DE3410369C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein verstellbares Maschinenwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Maschinenwerkzeug ist durch die GB-PS 12 59 071 be­ kannt, die eine Werkzeugmaschine für die NC-Steuerung zeigt, die zum Hobeln von Nuten, Ausdrehen und zu anderen Arbeitsvorgängen verwendet werden kann und eine drehbare Werkzeugspindel aufweist, an deren Unterseite ein Werkzeugkopf angebracht ist, der einen ra­ dial verschieblichen Support trägt, in den das eigentliche Werkzeug eingespannt ist, das etwa im Fall des Ausdrehens einer Bohrung ein Drehstahl ist.

Zum Anfahren einer Arbeitsposition des Werkzeuges, zum Herstellen des Vorschubs des Werkzeuges und zum Zurückfahren des Werkzeuges aus seiner Arbeitslage, wenn die Werkzeugspindel vom fertiggestell­ ten Werkstück entfernt werden soll, ist in der Werkzeugspindel selbst ein Schrittschaltmotor angebracht, dessen Welle koaxial zur Spindel angeordnet ist und an ihrer Unterseite in einem Schnecken­ rad endet. Das Schneckenrad treibt eine quer hierzu angeordnete Leitspindel an, deren Drehung ihrerseits die Radiallage des Sup­ ports und somit des Werkzeugs bestimmt.

Der verhältnismäßig schwere Supportschlitten beeinträchtigt den Rundlauf der nicht oder nur wenig belasteten Werkzeugspindel und erzeugt eine Unwucht, die von einer radial nach außen wirkenden Kraft gebildet wird. Wird aber eine Bohrung ausgedreht, dann ent­ steht an der Eingriffstelle eine Schnittkraft, die in eine Radial- und eine Umfangskomponente zerlegt werden kann. Die Radialkomponen­ te der Schnittkraft wirkt der Unwucht entgegen, so daß durch die exzentrische, verhältnismäßig große Masse des Supportschlittens der Rundlauf der Maschine verbessert wird.

Außerdem sind bei dem bekannten Maschinenwerkzeug die Nachstell-In­ kremente des Radilavorschubes groß, um bei Anfang und Ende eines Bearbeitungsvorganges ein rasches Anfahren einer jeweils bestimmten Radialposition zu ermöglichen.

Wenn aber nur eine geringe oder sporadische Schnittkraft auftritt, wie dies bei der Feinbearbeitung der Fall ist, dann beeinträchtigt die erwähnte Unwucht den präzisen Rundlauf des Werkzeuges.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs ge­ nannte, bekannte Maschinenwerkzeug dahingehend weiterzubilden, daß es die präzise Feinbearbeitung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei wird davon ausgegangen, daß die hohe Unwucht, die bei der bekannten Werkzeugmaschine die Fertigungsgenauigkeit verbessert hat, bei der Feinbearbeitung dagegen, wie etwa beim Honen, nach­ teilig ist, weil bei der Feinbearbeitung einer Bohrungsoberfläche nicht davon ausgegangen werden kann, daß über deren geamten Umfang hinweg die gleichen Schnittkräfte auftreten; außerdem trachtet man danach, zur Vermeidung von Riefen, Rattermarken und dergleichen die Schnittkräfte gering zu halten.

Aus dem gleichen Grund muß im Gegensatz zum bekannten Maschinen­ werkzeug auch der Radialvorschub klein sein.

Daher ist erfindungsgemäß das aus einem Eingriffsteil und einem Kalter gebildete Werkzeug nicht in einem schweren Support ange­ bracht, sondern unmittelbar radialbeweglich am Werkzeuggkopf ange­ bracht und verursacht somit eine nur geringe Unwucht; ein zentrisch angeordnetes und dabei allenfalls wenig Unwucht verursachendes Un­ tersetzungsgetriebe ist zwischen der Motorwelle des Stellmotors und der Drehwelle angeordnet, um den feinfühligen Radialvorschub zu er­ möglichen.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Ansprü­ chen entnehmbar. Insbesondere ist das Werkzeug bevorzugt als Hon­ werkzeug ausgebildet.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schemati­ schen Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert, in welcher:

Fig. 1 eine Seitenansicht für einen drehbaren, mit einem Werkzeug in Eingriff stehenden Hondorn ist, wobei der Antrieb einen Motor aufweist, um das Ausfahren, Einfahren und die Vorbe­ lastung des Hondornes zu steuern,

Fig. 2 eine Explosions-Seitenansicht jenes Abschnitts des in Fig. 1 gezeigten Antriebs ist, der verwendet wird, um die Aufwei­ tung, Zusammen­ ziehung und Vorspannung der mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teile zu steuern,

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Querschnitts ist, der auf der Achse des motorgesteuerten Nachführabschnitts des in Fig. 2 gezeigten Antriebs vorgenommen ist,

Fig. 4 die Ansicht eines Querschnitts ist, der längs Linie 4-4 in Fig. 3 vorgenommen wurde,

Fig. 5 eine Perspektiv-Teilansicht im Querschnitt des Untersetzungsgetriebes ist, das als Abschnitt des Antriebs enthalten ist, das in Fig. 3 gezeigt ist,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung für die Motoreinrichtung ist, die in dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel enthalten sein kann,

Fig. 7 ein schematisches Schaltbild der Schaltung der Fig. 6 ist,

Fig. 8 eine teilweise angeschnittene Seitenansicht eines anderen Werkzeug-Ausführungsbeispiels ist, das durch eine Einrichtung gesteuert wer­ den kann, die entsprechend den Lehren der vor­ liegenden Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 9 die Ansicht eines vergrößerten Querschnitts ist, der ein Werkzeug zur Verwendung bei der Bildung eines Profils an der Innenoberfläche einer Boh­ rung zeigt, wobei das Werkzeug mittels einer Einrichtung steuerbar ist, die entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 10 die Ansicht eines vergrößerten Querschnitts ist, der längs Linie 10-10 in Fig. 9 vorge­ nommen wurde, und

Fig. 11 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Sei­ tenansicht einer Rolleinrichtung ist, die ein Werkzeug bildet, das durch die vorliegende Ein­ richtung steuerbar ist.

