AT390903B - Einrichtung zur lagegenauen einbringung von auf einem teilkreis liegenden bohrungen - Google Patents

Description

Nr. 390 903

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur lagegenauen Einbringung von auf einem Teilkreis liegenden Bohrungen, bei welcher eine Werkstückhalterung drehbar angeordnet ist, an deren Drehachse dazu konzentrisch mehrere Ringscheiben drehfest angeordnet sind, an deren äußeren Umfangsflächen Markierungskerben zur winkelgerechten Festlegung des Werkstückes vorgesehen sind, die mit einem Raststift od. dgl. Zusammenwirken wobei eine zur Werkstückhalterung relativ verstellbare Bohrmaschine vorgesehen ist.

Auf einem Teilkreis liegende Bohrungen werden beispielsweise bei Flanschen u. dgl. verwendet, welche an einem anderen Maschinenteil anzuschrauben bzw. mit einem zweiten, gleichen Teil zusammenzuschrauben sind. Dazu ist Voraussetzung, daß die Bohrungen genau an der vorgesehenen Stelle sitzen, da sonst ein Aufschieben der Flansche auf an einem Maschinenteil vorgesehene Gewindestifte, bzw. das Fluchten zweier Flanschbohrungen nicht gegeben ist. Bei Großserienprodukten bringt das Einbringen solcher Bohrungen heutzutage insofern keine Probleme mit sich, weil derartige Großserienteile mit numerisch gesteuerten Drehbänken, bzw. Bohrmaschinen hergestellt werden. Dadurch können die Bohrungen automatisch am richtigen Platz eingebracht werden. Schwierigkeiten entstehen dagegen bei Einzelanfertigungen bzw. bei Produkten, die nur in kleinen Serien gefertigt werden. Bei solchen Kleinstserienprodukten werden bisher die auf einem Teilkreis liegenden Bohrungen entweder mit einem sogenannten Teilapparat eingebracht, oder aber es werden für jedes einzeln zu bohrende Stück die Lochmittelpunkte mittels Teilkreis und Zirkel genau konstruiert. Die Handhabung eines Teilapparates sowie die Konstruktion der Lochmittelpunkte mittels Teilkreis und Zirkel erfordert eine hohe Genauigkeit und ein hohes Fachkönnen, sodaß dies nur von gut geschultem Personal vorgenommen werden kann.

Es sind daher bereits Bestrebungen eingeleitet worden, mittels welcher das Einbringen solcher Bohrungen erheblich erleichtert wird. Bei einer bekannten Ausbildung der eingangs genannten Art sind dazu die mit Kern versehenen Scheiben an der Drehachse der Werkstückhalterung in axialer Richtung verschiebbar über eine Hülse angeordnet, wobei das axiale Verstellen der mit dem Madderungskem versehenen Ringscheiben über einen nach außen geführten Hebel erfolgt, wodurch die Markierungsscheiben einem Tastfinger zugeführt werden, welcher dann die äußere Oberfläche dieser Ringscheiben abtastet und in die zugehörigen Kerben einfällt. Dieser Tastfinger überträgt die Bewegung dann auf eine Rastldinke, welche mit einem auf der Drehachse drehschlüssig angeordneten Zahnrad zusammenwirkt. Dieses Zahnrad dient dann der eigentlichen Festlegung der Drehachse um eine genaue lagerichtige Stellung des Werkzeughalters zu erreichen. Eine derartige zusätzliche Rastsicherung ist bei der bekannten Ausbildung nämlich deshalb erforderlich, weil auf Grund der Ausbildung der Abtasteinrichtung und der Halterung der Ringscheiben eine genaue Festlegung der Werkzeughalterung in einem bestimmten Drehwinkel nicht gegeben ist. Es ist nämlich die Hülse, auf welcher die Ringscheiben formschlüssig aufgebracht sind, an der Drehachse für den Werkzeughalter in Axialrichtung verschiebbar geführt, wobei sie durch einen, in einen Schütz der Drehachse eingreifenden Dom gegen Verdrehung gesichert ist. Eine solche Ausbildung bringt bereits erhebliche Ungenauigkeiten mit sich, so daß das Einbringen der Bohrungen exakt lagegenau nicht mehr möglich ist. Ein weiterer Nachteil dieser Ausbildung ist auch noch die genaue Höheneinstellung dieser Hülsen, da durch den herausgeführten Stellhebel, welcher an der Hülse drehschlüssig angreift, eine Drehung des Werkzeughalters nur um 180 0 gegeben ist, da sonst der Stellhebel im Gehäuse der Einrichtung nicht mehr zugänglich ist

