Mehrspindelbohrmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrspindel bohrmaschine.
Bekannte Mehrspindelbohrmaschinen weisen üb licherweise eine Vielzahl von getrennten Abtriebs wellen auf, über die jeweils eine Bohrspindel oder eine Gewindespindel zum Bohren bzw. Gewinde schneiden angetrieben werden kann. Der Antrieb erfolgt dabei über ein Vorgelege, das üblicherweise als ein Vielganggetriebe ausgebildet ist und mit dessen Hilfe eine Übertragungswelle mit verschiedenen Ge schwindigkeiten angetrieben werden kann, die ihrer seits auf ein Verteilergetriebe wirkt. Dieses Verteiler getriebe weist dabei mehrere Stockwerke auf; und mit seiner Hilfe kann die Drehzahl und die Dreh richtung der Abtriebswellen eingestellt werden.
In dem Verteilergetriebe ist dabei die Anordnung so, dass bestimmte Getriebeteile auf bestimmte Abtriebs wellen wirken, und dies bedeutet, dass infolge der verschiedenen Drehzahlen zum Bohren und Gewinde schneiden stets eine Anzahl von Abtriebswellen ledig lich zum Bohren und ein anderer Teil lediglich zum Gewindeschneiden verwendet werden kann.
Damit ist die Leistungsfähigkeit einer derartigen Mehrspindelbohrmaschine begrenzt, und ihre An passungsfähigkeit an bestimmte Werkstücke be schränkt sich auf die Art des Antriebs der Abtriebs welle.
Diese Nachteile werden bei Mehrspindelbohr maschinen mit einer Vielzahl von getrennten, zum Bohren oder Gewindeschneiden dienenden Abtriebs wellen, die über ein Vorgelege, beispielsweise ein Zwölfganggetriebe, und über ein vom Vorgelege be tätigtes, mehrere Stockwerke aufweisendes Verteiler getriebe antreibbar sind, mit dessen Hilfe die Dreh zahl und die Drehrichtung der Abtriebswellen ein stellbar ist, gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass das Vorgelege auf das Verteilergetriebe über zwei Übertragungswellen wirkt, von denen die erste unmittelbar vom Vorgelege und die zweite von der ersten über ein Umschaltaggregat antreibbar ist, das zur Umkehrung der Drehrichtung dient und die Drehzahl der zweiten Übertragungswelle ins Lang same oder Schnelle übersetzt,
und dass die über tragungswellen mit unterschiedlichen Stockwerken des Verteilergetriebes zusammenwirken.
Bei dieser Konstruktion ist es nun möglich, jede beliebige Abtriebswelle entweder zum Bohren oder zum Gewindeschneiden zu verwenden, und damit ergibt sich eine maximale Anpassungsfähigkeit der erfindungsgemässen Bohrmaschine an die durchzu führenden Arbeiten. Hierdurch erst wird es in vielen Fällen möglich sein, an einem einzigen Werkstück oder auch an mehreren Werkstücken in einem Ar beitsspiel eine maximale Zahl von Bohr- und Ge windeschneidoperationen gleichzeitig durchzuführen.
Zweckmässig ist dabei das Verteilergetriebe der art, dass jede beliebige Abtriebswelle wahlweise von der einen oder anderen übertragungswelle antreibbar ist. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn die erste über tragungswelle auf mindestens ein, vorzugsweise die beiden unteren Stockwerke, und die zweite über tragungswelle auf mindestens ein, vorzugsweise das oberste Stockwerk, des Verteilergetriebes wirkt.
Bei gleichzeitigem Bohren und Gewindeschneiden sind üblicherweise die Vorschübe beider Arbeits gänge verschieden, und es ist zweckmässig, diese Vorschübe unabhängig voneinander durchzuführen, so dass die Arbeiten der einen Spindeln durch die Arbeit der anderen Spindeln nicht gestört oder be einträchtigt werden. Um dies zu erreichen, kann eine Vorschubvorrichtung angebracht sein, durch die der Vorschub bei den zum Gewindeschneiden einge stellten Arbeitsspindeln unabhängig vom Vorschub des Verteilergetriebes bewirkt wird.
