich bewegendem Räumwerkzeug, und der Ziehkopf-Gleittisch2 , auf dem der Ziehkopf100 installiert ist, ist in Bezug auf die Säule1 vertikal beweglich angeordnet. Der Rückführkopf-Gleittisch9 ist ebenfalls in Bezug auf die Säule1 vertikal beweglich angeordnet, und der Rückführkopf101 ist an der an dem beweglichen Rückführkopfblock7 befestigten Platte6 angebracht.7 ist eine Seitenansicht von rechts, in einem Querschnitt VII-VII in6 betrachtet. - Die
10A und10B zeigen einen Ziehmechanismus (der als Mittel zum Drücken des Räumwerkzeugs an den Ziehkopf dient) des Ziehkopfes in Klemm- und Nicht-Klemmzuständen, in einem Schnitt X-X in6 betrachtet. Wie aus den -
4 bis7 und der10 ersichtlich ist, umfasst der Ziehmechanismus des Ziehkopfes100 zwei gegenüberliegende Radiallöcher21' (6 ), die im Ziehkopf-Körper11 ausgebildet sind, und zwei Klauen21 , die jeweils in den entsprechenden Radiallöchern beweglich aufgenommen sind. Das Räumwerkzeug8 ist mit zwei Eingriffsnuten bzw. -rillen36 an entsprechenden Positionen am Ziehende ausgebildet, wobei jede Eingriffsnut eine vordere schräge Oberfläche36' aufweist (3A ,3B ). - Um das Räumwerkzeug
8 mit dem Ziehkopf100 festzuklemmen, wird das Ziehende des Räumwerkzeugs in den Ziehkopf-Körper11 eingesetzt und dann die Hülse14 am Ziehkopf-Körper nach oben bewegt. Wenn sich die Hülse14 nach oben bewegt, drücken die beiden ersten Vorsprungsabschnitte14' an der Innenfläche der Hülse14 (6 ) die zugeordneten Klauen21 und bewirken, dass diese radial nach innen vorstehen. Die beiden Klauen21 werden gegen die vorderen schrägen Oberflächen36' der Eingriffsnuten36 des Räumwerkzeugs gedrückt, wobei sie das Räumwerkzeug8 stark nach unten ziehen (mit einer größeren Kraft als beim Herabziehen des Räumwerkzeugs in einem Räumvorgang). Damit wird die schräge Oberfläche81 des Räumwerkzeugs8 gegen die schräge Innenfläche44 des Ziehkopfes100 gedrückt und festgeklemmt. - Die
11A und11B zeigen einen Drehrichtungs-Positionierungsmechanismus in Klemm- und Nicht-Klemmzuständen, in einem Schnitt XI-XI in7 betrachtet. Wie aus7 und den11A und11B zu ersehen ist, umfasst der Drehrichtungs-Positionierungsmechanismus zwei parallele Löcher95 ,96 , die radial im Ziehkopf-Körper11 ausgebildet sind, und zwei Stifte90 , die in den jeweiligen Löchern beweglich aufgenommen sind. - Wenn das Räumwerkzeug
8 in den Ziehkopf100 eingesetzt wird, drücken bei Aufwärtsbewegung der Hülse14 zwei zweite Vorsprungsabschnitte97 an der Innenfläche der Hülse14 die Stifte90 und bewirken, dass diese radial nach innen vorstehen. Die beiden Stifte90 werden aus entgegengesetzten Richtungen gegen zwei in Bezug auf einen Punkt symmetrische Enden93 ,94 an unteren Teilen der Parallelflächenabschnitte46 des Räumwerkzeugs8 gedrückt, um das Räumwerkzeug8 zu drehen. Dies bewirkt, dass das Räumwerkzeug8 am Ziehkopf100 in der Drehrichtung festgeklemmt wird. Die Bezugsziffer91 bezeichnet eine Rückholfeder für jeden Stift, und die Bezugsziffer92 bezeichnet einen Rückholfeder-Halter. -
