WO2014001198A1 - Tiefbohrmaschine, adapter und tiefbohrverfahren - Google Patents

Tiefbohrmaschine, adapter und tiefbohrverfahren Download PDF

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WO2014001198A1
WO2014001198A1 PCT/EP2013/062916 EP2013062916W WO2014001198A1 WO 2014001198 A1 WO2014001198 A1 WO 2014001198A1 EP 2013062916 W EP2013062916 W EP 2013062916W WO 2014001198 A1 WO2014001198 A1 WO 2014001198A1
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adapter
pressure
cylinder
tool
peeling
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PCT/EP2013/062916
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Alfred Ostertag
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Ferroll Gmbh
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    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/24—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
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    • B23B31/261—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank
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    • B23B2260/00—Details of constructional elements
    • B23B2260/142—Valves

Definitions

  • the invention relates to a deep hole drilling machine according to the preamble of claim 1 and an adapter. According to a second aspect, the invention relates to a deep drilling method.
  • Stepped cylinders ie cylinders in which two sections with different inner diameters exist, can not be manufactured with known combination tools.
  • the operations of drilling or drilling, peeling and smooth rolling are carried out consecutively on three different machines.
  • the disadvantage of this is that highest accuracies are difficult to achieve.
  • a generic deep drilling machine is known, in which a guide member is connected in the machine direction with a drilling part, which in turn is attached to a drill rod. With the described deep drilling machine subsequent smoothing is not possible with the same clamping.
  • the invention has for its object to improve the production of non-continuous cylinders.
  • the invention solves the problem by a generic deep drilling machine in which the pressure fluid passage is centrally located and the adapter on the coupling side has a dispensing valve which has a dispensing valve body which opens by movement on the Bohrstangenseite to the dispensing valve.
  • the invention solves the problem by a deep drilling method, in particular for producing a, in particular stepped, hydraulic cylinder, comprising the steps of (i) mounting a cylinder blank on a deep drilling machine according to the invention, (ii) drilling a cylinder, (iii) loosening the drill coupling a peeling tool to the adapter; actuating at least one peeling blade of the peeling tool by pressurizing the pressure fluid passage of the adapter by fluid pressure and peeling a cylinder inside of the cylinder by means of the peeling tool; - Drilled and peeled blank in the same setting.
  • An advantage of the invention is that a higher accuracy can be achieved. Due to the fact that the clamping no longer has to be changed, transformer errors are avoided. Although the drilling tool is less rigid due to its modular design, it has been found that this circumstance only insignificantly influences the achievable accuracy.
  • a deep drilling machine is understood to mean a cutting machine tool which is designed to drill holes having an aspect ratio of at least 10 in workpieces made of metal.
  • the aspect ratio is the quotient of the length of the hole to its diameter.
  • Such deep drilling machines are special machines, since the deep drilling must be performed with a sufficiently high accuracy, so that in particular hydraulic cylinders can be manufactured.
  • the feature that the boring bar is rotationally driven is understood in particular to mean that the deep boring machine has a motor, in particular an electric motor, which is coupled to the boring bar.
  • the drill head is understood to mean a unit of the drilling tool which can be separated from the adapter and drill rod and on which the cutting edge or the cutting edges of the drilling tool are formed.
  • the pressurized fluid feedthrough is understood to mean a channel which is designed in particular such that a liquid with at least 50 bar can be passed through.
  • the pressure fluid supply device is connected to one side of a piston or a diaphragm, and the pressure fluid coming from the pressure fluid supply device exerts a force on the piston.
  • a second side of the piston or the membrane passes this force on to pressurized fluid whose fluid pressure rests against the coupling side.
  • the piston is designed as a pressure booster.
  • the adapter on the coupling side has a dispensing valve that has a dispensing valve body that opens to the dispensing valve by movement to the side of the drill rod, it is possible to insert a peeling tool that connects to the pressurized fluid passage in the coupled state with the adapter in that the dispensing valve body is pressed to the drill rod side.
  • a peeling tool is particularly simple, so that such a peeling tool can be coupled with high process reliability.
  • the deep drilling machine comprises a peeling tool, which, as an alternative to the drill head, has the form-fitting connection with the adapter. is bindable and has a receiving valve having a receiving valve body, wherein the receiving valve body is arranged so that and only when the peeling tool is positively connected to the adapter, the receiving valve body presses against the dispensing valve body and so the dispensing valve and the receiving valve are opened , In this way, the fluid pressure from the pressure fluid passage to the peeling tool can be transmitted and at the same time an undesirable leakage of pressurized fluid is prevented from the peeling tool.
