DE1477688C3 - Mehrspindel-Bohrkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrspindel-Bohrkopf mit einer Anzahl paralleler, von einem Antrieb außerhalb des Bohrkopfes über Gelenkwellen antreibbaren und relativ zueinander verstellbaren Bohrspindeln, die in zwischen zwei parallelen Platten verschiebbaren Spindelträgern klemmbar sind.

Mehrspindel-Bohrköpfe mit mehreren parallelen Bohrspindeln sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei einer ersten Gruppe von bekannten Mehrspindel-Bohrköpfen wird jede Bohrspindel durch ein Zahnradgetriebe angetrieben (DT-PS 70 325 und 098, US-PS 2 451 123). Die Spindeln lassen sich in beschränktem Umfange um eines der Zahnräder dieser Getriebe einstellen. Eine starre Führung der Bohrspindel ist hierbei nicht möglich, weshalb diese Ausführungsform praktisch nur bei Mehrspindel-Bohrköpfen zum Bohren kleinerer Bohrungen zur Anwendung kommt. '''. ; , ;.

Bei einer zweiten Gruppe von bekannten Mehrspindel-Bohrköpfen (DT-PS 64 305 und 78 792) wird jede der.Bohrspindeln mit Hilfe von Schuhen an einer Planscheibe festgestellt. Die "Feststellung der Spindeln ist zeitraubend und kann nicht ohne weiteres mit der genügenden Genauigkeit .vorgenommen werden, weshalb stets eine Spindelführungsplatte benötigt wird.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrspindel-Bohrkopf der eingangs beschriebenen Art, d. h. der zweiten Gruppe von bekannten Mehrspindel-Bohrköpfen zugehörend, so auszubilden, daß die Spindelträger nach ihrer Verstellung in derjenigen Lage fixierbar sind, in die sie durch entsprechende Verstellantriebe gebracht wurden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spindelträger an mit denselben verbundenen Führungsteilen durch mindestens eine mittels einer

so einen Kraftschluß bewirkenden Einrichtung parallel zu den Spindelachsen anpreßbare Klemmplatte in derjenigen Lage fixierbar sind, in die die Spindelträger in an sich bekannter Weise mittels eines an den Spindelträgern bzw. Führungsteilen angreifenden gemeinsamen Antriebes in einer Führung bewegbar sind.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausfüh-. rungsform eines Mehrspindel-Bohrkopfes mit einer auswechselbaren Schablone,

Fig.2 eine Draufsicht auf den Bohrkopf gemäß F i g.l mit Teilschnitten,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Mehrspindel-Bohrkopfes mit gemeinsamer rein radialer Verstellung der Spindeln,

F i g. 4 eine Draufsicht auf den Bohrkopf gemäß Fig.3 mit Teilschnitten nach den Linien IVa-IVa und Wb-IWb,
F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Mehrspindel-Bohrkopfes mit gemeinsamer rein radialer Verstellung der Spindeln,

F i g. 6 eine Draufsicht auf den Bohrkopf gemäß F i g. 5 mit teilweisem Schnitt.
Bei einer ersten Ausführungsform eines Mehrspindel-Bohrkopfes gemäß den F i g. 1 und 2 sind zwei zueinander parallele und üblicherweise horizontalliegende Platten 1 und 2 vorhanden, die mittels ringförmiger Absätze 3 ineinandergreifen und durch diese zueinander zentriert werden. Außen an den Platten sind Ringe 4 und 5 vorhanden, die durch Schrauben gegen die Platten 1,2 gezogen werden. Die Platten 1 und 2 sind in ihrem mittleren Teil mit öffnungen 6, 7 versehen, die durch Stege 8,9 unterbrochen sind. Im Zentrum dieser Platten 1,2 befindet sich eine Schraube 10, welche auch die Stege 8, 9 durchdringt und zwischen den Platten eine Distanzbüchse 11 aufweist. In den öffnungen 6, 7 sind eine Mehrzahl von Spindelträger 12 beweglich angeordnet, welche je mit Bohrspindeln 13 versehen sind, die ihrerseits an ihrem einen Ende je einen Morsekonus aufweisen zur Aufnahme eines Bohrers; das andere Ende ist mit einem Mehrkant versehen, das je zum Aufsetzen einer nicht dargestellten Gelenkwelle dient Die Spindelträger 12 sind in üblicher Weise mit Lagern 14 zur radialen und axialen Kraftaufnahme und Führung der Bohrspindeln 13 versehen. Diese Lager können entweder Gleit- oder Wälzlager sein. Die Spindelträger 12 sind in ihrem mittleren Teil mit einem radialen nach auswärts ragenden Ansatz versehen, der zwischen die