9 zeigt einen Teil des Ziehkopf-Körpers11 , in einem Schnitt IX-IX in7 betrachtet. In diesem Abschnitt des Ziehkopf-Körpers11 sind zwei Führungsstifte23 parallel zueinander vorgesehen, wobei ein Loch98 zum Einsetzen des Räumwerkzeugs dazwischen festgelegt ist. Das Loch98 ist so bemessen, dass es einen Zwischenraum zwischen sich und dem Räumwerkzeug lässt. Wenn das Räumwerkzeug8 in den Ziehkopf100 eingesetzt wird, führen die Stifte23 das Räumwerkzeug. -
8 zeigt einen Zustand, bei dem der Innenräumvorgang abgeschlossen ist, wobei der Ziehkopf-Gleittisch2 zur untersten Position bewegt ist und ein hinteres Ende85 des Räumwerkzeugs sich unter dem Werkstück4 befindet. In diesem Stadium wird das Werkstück4 entnommen. Dann wird, wenn das Werkstück4 entfernt ist und der Ziehkopf100 das Ziehende des Räumwerkzeugs festklemmt, wie in8 gezeigt ist, der Rückführkopf101 abgesenkt, die Aufhängungsstifte77 greifen in die Eingriffsnuten34 des Räumwerkzeugs ein und das Räumwerkzeug8 wird zu der in1 gezeigten Ausgangsposition zurückgeführt. Dieser Rückführzyklus schreitet von dem in8 gezeigten Zustand, bei dem das Werkstück4 entfernt worden ist, zu den Zuständen der5 bis1 fort. Der Innenräumvorgang des Werkstücks4 wird von dem Zustand der6 aus ausgeführt, wobei das Räumwerkzeug8 das Werkstück4 durch Antrieb des Ziehkopf-Gleittisches2 und des Rückführkopf-Gleittisches9 in Synchronisation miteinander abspant, während die schrägen Oberflächen des Räumwerkzeugs festgehalten werden. - Die Erfindung ist auf eine Innenräummaschine anwendbar, die eine Bearbeitung durch Ziehen eines Räumwerkzeugs von beiden Enden aus, um dem Räumwerkzeug Spannung zu verleihen, ausführt. In diesem Fall ist das Räumwerkzeug an seinem Nachführende mit einer schrägen Oberfläche ausgebildet, die mit hoher Genauigkeit ähnlich der oben beschriebenen Ausführungsform bearbeitet ist. Der Kopf zum Greifen bzw. Festhalten des Nachführendes des Räumwerkzeugs ist so aufgebaut, dass er das Räumwerkzeug wie bei dem Ziehkopf der obigen Ausführungsform ziehen kann. Der Kopf ist ebenfalls mit einer schrägen Innenfläche versehen, die komplementär zu der schrägen Oberfläche am Nachführende des Räumwerkzeugs ist. Dieser Kopf lässt seine schräge Innenfläche gegen die schräge Oberfläche des Nachführendes des Räumwerkzeugs anliegen und zieht das Nachführende zum Festklemmen. Auf diese Weise kann das Räumwerkzeug an seinen beiden Enden mit den Köpfen fest verbunden und durch diese gezogen werden, um den Räumvorgang auszuführen.
- Die Erfindung ist auch auf eine Räummaschine mit sich bewegendem Werkstück und feststehendem Räumwerkzeug anwendbar, wobei der Aufbau eines Räumwerkzeugs, eines Ziehkopfes und eines Rückführkopfes ähnlich demjenigen der oben beschriebenen Räummaschine mit sich bewegendem Räumwerkzeug und feststehendem Werkstück ist.