  • the peeling tool has a pressure channel, which is connected to at least one piston for actuating the peeling blade, wherein the pressure fluid passage and the peeling tool, when the peeling tool is positively connected to the adapter, are pressure-tightly connected to each other, so that by pressurizing the pressurized fluid passage with pressurized fluid the paring knife can be brought into and / or out of engagement with the cylinder inner wall.
  • the peeling tool can be actuated by the deep drilling machine, which was previously possible only when using a combination tool.
  • the use of tools without control device sawing tools do not need such a device), the leakage of pressurized fluid and the ingress of contaminants in the pressure channel prevented.
  • the adapter comprises an expansion cone for locking and releasing the adapter, wherein the expansion cone is hydraulically actuated by means of a ring cylinder, and wherein the annular cylinder surrounds the pressure fluid passage radially.
  • the adapter can be positively connected with high bending stiffness with the drill head and the peeling tool.
  • the annular cylinder of the pressure fluid supply device via a second, separately controlled line with fluid idyak acted upon. It is possible, but not necessary, for the ring cylinder to be connected directly to the pressurized fluid supply device. It is also possible that pressurized fluid of the pressurized fluid supply device is based on a pressure transfer Device acts, which in turn changes the fluid pressure in the annular cylinder. For example, the pressurized fluid supply device is connected to one side of a piston or a diaphragm, and the pressurized fluid coming from the pressurized fluid supply device exerts a force on the piston.
  • a second side of the plunger or diaphragm passes this force on to pressurized fluid, the fluid pressure of which rests in the ring cylinder.
  • the piston is designed as a pressure booster. The force that is created by acting on the cylinder through the second control line on the piston, is needed to move the cone in the direction of the tool. This is achieved by compressing the disc springs and causes the folding of the locking elements, as shown in Figure 2b.
  • cooling lubricant is preferably pressed into an annular gap between the drill rod and the cylinder inner surface.
  • This coolant can flow, for example, through an open end of the hydraulic cylinder.
  • the method is a method of making a stepped hydraulic cylinder where the drilling is boring.
  • Figure 1 is a schematic view of a Wegrma- machine according to the invention.
  • FIG. 2 shows an adapter according to the invention of the deep drilling machine according to FIG. 1
  • Figure 2a shows the adapter of Figure 2 (upper part of the picture) completely and
  • FIG. 2b shows the adapter according to FIG. 2 (lower partial image) completely.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a device according to the invention
  • Deep hole drilling machine 10 which has a workpiece holder 12 for receiving a workpiece 14 in the form of a hydraulic cylinder blank, a drilling tool 16 and a pressure fluid supply device 18.
  • the drilling tool 16 comprises a drill rod 20 which can be driven in rotation by means of a motor 22, and an adapter 24 which is non-rotatably connected to the drill rod 20, for example by means of a thread.
  • the drilling tool 16 also has a drill head 26 on which at least one cutting edge 28 is formed and which is positively connected to the adapter 24.
  • the drill head is configured to drill a hole having an inner diameter d 2 6, which belongs to a first stage of an at least two-stage hydraulic cylinder, which is produced from the workpiece 14.
  • the second stage has an inner diameter d.
  • the workpiece holder 12 is guided guided on a machine bed 30 in the longitudinal direction L of a cylinder longitudinal axis and movable in the direction of an arrow P.
  • the workpiece 14 is in this case a cylinder blank of a stepped hydraulic cylinder and has two sections of different inner diameter d. It is possible that, as shown in Figure 1, the drilling tool 16 is rotated. Alternatively or additionally, it is also possible that the workpiece 14 is rotated by means of a motor.
  • FIG. 2 shows the adapter 24, wherein a part-figure 2a represents the part above a longitudinal axis L and a part-figure 2b shows the area below the longitudinal axis.
  • Part 2a shows the situation in which the adapter 24 is positively connected to the tool in the form of the drill head 26.
  • Part 2b shows the situation in which the adapter 24 and the tool 26 are decoupled.
  • the adapter 24 has a boring bar side 32 and a coupling side 34 opposite the boring bar side 32.
  • a connection thread 36 for connecting to the boring bar 20 (see FIG. Along the longitudinal axis L, the adapter 24 has a pressurized fluid passage 38, by means of which pressurized fluid 40 is conducted from the boring bar side 32 to the coupling side 34. that can.
  • the pressurized fluid 40 passes through a pressure line 42 into the pressurized fluid passage 38.
  • the pressure fluid passage 38 is closed by a dispensing valve 44, which has a dispensing valve body 46 in the form of a valve ball and an associated valve seat 48.