Es wird nun insbesondere durch Bezugszeichen eingehender auf die Zeichnungen eingegangen; das Bezugszeichen 10 in Fig. 1 bezeichnet einen Antrieb mit einer motorbetätig­ ten Einrichtung 11 zum Steuern der Aufweitung, Verkleine­ rung und Vorspannung der mit einem Werkstück in Eingriff tretenden Teile einer drehbaren, mit einem Werkstück in Eingriff tretenden Anordnung, etwa eines Hondornes bzw. einer Honahle 12. Bei der gezeigten Anordnung wird die Hauptantriebsquelle zur Drehung, Abstützung und Ausrich­ tung des Antriebs 10 auf einen Eingangsabschnitt 14 einer drehbaren Anordnung 16 aufgebracht, welche in einer nicht drehbaren Anordnung 18 mittels Zapfenlager­ einrichtungen oder Lagerungen 20 (Fig. 3), die hierin angebracht sind, gelagert ist. Die nicht drehbare Anord­ nung 18 liefert keine Abstützung oder Ausrichtung für der Antrieb 10, wird aber zur Herstellung der elektri­ schen Anschlüsse zur Motoreinrichtung herangezogen, die im Antrieb 10 enthalten sind, wie noch er­ läutert wird. Die Anordnung 18 hat eine elektrische Kabel­ verbindung, die ein elektrisches Anschlußstück 22 und ein Kabel 24 umfaßt, das an eine Steuerschaltung angeschlossen ist, die eine elektrische Stromquelle umfaßt, wie im Zu­ sammenhang mit den Fig. 6 und 7 noch beschrieben wird. Die elektrischen Drähte im Kabel 24 stehen in Verbindung mit Bürsten 26, 28, 30, 32 (Fig. 4), die an der nicht dreh­ baren Anordnung 18 angebracht sind und einen Schleifkontakt mit kreisringförmigen Schleifringen 34 und 36 (Fig. 3) herstellen, die am drehbaren Antrieb 10 angebracht sind. Mit den Schleifringen 34 und 36 sind jeweils Leitungen 38 und 40 verbunden, und die entgegengesetzten Enden der Leitungen sind mit einem Elektromotor verbunden, der manchmal auch Nachführ-Drehmotor 42 genannt ist und in einem länglichen, drehbaren, rohrförmigen Gehäuse 44 an­ gebracht ist. Zusätzliche Schleifring-/Bürstenverbindun­ gen können ebenfalls, falls gewünscht, zum Anschluß der Rückleitung eines Geschwindigkeitsmessers oder Drehmelders an eine Regelung versehen sein.

Das rohrförmige Gehäuse 44 hat gemäß der Darstellung einen sich nach außen erstreckenden, kreisringförmigen End­ flansch 46 am einen Ende und einen sich einwärts erstrecken­ den Flansch 48 am entgegensetzten Ende, und beide Flan­ sche haben Durchgangsöffnungen zur Aufnahme von Mon­ tage-Gewindeteile, z. B. Schrauben 49, die zur Anbrin­ gung eines kreisringförmigen Abschnitts 50 eines Teils 51 verwendet sind, welches ebenfalls Teil des Eingangs­ abschnitts 14 ist. Das Teil 51 ist jener Abschnitt der Einrichtung, an welchem die kreisringförmigen Schleif­ ringe 34 und 36 angebracht sind, wie gezeigt. Jeder der Schleifringe 34 und 36 ist in Gleiteingriff mit zwei der Bürsten 26, 28, 30 und 32 (Fig. 4) bringbar, die an dem nicht drehbaren Aufbau 18 angebracht sind und einen elektrischen Weg für den Strom von der Steuerschal­ tung zum Motor 42 herstellen, um dessen Drehzahl und Drehrichtung zu steuern. Die Einzelheiten der Schaltung zum Betrieb des Antriebsmotors 42 werden noch detaillier­ ter in Verbindung mit Fig. 6 und 7 beschrieben, wie be­ reits oben erwähnt.

Der sich einwärts erstreckende Gehäuseflansch 48 am ent­ gegengesetzten Ende des Motorgehäuses 44 ist durch ande­ re Schrauben 52 an einem anderen kreisringförmigen Teil 54 angebracht, welches sich vom benachbarten Ende des Gehäuses 44 aus erstreckt. Das Motorgehäuse 44 ist auch mit einer Endwand 117 versehen, die andere Schrauben­ öffnungen 58 enthält, durch welche sich Schrauben 60 zum Anschrauben des Motors 42 hieran erstrecken. Das Teil 54 erstreckt sich vom Gehäuse 44 aus und umfaßt einen Abschnitt 64, an welchem mit Abstand angeordnete, sich endwärts erstreckende Schenkel 66 und 68 angebracht sind, die Teile einer Kardanverbindung 69 bilden. Die Schenkel 66 und 68 weisen jeweils radiale Bohrungen 70 und 72 auf, die durchgehend ausgebildet sind, um ent­ sprechende Schwenkzapfen 74 und 76 aufzunehmen, die sich auch durch gegenüberliegende Bohrungen 78 und 80 im kreisringförmigen Teil 82 erstrecken, welches ebenfalls einen Teil des Kardangelenks 69 bildet. Das Ringteil 82 ist in gleicher Weise schwenkbar mit sich endwärts er­ streckenden Schenkelabschnitten 84 verbunden (in Fig. 3 ist nur einer gezeigt), welche mit dem einen Ende eines rohrförmigen Antriebsteils 88 durch andere Stifte 90 ver­ bunden sind. Das entgegengesetzte Ende des Antriebsrohres 88 ist mit einem ähnlichen Kardangelenk 92 (Fig. 1) ver­ bunden, welches jedoch vorzugsweise einen kleineren Durch­ messer aufweist und mit dem einen Ende eines Honkopfes oder eines Hondornes 12 verbunden ist. Das Kardangelenk 92 ist üblicherweise so ausgebildet, daß es im Durch­ messer etwas kleiner ist, so daß es sich in eine Bohrung, die gerade gehont wird, hinein bewegen kann, ohne in Berührung mit der Bohrung oder mit dem Werkstück zu ge­ langen. Wenn eine Kraft zum Drehen des Eingangsendab­ schnittes 14 des Antriebs 10 ausgeübt wird, dann werden sowohl die Anordnung 11 als auch der Hondorn 12 als eine Einheit rotieren, wobei die Antriebskraft auf den Dorn durch das Antriebsrohr 88 und bei der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Anordnung durch die Kardangelenke 69 und 92 an den gegenüberliegenden Enden hiervon übertra­ gen wird. Während der Drehung des Antriebs 10 wird ge­ steuerte elektrische Energie auf dem Dreh-Nachstell­ motor 42 zugeführt, um dessen Drehzahl und Drehrichtung zu steuern und deshalb auch das Aus- und Einfahren der mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teile am Dorn, der betrieblich hiermit verbunden ist, was auch die Steuerung der Höhe der Kraft umfaßt, die von den mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teilen auf die Werkstückoberfläche ausgeübt wird.