Erfindungsgemäß werden die angeführten Nachteile dadurch vermieden, daß die Ringscheiben an dem als Lagerzylinder ausgebildeten Drehkörper der Werkstückhalterung paßgenau und unverschiebüch befestigt sind, wobei der die Ringscheiben gegen Verdrehen allein sichernde Raststift, vorzugsweise mittels eines Schubkurbelgestänges in Vertikalrichtung quer zur Einrastrichtung des Raststiftes verstell- und festlegbar ist, und wobei die Bohrmaschine in radialer Richtung quer zur Drehachse der Werkstückhalterung verstell- und festlegbar gelagert ist Solcherart ist auf ganz einfache Weise ein genaues Festlegen des Werkzeughalters in der gewünschten Drehstellung mögüch, wobei durch die in radialer Richtung quer zur Drehachse der Werkstückhalterung verstell-und festlegbare Bohrmaschine die Bohrungen auch bei unterschiedlichen Radien der Lochkreise ohne Schwierigkeiten gewählt werden können. Außerdem ist der Raststift, welcher die Ringscheiben gegen Verdrehen allein sichert, am Gehäuse gelagert und über ein einfaches Schubkurbelgestänge in vertikaler Richtung in bezug auf die Ringscheibe verstellbar. Damit erübrigt sich die gemäß der bekannten Ausführung äußerst komplizierte Rastfeststellung und Werkstückhalterung.

Vorteilhafter Weise kann zur Festlegung des den Raststift verstellenden Schubkurbelgestänges eine weitere, vorzugsweise mit einer Skala zusammenwirkende Rasteinrichtung vorgesehen sein. Es braucht dann für die Einstellung der Lochzahl lediglich das Schubkurbelgestänge mittels des Stellhebels so an der Skala verstellt werden, daß sich der Stellhebel bei der Raste für die entsprechende Lochzahl befindet. Es Uegt also eine besonders leichte Einstellbarkeit der jeweils gewünschten Anzahl von Bohrungen vor. Schließüch kann die Endstellung der Verschiebebewegung der Bohrmaschine mit der Drehachse der Werkstückhalterung zusammenfallen. Durch diese Ausbildung ist der Radius des Lochkreises besonders einfach bestimmbar, da die Endstellung der Verschiebebewegung der Bohrmaschine mit der Drehachse der Werkstückhalterung und damit des Werkstückes zusammenfällt. Es kann damit der Teilkreisdurchmesser ganz automatisch dadurch bestimmt werden, daß die Bohrmaschine von ihrer Endstellung den entsprechenden Weg in radialer Richtung zurücklegt, was eine sehr einfache Einsteilbarkeit mittels einer Noniusskala, aber auch elektronisch mittels eines Drehgebers ermöglicht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt schaubildlich die gesamte erfindungsgemäße Einrichtung. Fig. 2 ist ein vertikaler Axialschnitt durch die Werkstückhalterung. Fig. 3 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles (III) der Fig. 2 gesehen. Fig. 4 ist eine -2-

Nr. 390 903

Draufsicht in Richtung des Pfeiles (IV) der Fig. 2 gesehen.

Mit (1) ist eine Bohrmaschine bezeichnet, welche auf einem Untergestell (2) verschiebbar angeordnet ist. Dazu sind Schienen (3) vorgesehen, in welchen die Bohrmaschine (1) geführt ist. Unterhalb des Bohrkopfes (4) der Bohrmaschine (1) ist eine Werkstückhalterung (5) angeordnet, welche am Untergestell (2) um eine vertikale 5 Achse (A) drehbar gelagert ist In der in Fig. 1 wiedergegebenen Stellung der Bohrmaschine (1) fällt die Achse des Bohrkopfes (4) mit der Achse (A) der Werkstückhalterung zusammen.