  • the dispensing valve body 46 is biased by a compression spring 50 in its closed position.
  • a peeling tool 52 which is shown only in parts, is coupled to the adapter 24, wherein only one side of the peeling tool 24 has a hollow shaft taper 54.
  • the peeling tool 52 has a receiving valve 56 which has a receiving valve body 58 in the form of a valve ball, which is biased by a compression spring 60 to a valve seat 62.
  • the valve seat 48 of the discharge valve 44 and the valve seat 62 of the receiving valve 56 are formed so that the respective valve bodies 46, 58 project outwardly. If the peeling tool 52, as shown in Figure 2a, positively connected to the adapter 24, the two valve body 46, 58 have contact and press each other from their respective valve seats 48, 62.
  • the pressure channel 64 is connected in a manner not shown in Figure 2 with a housed in the peeling tool, not shown piston for controlling the paring knife. If a sufficiently large fluid pressure p is present in the pressure channel 64, then depending on the embodiment of the peeling tool 52, the peeling blades are either pushed outward or retracted inwardly against a pretensioning device.
  • the receiving valve 56 has a seal 66, so that the pressure fluid passage 38 and the pressure channel 64 are sealed to each other outside connected to each other.
  • the adapter 24 includes an expansion cone 68 connected to a piston 70 is that runs in a ring cylinder 72. If the annular cylinder 72 is acted upon by pressure fluid via a pressure line 74, then it is moved against the spring force of a restoring spring 76 on the coupling side 34. As a result, at least one locking element 78 slides on the expansion cone 68. The locking element 78 is received in a recess 80 and presses in the locking position shown in part 2a the hollow shaft cone 54 against a receiving bore 82 of the adapter 24. Thus, the peeling tool 52 is positively connected to the adapter 24.
  • Part 2b shows the situation in which the piston 70 has been displaced against the force of the return spring 76 on the coupling side 34, so that the locking member 78 is slipped on the expansion cone 68.
  • the locking element 78 releases the previously used in the tool (boring tool, peeling tool or roller burnishing tool) for removal and thus tool change in this position.
  • the expansion cone 68 includes a scraper 84 that is configured to scrape off any existing pressurized fluid from the pressurized fluid passage 38.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Tiefbohrmaschine mit einer Werkstückaufnahme (12) zum Aufnehmen eines Werkstücks (14), einem Bohrwerkzeug (16) und einer Druckfluidversorgungsvorrichtung (18), wobei das Bohrwerkzeug (16) eine Bohrstange (20), einen Adapter (24) und einen Bohrkopf (26) umfasst, und wobei der Adapter (24) mit der Bohrstange (20) und dem Bohrkopf (26) drehfest verbunden ist, eine der Bohrstange (20) zugewandte Bohrstangenseite und eine der Bohrstange (20) abgewandte Koppelseite hat. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Adapter eine zentrale Druckfluiddurchführung besitzt, die an ihrer Bohrstangenseite mit Fluiddruck von der Druckfluidversorgungsvorrichtung (18) beaufschlagbar verbunden ist, sodass der Fluiddruck (p) von der Bohrstangenseite zur Koppelseite übertragbar ist und der Adapter (24) an der Koppelseite ein Abgabeventil aufweist, das einen Abgabeventilkörper besitzt, der durch Bewegung auf die Bohrstangenseite zu das Abgabeventil öffnet.

Description

TIEFBOHRMASCHINE, ADAPTER UND TIEFBOHRVERFAHREN
Die Erfindung betrifft eine Tiefbohrmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und einen Adapter. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Tief- bohrverfahren.
Bei der Fertigung von Hydraulikzylindern werden oft Kombi-Werkzeuge eingesetzt, die zumindest zwei Bearbeitungsschritte durchführen können, insbesondere Schälen und Glattwalzen. Ein derartiges Kombi-Werkzeug ist in der DD 212 450 be- schrieben. Nachteilig an einer derartigen Fertigung ist, dass so lediglich durchgängige Zylinder gefertigt werden können.
Gestufte Zylinder, also Zylinder, bei denen zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Innendurchmessern existieren, können mit bekannten Kombi-Werkzeugen nicht gefertigt werden. In diesem Fall werden die Arbeitsschritte Bohren oder Aufbohren, Schälen und Glattwalzen hintereinander auf drei verschiedenen Maschinen durchgeführt. Nachteilig daran ist, dass höchste Genauigkeiten nur schwer erreichbar sind. Aus der DE 1 477 144 A1 ist eine gattungsgemäße Tiefbohrmaschine bekannt, bei der ein Führungsteil in Bearbeitungsrichtung mit einem Bohrteil verbunden ist, das seinerseits an einer Bohrstange angebracht ist. Mit der beschriebenen Tiefbohrmaschine ist ein nachfolgendes Glattwalzen bei gleicher Aufspannung nicht möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fertigung von nicht durchgängigen Zylindern zu verbessern.