Platten 1,2 hineinragt. Auf der einen Seite befindet sich zwischen diesem Spindelträger-Ansatz und der Platte 2 eine bewegliche Klemmplatte 16. Zwischen dieser Klemmplatte 16 und der Platte 2 liegt in der Nähe des Außen- bzw. des Innenrandes je ein mit den Plättenrändem luftdicht verbundener Balg 17. Statt dessen könnte auch ein ringförmiger, elastischer Luftschlauch zwischen die benachbarten Stirnseiten der Platten 2 und 16 gelegt werden, welcher im Prinzip die gleiche Funktion erfüllen könnte. Die elastischen Bälge 17 erzeugen somit einen durch die Stirnseite der Platte 2 und der Klemmplatte 16 begrenzten Hohlraum, in den über eine Luftleitung 20 Druckluft eingeführt werden kann. Die Druckluft wird von einem Steuerventil 19 je nach der Lage des Bedienungshebels 21 zugeführt. Dadurch kann die Klemmplatte 16 unter der Wirkung der Druckluft gegen die Ansätze der Spindelträger 12 angepreßt werden.

Die Spindelträger 12 sind je mit einer radialen Bohrung 23 versehen, in denen je ein Kolben 24 hin- und herbeweglich gehalten ist. Der Kolben 24 steht mit einer Kolbenstange 25 in Verbindung, die ihrerseits an einem Drehgelenk 26 mit einem Bolzen befestigt ist. Die Kolbenstange 25 ist in ihrem Innern mit Zu- und Ableitungen für die Druckluft versehen, welche mit Ringkanälen 29 in Verbindung stehen, die für die gemeinsame Zu- und Abfuhr der Druckluft zu und von den einzelnen Drehgelenken dienen.

Auf der unteren — in der Zeichnung rechts liegenden — Stirnseite der Platte 2 befindet sich eine durch die Schraube 10 gehaltene Schablone 35. Diese Schablone 35 wird ferner durch zwei nicht dargestellte Halter in Schlitzen fixiert.

Die Wirkungsweise dieses Mehrspindelbohrkopfes ist folgende: Vorerst ist eine dem zu bohrenden Werkstück entsprechende Schablone einzusetzen, wobei vorerst die Bohrspindeln 13 zwischen den beiden Platten 1 und 2 hin- und herbeweglich sind. Durch Verschwenken des Bedienungshebels 21 erfolgt nach dem Einsetzen der Schablone 35 eine Zufuhr von Druckluft zu den Kolben 24, so daß sich die Spindelträger 12 miteinander in Richtung nach innen, also gegen die Schraube 10 hin bewegen, soweit es die Ausnehmungen in der Schablone 35 gestatten. Es ist auch möglich, nicht alle Spindeln zu benutzen, sondern nur einen Teil derselben, was durch eine entsprechende Schablonen-Ausbildung berücksichtigt wird. Nach dem Erreichen der vorgesehenen Lage der Spindelträger 12 wird durch eine Weiterverschwenkung des Bedienungshebels 21 der Leitung 20 und damit dem erwähnten Ringraum Druckluft zugeführt, so daß die Klemmplatte 16 sich gegen die Spindelträger 12 in der zuvor durch die Schablone bestimmten Lage anlegt und diese im Betrieb festklemmt.

Für das Auswechseln der Schablone 35 wird der Bedienungshebel 21 in eine dritte Stellung gebracht, wodurch die Spindelträger 12 entspannt werden. Die Schablone 35 kann hierauf gelöst und die Spindelträger 12 durch Preßluft nach außen gezogen werden," worauf eine neue Schablone eingesetzt und befestigt werden kann. Die Spindelträger 12 lassen sich somit je nach der Schablonenform um unterschiedliche Längen zwangsverstellen, wobei der Verstellung zwar durch die Ausnehmungen 6, 7 sowie die begrenzte Länge der Kolbenstange 25 Grenzen gesetzt sind.