Das Antriebsrohr 88 ist rohrförmig ausgebildet, um einen Durchgangskanal zu liefern, zur Aufnahme der Einrichtung zum Einstellen des Durchmessers und zum Vorspannen der mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teile am Dorn 12. Die Kraft, um dies zu bewirken, wird vom Nachführ­ motor 42 geliefert, der gemäß der Darstellung eine Ab­ triebswelle 100 aufweist, die zur Drehung eines drehba­ ren Scheibenteils 102 angeschlossen ist, welches einen Teil einer wahlweise vorgesehenen Untersetzungsgetriebe­ anordnung 103 bildet, die bekannten Aufbau aufweisen kann. Das Scheibenteil 102 weist einen exzentrischen Um­ fangsnockenabschnitt 104 auf, der in Gleitberührung mit der Innenfläche des ringförmigen Teils 106 steht, welches aus einem harten, aber verhältnismäßig flexiblen Mate­ rial gebildet ist. Das kreisringförmige, flexible Teil 106 weist eine glatte Innenfläche auf, die in Gleitbe­ rührung mit dem Nocken- bzw. Kurvenabschnitt 104 steht und an deren Außenfläche benachbarte Sätze von Zahnrad­ zähnen 108 und 110 (Fig. 5) ausgebildet sind, welche jeweils mit Zähnen 112 und 114 an den Innenflächen der ringförmigen Teile 116 und 118 in Eingriff stehen. Das Ringteil 116 ist fest an der einen Seite der Motorge­ häuse-Endwand 117 mittels mehrerer Gewindeteile oder Schrauben 120 angebracht, und das ringförmige Teil 118 ist am drehbaren Abtriebsteil 122 mittels mehrerer ande­ rer Schrauben 124 angebracht. Das Teil 122 weist einen Abtriebsabschnitt 126 auf, der durch eine Lagereinrich­ tung 128 in einer Öffnung 130 im Wandabschnitt 64 des Teils 54 drehbar gelagert ist. Während des Betriebes der vorliegenden Einrichtung wird der Nachführmotor 42 wahl­ weise erregt, um in irgendeiner der Gegenrichtungen 67 rotieren, sowie in einer gewünschten Drehzahl, wie noch erörtert wird. In der einen Drehrichtung wird die Relativ­ bewegung der Motorwelle 100 zwischen den Ringteilen 116 und 118 erzeugt, sowie zwischen der Wand 117 und dem Teil 122, um den Abtriebsabschnitt 126 der Untersetzungsge­ triebeanordnung 103 in einer Richtung zu drehen. Wenn der Motor 42 zur Drehung in Gegenrichtung erregt wird, dann wird sich der Abtriebsabschnitt 126 in der Gegenrichtung drehen.

Der drehbare Abschnitt 126 hat ein Anschlußende 131, welches an einem Gabelstück 132 angebracht ist, welches mit Abstand angeordnete Armabschnitte aufweist, von wel­ chen einer gezeigt und mit 136 bezeichnet ist. Die Arme 136 sind schwenkbar mit den gegenüberliegenden Seiten eines ringförmigen Teils 138 verbunden, welches ebenfalls schwenkbar an anderen Stellen hieran mit anderen, mit Ab­ stand angeordneten Armen 140 und 142 verbunden ist, um ein verhältnismäßig kleines Kardangelenk 143 zu schaffen, das am einen Ende eines Nachführungsstangenteils 144 an­ gebracht ist, welches sich durch das Antriebsrohr 88 hin­ durcherstreckt.

Das gegenüberliegende Ende des Nachführungsrohres 144 ist mit einem anderen Kardangelenk 146 (Fig. 1) mit verhältnis­ mäßig kleinem Durchmesser verbunden, und zwar ähnlich dem Kardangelenk 143, und stellt eine Schwenkverbindung zwi­ schen der Nachführstange 144 und einem Ende eines Ritzels 148 her, welches sich durch eine Bohrung 149 im Hondorn 12 erstreckt. Vorzugsweise fallen die Drehmittelpunkte der Kardangelenke 69 und 143 sowie der Kardangelenke 92 und 146 zusammen, um beste und freieste Betriebsbedingun­ gen zu schaffen.

Das Ritzel 148 ist in der Längsbohrung 149 im Hondorn 12 angeordnet und greift in mit Abstand angeordnete Zahnstangengruppen ein, wie etwa die Zahnstange 150, die den Teil einer Honsteinanordnung 154 bildet. Das Ritzel 148 kann in ähnliche Zahnstangengruppen an zwei oder mehr mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Anordnungen erforderlichenfalls eingreifen, wobei auch die Zahnstan­ gen mancher Dornanordnungen oder Honsteinanordnungen und die Zahnstangen an Führungs- und Abstützanordnungen umfaßt sind. Wenn der Nachführmotor 42 in der einen Rich­ tung betrieben wird, veranlaßt er die Antriebsabschnitte 146 und 131, in der einen Richtung relativ zur Gehäuse­ anordnung 16 zu rotieren, und er dreht hierbei auch das Ritzel 148 in der einen Richtung, um die mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Anordnungen vorwärts oder rück­ wärts zu fahren, um den Hondurchmesser des Dornes 12 zu erhöhen oder zu verringern. Es ist wesentlich, daß man in der Lage ist, genau das Aufweiten und Verkleinern der mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Anordnungen zu kontrollieren, und zwar auch die Bewegungsgeschwindig­ keit hiervon, um imstande zu sein, den Dorn in eine Bohrung oder Werkstückfläche einzufahren, ihn auswärts bis zum Eingriff mit der Werkstückoberfläche auf zuwei­ ten, eine Last auf den mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teilen gegenüber der Werkstückoberfläche auf rechtzuerhalten, während sich der Dorn in der Werkstück­ oberfläche dreht, um die gewünschte Honwirkung zu er­ zeugen, und nachfolgend, wenn die Bohrung auf einen ge­ wünschten Durchmesser gehont wurde, kontrolliert den Druck der mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teile gegenüber dem Werkstück zu verringern, um eine gewünsch­ te Oberflächen-Endbearbeitung während des Auslaufes zu erzeugen und um imstande zu sein, die mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teile derart wieder zurückzufahren, daß der Dorn vom Werkstück entfernt werden kann, ohne daß eine Beschädigung am Dorn oder an der Werkstückfläche auftritt.

Fig. 2 ist eine Explosionsdarstellung, welche die Zuord­ nung zwischen den verschiedenartigen Bestandteilen zeigt, die in der Anordnung 11 enthalten sind, welche neben der ortsfesten oder nicht drehbaren Anordnung 18 den Eingangs­ abschnitt 14 umfaßt, den ringförmigen Abschnitt 50 des Teils 51, woran die Schleifringe 34 und 36 angebracht sind, das rohrförmige Motorgehäuse 44, den Motor 42, der hierin angebracht ist und an der Wand 117 angebracht ist, wie vorher erwähnt (sh. Fig. 3), die Motorwelle 100 und die harmonische Untersetzungsgetriebeanordnung 103, welche im Teil 54 angebracht ist, woran die Schenkel 66 und 68 des Kardangelenks 69 angebracht sind.