Dabei ist es günstig, wenn die Vorschubvor richtung eine während des Gewindeschneidens sta tionäre Leitpatrone aufweist, die auf einem in Vor schubrichtung relativ zum Verteilergetriebe verschieb baren, vorzugsweise verstellbaren Träger befestigt ist, der sich in einer vorbestimmten Stellung des Verteilergetriebes gegen ein stationäres Teil, vorzugs weise das Werkstück, abstützt.
Zum Einschalten der Gewindespindel kann am Verteilergetriebe mindestens ein Tastorgan vorge sehen sein, das bei Aufsetzen auf einen stationären Teil, beispielsweise das Werkstück, über eine Kupp- hing die zweite übertragungswehe und damit den Antrieb für die betreffende Gewindeabtriebsspindel zum Gewindeschneiden einschaltet und in vorteil hafter Weiterbildung der Erfindung kann die Kon struktion so getroffen sein, dass das Tastorgan auf die Kupplung über eine Schaltvorrichtung wirkt, die ein Schaltglied aufweist,
das sich relativ zur Schalt vorrichtung mit einem vorbestimmten Vorschub be wegt und nach einem bestimmten Weg den Drehsinn der Gewindespindel umkehrt und nach einem wei teren, vorbestimmten Weg die Gewindespindel still setzt. Die Schaltvorrichtung kann hierbei über eine Abtriebswelle antreibbar sein, die von dem von der zweiten übertragungswehe angetriebenen Stockwerk antreibbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Mehrspindelbohr maschine gemäss der Erfindung, Fig. 2 einen Teilschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1 in grösserem Massstab als diese, Fig. 3 eine schematische Darstellung in Schnitt form durch die Getriebeteile einschliesslich der Steuer- vorrichtung für die Gewindevorrichtung, Fig. 4 einen Teilschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 1 in grösserem Massstab als diese.
In Fig. 1 ist ein Ständer mit 10 bezeichnet, der einen Tisch 11 aufweist, auf dem ein Werkstück 12 in bekannter, nicht dargestellter Weise befestigt ist. In einem auf dem Ständer 10 angeordneten Aufsatz stück 15 ist das Vorgelege 16 untergebracht, das bei spielsweise ein Zwölfganggetriebe sein kann und von einem Elektromotor 17- angetrieben ist. Das Vor gelege wirkt über zwei Übertragungswellen 20, 21 auf ein als Ganzes mit 25 bezeichnetes Verteiler getriebe, das eine Anzahl von Gelenkspindeln 26 antreibt, die jeweils eine Abtriebswelle 28 besitzen. Im folgenden sollen nun die beiden vorgenannten Getriebeteile des näheren beschrieben werden, soweit dies zum Verständnis der Erfindung notwendig ist.
Das Vorgelege selbst kann von beliebiger Art sein und ist an sich bekannt. Eine nähere Beschrei bung ist daher nicht erforderlich. Das Vorgelege 16 wirkt nun auf ein Zahnrad 30, das auf einer Keil hülse 29 fest angeordnet ist, die von der bereits er wähnten Übertragungswelle 20 in Drehung versetzt wird. Das Zahnrad 30 kämmt mit einem auf einer Welle 32 befestigten Zahnrad 31, das über eine, vorzugsweise elektrische Kupplung 33 auf ein, auf der Welle 32 starr befestigtes Ritzel 35 wirkt, das seiner seits mit einem Zahnrad 36 kämmt, das auf einer Keilhülse 38 befestigt ist. Die beiden Übertragungs wellen 20 und 21 sind als Keilwellen ausgebildet und können in Längsrichtung in den Keilhülsen 29 und 38 verschoben werden.
