DE1477290A1

DE1477290A1 - Combined drilling and tapping spindle, especially for articulated spindle drilling machines

Info

Publication number: DE1477290A1
Application number: DE19631477290
Authority: DE
Inventors: Albert Fritz
Original assignee: Xaver Fendt and Co
Current assignee: Xaver Fendt and Co
Priority date: 1963-01-16
Filing date: 1963-01-16
Publication date: 1969-06-04
Also published as: DE1477290B2

Description

Kombinierte Bohr- und Gewindebohrspindel, insbesondere für Gelenkspindelbohrmaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Bohr- und Gewindebohrspindel, insbesondere für Gelenkspindelbohrmaschinen mit einer Antriebskeilwelle, auf der ein Gewindeschaft des Bohrkopfes drehfest und axial verschiebbar gelagert ist, wobei der Gewindeschaft in eine im feststehenden Spindellager drehfest und axial verschiebbar gelagerte-Leitpatrone eingeschraubt ist.Combined drilling and tapping spindle, especially for articulated spindle drilling machines. The invention relates to a combined drilling and tapping spindle, in particular for articulated spindle drilling machines with a drive spline shaft on which a threaded shaft of the drill head is rotatably mounted and axially displaceable, the threaded shaft into a guide cartridge that is rotatably and axially displaceable in the stationary spindle bearing is screwed in.