Fig. 4 zeigt eine Ansicht des Inneren der nicht dreh­ baren Anordnung 18, wobei hieran die Lagen der Bürsten 26 bis 32 gezeigt sind, welche in gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind, wobei das Paar, das von den Büchsen 26 und 30 gebildet ist, dazu angeordnet ist, daß es mit dem äußeren Schleifring 34 in Eingriff steht, und jenes Paar, das von den Bürsten 28 und 32 gebildet ist, so angeordnet ist, daß es mit dem inneren Schleif­ ring 36 in Eingriff tritt. Wenn zusätzliche Bürsten und Schleifringe zu anderen Zwecken erforderlich sind, wie bereits erwähnt, dann gibt es reichlich Raum hierfür. Die Anordnung 18 weist gemäß der Darstellung mit Abstand angeordnete, drehbeständige Schenkelabschnitte 160 und 162 auf, welche an einem nicht drehbaren Aufbau 164 an­ gebracht sind, um die Anordnung an der Drehung zu hindern, sie bilden aber keine Abstützung für den Antrieb 10. Lei­ tungen 166 und 168, die im Kabel 24 vorliegen, sind mit den Bürsten 26 bis 32 etwa auf die gezeigte Weise ver­ bunden, und erforderlichenfalls kann auch eine Masse­ leitung vorgesehen sein. Die Anordnung 18 nimmt auch die Lageranordnung 20 auf, die einen Ring aus zylindri­ schen Lagerkörpern umfassen kann, die so angeordnet sind, daß sie mit der kreisringförmigen Lagerfläche 170 (Fig. 2) in Eingriff treten, die an der Außenfläche des Eingangsteils 14 angeordnet ist.

Fig. 5 ist eine Teilansicht eines Querschnitts durch die Drehzahl-Untersetzungsanordnung 103 die im Teil 54 auf­ genommen ist, um den Aufbau hiervon besser darzustellen, mit dem Aufbau des exzentrischen Kurvenabschnitts 104 des Teils 102 und der Art und Weise, auf welche es in das flexible Getriebeteil 106 eingreift und hierüber gleitet, und zwar an den gegenüberliegenden Seiten hiervon, wobei es in eine ovale Form gepreßt ist, so daß seine Zahnrad­ abschnitte 108 und 110 mit den Zahnrädern 112 und 114 an den Teilen 116 und 118 an mit Abstand angeordneten, gegenüberliegenden Stellen in Eingriff gelangen, um es hierbei lediglich den Teilen 116 und 118 zu gestatten, relativ zueinander während der Drehung des Teiles 102 zu rotieren, um die gewünschte Drehzahl und Drehrichtung der Drehung des Abtriebsteils 126 und 131 des Teils 122 zu erzeugen, und somit auch der Nachführstange 144 und des Ritzels 148, wie oben erwähnt.

Um die Energie zu steuern bzw. zu regeln, die dem Nach­ führmotor 42 zugeführt wird, was auch ihre Größe und Polarität umfaßt, ist es notwendig, Aufbau und Wirkungs­ weise der Steuerschaltung zu verstehen, welche dem Motor Energie durch die Schleifringe 34 und 36 sowie die Bürsten 26 bis 32 zuführt. Ein Blockschaltbild der Steuerschaltung ist in Fig. 6 gezeigt und umfaßt eine AN-AUS-Stromsteuereinrichtung oder einen -Schalter 180. Die AN-AUS-Steuerung 180 ist mit einer Elektronikein­ richtung verbunden, die die Stromversorgung und die Nach­ führ-Steuerschaltungen bzw. -Regelschaltungen umfaßt, die alle in einem Block 182 enthalten sind. Die elektroni­ sche Einrichtung 182 wird durch mehrere, unterschied­ liche Elemente gesteuert, die eine innere Drehmoment-Be­ grenzungseinrichtung 184 umfassen, welche das Höchstmaß an Kraft oder Drehmoment begrenzt, welche bzw. welches das System abgeben kann. Falls das Drehmoment oder die Kraft, die erforderlich sind, um den Antrieb 10 zu drehen, einen bestimmten Wert überschreitet, der von einem Belastungsfühler in einem Block 194 festgestellt wird, dann wird die Schaltungseinrichtung wirksam, um den Block 182 außer Betrieb zu setzen und zeitweise die Drehung des Motors 42 anzuhalten. Die Größe des Dreh­ moments, welche erforderlich ist, um diesen Vorgang zu verursachen, kann in die Schaltung durch eine von einer Bedienungsperson einstellbare Lastbegrenzungssteuerung 198 eingegeben werden, welche wunschgemäß eingestellt werden kann, und zwar in Abhängigkeit von dem Typ der betroffenen Maschine und der Größe des zulässigen Dreh­ moments, welches auf die mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Elemente aufgebracht werden kann, und zwar gegenüber der Werkstückfläche, etwa gegenüber einer Werkstückfläche, die gerade gehont wird. Dies ändert sich mit den Eigenschaften des Werkstücks und mit dem Typ der mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Elemente oder der verwendeten Steine.

Die Steuerschaltung umfaßt auch eine Zyklus-AN-AUS-Steue­ rung 186 für eine Bedienungsperson, welche es dieser gestattet, den Zyklus des Motors bzw. den Umlauf des Motors in seiner Lage zu wählen. Die Elektronik im Block 182 wird auch von einer durch eine Bedienungsper­ son betätigbaren Steuerung gesteuert, welche in Form eines Schalters oder eines Potentiometers vorliegen kann, der im Schaltungsblock 188 vorgesehen ist und verwendet wird, um die Schaltung im Block 182 zu veran­ lassen, den Motor 42 in einer gewünschten Richtung zu erregen, üblicherweise, um die mit dem Werkstück in Ein­ griff stehenden Anordnungen rasch vor- oder zurückzufah­ ren. Diese Steuerung wird verwendet, um die mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Anordnungen rasch in Berührung mit dem Werkstück am Beginn der Tätigkeit zu bringen und hierbei Zeit zu sparen und die mit dem Werkstück in Eingriff stehende Anordnung daran zu hin­ dern, mit der Tätigkeit zu beginnen, bevor alle mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Anordnungen in Eingriff und unter Druck gegenüber der Werkstückober­ fläche stehen. Diese Steuerung ermöglicht es auch den mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Elementen, rasch am Ende der Tätigkeit zurückgefahren zu werden, wenn der Dorn oder die mit dem Werkstück in Eingriff stehen­ de Anordnung von dem Werkstück entfernt werden muß, um eine Beschädigung an der Werkstückoberfläche zu verhindern, welche dann stattfinden könnte, wenn eine engpassende An­ ordnung herausgezogen werden soll. Die Steuerung, die vom Block 188 gebildet wird, spart deshalb Zeit durch Beschleunigung des Betriebsablaufes, erhöht die Ar­ beitsmenge, die in einem vorgegebenen Zeitraum erle­ digt werden kann, und verhindert ganz wesentlich die Schäden am Werkzeug und an der bearbeiteten Werkstück­ oberfläche.