Bei der Ausführungsvariante gemäß den F i g. 3 und 4 sind ebenfalls zwei zueinander parallele Platten 40,41 vorhanden. Zwischen diesen liegt im zentralen Teil ein Teller 43, welcher der gemeinsamen Verstellung der Spindelträger 44 dient. Jeder Spindelträger 44 weist eine Spindel 39 auf, die an ihrem einen Ende mit einem Morsekonus 38 zur Aufnahme eines Bohrers versehen ist, während das andere Spindelende mit einem Kopf 61 zur Befestigung einer Gelenkwelle od. dgl. versehen ist. Der Teller 43 wird durch Kugellager 45 von der Welle 46 drehbar gehalten, wobei diese Welle 46 auf ihrer einen Seite vorsteht und zwecks Verdrehmöglichkeit mit einem Mehrkant 47 versehen ist. Der Teller 43 ist auf seiner der Platte 41 zugewandten Stirnseite mit einer Spiralrille 48 versehen. In dieser Spiralrille 48 greifen eine der Spindelzahl entsprechende Anzahl von Verstellbacken 49 ein, die über Schrauben 50 je mit einem der Spindelträger 44 verbunden sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind acht Spindeln vorhanden und demzufolge auch acht Verstellbacken 49, die somit von der Welle 46 alle den gleichen radialen Abstand haben und somit bei einer Verdrehung der Welle 46 eine gleiche radiale Verstellung mitmachen. Durch Verdrehung des Tellers 43 samt Spiralrille 48 werden alle Verstellbacken 49 gleichzeitig und um gleiche Beträge radial verschoben. Zur Sicherung und Wiederauffindung einer bestimmten Stellung ist ein Arretierstift 51 vorhanden, der in eine Rast 52 des Tellers 43 eingreift.

Während des Betriebes werden die Spindelträger 44 in ihre Lage festgeklemmt, um eine unverrückbare Lage der eingestellten Abstände sicherzustellen. Dies erfolgt durch zwei zueinander geradlinig verschiebbare Keile 53 und 54. Zwischen den einander zugewandten Keilflächen befindet sich eine Mehrzahl von Walzen 60, um ein Lösen der Keile zu erleichtern. Die beweglichen Keile 54 stehen je mit einem Stößel 55 in Verbindung, der in seinem hinteren Teil eine Verdickung aufweist, der als Kolben 56 in einer Bohrung 57 der Platte 40 hin- und herbeweglich gehalten ist. Durch Zufuhr von Druckluft in den Raum 58 werden die hinter dem Kolben 56 liegenden Tellerfedern 59 zusammengepreßt, die Stößel 55 und damit die Keile 54 nach außen gestoßen, wodurch sich die Spindelträger 44 radial verschieben lassen. Durch Ablaß des Druckes aus dem Räume 58 werden dann die Spindelträger 44 nach ihrer Verstellung in ihrer neuen Lage wieder festgeklemmt. Diese Art der Verstellung erlaubt nur eine gemeinsame Zwangsverschiebung aller Spindelträger 44 um jeweils gleich große Beträge.

Bei der in den F i g. 5 und 6 dargestellten weiteren Ausführungsvariante eines Mehrspindel-Bohrkopfes sind ebenfalls zwei parallele Platten 70, 71 vorhanden, die im Innern einen Hohlraum bilden. Es ist eine Mehrzahl von Spindelträgern 72 vorhanden, die drehbare Spindeln 73 tragen, welche an ihrem einen Ende je einen Morsekonus 74 zur Aufnahme von Bohrern aufweisen. Die Spindelträger 72 sind mit einem radial abragenden Ansatz 75 versehen, an dem eine Nockenrolle 76 drehbar festgemacht ist, deren Drehachse parallel zur Spindeldrehachse verläuft. Jede dieser Nockenrollen 76 ragt in eine Spiralnut 77 eines um seine zentrale Achse drehbaren Tellers 78 hinein. Die Spiralhuten 77 haben im äußeren Teil untereinander gleiche Krümmungsradien. Um bei einem Teil der Spindelträger 72 möglichst nahe in das Zentrum zu gelangen, ohne daß sie sich gegenseitig stören, ist jede zweite dieser Nuten mit einer konzentrischen Fortsetzung 79 versehen, während die anderen Nuten näher an das Zentrum herangeführt sind. Die acht Spindelträger 72 laufen in Schlitzen 80 der Platten 70, 71, von denen abwechslungsweise jeder zweite Schlitz gegen das Zentrum hin

