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Bohrstange mit Innenspindel Die Erfindung betrifft eine Bohrstange
mit in einer Längsbohrung gelagerter Innenspindel mit einem koaxialen Antriebskegelrad
für den Antrieb von einem oder mehreren im Bohrstangenkörper gelagerten Querabtriebskegelrädern
für den Radialvorschub des bzw. der Werkzeuge.
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Für die Bearbeitung von großen Maschinengehäusen, z. B. Turbinengehäusen,
sind oft Bohrstangen von großer Länge erforderlich. Bekannt sind Bohrstangen, bei
denen die Werkzeuge mittels Zahnstangen und Ritzel in Arbeitsstellung gebracht werden.
Dabei wird jedoch kein Planvorschub bewirkt, sondern es werden nur die Werkzeuge
in Arbeitsstellung bzw. in Ruhestellung gebracht. Bekannt ist auch eine Bohrstange,
bei der der Planvorschub der Werkzeuge über Zahnstange und Ritzel erfolgt, wobei
die Zahnstange in einer Längsnut der Bohrstange geführt und mittels Mutter und Gewindespindel
über Zahnräder angetrieben wird. Der Nachteil ist, daß das Getriebe vollkommen offen
liegt, die Bohrstange durch die Nut geschwächt wird und nur ein begrenzter Vorschub
möglich ist; bedingt durch die hin und her geschobene Zahnstange, deren Weg von
der Gewindespindel bestimmt ist. Des weiteren ist es praktisch nicht möglich, einen
spielfreien Eingriff von Ritzel, Zahnstange und Gewindespindel zu bekommen, der
notwendig ist, wenn über Bohrstange und Flügelsupporte kopiert werden soll.
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Weiterhin sind auch Bohrstangen mit Innenspindel bekannt, bei denen
die Innenspindel in einer Längsbohrung der Bohrstange gelagert ist. Es hat sich
jedoch gezeigt, daß bei solch großen Längen der Bohrstange die Längsbohrung nicht
so genau hergestellt werden kann, daß sie auf der ganzen Länge zentrisch zum Außendurchmesser
der Bohrstange verläuft. Bei direkter Lagerung der Innenspindel in der Bohrung würde
das bedeuten, daß die Zapfstellenbohrungen jeweils entsprechend der Lage der Längsbohrung
derart angebracht werden müssen, daß ein einwandfreier Eingriff zwischen den Kegelrädern
gewährleistet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Bohrstange den an sich bekannten
Kegelradantrieb für den Radialvorschub eines oder mehrerer Werkzeuge neuartig zu
zentrieren. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in das Lagergehäuse
der Innenspindel mindestens eine Lagerbuchse für ein Querabtriebskegelrad bis zu
einer Anschlagfläche eingelassen, beispielsweise verschraubt ist, und daß diese
Lagerbuchse mit einem Bund an einer zur Achse der Bohrstange in fester Bezugslage
ausgerichteten Anschlagfläche der Querbohrung anliegt und dort befestigt ist. Auf
diese Weise ist die Innen-Spindel unabhängig von der zentrischen Längsbohrung in
der Bohrstange gelagert.
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Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist die Summe
des Abstandes von der letzten Achse der Innenspindel bis zur inneren Anschlagfläche,
des Abstandes von der inneren Anschlagfläche bis zur äußeren Anschlagfläche und
des Abstandes von der äußeren Anschlagfläche bis zum Außenumfang des Bohrstangenkörpers
in radialer Richtung gemessen, gleich dem Radius des Bohrstangendurchmessers. Dadurch
wird eine zentrische Lagerung der Innenspindel zum Außendurchmesser der Bohrstange
erzielt.
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Sind mehrere, beispielsweise zwei Querabtriebskegelräder vorgesehen,
so liegt selbstverständlich nach wie vor die Lagerbuchse eines Querabtriebskegelrades
mit einem Bund an einer zur Achse der Bohrstange in fester Bezugslage ausgerichteten
Anschlagfläche der Querbohrung an und ist in dieser Lage befestigt. Zusätzlich ist
aber die Lagerbuchse des anderen Querabtriebskegelrades in der durch die mit Bund
versehene Lagerbuchse des ersten Querabtriebskegelrades festgelegten Lage axial
verspannt, beispielsweise mittels einer Mutter. Sind zum Beispiel drei Querabtriebskegelräder
vorgesehen, so liegt auch in diesem Fall nur die Lagerbuchse eines Querabtriebskegelrades
in fester Bezugslage, bildet also sozusagen das Bezugsabtriebskegelrad, und die
beiden anderen Querabtriebskegelräder sind im Bohrstangenkörper axial verspannt,
beispielsweise mittels je einer Mutter. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß durch
die Verschraubung der Lagerbuchsen der Querabtriebe mit dem Lagergehäuse des zur
Innenspindel koaxialen Antriebskegelrades zu einem Ganzen die Einstellung der Kegelräder
außerhalb der Bohrstange bereits möglich ist. Beim Einbau der Zapfstelle in die
Bohrstange ändern sich die eingestellten Verhältnisse nicht mehr.
Die
Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und
zwar zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Bohrstange, F i g. 2 einen Längsschnitt
durch eine Zapfstelle und F i g. 3 eine abgeänderte Ausführungsform der Zapfstelle.