Eine andere Schaltungssteuerung ist durch den Block 190 vorgesehen, der eine Einrichtung zum Einstellen der Nachführgeschwindigkeit oder der Aufweitgeschwindigkeit der mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Anordnungen am Werkzeug oder Dorn 12 während des Betriebs umfaßt. Die gewünschte Nachführgeschwindigkeit bzw. Nachführ­ rate hängt von den Eigenschaften des Werkstücks und der Art des Werkzeugs ab, das verwendet wird, etwa der Art der Honsteine oder anderer mit dem Werkstück in Eingriff stehender Elemente, die verwendet sind. Die Nachführgeschwindigkeit berücksichtigt üblicherweise auch die optimale Belastung, die auf die mit dem Werk­ stück in Eingriff stehenden Elemente oder Steine ausge­ übt werden sollte, um den am meisten erwünschten Ar­ beitsdruck zu erzeugen. Eine Nachführgeschwindigkeit, die zu hoch ist, kann Schäden an den mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Elementen und an der bearbeite­ ten oder gehonten Werkstückfläche verursachen, und eine zu niedrige Nachführgeschwindigkeit kann die mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Elemente, etwa Hon­ steine, polieren, was üblicherweise ebenfalls ein uner­ wünschter Zustand ist. Wenn die vorliegende Erfindung bei einer Honvorrichtung eingesetzt wird, die kerami­ sche Abriebkörper oder Steine verwendet, dann findet ein idealer Hondruck üblicherweise dann statt, wenn eine so ausreichende Kraft von den Honsteinen gegen die Werkstückoberfläche aufgebracht wird, daß ein gewisser ständiger Verschleiß und ein Ausbröckeln der Steine beim Fortgang der Hontätigkeit stattfindet. Wenn härtere, verschleißbeständigere Abriebkörper verwendet werden, dann kann ein anderer Hondruck bevorzugt werden, und derselbe liegt auch dann vor, wenn die Erfindung ange­ wandt wird, um andere Arbeiten als Honarbeiten zu kon­ trollieren, wie im Zusammenhang mit den Fig. 8, 9, 10 und 11 erörtert wird.

Die Elektronik, die in der Steuereinrichtung 182 enthal­ ten ist, ist mit ihrem Ausgang an den Nachführmotor 42 unter der steuernden Einwirkung mehrerer anderer Schal­ tungsbedingungen angelegt, wie erörtert wird. Beispiels­ weise können die Ausgänge der Schaltung 182 durch eine intermittierende Betriebssteuerung 192 gesteuert werden, ein fakultatives Merkmal, welches es dem Ausgang der Steuerung 182 gestattet, intermittierend an den Motor 42 angelegt zu werden. Frequenz und Dauer der Stromeinspeisung in den Nachführmotor 42 kann auch durch eine Ein­ richtung verändert werden, die im Block 192 enthalten ist.

Die Fähigkeit der Schaltungen in dem Block 182, Energie dem Nachführmotor 42 zuzuführen, ist auch Gegenstand der Lastbegrenzungseinrichtung, welche einen Lastbe­ grenzungsfühler 194 aufweist, der auf die Last oder das Drehmoment anspricht, welches auf die Maschineneingangs­ spindel 14 von der Hauptantriebsquelle her aufgebracht wird. Es kann als Alternativlösung auch ein Meßfühler, der auf die Drehzahl (Drehzahlmesser) oder die Winkel­ lage der Welle des Motors 42 anspricht, vorgesehen wer­ den, um den Ausgang des Blocks 182 zu beeinflussen. Daten, wie das Drehmoment, die verwendet werden, können der Be­ dienungsperson der Maschine an einem Anzeigeinstrument 196 angezeigt werden, das an einer bequemen Stelle ange­ bracht ist. Die Anzeige der Spindellast ist auch eine momentane Anzeige über die Unterschiede im Durchmesser der Werkstückfläche, die gerade bearbeitet wird. Wenn die Einrichtung sich in einem verhältnismäßig kleinen Innendurchmesser der Werkstückfläche befindet, dann wird ein Zustand mit engem Sitz des Werkzeuges auftreten und das Drehmoment am Antrieb wird deshalb zunehmen. Wenn der Durchmesser in der Werkstückfläche zunimmt, dann wird das Drehmoment abnehmen. Somit ist eine Anzei­ geeinrichtung oder ein Meßinstrument 196, das auf das Drehmoment anspricht, auch eine Anzeige über die Gerad­ heit, die beim Überwachungsbetrieb als eine Einrichtung verwendet werden kann, um eine Bohrung zu begradigen, die Abschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser auf­ weist, und dies kann mit geringerem Aufwand und mit weni­ ger Gesamt-Materialabtragung durchgeführt werden.

Die Bedienungsperson ist auch mit einer anderen Einrich­ tung versehen, die im Block 198 enthalten ist und die es der Person ermöglicht, die gewünschte Höhe der maxima­ len Last oder einer Lastgrenze einzustellen. Beispiels­ weise kann die Bedienungsperson die Einrichtung 198 auf einen Zustand einstellen, bei welchem die Last auf eine vorbestimmte maximale mechanische Leistung oder ein maxi­ males Drehmoment begrenzt ist, und wenn die Last am Dorn 12 die vorgegebene Grenze überschreitet, was vom Lastmeß­ fühler 194 gemessen wird, dann wird ein Ausgangswert er­ zeugt, um das Maß der Leistung, die an das Werkzeug durch den Nachführmotor 42 angelegt wird, zu verhindern oder anzupassen, bis die gemessene Last unter den eingegebenen Grenzwert abfällt. In anderen Worten, der Werkzeugdruck wird im wesentlichen unter diesen Umständen konstant blei­ ben, bis genügend Material von der Werkstückfläche abge­ tragen wurde oder genügend Stein- oder Werkzeugabnutzung stattgefunden hat, oder auch beide Erscheinungen einge­ treten sind, damit das Drehmoment unter die vorgegebene Grenze abfällt. Wenn dies stattfindet, dann ist es wie­ der möglich, daß Strom vom Steuerblock 182 dem Nachführ­ motor 42 zugeführt wird, um die mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teile an der mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Anordnung radial voranzubewegen. Wie oben erörtert, arbeitet der Nachführmotor 42, wenn er erst angesteuert ist, entweder unmittelbar oder durch die Drehzahluntersetzung 103, um Drehrichtung und Dreh­ zahl des Ritzels 148 zu steuern, das in die verschieden­ artigen, mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teile oder in die mit diesen in Eingriff stehenden Anordnungen eingreift und bei deren Radialbewegung Richtung und Ge­ schwindigkeit steuert.

Fig. 7 zeigt detaillierter die Schaltung für die vorlie­ gende Vorrichtung. Der Stromversorgungsteil der Schaltung umfaßt einen Eingangstransformator 210, dessen Primär­ wicklung mit einer Stromquelle 212 verbunden ist und dessen Sekundärwicklung mit einer Vollwellen-Gleichrich­ terschaltung 214 und einer Filterschaltung 216 verbun­ den ist. Der Ausgang der Filterschaltung 216 ist über eine Schaltung, die einen Startschalter 218 umfaßt, in Reihe mit einer Start/Stopp-Relaisspule 220 verbunden. Die Relaisspule 220 schließt, wenn sie erregt ist, ihre Arbeitskontakte 222, die mit einer Stromversorgung für eine Lampe 224 in Reihe geschaltet sind, um einen Hinweis auf die Tatsache zu liefern, daß die Schaltung angeschal­ tet ist.

