DE1402238B2 - Ausbohrmaschine fuer turbinengehaeuse o dgl - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausbohrmaschine für Turbinengehäuse od. dgl. mit einem in einem Lagerbock rotierenden Support, dessen beide Seiten als Arbeitsseiten ausgebildet sind und in radialer Richtung über ein Getriebe verschiebbare Planschieber tragen, die vom Umfang des Supports her durch auf parallel zur Supportachse angeordneten Wellen sitzende Zahnräder antreibbar sind, welche in mit einer Außenverzahnung versehene, die Bewegung weiterleitende Getriebeteile eingreifen, deren Rotationsachse mit der des Supports identisch ist.

Eine derartige Ausbohrmaschine (französische Patentschrift 1 155 601) ist in Form eines Horizontal-Bohr- und Fräswerkes bekannt, welches durch ein Zusatzaggregat als Ausbohrmaschine für Turbinengehäuse anwendbar ist. Dieses Zusatzaggregat weist eine quer zur Hauptspindel der Maschine angeordnete Hilfsspindel auf, an deren Enden Spannscheiben angebracht werden können, von denen jeweils immer eine von einer zur Hilfsspindel parallelen Welle mittels Ritzel und Innen- oder Außenzahnkranz gedreht werden kann. An den Spannscheiben läßt sich je ein radial verstellbarer Schieber vorsehen, für dessen Antrieb die Hilfsspindel als Hohlspindel ausgebildet ist und eine die Vorschubbewegung des Schiebers bewirkende Welle aufnimmt.

Es sind ferner Sondermaschinen (Froriep-Report, Bericht 30, 1970, S. 8 und 9) unter Verwendung einer mit entsprechenden Werkzeugen bestückten Bohrstange bekannt. Bei diesen Maschinen ist vorgesehen, daß das Werkstück neben dem Getriebekasten der Maschine Platz findet. Die auf der Hauptspindel des Getriebes angeordnete Planscheibe überträgt das erforderliche Drehmoment auf die an die Planscheibe angeflanschte Bohrstange. Diese ragt durch die Lagerbohrungen in das Gehäuseinnere, wo neben Hilfslagerungen für die Bohrstange sogenannte Bohrköpfe, Flügelsupporte oder ähnliche Werkzeugträger auf der Bohrstange angeordnet werden. Die Vorschubbewegung in Richtung der Bohrachse erfolgt zumeist mit dem auf einem Bett angeordneten Getriebekasten mit der angeflanschten Bohrstange, während das Werkstück auf einer Standplatte befestigt ruht.

Es sind aber auch Ausführungen bekannt, bei denen umgekehrt verfahren wird, indem das Werkstück auf einem sich in Bohrrichtung bewegenden Tisch aufgespannt ist, während der Getriebekasten stillsteht und nur die Bohrstange eine Drehbewegung ausführt. Als weitere Abänderung ist noch die Verwendung von Bohrstangen mit axial wanderndem Werkzeugträger bekannt. Hierbei führen weder der Getriebekasten mit Bohrstange noch das Werkstück eine Axialbewegung in Bohrrichtung aus; es verschiebt sich lediglich der Bohrkopf auf der sich drehenden Bohrstange.

Den zuvor erwähnten Ausführungen ist die Bohrstange gemeinsam, die ein Maschinenelement von sehr hohem Schlankheitsgrad mit hierdurch bedingter Anfälligkeit für Schwingungen darstellt. Der bestimmende Durchmesser für die Bohrstange ist durch die Lagerbohrung des zu bearbeitenden Werkstückes gegeben. Da die zu bearbeitenden Durchmesser ein Vielfaches des Bohrstangendurchmessers betragen, ist die erreichbare Spanleistung äußerst gering, zumal wegen der Bohrstangendurchbiegung durch die Werkzeugträger auch diese nur schwach dimensioniert werden können.

Es hat sich gezeigt, daß bessere Ergebnisse unter Verwendung eines normalen Ständer-Bohrwerkes erzielbar sind (Froriep-Report, Bericht 30, 1970, S. 12). Zu diesem Zweck ist an die Stirnseite des Spindelstockes ein Winkelblock angebaut, der einen rechtwinklig zur Bohrspindel liegenden rotierenden Plansupport trägt. Dieser wird von der Bohrspindel bzw. Frässpindel angetrieben. Von einer an der Spindelstock-Stirnseite liegenden Zapfwelle wird über einen Winkelantrieb die Vorschubbewegung des Planschiebers eingeleitet. Diese Lösung bringt den Nachteil mit sich, daß nur in einer Richtung gearbeitet werden kann und das Arbeiten in entgegengesetzter Richtung ein Umspannen erfordert.