Nach der USA-Patentschrift 3 004 271 ist bereits eine Gewindebohrspindel bekannt, bei der in einem feststehenden Spindellager eine Leitpatrone drehfest, jedoch axial verschiebbar geführt ist. In diese ist der Gewindeschaft eines Bohrkopfes eingeschraubt. Mit diesem Gewindebohrkopf kann ausschließlich ein steigungsungebundenes Gewindebohren ausgeführt werden. Für jeden anderen Arbeitsgang wie steigungsgebundenes Gewindebohren oder Bohren allgemein muß eine andere Spindel eingesetzt werden. Dies ist umständlich und aufwendig.According to the USA patent specification 3 004 271 there is already a threaded tapping spindle known, in which a guide cartridge rotatably in a fixed spindle bearing, but is guided axially displaceably. In this is the threaded shaft of a drill head screwed in. With this tapping head only a pitch-free Tapping are performed. For every other work step like incline-bound Tapping or drilling in general a different spindle must be used. this is cumbersome and time-consuming.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Einsatzbereich einer derartigen Gewindebohrspindel zu erweitern, sodaß diese neben dem steigungsungebundenen Gewindebohren sowohl zum steigungsgebundenen Gewindebohren als auch zum Bohren verwendet werden kann. Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die-Leitpatrone zum steigungsgebundenen Gewindebohren in Spindellager feststellbar ist und daß zum Bohren die Antriebskeilwelle und der Bohrkopf axial miteinander kuppelbar sind.The invention is therefore based on the object of the field of application to expand such a threaded drill spindle, so that this next to the pitch-unbound Tapping used for both pitch tapping and drilling can be. The invention solves the problem in that the-Leitpatrone for pitch-related tapping in spindle bearings can be determined and that for Drill the drive spline shaft and the drill head can be axially coupled to one another.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt: a Fig. 1 eine kombinierte Bohr- und Gewindebohxspindel im Längsschnitt, zum Bohren eingerichtet; Fig. 2 den unteren Teil derselben Spindel im Längsschnitt, in der Ausgangsstellung zum Gewindebohren. Die Zeichnung zeigt nur die für die Erfindung wesentlichen Teile einer kombinierten Bohr- und Gewindebohrspindel, deren Spindellager 1 an einer Spindelplatte oder unmittelbar am Vorsehubschlitten der Maschine befestigt ist. Die im Spindellager 1 eingebauten Axiallager 5, 5' sowie die Radiallager 7, 7' dienen einerseits zur Führung eines mit einem Gewindeschaft ausgestatteten Bohrkopfes 2, andererseits einer Antriebskeilwelle 3. Mittels eines nicht näher bezeichneten Keilwellenprofils wird von der Antriebskeilwelle 3 ein Drehmoment über den Gewindeschaft auf den Bohrkopf 2 übertragen. Ein durch eine Feder belasteter Rastbolzen 11 in der Antriebskeilwelle 3 greift in eine Ringnut des Bohrkopfes 2 ein und verhindert eine axiale Verstellung zwischen Antriebskeilwelle 3 und Bohrkopf 2 mit seinem Gewindeschaft, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Das untere Axiallager 5 wird mittels eines Einschraublagers 4 am Spindellager 1 gehalten, wobei ein Gewindestift 6 zur Fixierung des Axiallagers 5 dient. Im Spindellager 1 ist ferner eine Leitpatrone 8 mit einer vorgeschalteten Druckfeder 10 axial verschiebbar angeordnet, wodurch die Differenz zwischen den unterschiedlichen Steigungen der Gewindebohrer und der Steigung der Leitpatrone ausgeglichen wird.. Die Leitpatrone 8 weist zur Sicherung gegen Verdrehen außenseitig eine durchgehende Längsnut 13 auf, in die ein im Spindellager l' angeordneter Haltestift 9 eingreift. Zum steigungsgebundenen Gewindebohren läßt sich die Leitpatrone 8 'mittels eines weiteren Haltestiftes 12 zusätzlich gegen axiale Verschiebung sichern. Um das Auflaufen des Bohrkopfes 2 gegen das Einschraublager 4 zu verhindern, ist am Gewindeschaft des Bohrkopfes 2 eine Gewindeaussparung 14 vorgesehen; in die die Leitpatrone 8 vollständig eintreten kann. Gemäß Fig. 2 ist mit "a" das Maß der Verstellung des Bohrkopfes 2 zum Werkstück hin bezeichnet, durch das die Ausgangsstellung der Gewindebohrspindel zum Gewindebohren festgelegt ist.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows: a FIG. 1 a combined drilling and thread drilling spindle in longitudinal section, set up for drilling; 2 shows the lower part of the same spindle in longitudinal section, in the starting position for tapping. The drawing shows only the parts of a combined drilling and tapping spindle that are essential for the invention, the spindle bearing 1 of which is attached to a spindle plate or directly to the machine's Vorsehubschlitten. The axial bearings 5, 5 'built into the spindle bearing 1 and the radial bearings 7, 7' serve, on the one hand, to guide a drill head 2 equipped with a threaded shaft, and, on the other hand, to guide a drive spline shaft 3 transferred to the drill head 2. A spring-loaded locking bolt 11 in the drive spline shaft 3 engages in an annular groove of the drill head 2 and prevents axial displacement between the drive spline shaft 3 and drill head 2 with its threaded shaft, as shown in FIG. The lower axial bearing 5 is held on the spindle bearing 1 by means of a screw-in bearing 4, a threaded pin 6 serving to fix the axial bearing 5. In the spindle bearing 1, a guide cartridge 8 with an upstream compression spring 10 is also arranged to be axially displaceable, whereby the difference between the different pitches of the taps and the pitch of the guide cartridge is compensated. into which a retaining pin 9 arranged in the spindle bearing 1 'engages. For pitch-related tapping, the guide cartridge 8 'can also be secured against axial displacement by means of a further retaining pin 12. In order to prevent the drill head 2 from running against the screw-in bearing 4, a thread recess 14 is provided on the threaded shaft of the drill head 2; in which the guide cartridge 8 can enter completely. According to FIG. 2, "a" denotes the amount of adjustment of the drill head 2 towards the workpiece, by means of which the initial position of the tapping spindle for tapping is fixed.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen kombinierten Bohr-und Gewindebohrspindel ist wie folgt: In Fig. 1 ist die kombinierte Bohr- und Gewindebohrspindel zur Verwendung als reine Bohrspindel dargestellt. Wenn der Bohrkopf 2 mit seinem Gewindeschaft in das Spindellagcr 1 ganz eingeschraubt wird, wobei er am Einschraublager 4 zur Anlage kommt, tritt der federbelastete Rastbolzen 11 n der Antriebskeilwelle 3 selbsttätig in die Ringnut des Bohrkopfes 2 ein und stellt eine axiale Koppelung zwischen der Antriebskeilwelle 3 und dem Bohrkopf 2 her. Die Leitpatrone 8 befindet sich hierbei ganz in der Gewindeaussparung 14 am Gewindeschaft des Bohrkopfes 2 und ist somit völlig außer Eingriff: Über die Antriebskeilwelle 3 wird daher ausschließlich eine Drehbewegung auf den Bohrkopf 2 übertragen, sodaß die Spindel zur reinen Bohrspindel wird.The mode of operation of the combined drilling and tapping spindle according to the invention is as follows: In Fig. 1, the combined drilling and tapping spindle is for use shown as a pure drilling spindle. When the drill head 2 with its threaded shaft is screwed completely into the Spindellagcr 1, where he is on the screw-in bearing 4 for If the system comes into contact, the spring-loaded locking bolt 11 n of the drive spline shaft 3 occurs automatically into the annular groove of the drill head 2 and provides an axial coupling between the Drive spline shaft 3 and the drill head 2. The guide cartridge 8 is located here completely in the thread recess 14 on the threaded shaft of the drill head 2 and is thus completely out of engagement: the drive spline 3 is therefore exclusively one Transfer the rotary movement to the drill head 2, so that the spindle becomes a pure drilling spindle will.