Die Werkstückhalterung (5) besteht dabei aus einem Drehteller (6), welcher über ineinandergreifende Lagerzylinder (7), (8) und dazwischen angeordneter, sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung führende Lager (9), (10) am Untergestell (2) drehbar gelagert ist. Die Halteeinrichtung für das Werkstück am 10 Drehteller (6) kann dabei jede beliebige Backenhalterung od. dgl. sein, weshalb sie in vorliegender Zeichnung nicht wiedergegeben ist

Am äußeren Lagerzylinder (7) sind Ringscheiben (11) konzentrisch zur Achse (A) angeordnet wobei sie mit der Innenfläche an der äußeren Zylindermantelfläche des Lagerzylinders (7) geführt sind. Die Ringscheiben (11) sind dabei über Schrauben (12) od. dgl. mit dem Drehteller (6) drehschlüssig verbunden. An der 15 zylindrischen Außenwandung weisen die Ringscheiben (11) Markierungskerben (13) auf, in welche ein Raststift (14) einrastbar ist. Der Raststift (14) ist dabei so dimensioniert, daß in eingerastetem Zustand eine ganz genaue winkelgerechte Festlegung des Drehtellers in bezug auf den Raststift gegeben ist. Der Raststift (14) ist dabei durch eine Feder (15) im Sinne eines Einrastens in die Markierungskerbe (13) belastet. Dazu ist der Raststift (14) in einer Hülse (16) in Axialrichtung verschiebbar gelagert. Die Führungshülse (16) für den 20 Raststift (14) ist an einem Träger (17) befestigt, welcher am Untergestell (2) in vertikaler Richtung verstellbar geführt ist. Diese Verschiebbarkeit dient dazu, den Raststift (14) auf die jeweilige Ringscheibe (11) einzustellen, da alle Ringscheiben unterschiedliche Zahlen von Markierungskerben aufweisen. So ist beispielsweise eine der Ringscheiben für die Anbringung von vier bzw. acht Bohrungen vorgesehen, eine weitere für die Teilung von sechs bzw. drei Bohrungen, eine weitere von zehn bzw. fünf Bohrungen usw. Es weist dabei 25 die jeweilige Ringscheibe die höhere Zahl an Markierungskerben auf, wobei für die Anbringung von beispielsweise drei Bohrungen die Markierungsscheibe für drei bzw. sechs Bohrungen herangezogen wird, welche zwar sechs Kerben aufweist jedoch nur bei jeder zweiten Kerbe für die Einbringung der Bohrung festgelegt wird. Für das Ausrücken des Raststiftes (14) ist ein Schwenkhebel (18) vorgesehen, der in eine Kerbe (19) des Raststiftes (14) eingreift. Die vertikale Verstellbarkeit der Hülse (16) zur Lagerung des Raststiftes erfolgt 30 mittels eines Schubkurbelgestänges (20), welches in Fig. 3 im Detail dargestellt ist. Es besteht aus einem Schubhebel (21), welcher am Träger (17) über eine Achse (22) schwenkbar angreift. Am anderen Ende des Schubhebels (21) greift über eine Achse (23) ein Schwenkhebel (24) an, welcher über eine Achse (25) am Untergestell (2) schwenkbar angelenkt ist. Am anderen Endes des Schwenkhebels (24) ist eine Rasteinrichtung (26) vorgesehen, welche mit einer Skala (27), welche die Rastöffnungen (28) aufweist, zusammenwirkt. Die 35 Rasteinrichtung (26) besteht wieder aus einem Rastbolzen (29), welcher über eine Feder (30) im Sinne eines Einrastens in die Rastöffnungen (28) belastet ist.