Die Nachteile der zuletzt erwähnten Ausbohrmaschinen vermeidet zwar die eingangs erwähnte Ausbohrmaschine (französische Patentschrift 1155 601), bei der der Support in einem Lagerbock rotiert und die Planschieber vom Umfang des Supports her mittels einer Innenverzahnung oder einer Außenverzahnung antreibbar sind. Von Nachteil ist aber, daß es Schwierigkeiten bereiten würde, mehrere Planschieber gleichzeitig auf einer Seite zu betreiben und anzuordnen; denn deren Anordnung würde einen sehr großen Aufwand voraussetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, die erwähnte Bauart in der Weise zu verbessern, daß durch die Kombination bestimmter Einzelmerkmale mehrere Planschieber beiderseits des Supports angeordnet werden können, trotzdem aber der Support mit den Planschicbern sehr gedrungen und einfach aufgebaut sein kann und dabei eine Steigerung der

Maschinenleistung durch eine Erhöhung der Zahl der Planschieber möglich macht.

Die Ausbohrmaschine für Turbinengehäuse od. dgl. nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das die Bewegung zu den Planschiebern weiterleitende Getriebeteil ein im Getriebebau bekannter stirnseitig gelagerter Zahnreifen ist, der außer der Außenverzahnung eine Innenverzahnung besitzt, wobei die Innenverzahnung mit jeweils einem in die Supportseiten unmittelbar eingebauten Planschieber zugeordneten Zahnrädern kämmt.

Dadurch, daß der Zahnreifen außer der Außenverzahnung auch eine Innenverzahnung besitzt, ist es möglich, daß von der Innenverzahnung des Zahnreifens leicht mehrere Zahnräder angetrieben und dadurch sehr einfach mehrere Planschieber betrieben werden können, ohne daß die Anordnung mehrerer Planschieber die Gesamtabmessungen des Supports vergrößert.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß art jeder Seite des Supports zwei gegeneinander verschiebbare Planschieber vorgesehen sind, sich somit die Leistung der Maschine gegenüber einer solchen verdoppelt, die auf jeder Seite nur einen einzigen Planschieber tragen kann, wie es bislang bekannt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Zahnreifen zwischen den den Support tragenden Lagern neben einem der Supportrotation dienenden Zahnkranz angeordnet sein, so daß die Antriebskräfte für den Supportumlauf unmittelbar im Bereich der Lager angreifen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht einer ersten Ausführungsform,

F i g. 2 eine Seitenansicht hierzu,

F i g. 3 einen Querschnitt einer abgeänderten Ausführungsform,

Fig.4 ein Übersichtschema des Support- und Planschieberantriebes,

F i g. 5 einen Teil des Antriebes im vergrößerten Maßstab und

F i g. 6 einen Querschnitt durch den Support.

Bei der Bauweise nach F i g. 1 und 2 wird das Werkstück 1, z. B. ein Turbinengehäuse, auf Spannböcke 2 über den rotierenden Support 3 mit den Planschiebern 4 gespannt. Der Support 3 erhält auf jeder Stirnseite zwei gegenläufige Planschieber 4. Dieser rotierende Support 3 ist in einem Bock 5 gelagert, der auswechselbar auf einem Bettschlitten 6 befestigt ist, der seinerseits auf dem Bett 7 verschoben wird.

Die Antriebsmotore 8 und 9, von denen der letztere für den Eilgang vorgesehen ist, leiten über das im Getriebekasten 10 eingebaute Triebwerk die Bewegung für die Planschieber 4 als auch für den Bettschlitten 6 ein. Im Unterteil des Bockes 5 liegen verspannte Antriebsverzweigungen für den spielarmen Antrieb des Supportes 3 und der Planschieber 4 und das nicht dargestellte Umlaufrädergetriebe für Überlagerung der Hauptbewegung auf die Vorschubbewegung-

Der Deckel des Getriebekastens 10 kann mit einer Kopiereinrichtung IL ausgestattet werden. Die beiden Schieber 12 und 13 (Fig. 1 und 2) dieser Kopicreinrichtung laufen in entsprechenden Bewegungen zu dem Bettschlitten 6 bzw. zu den Planschiebern 4. Der Antrieb der Kopierschieber wird direkt aus dem Getriebekasten 10 von den entsprechenden Vorschubgetrieben abgeleitet. Der Fühler 14 tastet hierbei das Profil der Schablone 15 ab und steuert die Kupplung der entsprechenden Vorschubeinrichtung.