- Fachleuten ist es außerdem verständlich, dass die vorangehende Beschreibung zu den Ausführungsformen der Erfindung erfolgte, und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen in der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Geist der Erfindung und dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
Claims (8)
- Innenräummaschine mit einem Räumwerkzeug (
8 ) mit einem vorderen Schaft oder Ziehende und einem hinteren Schaft oder Folge- bzw. Nachführende, sowie einem Ziehkopf (100 ) und einem Rückführkopf (101 ) zum jeweiligen Festhalten des Ziehendes und des Nachführendes, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziehende und/oder das Nachführende mit einer schrägen Oberfläche (81 oder82 ) ausgebildet ist, der Kopf zum Festhalten des jeweiligen Räumwerkzeugendes mit einer schrägen Innenfläche (44 oder84 ), die zu der schrägen Oberfläche des Räumwerkzeugs komplementär ist, ausgebildet ist und ein Mittel (7 ,11' ;14 ,14' ,21 ,36 ,36' ) vorgesehen ist, um die Köpfe und das Räumwerkzeug fest miteinander zu verbinden, indem die schräge Oberfläche des Räumwerkzeugs gegen die schräge Innenfläche des Kopfes gedrückt und festgeklemmt ist. - Innenräummaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schräge Oberfläche (
81 ) an dem Ziehende des Räumwerkzeugs ausgebildet ist, und die komplementäre schräge Innenfläche (44 ) an dem Ziehkopf (100 ) ausgebildet ist. - Innenräummaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf zum Festhalten des jeweiligen Räumwerkzeugendes der Rückführkopf (
101 ) ist, und das Mittel zum Drücken des Räumwerkzeugs gegen den Kopf eine Stoß- bzw. Druckvorrichtung (7 ,11' ) umfasst, die an einem Gleittisch (9 ) zum Tragen des Rückführkopfes vorgesehen ist und die den Rückführkopf über den Gleittisch gegen das Räumwerkzeug drücken kann. - Innenräummaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Räumwerkzeug (
8 ) an seinen beiden Enden mit schrägen Oberflächen (81 ,82 ) ausgebildet ist, beide Köpfe Ziehköpfe sind, die jeweils mit Ziehmechanismen (14 ,14' ,21 ;36 ,36' ) zum Ziehen des Räumwerkzeugs versehen und jeweils mit schrägen Innenflächen (44 ) ausgebildet sind, welche komplementär zu den entsprechenden schrägen Oberflächen des Räumwerkzeugs sind, und das Mittel zum Drücken des Räumwerkzeugs gegen den Kopf die Ziehmechanismen umfasst. - Innenräummaschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziehmechanismus umfasst: ein Paar Eingriffsnuten bzw. -rillen (
36 ), die in entgegengesetzten Seiten eines der Enden des Räumwerkzeugs ausgebildet sind und jeweils schräge Oberflächen (36' ) an einer Abschlussseite des Räumwerkzeugs aufweisen, ein paar radial ausgerichteter Löcher (21' ), die einander gegenüberliegend in dem Ziehkopf (100 ) ausgebildet sind, Klauenelemente (21 ), die jeweils verschiebbar in den Löchern aufgenommen sind, und eine Hülse (14 ), die gleitend bzw. verschiebbar am Ziehkopf angebracht ist und nach innen vorstehende Abschnitte (14' ) zum Eingreifen mit und Drücken der Klauenelemente aufweist, so dass, wenn die Hülse bewegt wird, der Vorsprungsabschnitt der Hülse die Klauenelemente gegen die schrägen Oberflächen der Räumwerkzeug-Eingriffsnuten drückt, um das Räumwerkzeug zum Ziehkopf hin zu ziehen. - Innenräummaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziehkopf (
100 ) ferner umfasst: einen Drehrichtungs-Positionierungsmechanismus, der ein Paar paralleler flacher Flächen (46 ) aufweist, die an entgegengesetzten Seiten eines der Enden des Räumwerkzeugs (8 ) ausgebildet sind, ein Paar paralleler Löcher (95 ,96 ), die radial im Ziehkopf ausgebildet sind, Stifte (90 ), die verschiebbar jeweils in den Löchern aufgenommen sind, sowie eine Hülse (14 ), die verschiebbar am Ziehkopf angebracht ist und einen nach innen vorstehenden Abschnitt (97 ) zum Eingriff mit und zum Drücken der Stifte aufweist, so dass, wenn die Hülse bewegt wird, der Vorsprungsabschnitt der Hülse die Stifte gegen zwei in Bezug auf einen Punkt der parallelen flachen Flächen des Räumwerkzeugs symmetrische Enden drückt, um das Räumwerkzeug von entgegengesetzten Richtungen aus zu drehen und dadurch das Räumwerkzeug mit dem Ziehkopf festzuklemmen. - Innenräummaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoß- bzw. Drückvorrichtung einen Antriebszylinder (
11 ), der am Gleittisch (9 ) angebracht ist, sowie einen beweglichen Block (7 ), der am Gleittisch beweglich angebracht ist, der antriebsmäßig mit dem Zylinder verbunden ist und den Rückführkopf (101 ) haltern kann, umfasst. - Räumwerkzeug (
8 ) zum Innenräumen, gekennzeichnet durch einen vorderen Schaft oder ein Ziehende, einen hinteren Schaft oder ein Nachführende sowie eine schräge Oberfläche (81 oder82 ), die am Ziehende und/oder dem Nachführende ausgebildet ist, wobei die schräge Oberfläche komplementär zu einer schrägen Innenfläche ist, die in bzw. an einem Kopf einer Räummaschine ausgebildet ist, um das jeweilige Räumwerkzeugende antriebsmäßig festzuhalten.
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