An den Schienen (3) zur Verstellung der Bohrmaschine (1) ist eine Noniusskala (31) vorgesehen, mit welcher der Teilkreisradius genau eingestellt werden kann, da lediglich von der Endstellung ausgehend der entsprechende Wert durch Verschieben der Bohrmaschine entlang der Schiene (3) abgelesen zu weiden braucht 40 S oll in ein Werkstück eine Zentrierungsbohrung eingebracht werden, dann wird das Werkstück genau zentriert auf die Werkstückhalterung (5) aufgespannt und die Bohrmaschine (1) entlang der Schienen (3) in ihre Endstellung bewegt. Dann fallen die Achsen des Bohrkopfes (4) und der Werkstückhalterung (5) genau zusammen, so daß durch Absenken der Bohrmaschine das eingebrachte Loch genau im Zentrum des Werkstückes liegt. 45 Soll z. B. an einem Flansch ein Kranz von winkelgerecht angeordneten Bohrungen angebracht werden, so wird dieser Flansch wieder auf der Werkstückhalterung (5) konzentrisch eingespannt und über das Schubkurbelgestänge (20) der Raststift (14) auf jene Höhe eingestellt, die der Ringscheibe mit der adäquaten Kerbenzahl entspricht. Sollen also in den Flansch (12) Bohrungen eingebracht werden, dann wird der Schwenkhebel (24) nach Herausziehen des Rastbolzens (29) aus der festlegenden Öffnung (28) so weit 50 verschwenkt, daß der Rastbolzen auf der Skala in jene Bohrung (28) einrasten kann, bei welcher sich die jeweilige Bezeichnung, im vorliegenden Fall (12 · 24), befindet. Nach Einrasten des Rastbolzens (29) in die zugehörige Rastbohrung (28) ist der Raststift (14) höhenmäßig auf jene Ringscheibe eingestellt, an deren Umfangsfläche (24) Rastkerben eingebracht sind. Danach wird die Bohrmaschine (1) entlang der Schienen (3) so weit verschoben, bis mittels der Noniusskala (31) der entsprechende Radius des Teilkreises eingestellt ist. 55 Durch Absenken der Bohrmaschine wird nun die erste Bohrung eingebracht. Danach wird der Raststift (14) aus der ersten Kerbe über den Schwenkhebel (18) herausgezogen und die Werkstückhalterung so weit vardreht, bis der Raststift (14) in die übernächste Kerbe einrastet. Danach wird die nächste Bohrung durch Absenken der Bohrmaschine eingebracht Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die gewünschten zwölf Bohrungen in den Flansch eingebracht sind. Man kann aus der vorstehend wiedergegebenen Schilderung der Wirkungsweise klar 60 erkennen, daß die Einstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung sehr einfach vorgenommen werden kann, so daß dazu jeder angelernte Arbeiter befähigt ist

Sowohl der Raststift (14) als auch die Rasteinrichtung (26) kann dabei auch pneumatisch oder hydraulisch -3-

Claims (3)

1. Nr. 390 903 betätigt werden, und zwar dann, wenn die erfindungsgemäße Einrichtung mit einem entsprechenden Steuergerät für eine automatische Einstellung ausgerüstet ist. Dabei wird dann an Stelle der Noniusskala (31) eine elektronische Steuerung des Teilkreisdurchmessers, z. B. mittels eines Drehgebers, vorgesehen werden. Es könnte dabei der Durchmesserwert entweder digital angezeigt werden, oder aber auch direkt über ein Steuergerät eingestellt 5 werden. An Stelle der Skala (27) könnte natürlich auch eine vertikal verlaufende Skala, neben der den Raststift (14) führenden Hülse (16) angeoidnet sein, an welcher dann die Kerbenzahl der Ringscheibe ablesbar ist, welche sich gerade im Zusammenwirken mit dem Raststift (14) befindet. An Stelle einer Vielzahl von Ringscheiben könnte natürlich auch ein einheitlicher Zylinder vorgesehen sein, 10 an dessen Umfangsfläche mehrere übereinanderliegende Reihen von Markierungskerben vorgesehen sind. Eine solche Ausbildung wird sich dann anbieten, wenn ein Wechsel auf Lochzahlen, die außer der Norm liegen nicht erforderlich ist. 15 PATENTANSPRÜCHE 20 1. Einrichtung zur lagegenauen Einbringung von auf einem Teilkreis liegenden Bohrungen, bei welcher eine 25 Werkstückhalterung drehbar angeordnet ist, an deren Drehachse dazu konzentrisch mehrere Ringscheiben drehfest angeordnet sind, an deren äußeren Umfangsflächen Markierungskerben zur winkelgerechten Festlegung des Werkstückes vorgesehen sind, die mit einem Raststift od. dgl. Zusammenwirken, wobei eine zur Werkstückhalterung relativ verstellbare Bohrmaschine vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (11) an dem als Lagerzylinder (7) ausgebildeten Drehkörper der Werkstückhalterung (5) paßgenau 30 und unverschieblich befestigt sind, wobei der die Ringscheiben (11) gegen Verdrehen allein sichernde Raststift (14), vorzugsweise mittels eines Schubkurbelgestänges (20) in vertikaler Richtung quer zur Einrastrichtung des Raststiftes (14) verstell- und festlegbar ist, und wobei die Bohrmaschine (1) in radialer Richtung quer zur Drehachse (A) der Werkstückhalterung (5) verstell- und festlegbar gelagert ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung des den Raststift (14) verstellenden Schubkurbelgestänges (20) eine weitere, vorzugsweise mit einer Skala (27) zusammenwirkende Rasteinrichtung (26) vorgesehen ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstellung der 40 Verschiebebewegung der Bohrmaschine (1) mit der Drehachse (A) der Werkstückhalterung (5) zusammenfällt. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 45