Fig. 2 zeigt die kombinierte Bohr- und Gewindebohrspindel in der Ausgangsstellung zum Gewindebohren. Der nicht näher bezeichnete Spindelträger ist hierbei in Ruhestellung. Der Bohrkopf 2 wird um das Maß "a" aus dem Spindellager 1 herausgezogen, wobei lediglich der Rastbolzen 11 nach innen gedrückt zu werden braucht. Die Gewinde des Gewindeschaftes des Bohrkopfes 2 und der Leitpatrone 8 befinden sich somit in Eingriff. Wird der Bohrkopf 2 mit seinem Gewindeschaft in dieser Stellung über die Antriebskeilwelle 3 angetrieben, wobei die Leitpatrone 8 gegen Dreh- und Längsbewegungen durch den Haltestift 12 blockiert ist, so bewegt sich der Bohrkopf 2 mit seinem Gewindeschaft steigungsgebunden durch die Leitpatrone B. Der Gewindebohrer besitzt nunmehr die Leitpatronensteigung, sodaß ein steigungsgebundenes Gewindeschneiden erfolgen kann. Durch Auswechseln des Bohrkopfes 2 mit seinem Gewindeschaft, des Einschraublagers 4 und der Leitpatrone 8 kann hierbei jede beliebige Gewindesteigung erreicht werden.Fig. 2 shows the combined drilling and tapping spindle in the Starting position for tapping. The unspecified spindle carrier is here in rest position. The drill head 2 is removed from the spindle bearing by the dimension "a" 1 pulled out, with only the locking pin 11 to be pressed inward needs. The threads of the threaded shaft of the drill head 2 and the guide cartridge 8 are thus in engagement. If the drill head 2 with its threaded shaft in this position is driven by the drive spline 3, the guide cartridge 8 is blocked against rotational and longitudinal movements by the retaining pin 12, so moved the drill head 2 with its threaded shaft is pitch-bound by the guide cartridge B. The tap now has the lead cartridge pitch, so that a pitch-related one Thread cutting can be done. By replacing the drill head 2 with its threaded shaft, of the screw-in bearing 4 and the guide cartridge 8 can have any thread pitch can be achieved.

Wird der Haltestift 12 so weit herausgeschraubt, daß sich die Leitpatrone 8 axial bewegen kann, erfolgt aus der in der Fig. 2 dargestellten Ausgangsstellung zuerst ein durch die Leitpatrone 8 gegebener Vorschub des Böhrkopfes 2 mit Gewindeschaft. Trifft nun der Gewindebohrer auf das Werkstück auf, so wird die Steigungsdifferenz zwischen Gewindebohrer und Leitpatrone 8 dadurch ausgeglichen, daß sich die Leitpatrone 8 gegen den Druck der Feder 10 axial nach oben verschiebt. Der Haltestift 9 gleitet dabei in der Längsnut 13 und verhindert eine Drehbewegung der Leitpatrone B.If the retaining pin 12 is unscrewed so far that the guide cartridge 8 can move axially, takes place from the starting position shown in FIG first a given by the guide cartridge 8 feed of the Böhrkopfes 2 with threaded shaft. If the tap hits the workpiece, the pitch difference becomes between the tap and the Leitpatrone 8 balanced in that the Leitpatrone 8 moves axially upwards against the pressure of the spring 10. The retaining pin 9 slides while in the longitudinal groove 13 and prevents a rotary movement of the guide cartridge B.