Rechts und links des Bockes 5 sind auf dem Bettschlitten 6 Plattformen zur Beobachtung der Werkzeuge vorgesehen. Auch können hier durch Anordnung von Durchbrüchen die anfallenden Späne durch

ίο das Bett 7 in Spänesammler abgeführt werden. Zweckmäßigerweise werden die Grundplätten 16 und das Bett 7 zu einem Gestell verbunden. Durch das auf die Spanhböcke 2 gespannte Werkstück 1 bildet sich dann ein Portal, das eine einwandfreie Bearbeitung erlaubt: Eine Höheneinstellung des Werkstückes 1 kann im Bedarfsfall durch eine druckmeßdosenartig arbeitende Vorrichtung, die an den Auflagestellen α der Spannböcke 2 eingebaut werden kann, oder durch ähnliche Einrichtungen in an sich bekannter Weise erfolgen.

Soll das Werkstück unterhalb des Supportes 3 gespannt werden, so ergibt sich ein Maschinenaufbau gemäß F i g. 3. Hier ist das Werkstück 1 auf vier Spannböcken 2 verspannt. Diese sind auf einer

as Grundplatte 16 befestigt. Auf dieser Grundplatte 16 befinden sich auch zwei Ständer 17, die einen Querbalken 18 tragen. Auf diesem ist ein Querbalkenschieber 19 angeordnet. Dieser trägt einen Vorschubgetriebekasten 20 und auf seiner senkrechten Führungsbahn 21 einen Spindelstock 22. Letzterer hat einen hängenden, bockartigen Ausbau 22 a. In diesem ist der Support 3 mit seinen Planschiebern 4 gelagert. Die Ausführung des Supports und seiner Lagerung entspricht der nach F i g. 1 und 2. Am Spindelstock 22 ist der Motor 8 angeflanscht, der sowohl über ein verspanntes Getriebe die Drehbewegung des Supports 3 als auch die Vorschubbewegung der Planschieber 4 und des Querbalkenschiebers 19 hervorruft. Im Spindelstock 22 befindet sich außerdem das Umlaufrädergetriebe zur Überlagerung der Hauptbewegung. Ein Motor mit dem im Kasten 20 befindlichen Getriebe leitet die Eilbewegung auf dem Querbalkenschieber 19. Selbstverständlich kann auch bei einer Maschinenausführung nach Fig. 3 eine Kopiereinrichtung vorgesehen werden.

Der Aufbau des Supportes ergibt sich aus den Fig.4 bis 6. In Fig.4 ist der Support3 auf beiden Seiten mit je zwei Planschiebern 4 versehen, von denen in F i g. 4 jeweils ein Schieber 4 α bzw. 4 c auf jeder Seite dargestellt ist. Mit Hilfe von Wälzlagern 23 und 24 ist der Support 3 in den Lagerstellen des Bokkes5 gehalten. Der Support 3 ist mit einem Außenzahnkranz 25 versehen, in den zwei Zahnräder 26 und 27 eingreifen. Diese Zahnräder stehen in Verbindung mit Zahnrädern 28 und 29. Das Zahnrad 28 ist über eine Welle 30 mit einem Ritzel 31 verbunden, das Zahnrad 29 über eine Welle 32 mit einem Ritzel 33. Die beiden Ritzel 31 und 33 kämmen mit einem Zahnrad 34, das mit der Antriebswelle 35 verbunden ist.

Die beiden Ritzel 31 und 33 sind gegeneinander verspannt, um eine Spielfreiheit des Antriebes zu erreichen. Diese wird dadurch bewirkt, daß das Ritzel 33 in der durch den Pfeil 36 angegebenen Richtung verschoben wird bis ein Widerstand auftritt. Es wird dann das Ritzel befestigt. Durch die vorgesehene Schrägverzahnung und die Paßfeder 37 wird die Spielfreiheit erreicht.