Die Erfindung löst das Problem durch eine gattungsgemäße Tiefbohrmaschine, bei der das die Druckfluiddurchführung zentral angeordnet ist und der Adapter an der Koppelseite ein Abgabeventil aufweist, das einen Abgabeventilkörper besitzt, der durch Bewegung auf die Bohrstangenseite zu das Abgabeventil öffnet. Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Tiefbohrverfahren, insbesondere zum Herstellen eines, insbesondere gestuften, Hydraulikzylinders, mit den Schritten (i) Aufspannen eines Zylinderrohlings auf einer erfindungsgemäßen Tiefbohrmaschine, (ii) Bohren eines Zylinders, (iii) Lösen des Bohr- kopfs vom Adapter, (iv) Verbinden eines Schälwerkzeugs mit dem Adapter (v), Betätigen zumindest eines Schälmessers des Schälwerkzeugs durch Beaufschlagen einer Druckfluiddurchführung des Adapters durch Fluiddruck und (vi) Schälen einer Zylinder-Innenseite des Zylinders mittels des Schälwerkzeugs, wobei der Zylinder- Rohling in der gleichen Aufspannung gebohrt und geschält wird.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass eine höhere Genauigkeit erzielbar ist. Dadurch, dass die Aufspannung nicht mehr gewechselt werden muss, werden Umspannfehler vermieden. Zwar ist das Bohrwerkzeug aufgrund seiner modularen Bauweise weniger biegesteif, es hat sich jedoch herausgestellt, dass dieser Um- stand die erreichbare Genauigkeit nur unwesentlich beeinflusst.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Bearbeitung besonders schnell durchgeführt werden kann, da ein Umspannen entfällt. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter einer Tiefbohrmaschine eine spanende Werkzeugmaschine verstanden, die ausgebildet ist zum Bohren von Löchern mit einem Aspektverhältnis von zumindest 10 in Werkstücke aus Metall. Das Aspektverhältnis ist der Quotient aus Länge der Bohrung zu deren Durchmesser. Derartige Tiefbohrmaschinen sind Spezialmaschinen, da das Tiefbohren mit einer hinreichend hohen Genauigkeit durchgeführt werden muss, damit insbesondere Hydraulikzylinder gefertigt werden können.
Unter dem Merkmal, dass die Bohrstange drehangetrieben ist, wird insbesondere verstanden, dass die Tiefbohrmaschine einen Motor, insbesondere einen Elektro- motor, aufweist, der mit der Bohrstange gekoppelt ist. Unter dem Bohrkopf wird eine von Adapter und Bohrstange trennbare Einheit des Bohrwerkzeugs verstanden, an der die Schneide oder die Schneiden des Bohrwerkzeugs ausgebildet sind. Unter der Druckfluiddurchführung wird ein Kanal verstanden, der insbesondere so ausgebildet ist, dass eine Flüssigkeit mit zumindest 50 bar hindurchgeleitet werden kann.
Unter dem Merkmal, dass die Druckfluiddurchführung an ihrer Bohrstangenseite mit Fluiddruck von der Druckfluidversorgungsvorrichtung beaufschlagbar verbunden ist, sodass der Fluiddruck von der Bohrstangenseite zur Koppelseite übertragbar ist, wird insbesondere verstanden, dass durch Verändern des Drucks der Druckfluid- Versorgungsvorrichtung auch der Fluiddruck des Druckfluids veränderbar ist. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass das Druckfluid direkt zur Koppelseite fließen kann. Es ist aber auch möglich, dass Druckfluid der Druckfluidversorgungsvorrich- tung auf eine Druckübertragungsvorrichtung wirkt, die wiederum den Fluiddruck auf der Koppelseite verändert.
Beispielsweise ist die Druckfluidversorgungsvorrichtung mit einer Seite eines Kolbens oder einer Membran verbunden und das von der Druckfluidversorgungsvor- richtung kommende Druckfluid übt eine Kraft auf den Kolben aus. Eine zweite Seite des Kolbens oder der Membran gibt diese Kraft an Druckfluid weiter, dessen Flu- iddruck an der Koppelseite anliegt. Es ist möglich, dass der Kolben als Druckverstärker ausgebildet ist.