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Die Bohrstange 1 ist ein Hohlkörper von im Verhältnis zu seinem
Durchmesser großer Länge. An einem Ende befindet sich ein angeschmiedeter oder aufgeschrumpfter
Flansch 2, der zum Befestigen der Bohrstange an einer Planscheibe dient.
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In der Längsbohrung 4 der Bohrstange 1 befindet sich eine Innenspindel
5, von der aus der Planvorschub der nicht dargestellten Werkzeuge erfolgt.
Durch die Relativbewegung der Innenspinde15 zur Bohrstange 1 werden, wie
aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich ist, über das mit der Innenspindel 5 verbundene
Antriebskegelrad 6 die Kegelräder 7 und 8
der Querabtriebe angetrieben.
Diese Kegelräder 7 und 8 bilden die sogenannte Zapfstelle. In diese Zapfstelle
greifen die nicht dargestellten Wellenzapfen der Bohrköpfe oder Flügelsupporte ein
und übertragen die Drehbewegung in bekannter Weise mittels Gewindespindel und Mutter
in eine Längsbewegung der Planschieber. Nach F i g. 3 sind die Naben der Querabtriebskegelräder
7 und 8 mit je einer Bohrung 9 versehen, in die die Wellenzapfen eingeschraubt
werden können. Gemäß F i g. 2 kann die Nabe aber auch mit einer Bohrung 10 versehen
sein, die so ausgebildet ist, daß Einstechwerkzeuge eingesetzt werden können. Dies
ermöglicht das Bearbeiten von Bohrungen, die nur wenig größer sind als der Durchmesser
der Bohrstange 1.
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Um die Innenspindel 5 unabhängig von der Lage der Längsbohrung
4 in der Bohrstange 1 zu lagern, ist sie über die Nabe des Antriebskegelrades
6 mittels zweier Wälzlager 14 und 15 in einer Buchse 16 gelagert, die in
ein Lagergehäuse 13 eingeschraubt ist. In das Lagergehäuse
13 sind Lagerbuchsen 11 und 12 für die Querabtriebskegelräder
7 und 8 gegen in dem Lagergehäuse 13 befindliche innere Anschlagflächen 13
a und 13 b fest eingeschraubt. Damit weisen die Lagerbuchsen 11 und
12 der Querabtriebe eine feste Bezugslage zu dem Lagergehäuse 13 auf.
In dieser Lage kann das Zahnspiel der Kegelradeingriffe durch wahlweises
Einlegen von Paßscheiben 17 eingestellt werden. Die Innenspindel 5 mit dem
Antriebskegelrad 6 und dem Lagergehäuse 13 und die Lagerbuchsen
11, 12 mit den Abtriebskegelrädern 7, 8 bilden somit eine in sich
geschlossene Einheit, die mittels des Bundes 11 a der Buchse 11 in ihrer Aufnahmebohrung
1 a wiederum in einer Bezugslage zur Bohrstange festgelegt ist. Dazu hat
der Bund 11 a eine Anschlagfläche 24, die in der Bezugslage gegen
die äußere Anschlagfläche 25 der Aufnahmebohrung 1 a im Bohrstangenkörper
1 anliegt. Da die äußere Anschlagfläche 25 zum Außendurchmesser der Bohrstange
1 ausgerichtet ist, ergibt sich eine unabhängig von der Lage der Längsbohrung
4
nur nach dem Außendurchmesser der Bohrstange 1 ausgerichtete Lage der Innenspindel
5. Die Lage der Innenspindel 5 zum Außenumfang der Bohrstange 1
ist
durch die Summe der Abstände a, b und c bestimmt. Die durch das Lagergehäuse
13 fest miteinander verbundenen Lagerbuchsen 11 und 12 sind über die
Lagerbuchse 12 in ihrer Bezugslage in der Bohrstange 1 mittels einer Mutter 23 fest
verspannt.
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Das Zahnspiel der Kegelradeingriffe wird außerhalb der Bohrstange
eingestellt. Vor dem Zusammenbau von Bohrstange und Innenspindel werden die Lagerbuchsen
11 und 12 mit den Querabtriebskegelrädern 7 und 8 von dem Lagergehäuse 13 abgenommen.
Dann wird die Innenspindel 5 mit dem vormontierten Lagergehäuse 13 und der Buchse
16 mit dem Antriebskegelrad 6 in die Längsbohrung 4 der Bohrstange 1 eingeführt.
Diese Vormontage wird durch zwei Stellringe 21 und 22 gegen Verschieben auf der
Spindel 5 beim Einbau derselben in die Bohrstange 1. gesichert. Befindet
sich das Lagergehäuse 13 unter den zugehörigen Querbohrungen 1 a der
Bohrstange 1, so werden von außen die Lagerbuchsen 11 und 12 mit den Querabtriebskegelrädern
7 und 8 eingeschraubt und durch die Mutter 23 fest verspannt.
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Die Antriebsbewegung wird von der Innenspindel 5 über einen Keil 26
auf das Antriebskegelrad 6 und damit auf die Querabtriebskegelräder 7 und 8 der
Zapfstelle übertragen.