Das Zahnrad 31 kämmt mit einem Zahnrad 41, das lose auf einer Zwischenwelle 42 sitzt, die zur besseren Darstellung versetzt gezeichnet ist. Das Zahnrad 41 ist mit einer Kupplungshälfte einer Kupplung 43 fest verbunden, deren andere Kupp lungshälfte auf der Zwischenwelle 42 starr befestigt ist, die an ihrem unteren Ende noch ein Ritzel 44. trägt, das seinerseits mit dem bereits erwähnten Zahnrad 36 kämmt.
Im folgenden soll nun das Verteilergetriebe an hand der Fig. 3 und 4 des näheren beschrieben wer den. Soweit davon in Fig. 3 einzelne Teile einge zeichnet sind, sind sie mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 2 bezeichnet. Das Verteilergetriebe weist ein Gehäuse 50 auf, in dem mit Hilfe von Lagern eine Zwischenbüchse 51 bzw. 52 drehbar gelagert ist, in denen die über tragungswelle 20 bzw. 21 befestigt ist. Die Be festigung geschieht dabei mit Hilfe eines Zapfens 53 und einer auf das Gewindeende desselben aufge schraubten Mutter 54. Gegen Verdrehung sind die beiden Wellen durch ihr Keilprofil gesichert, das in einen entsprechenden Teil der Zwischenbüchse ein greift.
Mit dem Unterteil der Zwischenbüchse 51 ist eine Treibwelle 55 drehfest verbunden, an deren Unter teil zwei Ritzel 56 und 57 befestigt sind. In dem Unterteil der Zwischenbüchse 52 ist eine Zwischen welle 58 drehbar angeordnet, auf deren Unterteil zwei Ritzel 59 und 60 drehfest angeordnet sind.
Das Ritzel 56 wirkt auf ein Übertragungsrad 61, das mit einem Mutterrad 62 fest verbunden ist. Diese Räder sind auf einer Trägerwelle 63 lose angeordnet. Das Ritzel 57 treibt ferner ein weiteres Mutterrad 64 an, das auf der Trägerwelle ebenfalls lose gelagert ist. In der Zeichnung kämmt ein Ritzel 65 mit dem Mutterrad 64 und kann mit Hilfe einer Schiebewelle 66 in axialer Richtung verschoben wer den, so dass es auch mit dem Mutterrad 62 in Ein griff gebracht werden kann.
Das Ritzel 65 ist auf einem Gelenkwellenteil 67 verschiebbar, aber unverdrehbar angeordnet und treibt über ein Gelenkwellenzwischenstück die Ab triebswelle 28 an (siehe Fig. 3).
Die beiden vorgenannten Ritzel 56 und 57 wirken ausserdem. auf Räder ein, die den Rädern 61, 62 und 64 entsprechen und deshalb mit gleichen Ziffern bezeichnet sind. Über die Ritzel 59 und 60 der Zwischenwelle 58 werden weitere Räder 61 und 62 sowie 64 angetrieben, die in der vorbeschriebenen Weise mit einem Ritzel 65 zusammenwirken. Auch die mit diesem Ritzel zusammenwirkenden Teile sind mit gleichen Ziffern versehen, wie bei den an der linken Seite der Fig. 4 angeordneten Teilen.
Die erwähnte Zwischenhülse 52 hat an ihrem Unterende einen Zahnkranz 68, der mit einem Zahn rad 70 kämmt, das mit einem Zahnrad 71 fest verbunden ist. Beide Zahnräder sind gemäss Fig. 4 auf der rechten Trägerwelle frei drehbar angeordnet. Mit dem als Mutterrad dienenden Zahnrad 71 kann das Ritzel 65 ebenfalls durch Verschieben in Eingriff gebracht werden. Der Zahnkranz 68 wirkt auch auf ein weiteres, ebenfalls mit 70 bezeichnetes Zahnrad, das mit einem Mutterrad 71 starr verbunden ist. Dieses mittlere Zahnrad 70 wirkt über ein auf der Treibwelle 55 lose angeordnetes Ritzel 72 auf ein linkes Zahnrad 70, das wiederum mit einem Mutter rad 71 verbunden ist. Letzteres kann dann in Ein griff mit dem Ritzel 65 gebracht werden.