Die Relaisspule 220 hat andere Arbeitskontakte 226, wel­ che schließen, wenn die Spule erregt ist, um einen Strom­ kreis zu einer Aus- oder Einfahr-Relaisspule 228 oder 230 herzustellen, von denen eine unter der Steuerung eines Kipp-Umschalters 232 ausgewählt ist. Wenn der Schalter 232 sich in der einen Lage befindet, dann wird die Aus­ fahrrelaisspule 228 erregt, und wenn er sich in der anderen Lage befindet, dann wird die Einfahrrelaisspule 230 erregt.

Die Ausfahrrelaisspule 228 steuert gekoppelte Relais­ kontakte 233 und 234 in einer Brems- und Drehrichtungs- Steuerschaltung 236, und die Einfahrräder der Spule 230 steuert andere gekoppelte Relaiskontakte 238 und 240 in der Steuerschaltung für dieselbe Drehrichtung. Wenn die Ausfahrrelaiskontakte 233 und 234 in ihre Betätigungsla­ gen durch Erregen der Relaisspule 228 bewegt werden, dann wird ein Stromkreis von den Ausgängen 242 und 244 des Steuerschaltungsabschnitts 182 ermöglicht, um den Nach­ führmotor 42 zur Drehung in der einen Richtung anzuregen. Diese Schaltung führt von der Ausgangsleitung 242 bis an und durch die normalerweise offene Seite des Relais­ kontaktes 233, zu einer Seite des Motors 42 und von der entgegengesetzten Seite des Motors 42 zurück durch die normalerweise offene Seite des Relaiskontaktes 234 zur Leitung 244.

Auf ähnliche Weise sind dann, wenn die Einfahrrelaisspule 230 erregt wird, die Anschlüsse von den Leitungen 242 und 244 zum Motor 42 umgekehrt, und zwar durch die Relais­ kontakte 238 und 240 sowie derart, daß der Motor 42 in der Gegenrichtung rotiert, um den Arbeitsdurchmesser der mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Anordnung oder des Dornes zu verkleinern statt aufzuweiten. Es wird auch in Betracht gezogen, einen Wechselstrommotor zu benutzen, bei welchem eine Phasenänderung anstelle einer Polaritätsänderung erforderlich ist, um die Motordreh­ richtung umzukehren.

Die Nachführgeschwindigkeitssteuerung 190 umfaßt Potentio­ meter 246 und 248, welche mit dem Schaltungsregler 182 verbunden sind, wie gezeigt. Das Potentiometer 246 wird verwendet, um die größtmögliche Nachführgeschwindigkeit einzustellen, und das Potentiometer 248 wird verwendet, um die gewünschte Nachführgeschwindigkeit einzustellen. Die Steuerung 190 hat eine Verbindung über eine Leitung 250 mit einem Schaltungsabschnitt 252, der die Kraft­ steuer- bzw. -regelschaltung ist. Diese Schaltung umfaßt andere Potentiometer 254 und 256, welche mit zwei Drei­ stellungsschaltern 258 und 260 verbunden sind, wie gezeigt. Der Schalter 260 befindet sich in der Schaltung 188 für das schnelle Aus-/Einfahren und umfaßt einen beweglichen Schaltkontakt 262, der mit den Potentiometern 254 und 256 verbunden ist. Der Schalter 260 weist zwei ortsfeste Kontakte auf, welche durch eine Leitung 264 mit einer Ein­ richtung in der Steuerschaltung 182 verbunden sind.

Die Steuerschaltung 182, die die Geschwindigkeitsregel­ schaltung umfaßt, weist auch andere Komponenten und An­ schlüsse auf, welche Wechselstrom-Eingangsanschlüsse 266 und 268 umfassen, welche sie mit der Eingangsstromquelle 212 verbinden, einen Anschluß 270, welcher sie mit der einen Seite des Relais-Arbeitskontaktes 272 verbindet, der von der Start-/Stopp-Relaisspule 220 gesteuert wird, und andere Anschlüsse 274, 276 und 278, die sie mit der Steuerschaltung 190 für die Nachführgeschwindigkeit ver­ binden, die oben beschrieben ist. Der Schaltungsteil 182 weist auch Widerstände oder Potentiometer 280, 282 und 284 auf, die jeweils eine Nachführgeschwindigkeits-Kon­ pensationseinstellung bilden, die verwendet wird, um die inneren Widerstandsverluste im Nachführmotor einzustellen, eine Mindestdrehzahleinstellung, und eine Höchstdrehzahl­ einstellung.

Die vorliegende Honeinrichtung und die Steuerschaltung, die dieser zugeordnet ist, bieten wesentliche Vorzüge ge­ genüber allem, was, wie oben ausgeführt, auf dem Markt befindlich ist. Die vorliegende Vorrichtung ist auch ver­ hältnismäßig leicht zu reparieren und zu warten, die Steuerungen sind einfach und unkompliziert, und die vor­ liegende Erfindung und die Steuereinrichtungen führen ihrerseits zu einer genauen Werkzeugsteuerung bzw. -regelung und somit zu einem genauen Betrieb, etwa zu einem genauen Honbetrieb, der auch den genauen Honvor­ gang bei verhältnismäßig langen Bohrungen umfaßt.

Zusätzliche Schaltungsteile können zur Steuerung bzw. -regelung hinzugefügt werden, um die Motordrehzahl oder die Motorwinkellage zu überwachen bzw. anzuzeigen, wobei diese Information verwendet wird, um den Betrieb des Nachführmotors und/oder der Grundmaschine zu steuern bzw. zu regeln. Dies gestattet die Nachführung bei be­ stimmten Punkten mit einer bestimmten Geschwindigkeit und die Rückkehr zu einem vorher eingestellten Punkt mit derselben oder einer unterschiedlichen Geschwindigkeit. Jedes oder alle der Steuerelemente, die hier erörtert sind, ist seinerseits auch imstande, zu einer automati­ schen Folge kombiniert zu werden und sind unter Bedingun­ gen minimaler Aufsicht durch eine Bedienungsperson be­ treibbar, was auch die Möglichkeit umfaßt, daß diese Elemente dazu eingerichtet werden können, daß sie durch einen Mikroprozessor oder eine ähnliche Einrichtung ge­ steuert werden.