Dadurch, dass der Adapter an der Koppelseite ein Abgabeventil, das einen Abgabeventilkörper aufweist, der durch Bewegung auf die Bohrstangenseite zu das Ab- gabeventil öffnet, ist es möglich, ein Schälwerkzeug einzusetzen, das in mit dem Adapter gekoppelten Zustand eine Verbindung zur Druckfluiddurchführung dadurch herstellt, dass der Abgabeventilkörper zur Bohrstangenseite gedrückt wird. Ein derartiges Schälwerkzeug ist besonders einfach aufgebaut, so dass ein derartiges Schälwerkzeug mit hoher Prozesssicherheit angekoppelt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Tiefbohrmaschine ein Schälwerkzeug, das alternativ zum Bohrkopf mit dem Adapter formschlüssig ver- bindbar ist und ein Aufnahmeventil aufweist, das einen Aufnahmeventilkörper besitzt, wobei der Aufnahmeventilkörper so angeordnet ist, dass dann und nur dann, wenn das Schälwerkzeug formschlüssig mit dem Adapter verbunden ist, der Aufnahmeventilkörper gegen den Abgabeventilkörper drückt und so das Abgabeventil und das Aufnahmeventil geöffnet sind. Auf diese Weise kann der Fluiddruck von der Druckfluiddurchführung an das Schälwerkzeug übertragen werden und gleichzeitig ist ein unerwünschtes Austreten von Druckfluid aus dem Schälwerkzeug unterbunden. Vorzugsweise besitzt das Schälwerkzeug einen Druckkanal, der mit zumindest einem Kolben zum Betätigen des Schälmessers verbunden ist, wobei die Druckfluiddurchführung und das Schälwerkzeug dann, wenn das Schälwerkzeug formschlüssig mit dem Adapter verbunden ist, druckdicht miteinander verbunden sind, so dass durch Beaufschlagen der Druckfluiddurchführung mit Druckfluid das Schälmesser in und/oder außer Eingriff mit der Zylinder-Innenwand bringbar ist. Auf diese Weise kann das Schälwerkzeug von der Tiefbohrmaschine aus betätigt werden, was bislang nur bei der Verwendung eines Kombi-Werkzeugs möglich war. Insbesondere wird beim Einsatz von Werkzeugen ohne Steuereinrichtung (Aufbohrwerkzeuge benötigen eine solche Einrichtung nicht) das Austreten von Druckfluid sowie das Eindringen von Verunreinigungen in den Druckkanal verhindert.
Günstig ist es, wenn der Adapter einen Spreizkegel zum Arretieren und Lösen des Adapters umfasst, wobei der Spreizkegel mittels eines Ringzylinders hydraulisch betätigbar ist, und wobei der Ringzylinder die Druckfluiddurchführung radial umgibt. Auf diese Weise kann der Adapter formschlüssig mit hoher Biegesteifigkeit mit dem Bohrkopf und dem Schälwerkzeug verbunden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ringzylinder von der Druckfluid- versorgungsvorrichtung über eine zweite, separat angesteuerte Leitung mit Flu- iddruck beaufschlagbar. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass der Ringzylinder direkt mit der Druckfluidversorgungsvorrichtung verbunden ist. Es ist auch möglich, dass Druckfluid der Druckfluidversorgungsvorrichtung auf eine Druckübertragungs- Vorrichtung wirkt, die wiederum den Fluiddruck im Ringzylinder verändert. Beispielsweise ist die Druckfluidversorgungsvorrichtung mit einer Seite eines Kolbens oder einer Membran verbunden und das von der Druckfluidversorgungsvorrichtung kommende Druckfluid übt eine Kraft auf den Kolben aus. Eine zweite Seite des Kol- bens oder der Membran gibt diese Kraft an Druckfluid weiter, dessen Fluiddruck im Ringzylinder anliegt. Es ist möglich, dass der Kolben als Druckverstärker ausgebildet ist. Die Kraft, die durch Beaufschlagung des Zylinderraums durch die zweite Steuerleitung am Kolben entsteht, wird zum Verschieben des Konus in Richtung des Werkzeugs benötigt. Dies wird durch Zusammendrücken der Tellerfedern er- reicht und bewirkt das Einklappen der Verriegelungselemente, wie dies in Figur 2b darstellt ist.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise Kühlschmierstoff in einen Ringspalt zwischen der Bohrstange und der Zylinder-Innenfläche eingepresst. Dieser Kühlschmierstoff kann beispielsweise durch ein offenes Ende des Hydraulikzylinders abfließen.
Vorzugsweise ist das Verfahren ein Verfahren zum Herstellen eines gestuften Hydraulikzylinders, bei dem das Bohren ein Aufbohren ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Tiefbohrma- schine und
Figur 2 einen erfindungsgemäßen Adapter der Tiefbohrmaschine nach Figur
1 .