Während üblicherweise die Übertragungswelle 20 eine bestimmte Drehrichtung aufweist, und damit auch die Mutterräder 62 und 64 eine bestimmte Drehrichtung haben, kann die Drehrichtung der über tragungswelle 21 mit Hilfe des vorbeschriebenen Umschaltgetriebes in ihrer Drehrichtung umgeschal tet werden. Dabei ist es möglich, die Mutterräder 71 sowohl in Linksdrehung als auch in Rechtsdrehung zu versetzen, und aus diesem Grunde wird üblicher weise dieses oberste Stockwerk zum Antrieb von Gewindespindeln verwendet.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass eine Vielzahl von Gelenkwellenteilen 67 und die ver schiedenen Mutterräder angeordnet sind, die alle mit Hilfe der zugehörigen Ritzel 65 auf ein beliebiges Stockwerk geschaltet werden können. Damit ist es möglich, jeden einzelnen Gelenkwellenteil 67 ent weder mit einer durch vorbestimmte Drehzahl ent sprechend der Mutterräder 62 und 64 oder mit einer bestimmten umschaltbaren Drehzahl durch Verbin den mit dem Mutterrad 71 anzutreiben.
Im folgenden soll nun die Steuereinrichtung zum Steuern der Gewindespindeln des näheren beschrieben werden. Zuvor sei noch darauf hingewiesen, dass mit den Abtriebswellen 28 jeweils entweder eine Bohr spindel drehfest und axial unverschiebbar oder eine Gewindespindel, wie beispielsweise die Spindel 75 (siehe Fig. 3), antreibbar ist, die jedoch auf der Abtriebswelle zwar unverdrehbar, jedoch axial ver schiebbar angeordnet ist, was in der üblichen Weise durch Ausbildung der Abtriebswellen 28 als Treib- wellen bewirkt werden kann.
Da die Anordnung der Bohrspindeln an sich be kannt ist, wird deren Konstruktion nicht näher dar gestellt, und es wird im folgenden lediglich auf die Anordnung der Gewindespindeln des näheren einge gangen.
Die Gewindespindel 75, wie sie beispielsweise Fig. 3 darstellt, weist ein mit Gewinde versehenes, unteres Teilstück 76 auf, in das mit ihrem Gewinde- stück eine Leitpatrone 77 eingreift, die auf einem Träger 78 in Längsrichtung verstellbar und feststell bar angeordnet ist. Der Träger hat ein Fühlstück 80, und dabei versucht eine Feder 81 die Leitpatrone nach unten zu drücken und stützt sich dabei gegen eine nur schematisch dargestellte Schere 82 ab, die zum Verstellen der Gelenkspindel dient.
Die vorbeschriebene Ausrüstung kann an jeder beliebigen Abtriebswelle angeordnet sein, und es ist lediglich erforderlich, die betreffende Abtriebswelle mit dem umschaltbaren oberen Stockwerk zu ver binden.
Zum Einschalten und Ausschalten und Umschal ten ist eine als Ganzes mit 84 bezeichnete Schalt vorrichtung, vorzugsweise in Form einer Schere, vor gesehen, die ein Gehäuse 85 aufweist, das am Ver teilergehäuse 50 befestigt ist. Eine zur Betätigung der Schaltvorrichtung vorgesehene Gelenkspindel 86 durchdringt mit ihrer Steuerwelle 87 das Gehäuse 85 und ist dort gelagert. An ihrem mit Gewinde ver- sehenen Unterteil 88 ist eine Leitpatrone 83 ange ordnet, die über eine Steuerstange 89 auf einen Um schalter 90 und einen Ausschalter 91 wirkt.