verlängert ist. Der kürzere Schlitz ist jeweils der Nut mit dem Nutenteil 79 zugeordnet.

Zum Klemmen der Spindelträger 72 ist ein schwenkbarer Handhebel 81 vorhanden. Durch eine Drehbewegung desselben wird bewirkt, daß über eine Welle 82 ein Kegelritzel 83, ein Drehring 84 und ein Ritzel 85 verdreht wird. Dabei werden über einen mit einem Gewindeteil 87 versehenen Bolzen 86 Tellerfedern 88 zusammengepreßt. Als Folge davon werden die Ansätze 75 der Spindelträger 72 zwischen den beiden Platten 70, 71 festgeklemmt. Zur leichteren Positionierung der Spindelträger in bevorzugten Radiallagen ist auch hier eine Rasteinrichtung 89,90 vorgesehen.

Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt eine Zwangsverstellung der Spindelträger nur unter gleichmäßiger radialer Verschiebung.

An Stelle von Druckluft könnte auch eine Druckflüssigkeit, beispielsweise Öl, treten.

Außer durch Gelenkwellen ließen sich die Spindeln auch durch andere Antriebsübertragungsorgane, beispielsweise Verzahnungsgetriebe, antreiben, wobei ein Vorlegezahnrad durch kinematische Mittel mit einem zentralen Antriebszahnrad mit dem auf der Spindel sitzenden Zahnrad im ständigen Eingriff steht. Der gemeinsame Antrieb der Gelenkwellen od. dgl. erfolgt durch ein oberhalb des Bohrkopfes liegendes Antriebsaggregat.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Mehrspindel-Bohrkopf mit einer Anzahl paralleler, von einem Antrieb außerhalb des Bohrkopfes über Gelenkwellen antreibbaren und relativ zueinander verstellbaren Bohrspindeln, die in zwischen zwei parallelen Platten verschiebbaren Spindelträgern klemmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelträger (12, 44, 72) an mit denselben verbundenen Führungsteilen (12', 49', 75) durch mindestens eine mittels eines einen Kraftschluß bewirkenden Einrichtung (17, 59,88) parallel zu den Spindelachsen anpreßbare Klemmplatte (16, 54, 91) in derjenigen Lage fixierbar sind, in die die Spindelträger in an sich bekannter Weise mittels eines an den Spindelträgern bzw. Führungsteilen angreifenden gemeinsamen Antriebes (21,23,24; 43, 49; 78) in einer Führung (35,35', 80) bewegbar sind.

2. Mehrspindel-Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kraftschluß bewirkende Einrichtung ein an der Klemmplatte (16) mit elastischen Dichtungsmitteln (17) gebildeter, druckmittelbeaufschlagbarer Raum ist.

3. Mehrspindel-Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kraftschluß bewirkende Einrichtung ein auf die Klemmplatte (54, 91) wirkendes spann- und entspannbares Federpaket (59,88) ist.

4. Mehrspindel-Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Antrieb durch ein Ventil (21) beaufschlagbare, jedem Führungsteil (12') zugeordnete Schubkolbenantriebe (23,24) sind.

5. Mehrspindel-Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Antrieb eine drehbare Nutenscheibe (48,77) mit einem darin eingreifenden, mit dem Führungsteil (49', 75) jedes Spindelträgers verbundenen Stellglied (49, 76) aufweist.

6. Mehrspindel-Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Spindelträgers (12) eine auswechselbare Schablone (35) ist.

7. Mehrspindel-Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatte (54) sich gegen einen mit einem'Wälzlager (60) versehener Keilkörper (53) abstützt.