Figur 2a zeigt den Adapter nach Figur 2 (oberes Teilbild) vollständig und
Figur 2b den Adapter nach Figur 2 (unteres Teilbild) vollständig. Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Tiefbohrmaschine 10, die eine Werkstückaufnahme 12 zum Aufnehmen eines Werkstücks 14 in Form eines Hydraulik-Zylinder-Rohlings, ein Bohrwerkzeug 16 und eine Druckfluidversorgungsvorrichtung 18 aufweist. Das Bohrwerkzeug 16 um- fasst eine Bohrstange 20, die mittels eines Motors 22 drehantreibbar ist, und einen Adapter 24, der drehfest mit der Bohrstange 20, beispielsweise mittels eines Gewindes, verbunden ist. Das Bohrwerkzeug 16 besitzt zudem einen Bohrkopf 26, an dem zumindest eine Schneide 28 ausgebildet ist und der formschlüssig mit dem Adapter 24 verbunden ist. Der Bohrkopf ist ausgebildet zum Bohren eines Lochs mit einem Innendurchmesser d26, der zu einer ersten Stufe eines zumindest zweistufigen Hydraulikzylinders gehört, der aus dem Werkstück 14 hergestellt wird. Die zweite Stufe hat einen Innendurchmesser d.
Die Werkstückaufnahme 12 ist an einem Maschinenbett 30 in Längsrichtung L einer Zylinderlängsachse geführt gelagert und in Richtung eines Pfeils P bewegbar. Das Werkstück 14 ist im vorliegenden Fall ein Zylinderrohling eines gestuften Hydraulikzylinders und besitzt zwei Abschnitte unterschiedlicher Innendurchmesser d. Es ist möglich, dass, wie in Figur 1 gezeigt, das Bohrwerkzeug 16 gedreht wird. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass das Werkstück 14 mittels eines Motors gedreht wird.
Figur 2 zeigt den Adapter 24, wobei eine Teil-Figur 2a den Teil oberhalb einer Längsachse L darstellt und eine Teil-Figur 2b den Bereich unterhalb der Längsachse. Die Teil-Figur 2a zeigt die Situation, in der der Adapter 24 mit dem Werkzeug in Form des Bohrkopfs 26 formschlüssig verbunden ist. Die Teil-Figur 2b zeigt die Situation, in der der Adapter 24 und das Werkzeug 26 entkoppelt sind.
Der Adapter 24 besitzt eine Bohrstangenseite 32 und eine der Bohrstangenseite 32 gegenüberliegende Koppelseite 34. An der Bohrstangenseite 32 ist ein Anschluss- gewinde 36 zum Verbinden mit der Bohrstange 20 (vgl. Figur 1 ) ausgebildet. Entlang der Längsachse L besitzt der Adapter 24 eine Druckfluiddurchführung 38, mittels der Druckfluid 40 von der Bohrstangenseite 32 zur Koppelseite 34 geleitet wer- den kann. Das Druckfluid 40 gelangt durch eine Druckleitung 42 in die Druckfluid- durchführung 38.
An der Koppelseite 34 ist die Druckfluiddurchführung 38 mit einem Abgabeventil 44 verschlossen, das einen Abgabeventilkörper 46 in Form einer Ventilkugel und einen zugeordneten Ventilsitz 48 aufweist. Der Abgabeventilkörper 46 ist durch eine Druckfeder 50 in seine Schließstellung vorgespannt.
In Figur 2b ist ein nur in Teilen gezeigtes Schälwerkzeug 52 mit dem Adapter 24 gekoppelt, wobei von dem Schälwerkzeug 24 nur eine Seite eingezeichnet ist, die einen Hohlschaftkegel 54 besitzt. Das Schälwerkzeug 52 besitzt ein Aufnahmeventil 56, das einen Aufnahmeventilkörper 58 in Form einer Ventilkugel besitzt, die durch eine Druckfeder 60 auf einen Ventilsitz 62 zu vorgespannt ist. Der Ventilsitz 48 des Abgabeventils 44 sowie der Ventilsitz 62 des Aufnahmeventils 56 sind so ausgebildet, dass die jeweiligen Ventilkörper 46, 58 nach außen vorstehen. Ist das Schälwerkzeug 52, wie in Figur 2a gezeigt, mit dem Adapter 24 formschlüssig verbunden, so haben die beiden Ventilkörper 46, 58 miteinander Kontakt und drücken einander von ihren jeweiligen Ventilsitzen 48, 62. Dadurch ist eine Druckverbindung zwischen der Druckfluiddurchführung 38 und einem Druckkanal 64 des Schälwerkzeugs 52 hergestellt. Der Druckkanal 64 ist auf in Figur 2 nicht gezeigte Weise mit einem im Schälwerkzeug untergebrachten, nicht dargestellten Kolben zur Steuerung der Schälmesser verbunden. Liegt in dem Druckkanal 64 ein hinreichender großer Fluiddruck p an, so werden die Schälmesser je nach Ausführungsform des Schälwerkzeugs 52 entweder nach außen gedrückt oder nach innen gegen eine Vorspannvorrichtung eingezogen.