Fig. 8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel 290, bei welchem die vorliegende Vorrichtung verwendet wird, um eine mit einem Werkstück in Eingriff stehende Anordnung wie einen Hondorn, ein Bohrwerkzeug, das ein Profilbohr­ werkzeug umfaßt, ein Rollen-Formwerkzeug oder eine ande­ re, ähnliche Einrichtung einzustellen. Das Ausführungs­ beispiel 290 ist gemäß der Darstellung in einer vertikalen Ausrichtung an einem vertikalen Träger 292 getragen und umfaßt einen Tragbügel 294, der mit Abstand angeordnete Armabschnitte 296 und 298 aufweist, die sich hiervon aus­ wärts erstrecken. Der Bügel 294 kann am Träger 292 auf unterschiedliche Lagen eingestellt werden. Die Arme 296 und 298 weisen Lageranordnungen 300 und 302 auf, die hier­ in angeordnet sind, um eine drehbare Anordnung 304 drehbar zu lagern. Die drehbare Anordnung 304 umfaßt einen oberen Wellenabschnitt 306, an welchem eine abgestufte Riemen­ scheibe 308 angebracht ist, die durch einen Riemen 310 mit einer Motorriemenscheibe 312 gekoppelt ist, die eben­ falls eine abgestufte Riemenscheibe sein kann. Die Motor­ riemenscheibe 312 ist an einer Motorwelle 314 eines Haupt­ antriebsmotors 316 angebracht, der die Kraft liefert, die erforderlich ist, um den gesamten Aufbau 304 zusammen mit dem oberen Abschnitt 306, einem unteren Abschnitt 318 und den mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Ab­ schnitten zu drehen. Der drehbare Aufbau 304 bildet das Gehäuse für einen Nachführmotor, etwa den oben beschrie­ benen Nachführmotor 42, und der Strom zum Betreiben des Nachführmotors wird durch Leitungen 320 geliefert, die mit einem nicht drehbaren Teil 322 verbunden sind, das an der Welle 306 drehbar auf jene Weise gelagert ist, die oben für die nicht drehbare Bürstenanordnung 18 be­ schrieben ist. Das nicht drehbare Teil 322 ist kein last­ tragendes Teil und ist lediglich zum Zweck vorgesehen, Energie dem Nachführmotor zuzuführen, wie auch beim obi­ gen Beispiel. Der drehbare Aufbau 304 kann fakultativ eine Drehzahluntersetzungseinrichtung wie etwa die Dreh­ zahluntersetzungseinrichtung 103 umfassen, die in Verbin­ dung mit Fig. 3 und 5 beschrieben ist, oder die Welle für den Nachführmotor kann unmittelbarer angeschlossen sein, um einem Teil wie etwa eine Gewindeeinrichtung oder eine andere Einstelleinrichtung anzutreiben, etwa beispielsweise das Einstellteil 324, das in Fig. 8 ge­ zeigt ist. Das Teil 324 kann ähnlich dem Gewindeeinstell­ teil sein, das in der US-PS 33 78 962 der Anmelderin ge­ zeigt ist. Die Anordnung 290, die in Fig. 8 gezeigt ist, kann in einer vertikalen oder in jeder anderen Ausrich­ tung betrieben werden und braucht oder erfordert weder die Drehzahluntersetzungseinrichtung noch eine Kardange­ lenkeinrichtung, wie sie in der oben beschriebenen Anord­ nung gezeigt sind. Die Anordnung 290 liefert eine ver­ hältnismäßig einfache, wirksame und genau steuerbare Einrichtung zum Aufweiten, Zusammenziehen und Vorspannen eines Werkzeugs, wie eines solchen Werkzeugs, das an der Innenoberfläche eines Werkstückes arbeitet. Diese kann einen Hondorn, ein Werkzeug für eine Innenbohrung bzw. zum Einbringen eines Innenprofils, ein Rollen-Formwerk­ zeug oder irgendein anderes Werkzeug umfassen, bei wel­ chem die mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teile imstande sein müssen, aus- und einfahrbar in und außer Eingriff mit der Werkstück-Oberfläche zu sein.

Fig. 9 zeigt ein Bohrwerkzeug 350 mit einer Doppelspitze zum Profilieren der Innenfläche einer Bohrung, hier der Bohrung 352. Das Werkzeug umfaßt einen drehbaren Aufbau 354, der durch eine Hauptantriebsquelle angetrieben ist, wie sie oben beschrieben wurde, und es ist ein drehbares Teil 356 hierin angebracht. Das Teil 356 ist mit einem Nachführmotor verbunden oder gekoppelt, etwa dem oben be­ schriebenen Nachführmotor 42, und das drehbare Teil 356 ist relativ zum drehbaren Aufbau 354 während des Betriebs der Vorrichtung drehbar. Das drehbare Teil 356 weist einen Ritzelabschnitt 358 auf, der gemäß der Darstellung mit den Zähnen eines Paares einander gegenüberliegender, länglicher Werkzeugteile 360 und 362 mit nur einer einzi­ gen Spitze in Eingriff steht, welche sich radial bewegt, wenn sich das Ritzel 358 dreht, um mit der Bohrung 352 in Eingriff zu treten. Die Lagen der Werkzeuge 360 und 362 können auf bekannte Weise programmiert werden, um die gewünschte Endkontur für die Fläche der Bohrung 352 zu erzeugen, was auch die Herstellung einer Bohrungskontur umfaßt, die gemäß der Darstellung viele Abschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser aufweisen kann. Dieselben Werkzeuge können mit ihren mit dem Werkstück in Ein­ griff tretenden Spitzen so geformt sein, daß sie mit dem Werkstück in Eingriff tretende Spitzen sowohl an den Seiten als auch an den vorderen Abschnitten hiervon bilden, so daß sie radial nach außen ausgefahren werden können, wenn sie aus den Enden der Bohrung 352 heraus­ treten, um die benachbarten Endflächen des Werkstücks zu bearbeiten. Dies kann mit derselben Werkzeugsteuerung vorgenommen werden.

Fig. 10 ist die Ansicht eines Querschnitts, der eine typische Anordnung für die mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teile 360 und 362 zeigt, von welchen an jedem ein Schneidwerkzeug 364 bzw. 366 mit einer harten Spitze angebracht ist.

Fig. 11 zeigt ein noch anderes Werkzeugausführungsbeispiel 370, welches durch die vorliegende Steuereinrichtung be­ trieben werden kann, wobei das Werkzeug auch eine drehbare Anordnung mit einem hieran angebrachten Nachführmotor auf­ weist. Das Werkzeug 370 ist ein Rollen-Formgebungswerk­ zeug und umfaßt einen rotierenden Hauptabschnitt 372, in welchem ein drehbares Teil 374 angeordnet ist, welches durch einen rotierenden Nachführmotor, wie etwa den Nach­ führmotor 42 gedreht wird. Das Teil 374 weist einen Ritzelabschnitt 376 auf, welcher zur gemeinsamen Wirkung mit Zähnen in Eingriff steht, die an gegenüberliegenden, radial beweglichen Rollenanordnungen 378 und 380 ausge­ bildet sind, von welchen jede eine Rolle 382 bzw. 384 aufweist, die hieran drehbar angebracht ist. Wenn das Werkzeug 370 so angeordnet ist, daß es sich in ein Teil hinein erstreckt, etwa einen rohrförmigen Körper, der aus einem Material wie Kupfer, Aluminium oder einem anderen, ähnlichen Material gebildet ist, dann werden die Rollen 382 und 384 nach außen hin derart eingestellt, daß sie gegen die Innenfläche des Rohres anliegen, um hier gegen eine auswärtsgerichtete Kraft anzuliegen, um an dieser Stelle das Rohr aufzuweiten.