Am Gehäuse 85 ist ferner eine mit einem Tast- element 93 versehene Taststange 94 gegen die Wir kung einer Feder 95 verschiebbar angeordnet. Durch eine Scheibe 96 ist die unterste Lage der Taststange bestimmt, und das obere Ende der Taststange wirkt mit einem Einschalter zusammen.
Die Wirkungsweise der gesamten Einrichtung ist nun wie folgt: Die beiden unteren Stockwerke des Verteiler getriebes können in beliebiger, an sich bekannter Weise eine Anzahl von zum Bohren verwendeten Abtriebswellen 28 antreiben. Die Drehzahl der zu gehörigen Bohrspindeln kann dann entweder über das Vorgelege oder durch Eingriff des Ritzels 65 mit dem Mutterrad 62 bzw. 64 eingestellt werden. Dieser Antrieb ist in der Zeichnung des näheren dargestellt, und es soll im folgenden lediglich auf den Antrieb der Gewindespindel 75 eingegangen werden. Dabei wird angenommen, dass sich das ganze Verteilergetriebe 25 mit einem bestimmten, für das Bohren geeigneten Vorschub nach unten bewegt.
Zusammen mit dem Verteilergetriebe bewegt sich auch der Träger 78 nach unten, und nach einer vorbestimmten Strecke trifft das Fühlerstück 80 auf das Werkstück 11 auf. Erwähnt sei noch, dass zu diesem Zeitpunkt die zugehörige Abtriebswelle 28 und damit auch die Gewindespindel 75- nicht an getrieben sind. Bei einer weiteren Vorschubbewe- gung des Verteilergetriebes 25 wird nun der Träger 78 und durch ihn bzw. die Leitpatrone die Ge windespindel 75 stationär oberhalb des Werkstückes festgehalten, ohne dass die Gewindespindel in Tätig keit tritt.
Nach einem vorbestimmten einstellbaren Weg trifft das Tastelement 93 auf das Werkstück 11 auf, so dass nun über die Taststange 94 der Einschalter 98 betätigt wird, der die Kupplung 33 einschaltet, worauf sich nun die Übertragungswelle 21 und da durch über das oberste Stockwerk die Abtriebswelle 28 und damit die Gewindespindel 75 in einer für das Gewindeschneiden bestimmten Drehrichtung dre hen. Dabei schraubt sich die Gewindespindel 75 in die stationäre Leitpatrone ein, durch die der Vorschub festgelegt ist.
Die Leitpatrone 83 und das Gewindestück der Steuerwelle können zwar die gleiche Steigung auf weisen wie die Leitpatrone 77, doch ist es zweck mässig, ein Feingewinde zu verwenden und den Weg der Gewindespindel in Umdrehungen festzulegen. Dadurch kann nun ohne weiteres durch Einstellen eines entsprechenden Mitnahmestückes auf der Steuerstange 89 nach einem vorbestimmten Weg der Umschalter 90 eingeschaltet werden, über den nun die Kupplung 33 gelöst und die Kupplung 43 eingeschaltet wird. Hierdurch wird die Drehrichtung der Gewindespindel 75 umgekehrt und ausserdem auch die Drehrichtung der Steuerwelle 87.
Nunmehr ergibt sich durch den Antrieb der Steuerwelle 87 und die Leitpatrone 83 eine umgekehrte Bewegung der Steuerstange 89, die nach einem vorbestimmten einstellbaren Weg über ein entsprechendes Mitnahme stück den Ausschalter 91 betätigt, der über die Bremskupplung 37 den Antrieb der Gewindespindel 75 stillsetzt.
Mit dieser Schaltvorrichtung können unter Ver wendung verschiedener Leitpatronen mit verschie denen Gewindespindeln unterschiedliche Gewinde ge schnitten werden.
Die unterschiedlichen Gewindetiefen können da durch erreicht werden, dass der Abstand des be treffenden Gewindebohrers vom Werkstück durch Einstellung des zugehörigen Trägers verändert wird.