Das Aufnahmeventil 56 besitzt eine Dichtung 66, so dass die Druckfluiddurchführung 38 und der Druckkanal 64 nach außen abgedichtet miteinander verbindbar sind.
Der Adapter 24 umfasst einen Spreizkegel 68, der mit einem Kolben 70 verbunden ist, der in einem Ringzylinder 72 läuft. Wird der Ringzylinder 72 über eine Druckleitung 74 mit Druckfluid beaufschlagt, so wird er entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 76 auf die Koppelseite 34 zu bewegt. Dadurch gleitet zumindest ein Verriegelungselement 78 am Spreizkegel 68 ab. Das Verriegelungselement 78 ist in einer Ausnehmung 80 aufgenommen und presst in der in Teil-Figur 2a gezeigten Verriegelungsstellung den Hohlschaftkegel 54 gegen eine Aufnahmebohrung 82 des Adapters 24. Dadurch ist das Schälwerkzeug 52 formschlüssig mit dem Adapter 24 verbunden. Die Teil-Figur 2b zeigt die Situation, in der der Kolben 70 gegen die Kraft der Rückstellfeder 76 auf die Koppelseite 34 hin verschoben wurde, so dass das Verriegelungselement 78 am Spreizkegel 68 abgeglitten ist. Das Verriegelungselement 78 gibt das bislang im Einsatz befindliche Werkzeug (Aufbohrwerkzeug, Schälwerkzeug oder Glattwalzwerkzeug) zur Entnahme und damit zum Werkzeugwechsel in dieser Stellung frei. Der Spreizkegel 68 umfasst einen Abstreifer 84, der ausgebildet ist zum Abstreifen von etwaig vorhandenem Druckfluid von der Druckfluiddurchfüh- rung 38.
Bezugszeichenliste
1 0 Tiefbohrmaschine 52 Schälwerkzeug
12 Werkstückaufnahme 54 Hohlschaftkegel
14 Werkstück, Zylinder-Rohling 56 Aufnahmeventil
16 Bohrwerkzeug 58 Aufnahmeventilkörper
18 Druckfluidversorgungsvorrichtung
60 Druckfeder
20 Bohrstange 62 Ventilsitz
22 Motor
64 Druckkanal
24 Adapter
66 Dichtung
26 Bohrkopf 68 Spreizkegel
28 Schneide
70 Kolben
30 Maschinenbett 72 Ringzylinder
32 Bohrstangenseite 74 Druckleitung
34 Koppelseite 76 Rückstellfeder
36 Anschlussgewinde 78 Verriegelungselement
38 Druckfluiddurchführung
80 Ausnehmung
40 Druckfluid 82 Aufnahmebohrung
42 Druckleitung 84 Abstreifer
44 Abgabeventil
46 Abgabeventilkörper
P Pfeil
48 Ventilsitz d Innendurchmesser
L Längsachse
50 Druckfeder
p Fluiddruck

Claims

Ansprüche:
1 . Tiefbohrmaschine mit
(a) einer Werkstückaufnahme (12) zum Aufnehmen eines Werkstücks (14), (b) einem Bohrwerkzeug (16) und
(c) einer Druckfluidversorgungsvorrichtung (18),
(d) wobei das Bohrwerkzeug (16)
- eine Bohrstange (20),
- einen Adapter (24) und
- einen Bohrkopf (26) umfasst und
(e) wobei der Adapter (24),
- mit der Bohrstange (20) und dem Bohrkopf (26) drehfest verbunden ist,
- eine der Bohrstange (20) zugewandte Bohrstangenseite (32) und eine der Bohrstange (20) abgewandte Koppelseite (34) hat
dadurch gekennzeichnet, dass
(f) der Adapter eine zentrale Druckfluiddurchführung (38) besitzt,
die an ihrer Bohrstangenseite (32) mit Fluiddruck von der Druckflu- idversorgungsvorrichtung (18) beaufschlagbar verbunden ist, sodass der Fluiddruck (p) von der Bohrstangenseite (32) zur Koppelseite (34) übertragbar ist und
(g) der Adapter (24) an der Koppelseite (34) ein Abgabeventil (44) aufweist, das einen Abgabeventilkörper (46) besitzt, der durch Bewegung auf die Bohrstangenseite (32) zu das Abgabeventil (44) öffnet.