Es gibt viele andere Werkzeuge und Vorrichtungen, bei welchen die vorliegende Erfindung ebenfalls angewandt werden kann. Wesentlich ist, daß die vorliegende Erfindung den Aufbau einer drehbaren Vorrichtung lehrt, in welcher ein Nachführmotor angebracht ist, der von einer Energie­ quelle, wie sie beschrieben ist, her erregbar ist, und zwar durch die Verwendung von Schleifringen und Bürsten, um den Nachführmotor zu veranlassen, sich in einer ge­ wünschten Richtung und mit einer gewünschten Nachführge­ schwindigkeit zum beabsichtigten Zweck zu drehen. Dies wird durchgeführt, um eine Einstellung der mit dem Werk­ stück in Eingriff stehenden Abschnitte eines Werkzeugs oder einer anderen Vorrichtung vorzunehmen. Bei der vor­ liegenden Anordnung ist, anders als bei Konstruktionen aus dem Stand der Technik, der rotierende Nachführmotor verhältnismäßig unbetroffen durch die Drehung des Haupt­ antriebs, in welchem er angeordnet ist. Dies ist nicht der Fall bei Einrichtungen, wie etwa Planetengetriebean­ ordnungen, die ein wesentliches Trägheitsmoment liefern, welches sich auf den Lauf der Zahnräder in der Antriebs­ kette in unterschiedlichen Ausmaß bei unterschiedlichen Einstellrichtungen auswirkt. Dies ist ein wesentlicher Unterschied, der es der vorliegenden Erfindung auch er­ möglicht, sowohl in der Richtung des Aufweitens als auch in der Richtung des Verkleinerns sehr genau steuerbar zu sein. Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch die genauere Vorspannung bzw. Belastung der mit dem Werkstück in Eingriff stehenden Teile, weil sie nicht durch so viele Zahnräder wie bei einem Zahnradgetriebe wirksam sein muß.

Claims (13)

1. Verstellbares Maschinenwerkzeug, mit den folgenden Merk­ malen:

• - eine drehbare, anhebbare und absenkbare Werkzeugspindel,
• - ein an deren unterem Ende angebrachter Werkzeugkopf, mit mindestens einem radial beweglichen Werkzeug,
• - ein mit einem Stellmotor versehener Drehantrieb zum Bewegen des Werkzeugs oder der Werkzeuge,
• - eine sich durch einen Teil der Werkzeugspindel koaxial erstreckende, den Drehantrieb mit dem Werkzeugkopf verbindenden Welle,
• - der Stellmotor ist in einem an der Werkzeugspindel be­ festigten Gehäuse angeordnet und gemeinsam mit dieser drehbar,
• - die Welle ist als mit dem Stellmotor gekoppelte Dreh­ welle ausgebildet und auf dessen Welle ausgerichtet und dreht sich bei stehendem Stellmotor gemeinsam mit der Werkzeugspindel, und
• - eine nichtdrehbare Anordnung mit elektrischen Kontakten, denen gegenüberliegend gemeinsam mit der Werkzeugspin­ del drehbare Gegenkontakte zur Stromversorgung des Stell­ motors angeordnet sind und in Schleifkontaktverbindung mit den Kontakten stehen,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Werkzeug aus einem Eingriffsteil (154) und einem Halter (152) gebildet ist,
• - daß ein Untersetzungsgetriebe (103) zwischen der Motorwelle (100) und der Drehwelle (144) angeordnet ist und hierauf ausge­ richtet ist, und
• - daß das Werkzeug (152, 154) unmittelbar radial aus- und einfahr­ bar am Werkzeugkopf angeordnet ist.

2. Maschinenwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung von Drehrichtung und Drehzahl der Motorwelle (100) eine die Polarität des Stromes und die Energiezufuhr zum Betreiben des Stellmotors (42) einstellende, diesen insbesondere intermittie­ rend betreibende, bevorzugt von einer Bedienungsperson wahlweise betätigbare Steuerschaltungseinrichtung vorgesehen ist.

3. Maschinenwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung oder einen Meßfühler zum Überwachen des Drehmomen­ tes des Werkzeugs (152, 154), bevorzugt eine Lastmeßeinrichtung (194), mit einer Einrichtung zum Ändern der Energiezufuhr zum Stellmotor (42), bevorzugt zum Abschalten des Stromes, wenn das Drehmoment einen vorbestimmten Höchstwert überschreitet.

4. Maschinenwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler auf die Drehzahl oder die Winkellage des Stellmotors (42) anspricht.

5. Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Motorwelle (100) und einem Einstell­ teil (148) zum Einstellen der Lage des Werkzeugs (152, 154) eine Kardanverbindung (143, 146) angeordnet ist.

6. Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drehantrieb und dem Werk­ zeugkopf eine Kardanverbindung (69, 92) angeordnet ist.

7. Maschinenwerkzeug nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Drehantrieb und dem Werkzeugkopf ein längliches, rohrförmiges Teil (88) angeordnet ist, das an seinen beiden Enden je ein Kardangelenk (69, 92) trägt, daß zwischen der Motorwelle (100) und dem Einstellteil (148) eine Stange (144) angeordnet ist, die sich durch das rohrförmige Teil (88) hindurch ersteckt und an ihren beiden Enden je ein Kardangelenk (143, 146) trägt, und daß das jeweilige, an der Stange (144) getragene Kardangelenk (143, 146) innerhalb des entsprechenden, am rohrförmigen Teil getragenen Kardangelenks (69, 92) liegt.

8. Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (103) eine drehfest auf der Motorwelle (100) sitzende Exzenterscheibe (102, 104) aufweist, auf deren Außenumfang zwei außenverzahnte Zahnringe (108, 110) gleitend nebeneinandersitzen, von denen der eine in eine mit dem Motor (42) drehfest verbundene Innenverzahnung (114) und der andere in eine mit der Drehwelle (144) drehfest verbundene Innenverzahnung (116) eingreift.

9. Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ändern der Lage des Werkzeugs oder der Werkzeuge (154; 360, 362; 378, 380).

10. Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf als Honspindel (12) mit mehreren radial beweglichen Honwerkzeugen (154), als Bohrkopf (350) mehreren, radial beweglichen Bohrwerkzeugen (360, 362) oder als Rollen-Formkopf (370) mit mehreren, radial beweglichen Rollenwerkzeugen (378, 380) ausgebildet ist.

11. Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf eine Längsbohrung (149), in der ein vom Drehantrieb betriebenes Ritzel (148) angeordnet ist, und die Längsbohrung schneidende Querbohrungen aufweist, in denen je eine mit dem Ritzel in Eingriff stehende Zahnstange (150, 152) angeordnet ist, an deren Ende jeweils ein Werkzeug (154) sitzt.

12. Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kontakte als Bürsten (26, 28, 30, 32) bzw. Schleifringe (34, 36) ausgebildet sind.