Der Antrieb der Planschieber Aa bis Ad erfolgt

durch eine Welle 38, die ein Zahnrad 39 trägt. Mit diesem Zahnrad kämmen Ritzel 40 und 41, die in gleicher Weise verspannt sind wie die Ritzel 31 und 33. Von dem Ritzel 40 wird über eine Welle 42 und Zahnräder 43 und 44 ein lose auf dem Support 3 gelagertes Zahnrad 45 angetrieben, ebenso von dem Ritzel 41 über Zahnräder 51 und 52. Dieses Zahnrad 45 trägt eine Innenverzahnung und treibt über Zahnräder 46 und 47 ein Kegelradgetriebe 48 an. Dieses Kegelradgetriebe ist verbunden mit einer zweiteiligen Schnecke 49, die in Eingriff steht mit einer Zahnstange 50, die sich am Planschieber 4 c bzw. 4 d befindet. Von dem Zahnrad 45 erfolgt über Zahnräder 53 und 54 der Antrieb eines Kegelradgetriebes 55 und damit der Antrieb der Zahnstange 56 für den Planschieber 4 α bzw. 4 b.

Die Einrichtung ist so vorgesehen, daß gleichzeitig nur die Planschieber 4 einer Seite des Supportes 3 arbeiten können. Es sind daher in dem Antrieb noch Kupplungen vorgesehen, die zur Vereinfachung in F i g. 4 weggelassen sind.

Die Anordnung dieser Kupplungen erkennt man aus F i g. 5, wo die Kupplung für die rechts gelegenen Planschieber 4 α und 4 b gezeichnet ist. Der Support 3 ist aus den beiden Teilen 3 α und 3 b zusammengesetzt, wobei jeder Teil jeweils zwei Wellen für die gegenläufigen Planschieber 4 α bis 4 d trägt. Die auf der rechten Seite dargestellten Planschieber 4 α und 4 b werden von Wellen 57 und 58 angetrieben. Diese Wellen 57 und 58 sind mit einer Welle 59 über Stirnräder verbunden. Die Welle 59 wird über das Kegelradgetriebe 55 angetrieben, das seinerseits über das Stirnrad 54 betätigt wird. Das Stirnrad 54 wird durch eine Kupplung 60 mit der Welle, auf der es sitzt, gekuppelt oder gelöst. Zur Bedienung dieser Kupplung dient eine Stange 61, die an beiden Enden aus dem Support 3 herausragt und an jeder Seite mit einem Bedienungshebel 62 bzw. 63 versehen ist. Die Stange 61 ist mit einem Segment 64 versehen, das im Eingriff steht mit einem weiteren Segment 65 für einen Bolzen 66, der gemäß F i g. 6 mit zwei Schwenkarmen 67 und 68 für beide Kupplungen ausgerüstet ist. Durch Betätigen der Stange 61 wird die Kupplung der einen oder der anderen Seite des Supportes eingeschaltet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ausbohrmaschine für Turbinengehäuse od. dgl. mit einem in einem Lagerbock rotierenden Support, dessen beiden Seiten als Arbeitsseiten ausgebildet sind und in radialer Richtung über ein Getriebe verschiebbare Planschieber tragen, die vom Umfang des Supports her durch auf parallel zur Supportachse angeordneten Wellen sitzende Zahnräder antreibbar sind, welche in mit einer Außenverzahnung versehene, die Bewegung weiterleitende Getriebeteile eingreifen, deren Rotationsachse mit der des Supports identisch ist, dadurch gekennzeichnet, daß das die Bewegung zu den Planschiebern (4) weiterleitende Getriebeteil ein im Getriebebau bekannter stirnseitig gelagerter Zahnreifen (45) ist, der außer der Außenverzahnung eine Innenverzahnung besitzt, wobei die Innenverzahnung mit jeweils einem in die Supportseiten unmittelbar eingebauten Planschieber (4) zugeordneten Zahnrädern (53, 46) kämmt.

2. Ausbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seite des Supports (3) zwei gegeneinander verschiebbare Planschieber (4 a, 4 b bzw. 4 c, 4 d) vorgesehen sind.

3. Ausbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnreifen (45) zwischen den den Support (3) tragenden Lagern (23, 24) neben einem der Supportrotation dienenden Zahnkranz (25) angeordnet ist.