Bei Linkslauf der Spindel erfolgt der Bewegungsvorgang analog in umgekehrter Richtung.When the spindle rotates counterclockwise, the movement is analogous in reverse Direction.

Das Gewinde der Leitpatrone 8 erhält die größte Steigung der mit der Gewindebohrspindel schneidbaren Gewindegrüße. Die Steigung des Gewindebohrers kann demnach nur entweder gleich groß oder aber kleiner sein als das Gewinde der Leitpatrone B. Bei unerwünschtem Versagen der Spindelabschaltung beim Gewindebohren wird das Auflaufen des Bohrkopfes 2 gegen das Einschraublager # dadurch vermieden; daß die Leitpatrone 8 kurz vor der Auflaufstellung aus dem Gewinde des mit dem Bohrkopf verbundenen Gewindeschaftes heraustritt und in die Gewindeaussparung 14 gelangt, in der die Antriebsverbindung unterbrochen ist.The thread of the guide cartridge 8 receives the greatest slope of the with thread sizes that can be cut by the tapping spindle. The pitch of the tap can therefore only be either the same size or smaller than the thread of the Guide cartridge B. In the event of an undesired failure of the spindle switch-off during tapping the running of the drill head 2 against the screw-in bearing # is thereby avoided; that the guide cartridge 8 shortly before the emergence position from the thread of the drill head connected threaded shaft emerges and enters the thread recess 14, in which the drive connection is interrupted.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit geringem Aufwand der Anwendungsbereich einer solchen Gewindebohrmaschine erweitert worden ist. Das Umstellen auf den jeweils gewünschten Einsatzzweck erfolgt ferner durch einfache Handhabung mit Hilfe eines ebenso einfachen Werkzeuges; wie Schraubenziehers, Dornes oder dg1. Die Spindel kann somit im eingebauten Zustand umgestellt werden. Darüber hinaus ist eine Sicherung bei Versagen der Umschaltvorrichtung am Ende des Gewindesehneidvorganges vorhanden. Eine Beschädigung der Spindel sowie des Werkstückes ist somit ausgeschlossen.The advantages achieved with the invention are in particular: that with little effort the scope of such a tapping machine has been expanded. The conversion to the respective desired purpose takes place furthermore by simple handling with the help of an equally simple tool; how Screwdriver, mandrel or similar 1. The spindle can therefore be used in the installed state be changed. In addition, there is a backup in the event of failure of the switching device present at the end of the thread cutting process. Damage to the spindle as well of the workpiece is therefore excluded.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Combined drilling and tapping spindle, especially for articulated spindle drilling machines with a drive spline shaft on which a threaded shaft of the drill head is rotatably mounted and axially displaceable, wherein the threaded shaft is rotatably and axially displaceable in a stationary spindle bearing mounted Leitpatrone is screwed, characterized in that the Leitpatrone (8) can be determined for pitch-related tapping in the spindle bearing (1) and that for drilling the drive spline shaft (3) and the drill head, (2) axially with one another 2. Combined drilling and tapping spindle according to claim 1, characterized characterized in that the guide cartridge (8) is provided by one in the spindle bearing (1) Holding pin (12) can be seeped against axial displacement. 3. Combined drilling and Threaded drilling spindle according to claims 1 and 2, characterized in that for Prevents the drill head (2) from running against one at the lower end of the spindle bearing (1) arranged screw-in bearing (4) on the threaded shaft of the drill head (2) has a thread recess (14) is provided, in which the guide cartridge (8) can enter completely. 4. Combined Drilling and tapping spindle according to Claims 1 and 3, characterized in that dag in the drive spline shaft (3) a resiliently pushed out locking bolt (11) is provided, which after entry of the guide cartridge (8) into the thread recess (14) engages in an annular groove made in the drill head (2).