2. Tiefbohrmaschine nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein Schälwerkzeug (52), das
alternativ zum Bohrkopf (26) mit dem Adapter (24) formschlüssig verbindbar ist und
- ein Aufnahmeventil (56) aufweist, das einen Aufnahmeventilkörper (58) besitzt,
wobei der Aufnahmeventilkörper (58) so angeordnet ist, dass dann und nur dann, wenn das Schälwerkzeug (52) formschlüssig mit dem Adapter (24) verbunden ist, der Aufnahmeventilkörper (58) gegen den Abgabeventilkörper (46) drückt und so das Abgabeventil (44) und das Aufnahmeventil (56) geöffnet sind.
Tiefbohrmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Schälwerkzeug (52) einen Druckkanal (64) aufweist, der mit zumindest einem Kolben oder Steuerzylinder zum Betätigen des Schälmessers verbunden ist, und
die Druckfluiddurchführung (38) und das Schälwerkzeug (52) dann, wenn das Schälwerkzeug (52) formschlüssig mit dem Adapter (24) verbunden ist, druckdicht miteinander verbunden sind, so dass durch Beaufschlagen der Druckfluiddurchführung (38) mit Druckfluid (40) das Schälmesser in und/oder außer Eingriff bringbar ist.
Tiefbohrmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgabeventilkörper (46) gegen einen Abgabeventilsitz (44) und/oder der Aufnahmeventilkörper (58) gegen einen Aufnahmeventilsitz (62) vorgespannt ist.
Tiefbohrmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Adapter (24) einen Spreizkegel (68) zum Arretieren und Lösen einer Verbindung zwischen Adapter (24) einerseits und Bohrkopf (26) und Schälwerkzeug (52) andererseits umfasst,
wobei der Spreizkegel (68) mittels eines Ringzylinders (72) hydraulisch betätigbar ist und
wobei der Ringzylinder die Druckfluiddurchführung (38) radial umgibt.
Tiefbohrmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektrische Ansteuereinheit, die ausgebildet ist zum
automatischen Erfassen, ob der Ringzylinder (72) mit einem Schaltdruck beaufschlagt ist und
nur dann, wenn der Ringzylinder (72) nicht mit Schaltdruck beaufschlagt ist, Beaufschlagen der Druckfluiddurchführung (38) mit einem zum Betätigen des Schälmessers ausreichenden Fluiddruck (p).
Tiefbohrmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kühlschmierstoffzuführvorrichtung, die ausgebildet ist zum Zuführen von Kühlschmierstoff in einen Ringraum zwischen Zylinder-Innenwand und Bohrkopf (26).
Adapter (24), der ausgebildet ist zum Verbinden mit einer Bohrstange (20) einer Tiefbohrmaschine (10), mit
(a) einem Ringzylinder (72),
(b) einem Spreizkegel (68), der durch Beaufschlagen des Ringzylinders (72) mit Druckfluid (40) bewegbar ist, und
(c) einer zentrale Druckfluiddurchführung (38), mittels der Druckfluid (40) von einer der Bohrstange (20) zugewandten Bohrstangenseite (32) zu einer der Bohrstangenseite gegenüber liegenden Koppelsite (34) übertragbar ist,
(d) wobei der Ringzylinder (72) die Druckfluiddurchführung (38) radial umgibt.
9. Tiefbohrverfahren mit den Schritten:
(i) Aufspannen eines Zylinder-Rohlings auf einer Tiefbohrmaschine (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
(ii) Bohren eines Zylinders,
(iii) Lösen des Bohrkopfs (26) vom Adapter (24),
(iv) Verbinden eines Schälwerkzeugs (52) mit dem Adapter (24),
(v) Betätigen zumindest eines Schälmessers des Schälwerkzeugs (52) durch Beaufschlagen einer Druckfluiddurchführung (38) des Adapters (24) mit Fluiddruck (p) und
(vi) Schälen einer Zylinder-Innenseite des Zylinders mittels des Schälwerkzeugs (52),
(vii) Glattwalzen einer Zylinder-Innenseite mittels des Glattwalzwerkzeugs (52a)
(viii) wobei der Zylinder-Rohling in der gleichen Aufspannung gebohrt, geschält und glattgewalzt wird.
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